第五章冷却系.doc

第五章 冷却系
（理论6学时，实训2学时，共8学时）
学习目标：
了解冷却系的作用、类型和基本工作原理。
掌握冷却系各部件的结构原理和检修方法。
学会诊断冷却系故障。

讲授内容：
一、冷却系的作用：
使运转中的发动机得到适度冷却，并能保持在最适宜的温度范围内工作。
冷却不足：发动机过热，充气量减少，功率下降，润滑油变稀，导致机件磨损加剧；
冷却过度：发动机过冷，燃料蒸发困难，功率下降，油耗增加，燃油沿气缸壁流入油底壳，稀释机油，磨损加剧；同时热量损失过多而转变成有用功的热量减少。
发动机最适宜的温度为冷却水保持 在80~90度。

二、冷却方式：
1、水冷却系统：以水作为冷却介质，将发动机高温机件的热量先传给冷却水，然后再散发到大气中的装置。
2、风冷却系统：以风作为冷却介质，将发动机的高温机件热量直接散发到大气中而得以冷却的装置。

三、水冷却的组成：
讲解其组成。并解释“强制”和“循环”的含义。

四、冷却水的循环路线：
1、小循环：当冷却水温度低于70度时，水流经侧阀门至水泵，不流经散热器。
2、大循环：当冷却水温度高于80度时，水流经主阀门至散热器进行散热。
当冷却水温为70~80度之间时，大小循环同时存在。

五、水冷却系主要机件的构造：
1、散热器：
其主要由：
上贮水室：通过进水软管与缸盖上的出水管相通，上端设有加水口，并用散热器盖密封；
下贮水室：通过出水软管与水泵进水口相通，设有放水开关，以放掉其内部的冷却水；
散热器芯：连接上下水室、对冷却水起散热作用，其应该有尽量大的散热面积（采用散热片），其结构有管片式和管带式两种。冷却管断面为扁圆形（散热面积大，冷却水结冰时可变形而不破裂），冷却管断面长轴应沿纵向排列（减少空气流动阻力）。
此外，散热器要求用导热性好的材料制成。如：黄铜、铝材等。
2、散热器盖
密封。防止冷却水溅出和蒸发。
其上设有蒸气阀和空气阀。（两个反向单向阀），一方面能提高冷却水的沸点（蒸气阀），另一方面能防止冷却管被吸扁（空气阀）
当冷却水开锅时，开启散热器盖时应更外小心！
3、补偿水桶与膨胀水箱
补偿水桶：加有防冻液的汽车为防止防冻液的损失而设。
膨胀水箱：能使水气分离。
4、水泵
采用离心式水泵。
结合图讲解其工作原理。
1）、水泵外壳与泵盖：前半部分为支撑水泵轴的的轴承座孔，后半部分为工作腔室。泵盖上开有出水口与分水管相通。
2）、叶轮与水泵轴：叶轮与水泵轴由螺钉紧固，叶轮上开有几个轴向小孔，使水泵在工作时叶轮的前后压力平衡。
3）、轴承与水封装置：采用球轴承（能承受一定的轴向力），为防止轴承发生轴向窜动，其内、外圈均有轴向定位装置。抛水圈，其作用是当水封发生渗漏时，向前渗出的水被抛水圈挡住并甩向检视孔，以防止轴承进水。
5、风扇
要求风量大，尽量少消耗发动机功率，叶片多用低碳钢板冲压而成，叶片数目为4~6片，为防止旋转中产生振动和噪音，采取了多种措施：叶片之间夹角不等、与旋转平面倾斜安装等。
6、百叶窗
装在散热器的前面，其开度通过一套操纵机构由驾驶员控制。
7、节温器
采用蜡式节温器，安装于缸盖出水口处，控制冷却水通往散热器的流量，是一个冷却强度调节装置。
构造：主要由推杆（带锥状端头）、胶管、外壳、主阀门、副阀门、石蜡、弹簧等组成。
工作原理：利用石蜡的低温凝固的特点，当水温低于76度时，石蜡为固态，在弹簧的作用下，将主阀门关闭，副阀门打开。冷却水进行小循环当水温在76~86度之间时，石蜡逐渐变成液体，体积膨胀，通过胶管收缩对推杆的锥头产生推力，而推杆被固定不能移动，于是其反作用力迫使胶管、节温器外壳下移，于是主阀门开始打开，而此时副阀门还未完全关闭，大、小循环同时存在；当水温超过86度时，主阀门全开，副阀门完全关闭，只进行大循环。当水温降低时，石蜡开始凝固体积变小，原来被压缩了的弹簧8在弹力作用下先将副阀门打开，然后将主阀门关闭。
某些结构：
1）、主阀门上开有一个通气孔，用来排除水套中的空气用；
2）、副阀门处采用弹性连接的目的是防止副阀门在关闭后，节温器外壳继续下移而将副阀门损坏。
8、风扇离合器
作用：用来调节冷却强度。
类型：硅油风扇离合器 、电磁风扇离合器 、机械式风扇离合器 。
硅油风扇离合器的构造与工作原理：
结合图讲解其结构及工作原理：
双金属感温器变形的温度为：60~65度
A：进油孔
B：回油孔
C：漏油孔
某些结构的作用：
1）、前盖上的散热片：散去硅油的热量。
2）、从动板上的凸台：防止低温时阀片反转而将进油孔打开。
锁止板12：当硅油风扇离合器失灵时用来将从动板与主动板连成一个整体。
泄油孔C：用来防止停车后离合器处于静止状态时从阀片轴周围泄油。
9、冷却水：
要求加入软水，以防止冷却水形成水垢。
软水：雨雪水，蒸馏水等。

六、风冷系
利用高速气流直接吹过缸体与缸盖外表面，将热量散发妻大气中去，使发动机维持在一个适宜的工作范围内。
特点：结构简单，冷却不可靠，冷却强度不容易调节。
七、冷却系和润滑系的故障诊断与检测
（一）散热器和水套的检查：
主要检查它们外部是否有泥土、油污、散热片变形等；
内部主要检查有水垢、油污等；可用化学溶剂清洗。
水垢产生的原因：加注了硬水
油污产生的原因：水道与油道相通。
（二）冷却液数量的检查：
方法：膨胀水箱的冷却液面应在“低”与“充满”之间
液面过低的危害：容易开锅
原因：有某处出现渗漏，应及时进行检修。
（三）风扇皮带张紧力的检查：
危害：
过松：打滑，使水泵和发电机的转速下降，影响它们的工作，并加速皮带的磨损；
过紧：水泵轴承、发电机轴承、风扇皮带磨损加快。
调整检查方法：
移动发电机的支架（或惰轮的移动）来实现，调整到用大拇指按下皮带其下移量为6~13毫米为合适。
（四）硅油离合器的检查：
方法：用螺丝刀插入双金属感温弹簧的末端，并反时钟转动弹簧，直到感觉被拌住为止，这时测量其外端与固定槽之间的距离应为13MM，同时阀片轴应能随弹簧的转动而转动。
假如出现故障，可用风扇后面的锁止块来直接驱动，待回到驻地后再修理。
（五）节温器的检查：
方法：将节温器置于热水中，然后加热，检查阀门的开启和完全开启的温度，以及完全开启时阀门的升程。其工作参数见P33表5-1。
鉴于节温的重要性（若不能进行大循环会导致发动机过热而拉缸），必须定期检查（一般为5000KM），必要时予以更换。

（六）冷却液充足但发动机过热的分析：
1.现象：
冷却液充足，但水温总在90度以上，甚至开锅（或停车马上开锅）。
2.原因：
1）冷却系本身的的散热能力下降；
2）发动机产生的热量增加。
3.故障诊断与排除方法：
百叶窗---风扇（皮带松紧、硅油离合器等）---散热器---进水管---节温器---水泵---分水管（发动机后端温度高于前端）---气缸垫---水垢（测量其实际容积）---其它原因---报警装置故障。
（七）发动机突然过热：
1现象：
1）行驶中突然过热；
2）刚发动，水温急剧升高，马上出现开锅。
2.原因：
突发事件出现：风扇不转、叶轮不转、冷却液突然泄漏、节温器故障、气缸垫烧蚀、水套裂纹等。
3.故障诊断与排除方法：
风扇是否运转正常---水泵、节温器是否失灵---气缸套、气缸盖出现裂纹或气缸垫烧蚀。
注意：行驶中出现发动机突然过热，水箱开锅，不能马上熄火，即使已熄火，也需重新起动，否则会出现高温时活塞粘缸。
（八）冷却液消耗异常：
1.现象：
冷却液消耗异常，或在冬天出车前，虽已加满冷却液，但途中明显减少。
2.原因：
1）泄漏：散热器、进、出水管、水泵（水封、叶轮垫圈）、气缸垫水道孔与气缸窜通；
2）冬天停车后水末放净而结冰。
3.故障诊断与排除方法：
先检查外部漏水，再检查内部漏水（排气管排出白色水蒸汽），然后检查水箱是否结冰（有时放水开关被冻结在打开位置）。
（九）冷却液温度过低
1.现象：
长时间冷却液温度过低（特别是冬天），发动机起动困难，行驶无力。
2.原因：
1）冷却强度调节装置（保温罩、百叶窗、节温器、风扇离合器）不能正常工作；
2）水温指示系统故障。
3.故障诊断与排除方法：
1）百叶窗、保温罩的直观检查；
2）节温器的检查（打开水箱盖，看水是否进行大循环），并排除故障；
3）风扇离合器的检查（看风扇是否在转），并排除故障；
4）检查水温指示线路。

八、实训九详见实训指导书。