发动机冷却系统的构造与维修
汽车发动机冷却系统的构造与维修教案
发动机冷却系统任务一系统的作用及组成学习目标(1)冷却系统的功用和冷却方式(2)冷却系统的基本组成一、认识冷却系统1 .冷却系统的作用发动机冷却系统的任务是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，使发动机得到适度 的冷却，从而保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
如图5-1所示，发动机的正常工作温 度在90℃左右。
正确的发动机工作温度不仅对发动机的动力输出、燃油经济性影响较大； 同时，也有利于降低有害物质排放。
发动机温度与性能的关系图发动机过热会降低气缸充气效率，使发动机功率下降；早燃和爆燃的倾向加大，使零件 因承受额外冲击性负荷而造成早期损坏；运动件的正常间隙被破坏，运动阻滞，磨损加剧， 甚至损坏；润滑情况恶化，加剧了零件的摩擦磨损；零件的机械性能降低，导致变形或损坏。
发动机过冷会使进入气缸的混合气(或空气)温度太低，可燃混合气品质差，使点火困Pe :输出功率Be :燃油经济性T :发动机温度难或燃烧迟缓，导致发动机功率下降，燃料消耗量增加；燃烧生成物中的水蒸汽易凝结成水而与酸性气体形成酸类，加重了对机体和零件的侵蚀作用；未汽化的燃料冲刷和稀释零件表面（气缸壁、活塞、活塞环等）上的油膜，使零件磨损加剧。
2.冷却系统的分类有液冷式和风冷式两种。
液冷式主要用在汽车用发动机上，风冷式在摩托车上面应该非常广泛。
1）.风冷发动机冷却系统冷却介质是空气，通过气流利用散热片直接向周围空气散热，摩托车采用的风冷发动机。
风冷发动机冷却风冷发动具有特点：（1）结构简单、质量较小、升温较快、经济性好。
（2）难以调节，消耗功率大、工作燥声大。
2）.水冷发动机冷却系统液冷的原理是通过冷却液的不断循环，从发动机水套中吸收多余的热量，并利用循环液将热量带走，通过散热器将热量散发到大气中。
液冷需要冷却液作为导热媒介，根据导热媒介的不同又可分为水冷和油冷两类，现代轿车多采用水冷为主、油冷为辅的散热方式帮助汽车提高冷却能力。
水冷的媒介为防冻液，水冷发动机的冷却系统。
汽车构造-冷却系统保养维护与使用
任务实施
四、散热器的拆装、清洗与检查
1.散热器的检查
散热器及冷却系统密封性检查:发 动机停止运转时,在水箱加水口装 上散热器压力检测器,在散热器内 充 入 100kPa 压 力 的 压 缩 空 气 , 观 察压力检测器的压力下降值,若2 min 内 压 力 下 降 超 过 15kPa, 则 散 热器或冷却液水道等有泄漏,如图 4-26所示。
项目 冷却系统构造与维修
任务引入
有一位丰田卡罗位轿车车主打电话到维修站,反映车辆在高 速路上行驶时,突然发现仪表板的冷却液温度表指针偏到红色 区域,发动机冷却液温度警告灯亮起,如图4-1所示。现在不敢 继续行驶,车辆停靠在路边,等待救援服务。
图-1 冷却液温度与冷却液温度警告灯
任务实施
如果仪表板指示冷却液温度过高,严禁马上打开散热器盖检查 冷却系统的状况,否则冷却系统的高温蒸汽会喷出对人员造成 伤害,而应该等待冷却系统温度自然降下来后,再进行如下的检 查作业。
任务实施
3.节温器的更换 1)安装节温器时,节温器外壳垫片 必须更换。节温器上的排气孔或 摆锤孔必须向上,在加注冷却液时, 空气才能排出;若安装方向错误,会 造成排气不良,从而影响散热效果。 2)安装节温器盖及散热器进水管。 3)补充冷却液或防冻液,并检查液 位。
图4-27 节温器的检查
任务实施
六、水泵的检查与更换 1.水泵的车上检查 1)检查水泵壳体上应无冷却液或冷却 液泄漏的痕迹,否则应更换水泵。 2)先拆下驱动水泵的传动带,摇晃水泵 传动带轮应无明显的松旷量,否则更换 水泵。 3)旋转水泵带轮,检查并确认水泵轴承 运转平稳且无噪声,否则更换水泵,如 图4-28所示。
图4-28 水泵的检查
任务实施
2.节温器的检查 1)将拆下的节温器放入透明玻璃 容器中加热,并用温度计测量冷却 渡温度,如图4-27所示。 2)检查阀的初开温度、全开温度 及其开启量。如不符合规定时,应 更换节温器。
项目六汽车发动机冷却系统构造与检修
项目六汽车发动机冷却系统构造与检修[能力目标]1、能说明冷却系统的功用及组成；2、能说明水冷却和风冷却系统主要部件和作用；3、能说明电控发动机冷却系统组成；4、学会冷却系统维护与检修的方法［知识目标]1、熟悉冷却系统的功用及组成；2、熟悉水冷却和风冷却系统主要部件和作用；3、熟悉电控发动机冷却系统组成；4、掌握冷却系统维护与检修的方法项目描述要完成本项目的学习任务，达到目标要求，首先经过本项目理论学习，熟悉冷却系统的功用及组成；熟悉水冷却系统主要部件的构造；掌握电控发动机冷却系统检修方法。
然后与实践教学结合，进行冷却系统维护与检修的实际操作训练与考核。
冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷，如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。
而把这些热量先传给冷却水，然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。
由于水冷系冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小，目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。
图6-1水冷式冷却系统示意图任务6.1冷却系统认知1、冷却系统的功用冷却系统的功用是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内\冷却系统既要防止发动机过热，也要防止冬季发动机过冷。
在发动机冷起动之后，冷却系统还要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。
2、水冷系统的组成发动机的冷却系统有风冷与水冷之分，以空气为冷却介质的冷却系统称风冷系统；以冷却液为冷却介质的为水冷系统。
汽车发动机，尤其是轿车发动机大都采用水冷系统，只有少数汽车发动机采用风冷系统。
图6-2风冷式冷却系统示意图汽车发动机，尤其是轿车发动机大都采用水冷系统，只有少数汽车发动机采用风冷系统。
汽车发动机的水冷系统均为强制循环水冷系统，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。
这种系统包括水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其他附加装置等。
汽车构造第6章发动机冷却系统
•散热器 盖
汽车构造第6章发动机冷却系统
| 散热器芯分两种：管片式和管带式
| 传统的散热器芯由黄铜制造，现在大 多用铝制造，有些散热器的进出水室 由复合塑料制造，大大减轻了重量。
散 热 器 芯
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汽车构造第6章发动机冷却系统
散 热 器 盖
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汽车构造第6章发动机冷却系统
| 二、散热器分纵流式和横流式两种；
| 大多数轿车采用横流式，其主要组成 部分分为上储水室和下储水室、散热
器芯。上储水室顶部有加水口，用散
散
热器盖盖住。
热
器
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汽车构造第6章发动机冷却系统
| 功用：增大散热面积，加速水的冷却
散 热 器 构 造
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•组成：
•上贮水 室
•下贮水 室
环 | 5、然后经进水软管被水泵吸入。
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汽车构造第6章发动机冷却系统
发 动 机 冷 却 水 路
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•散热器
•大循环
•节温器
•散热后
•小循环
•水泵
•分水管
•吸热
•吸热
•缸盖水套
•机体水套
汽车构造第6章发动机冷却系统
冷 却 液
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| 冷却液俗称“防冻液”或 “不冻液”，是发动机正 常运转时的散热介质，
•1-水泵外壳； •2-叶轮； •3-密封垫圈； •6-水封皮碗； •7-弹簧； •8-衬垫； •9-泵盖； •10-水封座圈； •11-球轴承； •12-水泵轴； •13-半圆键； •14-凸缘盘； •15-轴承卡环； •16-隔离套筒； •17-滑脂嘴； •18-水封环； •19-管接头。
汽车发动机构造与维修单元8 冷却系的构造与维修
汽车发动机构造与维修
1-风扇；2-导流罩；3-散热片；4-汽缸导流罩；5-分流板
风冷系示意图
汽车发动机构造与维修
风冷式冷却系统的组成
汽车发动机构造与维修
三、 冷却液 1. 冷却水
汽车发动机中使用的冷却水应是清洁的软水，如雨水， 自来水等；而井水、河水等硬水中含有矿物质，在高温下易 生成水垢，不能作为发动机冷却水。
汽车发动机构造与维修 单元8 冷却系的结构与维修
8.1冷却系的组成与工作原理 认知目标：
掌握发动机冷却系组成、功用及工作原理。 能力目标：
能对照实物正确说出冷却系各组成部 件的名称。
汽车发动机构造与维修
冷却系的功用是使工作中的发动 机得到适度的冷却，从而保持在最 适宜的温度范围内工作。发动机工 作温度过高过低对发动机的工作性 能都会产生不良影响。为了正确分 析冷却系对发动机工作性能的影响 我们必须掌握冷却系的组成及工作 原理等知识。
汽车发动机构造与维修
正常冷却时的发动机温度 系 统 水冷系 温 度 范 围
气缸盖内冷却水温度在353～363K, 气缸壁的温度不超过470～550K。
风冷系
气缸盖和气缸壁的允许温度分别为 423～453K和433～473K.
汽车发动机构造与维修
二、 冷却系的类型
水冷式
风冷式
汽车发动机构造与维修
汽车发动机构造与维修
一、 散热器 作用
散热器用于增大散热面积，加速水的冷却。冷 却水经散热器后，其温度可降低10～15℃，在散 热器后装有风扇与散热器配合工作。
散热器的要求 散热必须有足够的散热面积，而且所用材料导 热性能要好。散热器一般用铜或铝制成。
汽车发动机构造与维修
1. 散热器的结构
汽车发动机冷却系统的构造与维修教案
发动机冷却系统任务一系统的作用及组成学习目标(1) 冷却系统的功用和冷却方式(2) 冷却系统的基本组成一、认识冷却系统1. 冷却系统的作用发动机冷却系统的任务是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，使发动机得到适度的冷却，从而保证发动机在最适宜的温度状态下工作。
如图5-1所示，发动机的正常工作温度在90℃左右。
正确的发动机工作温度不仅对发动机的动力输出、燃油经济性影响较大；同时，也有利于降低有害物质排放。
Pe :输出功率Be :燃油经济性T :发动机温度发动机温度与性能的关系图发动机过热会降低气缸充气效率，使发动机功率下降；早燃和爆燃的倾向加大，使零件因承受额外冲击性负荷而造成早期损坏；运动件的正常间隙被破坏，运动阻滞，磨损加剧，甚至损坏；润滑情况恶化，加剧了零件的摩擦磨损；零件的机械性能降低，导致变形或损坏。
发动机过冷会使进入气缸的混合气（或空气）温度太低，可燃混合气品质差，使点火困难或燃烧迟缓，导致发动机功率下降，燃料消耗量增加；燃烧生成物中的水蒸汽易凝结成水而与酸性气体形成酸类，加重了对机体和零件的侵蚀作用；未汽化的燃料冲刷和稀释零件表面（气缸壁、活塞、活塞环等）上的油膜，使零件磨损加剧。
2. 冷却系统的分类有液冷式和风冷式两种。
液冷式主要用在汽车用发动机上，风冷式在摩托车上面应该非常广泛。
1）. 风冷发动机冷却系统冷却介质是空气，通过气流利用散热片直接向周围空气散热，摩托车采用的风冷发动机。
风冷发动机冷却风冷发动具有特点：（1）结构简单、质量较小、升温较快、经济性好。
（2）难以调节，消耗功率大、工作燥声大。
2）. 水冷发动机冷却系统液冷的原理是通过冷却液的不断循环，从发动机水套中吸收多余的热量，并利用循环液将热量带走，通过散热器将热量散发到大气中。
液冷需要冷却液作为导热媒介，根据导热媒介的不同又可分为水冷和油冷两类，现代轿车多采用水冷为主、油冷为辅的散热方式帮助汽车提高冷却能力。
水冷的媒介为防冻液，水冷发动机的冷却系统。
汽车发动机构造与维修项目5 发动机冷却系统
离心式水泵的工作原理
一、水冷系主要部件
3、冷却风扇
（1）风扇的功用及结构 风扇的功用是提高流经散热器的空气流速和流量，以增强散热器的散热能力 并冷却发动机附件。 冷却风扇置于散热器后面，汽车发动机水冷多采用低压头、大风量、高效率 的轴流式风扇，即风扇旋转时，空气沿着风扇旋转轴的轴线方向流动。在风扇外 围装设导风罩，使风扇吸进的空气全部通过散热器，以提高风扇效率。
三、电子控制冷却系统
1、电子控制冷却系统的组成
（3）冷却液温度传感器G62和散热器出口温度传感器G83 冷却液温度的特征存储于发动机控制单元中。发动机运行过程中的 实际温度，用缸盖冷却液出口处的冷却液温度传感器G62和散热器前出 水口处的散热器出口温度传感器G83监测。发动机控制单元根据G62的 信号，发出脉冲电压控制温度调节单元F265的加热电阻的加载电压，从 而控制发动机的大小循环。发动机控制单元根据G62和G83的信号调节 散热器风扇的转速。如果冷却液温度传感器G62损坏，则冷却液温度控 制以95℃为替代值，并且风扇以1挡常转；如果G83损坏，则控制单元 保持风扇1挡常转；如果两个温度传感器中一个温度超出极限，则控制风 扇2挡被激活；如果两个温度传感器都损坏，则控制单元为电控节温器的 加热电阻加载最大电压，并且控制散热器风扇以2挡常转。
1-大循环阀；2-盖和密封垫 3-上支架；4-胶管 5-阀座；6-通气孔 7-下支架；8-石蜡 9-感应体；10-小循环阀 11-中心杆；12-弹簧
双阀蜡式节温器
一、水冷系主要部件
４、冷却强度调节装置 （１）节温器
常温下石蜡呈固态，水温低于349K（76℃）时，大循环阀完全关闭，小 循环阀完全开启，由气缸盖出来的水经旁通管直接进入水泵，故称小循环。当 发动机水温达349K（76℃）左右时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫 使橡胶管收缩，从而对中心杆下部锥面产生向上的推力。由于杆的上端固定， 故中心杆对橡胶管及感应体产生向下的反推力，克服弹簧张力使大循环阀逐渐 打开，小循环阀开度逐渐减小。
发动机构造与维修PPT精品课程润滑系冷却系的认知及拆装一
冷却系统的维护与拆装
01
02
03
04
定期检查冷却液的液位和浓度 ，确保冷却液的性能和容量符
合要求。
定期清洁散热器和冷凝器，清 除表面沉积物和杂物，保证散
热效果。
定期检查冷却系统的管路和接 头，确保无泄漏和松动现象。
在进行拆装和维修时，需要按 照正确的步骤和顺序进行操作 ，避免对部件造成损坏或遗失
。
注意工具的清洁和保 养，保持工具的锋利 和功能正常。
正确使用工具，避免 因使用不当造成损伤 或事故。
常见故障诊断与排除
发动机无法启动
检查点火系统、供油系统是否正 常，清理积碳等。
发动机过热
检查冷却液是否充足，散热器是否 清洁，风扇是否正常运转等。
发动机异响
检查发动机各部件是否正常，更换 磨损严重的部件等。
润滑油可以填充在金属表面，形成油膜， 减少运动部件之间的直接接触，从而降低 摩擦阻力，减少磨损。
润滑油可以将因摩擦产生的热量带出并散 发到空气中，起到冷却作用。
清洁作用
密封作用
润滑油可以将金属屑、尘埃等杂质带回油 底壳，保持运动部件的清洁。
在活塞和气缸之间，润滑油可以起到密封 作用，防止气体泄漏。
润滑系统的组成
外燃机
燃料在外部燃烧，通过外 部热能转化为机械能的发 动机，如蒸汽机和燃气轮 机等。
混合动力发动机
结合内燃机和电动机的优 点，同时使用燃油和电能 的发动机。
发动机工作原理
四冲程发动机
吸气、压缩、做功和排气 四个冲程，完成一个工作 循环。
二冲程发动机
吸气和做功两个冲程完成 一个工作循环。
转子发动机
特殊结构的发动机，通过 转子的旋转实现工作循环。
《汽车发动机构造与维修(职业教育版)》第五章冷却系统的构造与维修
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任务5.1 冷却系统认知
➢ 5.1.4 冷却液
5.1.4 冷却液
更换冷却液时应注意以下几点。
喷水管
—18—
任务5.1 冷却系统认知
➢ 5.1.3 冷却系统的构造原理
5.1.3 冷却系统的构造原理
冷却系统的工作原理如图所示。
冷却系统工作原理
—19—
任务5.1 冷却系统认知
➢ 5.1.3 冷却系统的构造原理
5.1.3 冷却系统的构造原理
发动机冷却系统为强制循环水冷系统，通过水泵，强制冷却液在水套和散热 器中循环流动。冷却液经过气缸周围的水套时，吸收热量，温度升高，经过散热 器时，将热量传递给散热器；同时电动风扇旋转，对空气产生吸力，将散热器的 热量带走。经过冷却后的冷却液再进入水套，如此不断循环进行冷却，以保持发 动机的最佳工作温度。
膨胀水箱的组成
—17—
任务5.1 冷却系统认知
➢ 5.1.2 冷却系统的构造
6 水套
水套是指在发动机的气缸盖和气缸体中铸造出来的用于储存冷 却液和连通夹层的空间，它的存在使冷却液得以接近受热零部件， 并在其中循环流动。
水套内设有分水管和喷水管。分水管能使冷却液均匀流至各气 缸，从而使多缸发动机各气缸的冷却强度均匀；喷水管用于强制冷 却排气门，如图所示。
冷却系统的循环路径由节温器控制，根据冷却液温度由低到高的变化，其循 环路径可分为小循环和大循环两种。
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任务5.1 冷却系统认知
《汽车发动机构造与维修》第八章冷却系构造与维修
8.2.3 冷却液补偿装置
1.膨胀散热器 膨胀散热器
图8-10 膨胀散热器的结构和工作原理示意图
2.补偿水桶 补偿水桶 防冻液是大多数汽车发动机采用的冷却液。防冻液冰点比 较低，在冬季使用中，能够避免因结冰而导致散热器、缸体 和缸盖被胀裂的现象；而防冻液的沸点比水要高，这有利于 发动机的正常工作。为了防止防冻液的损失，冷却系设置了 补偿水桶，它对散热器内的防冻液散失起到自动补偿的作用。
原理： 当发动机在小负荷下工作时，冷却液和通过散热器的气流 温度不高，进油孔被阀片关闭， 硅油不能从贮油腔流入工作腔。工作腔内无硅油，没有摩擦 力，离合器处于分离状态。这时主动轴与水泵轴一起转动， 风扇随离合器壳体在主动轴上轻微空转。此时，风扇的转动， 仅仅由于密封毛毡圈和轴承的微弱的摩擦而引起，转速很低。 当发动机负荷或速度增加时，从水套进入散热器的冷却液 温度升高，通过散热器的气流受热温度随之升高。双金属片 感温器受热伸长变形，带动阀片轴转过一定角度，阀片随之 转动。当吹向感温器的气流温度超过338K时，阀片转至进油 孔A漏出的位置，于是硅油从贮油腔通过A孔进入工作腔。 由于主动板与从动板、壳体之间的缝隙进入了黏度很大的硅 油，它们之间便产生摩擦力，主动板便带动壳体和风扇转动。 此时，风扇离合器处于接合状态，风扇转速迅速提高。因为 主动板驱动壳体和风扇转动是以硅油为介质的，并非刚性传 动，所以风扇转速总是低于主动轴的转速，并伴随着摩擦功 率损失。
第8章 冷却系构造与维修 章
8.1 冷却系构造与维修概述
8.1.1 冷却系的作用
汽车发动机工作时，汽缸内燃烧室燃烧气体的温度 最高可达2200～2800K（0℃时为273K），与高温接触 2200 2800K 0 273K 的发动机零件受到强烈的加热，如果不采取适当的冷 却措施，将不能确保发动机的正常工作。发动机冷却 系的主要任务就是使发动机得到适度的冷却，从而保 持其在最适宜的温度范围内工作。