12 冷却系统的检修Word格式文档下载.docx
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3.掌握调解机构在系统中所起到的作用;
实际
操作
技能
冷却系主要部件的认识和拆装及了解冷却液的循环路线
重点
1.冷却系的功用和工作原理
2.冷却系主要部件的认识和冷却液的大小循环
难点
教学场地与教具
高训基地工业楼二楼发动机实训室、丰田发动机拆装台架、发动机常用拆装工量具
教学回顾
本次课采用现场教学、理论与实操一体化教学方式,使学生熟悉并掌握冷却系的组成、工作原理以及装配和检修方法。
说明
审阅签名:
年月日
教学过程(代号A—4)
★教学组织(5分钟)
一、点名检查学生出勤情况,检查学生穿工作服、工作鞋、带校卡情况。
二、分好小组,安排好学生实习岗位。
三、检查学生所带工具情况,实习器材准备情况,不得带有安全方面的缺陷。
★入门指导(160分钟)
一、教学回顾:
配气机构零部件的构造与工作原理
二、引入新课
发动机过热或过冷都会给发动机带来危害。
冷却系功用就是保证发动机在适宜的温度下工作。
三、新课讲解
(一)课题分析
本章主要内是容掌握冷却系的功用和形式及各类型的特点,理解冷却系的工作原理。
(二).相关理论知识
一、冷却系的功用和分类
1.功用
发动机工作时,由于燃料的燃烧,气缸内气体温度可高达2200~2800K。
使发动机的零件温度升高,特别是高温气体接触的零件,如不及时的冷却则难以保证发动机正常工作,发动机过热或过冷都会给发动机带来危害。
汽车发动机是由热能转变为机械能的机器。
然而,发动机却应用了热能的三分之一,其余热量的大部分为排气所带走,剩余的则被发动机零部件吸收。
发动机的冷却必须适度。
如果发动机冷却不足,由于气缸充气量减少和燃烧不正常,发动机功率下降,且发动机零件也会因润滑不良而加速磨损。
但如果冷却过度,则一方面由于热量散失过多,使转变为有用功的热量减少,而另一方面由于混合气与冷气缸壁接触,使其中原已汽化的燃油又凝结并流到曲轴箱,使磨损加剧。
二、水冷系组成及工作原理
冷却液在冷却系统内的循环流动路线有两条:
一套为大循环;
另一条为小循环。
所谓大循环是冷却液温度过高时,水经过散热器而进行的循环流动;
而小循环就是冷却液温度低时,水不经过散热器而进行的循环流动,从而使冷却液温度升高。
冷却系统的大小循环流量通常利用节温器来控制。
节温器装在冷却液循环的通路中(一般装在汽缸盖的出水口),根据发动机负荷大小和冷却液温度的高低自动改变水的循环流动路线,以达到调节冷却系统的冷却强度。
1、小循环
当冷却液温度低于70℃时,节温器阀门关闭了通往散热器的管道,同时打开了通往水泵的旁通管,冷却液经水泵增压后,发动机从水套壁周围流过并从水套壁吸热而升温,然后向上流入汽缸盖水套,从汽缸盖水套壁吸热之后流经节温器,经小循环水管返回发动机体水套,此时发动机冷却系统进行小循环,如图1-7其冷却液流动路线为:
水泵→缸套→出水口→小循环水管→水泵。
图1-7小循环图1-8大循环
2、大循环
当大发动机在正常热状态下工作时,即冷却液温度高于80℃,节温器阀门打开了通往散热器的通道,同时关闭了通往水泵的旁通管,冷却液经节温器及散热器进水软管流入散热器,在散热器中,冷却液向流过散热器周围的空气散热而降温,最后冷却液经散热器出水软管返回水泵,形成大循环,如图1-8此时冷却液的流动路线为:
散热器→水泵→发动机缸套→出水管→节温器→散热器。
当发动机的冷却液温度在70~80℃范围内,通往散热器的通道和通往水泵的旁通管道均处于半开闭状态,此时一部分水进行大循环,而另一部分水进行小循环。
冷却系统主要包括散热介质为冷却液。
现在汽车用冷却液大部分为乙二醇型冷却液除了作为冷却介质外,还能起到防冻、防腐蚀、防垢、防沸的作用。
当发动机缸体达到一定温度,节温器会打开,冷却液带走发动机的热量,在水泵的驱动下流向散热器,经散热器冷却后降低温度再返回到发机,从而达到冷却发动机缸体的目的。
2.冷却系统的分类
汽车发动机常见的冷却方式有两种,即水冷却和风冷却。
大多数发动机采用水冷却。
水冷式以冷却液为介质,热量由机件传给冷却液,靠冷却液的流动把热量带走,再散发到大气中去,使发动机的温度降低而进行冷却的一系列装置,散热后的冷却液再重新流回到受热机件处。
适当的调解水路和冷却的强度,就能保证发动机的正常工作温度。
目前汽车发动机上广泛采用。
风冷系统是利用高速流动的空气直接吹过气缸盖和气缸体表面,把热量散发到大气中去,保证发动机在最有利的范围内工作。
三、水冷系主要零部件
1.膨胀水箱
膨胀水箱,其上部是一个较细的软管与水箱的加水管相连,底部通过水管与水泵的进水管相连接,通常为至少高于散热器。
膨胀水箱多半透明材料(如塑料)制成。
透过箱体可以直接方便的观察到液面的高度,无需打开散热器盖。
膨胀水箱的作用是把冷却系统变成永久封闭系统,减少了冷却液的损失,避免空气不断地进入,该系统内造成氧化、穴蚀、使冷却系中水、气分离,保持系统内压力稳定,提高水泵的泵水量。
2.散热器
散热器用导热性好的材料制成,
散热器主要是由上贮水室1、下贮水室5和散热器芯(包括冷却管和散热带)组成。
上贮水室、下贮水室由散热器芯连接一起,并装在框架内(框架固定在车架上)。
框架上还设有护风圈,其目的是起到风向导流作用的。
下水箱的出水管1接水泵的进水口,上水箱的进水管2接缸盖的出水口。
上水箱上设有加水口6,并用加水口盖封闭。
在下贮水室中一般还装有放水阀。
常见水冷系的散热器盖具有自动阀门,发动机热状态正常时,阀门关闭,将冷却系与大气隔开,防止水蒸气逸出,使冷却系内的压力稍高于大气压力,从而可增高冷却液的沸点,防止冷却系发生“开锅”现象。
但如果冷却系中水蒸气过多,将使冷却系压力过大,可能导致散热器破裂。
因此必须在加水口处设置排出水蒸水的通道。
因而在冷却系内压力过高或过低时,自动阀门则开启以使冷却系与大气相通。
具有空气-蒸汽阀的散热器盖,其构造如图7-7所示。
装有蒸汽阀2和空气阀3的散热器盖4,紧盖在加水口上。
由于在一般情况下,两阀均在弹簧力作用下处于关闭状态。
当散热器中压力升高到一定数值(一般为0.026~0.037MPa)时,蒸汽阀2便开启而使水蒸汽顺管1排出,如图7-7b所示。
当水的温度下降,冷却系中产生的真空度达一定数值(一般为0.01~0.02MPa),空气阀3开启,空气即从管1进入冷却系,如图7-7a所示,以防止水管及贮水室被大气压瘪。
轿车的散热器盖的蒸汽阀开启压力可达0.1MPa,而水的沸点可升高至120℃。
显然,这种散热器与环境空气温差大,故散热能力较强。
在发动机热状态下开启散热器盖时,应缓慢旋开,使冷却系内压力逐渐降低,以免被喷出的热水烫伤。
3.风扇
风扇—般安装在散热器后面,并与水泵同轴。
风扇的作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。
4.水泵
水泵的作用是强制冷却水在冷却系统中进行循环。
汽车发动机广泛采用离心式水泵,
水泵的动力是曲轴皮带轮经带V带传至风扇带轮,再通过凸缘带动水泵轴和水泵叶轮转动。
离心式水泵的工作原理是当叶轮旋转时,水泵中的水被叶轮带动一起旋转,并在本身离心力的作用下,甩向叶轮的边缘,然后沿水泵壳内腔与叶轮成切线方向的出水管压送到气缸体的水套中:
与此同时,叶轮中心处压力降低,散热器下贮水箱的水便从进水管被吸到叶轮中心部位。
离心式水泵的优点:
结构简单、体积小、出水量大、结构简单、维修方便。
另外,当水泵由于故障而停止工作时,也并不妨碍冷却水在冷却系内的自然循环。
四、水冷却强度的调节装置
为使汽车适应不同环境条件的变化(转速、负荷、环境、气候),要求能够调节冷却系的冷却强度,保证发动机经常在最佳的温度状况下工作。
在冷却系统中调节冷却强度采取的措施是:
改变通过散热器的空气流量和改变冷却水的流量。
利用各种自动风扇离合器来实现改变通过散热器的空气流量。
近年来在汽车发动机上采用各种自动式(如硅油式、机械式和电磁式)风扇离合器,控制风扇的扇风量以改变冷却强度。
风扇离合器是根据发动机的温度自动控制风扇的转速,以达到改变通过散热器的空气流量的目的。
利用节温器来控制通过散热器冷却水的流量。
节温器装在冷却水循环的通路中,一般装在气缸盖出水口处,
技能操作
一、检查散热器盖
警告:
·
在发动机运行期间,或者发动机以及散热器仍然很热的情形下,注意不要拆卸散热器盖或者松动散热器排放塞。
灼热的冷却剂有可能溅射而出,从而造成严重的人员伤害。
同时,这也将损坏发动机以及冷却系统。
关闭发动机,直至其冷却。
即便那时也应仔细地拆卸散热器盖。
并且在其上缠绕一大块厚布,沿着逆时针方向,将其慢慢地旋转到第一个卡住位置。
让压强慢慢泄露,再继续执行。
在操作人员确保释放结束所有的压强之后,用一块布压下散热器盖,旋转,从而拆去散热器盖。
1.清洁散热器盖降压阀以及密封部件。
2.检查散热器盖的密封部位是否存在裂纹或者翻卷现象。
如果散热器盖不符合要求,则进行更换。
3.将散热器盖检验适配器内注满水或者发动机冷却剂,将散热器盖安装到适配器上。
4.向下夹住散热器盖,逐渐加压。
检验压强是否保持在技术规范之内达10秒钟。
二、散热器拆卸/安装
1.断开负极电瓶线。
2.排放发动机冷却剂。
3.拆去发动机冷却扇。
4.拆去输油管。
5.按照表中所示次序,进行拆卸。
6.按照与拆卸次序相反的次序,进行安装。
7.重新注满发动机冷却剂。
8.
检查发动机冷却剂的泄露情况。
三、节温器的拆卸/安装
1.拆去塞孔盘。
2.断开负极电瓶线。
3.排放发动机冷却剂。
4.拆卸驱动带。
5.拆卸冲洗池。
6.拆卸动力转向油泵。
注意:
拆卸装配有软管以及导管的动力转向油泵。
7.按照表中所示次序,进行拆卸。
8.按照与拆卸次序相反的次序,进行安装。
9.重新注满发动机冷却剂。
(参考E-3发动机冷却剂的更换)
10.检查发动机冷却剂的泄露情况。
(参考E-4发动机冷却剂的泄露情况检查)
1
旁通支管
2
底部管
3
节温器总成
四、节温器的检查
1.按照下述要求,对节温器进行检查。
阀门关闭温度。
阀门开启温度和高度。
——如果不符合技术规范要求,则更换节温器。
最初开启温度{0C{0F}}
80.0---84.0{176---183.2}
完全开启温度{0C{0F}}
97{206.6}
完全开启高度{mm{in}}
超过8.0{0.31}
五、水泵的拆卸/安装
1.断开负极电瓶线。
2.排放发动机冷却剂。
3.松动水泵带轮螺栓,以拆去驱动带。
4.按照表中所示的次序,进行拆卸。
5.按照与拆卸次序相反的次序,进行安装。
6.重新注满发动机冷却剂。
7.检查发动机冷却剂泄露情况。
水泵带轮
水泵
六、冷却扇拆卸/安装
2.拆去遮盖板。
(参考S-19冷却扇遮盖板的拆卸/安装)
3.拆下A/C管卡环。
4.拆下ATX管卡环(ATX)。
5.按照表中所示的次序,进行拆卸。
6.按照与拆卸次序相反的次序,进行安装。
冷却扇线束、插头
冷却剂储存管
冷却扇配件
E-9
七、冷却扇电机的拆卸/安装
1.拆卸下冷却扇。
2.按照表中所示的次序,进行拆卸。
A:
适用于以色列、L3
B:
LF(适用于非以色列国家)、L8
3.按照与拆卸次序相反的次序,进行安装。
★巡回指导(180分钟)
一、检查与指导内容
检查学生是否认识冷却系零部件及安装部位,了解冷却液的循环路线。
对表现好的学生给予表扬,对操作错误者给予纠正。
二、巡回指导注意点
1、根据实习操作进度,在不同的阶段确定不同的检查和指导重点;
2、注意共性问题和个性问题从而注意个别指导和集中指导相结合。
3、注意培养典型,树立学生中操作技能好的榜样,以点带面鼓励带动全班同学
★结束指导(12分钟)
1、针对出现的错误予以纠正认真对待学生在学习过程中遇到的问题,及时纠正。
2、授课质量分析
要求学生熟悉冷却系零部件认识和安装部位,了解冷却液的循环路线。
★布置作业(3分钟)
1.冷却系统的组成和其工作原理是什么?
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