冷卻系統構造與維修汽車發動機

檢查冷卻系統02任務描述03相關知識04學習任務單05實訓任務06實訓任務單目錄CONTENTS01任務目標01學習目標知識目標1）掌握冷卻系統的作用、組成與冷卻方式。2）掌握冷卻系統的工作過程。技能目標1）會檢測與更換冷卻液。2）會熟練拆裝冷卻系統各部件。素養目標1）能夠在工作過程中與小組其他成員合作、交流，養成團隊合作意識，鍛煉溝通能力。2）養成7S的工作習慣。3）養成服從管理、規范作業與精益求精的良好工作習慣。02任務描述有一位豐田卡羅拉轎車用戶打電話到維修站，反映車輛在高速路上行駛時，突然發現儀表板的水溫指示表指針偏到紅色區域，發動機冷卻液溫度報警燈亮起，如圖所示。現在不敢繼續行駛，車輛停靠在路邊，等待救援服務。03

相關知識相關知識

一、冷卻系統的作用發動機冷卻系統的主要作用是在任何工況下，對發動機高溫機件進行適度的冷卻，使發動機始終在最合適的溫度范圍內工作，以便燃燒室附近的部件（如活塞、氣門、氣缸和缸墊等）不被損壞、潤滑油不被蒸發或性能不被降低，從而保證發動機長久的正常工作。相關知識

二、冷卻系統的分類汽車發動機的冷卻系按冷卻介質不同可分為水冷卻系和風冷卻系。汽車發動機大多采用水冷卻系統。相關知識

三、水冷卻系統的組成汽車發動機采用的水冷系統大部分是強制循環式水冷系統，它是利用冷卻液泵（簡稱水泵）將冷卻液在水套和散熱器之間進行循環來完成對發動機的冷卻。強制循環式水冷卻系統一般由散熱器、水泵、水管、水套、節溫器、膨脹水箱和風扇等組成。相關知識1.散熱器（1）作用

散熱器也稱為水箱，作用是將冷卻液從水套內吸收的熱量傳遞給外界空氣，使冷卻液降溫，并為冷卻系統儲存一定量的冷卻液。相關知識

（2）結構

散熱器主要由左右或上下儲水室，進、出冷卻液軟管，散熱器芯、散熱器翼片和散熱器蓋等組成。散熱器一般以彈性方式安裝在發動機前方的支架上，通過橡膠軟管，散熱器上進水孔與發動機氣缸蓋出水孔相連接，散熱器下出水孔與水泵進水孔相連接。相關知識

（3）分類

散熱器有橫流式和縱流式兩種。橫流式散熱器的兩個儲水室焊接在散熱器芯的左右兩側，冷卻液沿水平方向從一側流向另一側；縱流式散熱器的兩個儲水室焊接在散熱器芯上下部位，冷卻液在重力的作用下從頂部流向底部。相關知識（4）散熱器芯

散熱器芯由許多散熱管和散熱片組成。它主要有管帶式和管片式兩種。相關知識

（5）散熱器蓋

散熱器蓋通常稱為水箱蓋，且為壓力式，以提高冷卻液的沸點，使冷卻液不易沸騰，同時可以加大水箱冷卻水與空氣的溫度差，提高冷卻效率，并且可以減少冷卻水的流失。冷卻系統中液體的溫度升高時，液體發生膨脹，導致冷卻系統壓力增加。一般壓力式水箱蓋水箱內壓力可達105～115kPa，可使冷卻液的沸點提高到110～125℃。水箱蓋由密封襯墊、壓力閥彈簧、真空閥和蒸汽閥等組成。相關知識

水箱蓋的工作過程相關知識

2.膨脹水箱膨脹水箱有溢液管接口和補償管接口兩個軟管連接接口，分別通過橡膠軟管連接到發動機的水冷系統中。發動機工作時會使冷卻水溫度升高并膨脹，水箱內壓力上升，部分冷卻液溢入膨脹水箱；當冷卻液降溫時，部分冷卻液又被吸回散熱器，膨脹水箱還可消除水冷系統中的氣泡。相關知識

3.水泵（1）作用

水泵的作用是將冷卻液加壓后輸送到發動機氣缸體水套中，使之在冷卻系統中循環流動。（2）結構

汽車發動機冷卻液泵一般采用離心式，主要由葉輪、水泵蓋、水泵軸承、水泵軸和皮帶輪等組成。相關知識

（3）工作過程

水泵由曲軸通過正時皮帶或驅動皮帶帶動葉輪旋轉。當葉輪旋轉時，冷卻液泵中的冷卻液被葉輪帶動一起旋轉，并在離心力的作用下，向葉輪的邊緣甩出，將動能轉變為壓能，然后經水泵殼體上與葉輪成切線方向的出水口，被壓送到氣缸體水套內。與此同時，葉輪中心處壓力降低，散熱器中的冷卻液便經進水管被吸入葉輪中心，使冷卻液循環流動。相關知識

4.節溫器節溫器的作用是根據發動機的溫度自動控制冷卻液的循環路線。目前，大多數發動機采用蠟式節溫器，安裝于缸蓋出水口處，控制冷卻水通往散熱器的流量。壓力式冷卻系統均使用蠟式節溫器，由支架、推桿、膠管、蠟管、石蠟、彈簧、通氣孔擺錘、主閥門和副閥門等組成。相關知識

節溫器的工作過程：相關知識

發動機小循環路線圖：發動機大循環路線圖：相關知識

5.風扇風扇是為了提高流經水箱散熱片空氣的流速和流量，以提高冷卻強度，一般安裝在水箱和發動機之間，由發動機皮帶或電動機驅動。常見的冷卻風扇驅動方式有機械傳動式、硅油傳動式和電動式三種。相關知識

目前，汽車上采用的多為電動式冷卻風扇，電動風扇由風扇電動機、冷卻風扇以及導風罩等組成。相關知識

風扇的控制方式如圖所示，發動機ECU接收位于氣缸蓋水套上的水溫傳感器的信號，當發動機溫度低于95℃時，ECU不發送信號給風扇控制器（風扇IC），冷卻風扇不工作；當發動機溫度高于95℃時，ECU發送信號給風扇控制器，冷卻風扇工作。04

學習任務單學習任務單檢查冷卻系統學習任務單班級：姓名：1.發動機冷卻系統的作用是對發動機高溫機件進行適度的

，使發動機始終在最合適的

內工作，從而保證發動機長久的正常工作。2.汽車發動機的冷卻系按冷卻介質不同可分為

系和風冷卻系，汽車發動機大多采用

系統，它是以

作為介質，吸收高溫機件的熱量，再由這些吸收了熱量的冷卻液經過散熱器，將熱量散發到大氣中，可使冷卻液溫度維持在

℃。3.寫出下圖劃線處零部件的名稱。學習任務單4.散熱器的作用是將冷卻液從水套內吸收的熱量傳遞給

，使冷卻液降溫，并為冷卻系統儲存一定量的冷卻液。它主要由左右或上下儲水室，

、

、散熱器翼片和散熱器蓋等組成。它安裝在

，通過橡膠軟管，散熱器

孔與發動機氣缸蓋出水孔相連接，散熱器

孔與水泵進水孔相連接。5.散熱器蓋安裝在散熱器上部儲水室上或冷卻液儲液罐上，現代汽油發動機所使用的水箱蓋均為壓力式，以提高冷卻液的

，使冷卻液不易

，提高冷卻效率，并且可以減少冷卻水的流失。它由密封襯墊、壓力閥彈簧、

閥和

閥等組成，6.膨脹水箱的作用是發動機工作時會使冷卻水溫度升高并膨脹，水箱內壓力上升，部分冷卻液溢入

；當冷卻液降溫時，部分冷卻液又被吸回

。7.水泵的作用是將冷卻液加壓后輸送到發動機

中，使之在冷卻系統中

流動。它主要由

、水泵蓋、水泵軸承、水泵軸和

等組成。安裝在發動機

上。由

通過正時皮帶或驅動皮帶帶動葉輪旋轉。8.節溫器的作用是根據發動機的溫度自動控制冷卻液的

。目前，大多數發動機采用蠟式節溫器，安裝于

處，控制冷卻水通往散熱器的流量。當發動機的冷卻水溫度低于70℃時，控制冷卻水不經水箱散熱，可使發動機溫度迅速提高，這種循環方式稱為

循環；當發動機冷卻水溫度高于90℃時，控制冷卻水經過水箱散熱，可使發動機冷卻水的溫度迅速下降，避免發動機過熱，這種循環方式稱為

循環。9.風扇是為了提高流經水箱散熱片空氣的流速和流量，以提高冷卻強度，一般安裝在

之間，由發動機皮帶或

驅動。學習任務單答案1.發動機冷卻系統的作用是對發動機高溫機件進行適度的

冷卻

，使發動機始終在最合適的

溫度

內工作，從而保證發動機長久的正常工作。2.汽車發動機的冷卻系按冷卻介質不同可分為

水冷卻系和風冷卻系，汽車發動機大多采用

水冷卻

系統，它是以

冷卻液

作為介質，吸收高溫機件的熱量，再由這些吸收了熱量的冷卻液經過散熱器，將熱量散發到大氣中，可使冷卻液溫度維持在

80~90

℃。3.寫出下圖劃線處零部件的名稱。學習任務單答案4.散熱器的作用是將冷卻液從水套內吸收的熱量傳遞給

外界空氣

，使冷卻液降溫，并為冷卻系統儲存一定量的冷卻液。它主要由左右或上下儲水室，

進、出冷卻液軟管

、

散熱器芯

、散熱器翼片和散熱器蓋等組成。它安裝在

發動機前方的支架上

，通過橡膠軟管，散熱器

上進水

孔與發動機氣缸蓋出水孔相連接，散熱器

下出水孔與水泵進水孔相連接。5.散熱器蓋安裝在散熱器上部儲水室上或冷卻液儲液罐上，現代汽油發動機所使用的水箱蓋均為壓力式，以提高冷卻液的

沸點

，使冷卻液不易

沸騰

，提高冷卻效率，并且可以減少冷卻水的流失。它由密封襯墊、壓力閥彈簧、

真空

閥和

節氣

閥等組成，6.膨脹水箱的作用是發動機工作時會使冷卻水溫度升高并膨脹，水箱內壓力上升，部分冷卻液溢入

膨脹水箱

；當冷卻液降溫時，部分冷卻液又被吸回

水箱

。學習任務單答案7.水泵的作用是將冷卻液加壓后輸送到發動機

水套

中，使之在冷卻系統中

循環

流動。它主要由

葉輪

、水泵蓋、水泵軸承、水泵軸和

皮帶輪

等組成。安裝在發動機

氣缸體

上。由

曲軸

通過正時皮帶或驅動皮帶帶動葉輪旋轉。8.節溫器的作用是根據發動機的溫度自動控制冷卻液的

循環路線。目前，大多數發動機采用蠟式節溫器，安裝于

缸蓋出水口

處，控制冷卻水通往散熱器的流量。當發動機的冷卻水溫度低于70℃時，控制冷卻水不經水箱散熱，可使發動機溫度迅速提高，這種循環方式稱為

小

循環；當發動機冷卻水溫度高于90℃時，控制冷卻水經過水箱散熱，可使發動機冷卻水的溫度迅速下降，避免發動機過熱，這種循環方式稱為

大

循環。9.風扇是為了提高流經水箱散熱片空氣的流速和流量，以提高冷卻強度，一般安裝在

水箱和發動機

之間，由發動機皮帶或

電動機

驅動。05

實訓任務實訓器材：

（1）整車或可運行的發動機實訓臺架。（2）水箱壓力檢測器、冰點儀、萬用表、量杯、溫度計等。（3）常用維修工具和維修手冊等。作業準備：

（1）車輛在工位停放周正（2）輔好車內和車外護套

實訓任務

如果儀表板指示水溫過高，嚴禁馬上打開水箱蓋檢查冷卻系統的狀況，否則冷卻系統的高溫蒸汽會噴出對人員造成傷害，而應該等待冷卻系統溫度自然降下來后，再進行如下的檢查作業。一、冷卻水的檢查、添加與更換1.冷卻液的檢查與添加（1）檢查冷卻液的液面位置

檢查補償水箱里的液面，冷卻水的液面位置應在最低（min或low）和最高(max或full)兩條標記線之間。如果冷卻液位過低或沒有冷卻液，說明冷卻液發生了泄漏，需要檢查冷卻液的泄漏部位，一般泄漏部位都會有水垢的痕跡，然后更換發生泄漏的部件，再將冷卻液添加到合適的位置。（2）檢查冷卻液的質量

在水箱蓋或水箱加水口的周圍應沒有較嚴重的銹跡或積垢。如果過臟，則應更換冷卻水。（3）檢查冷卻液的冰點

用冰點儀檢測冷卻液的冰點。實訓任務2.冷卻液的更換（1）擰下水箱蓋；（2）從水箱和發動機的泄放開關處排出冷卻水，如豐田車系在水箱的下方有個放水開關，而部分車系可能要把水箱的出水管拆卸下來才能排出冷卻水；（3）關閉放水開關；（4）向系統內注入冷卻水或防凍液；（5）裝上水箱蓋；（6）起動發動機的同時，檢查是否有滲漏現象；（7）再檢查冷卻水液面位置，如有必要再次添加冷卻水或防凍液（打開水箱蓋的時候應注意安全，以防萬一可把毛巾放到水箱蓋上，緩慢擰松水箱蓋，直至蒸汽釋放后再拆下水箱蓋）。實訓任務二、水泵皮帶的檢查與調整1.皮帶張力的檢查與調整皮帶松緊度的檢查方法：用手指壓下皮帶的中部，若壓下量過大，說明水泵或風扇皮帶過松，應調整。皮帶松緊度的調整方法：擰松調整支架的固定螺栓，通過擰進和擰出調整支架上的調整螺栓就可調節皮帶的張力。2.皮帶的檢查目視檢查皮帶是否過度磨損，加強筋是否損壞，如傳動帶中間帶棱上出現一些裂紋是可以繼續使用的，如果帶棱有脫落，則必須更換皮帶。實訓任務三、風扇的檢查當發動機水溫過高或打開空調時，冷卻風扇應能旋轉，如果檢查時發現風扇不轉或轉速過低，說明風扇電機損壞或風扇控制電路故障。檢查風扇電機是否損壞，可以給電機施加蓄電池電壓，檢查電機是否運轉正常，如不運轉，則更換風扇電機總成。如運轉正常，則需要檢查水溫感應器和風扇控制電路的故障。四、水箱的拆裝、清洗與檢查1.水箱的檢查水箱及冷卻系統密封性檢查：發動機停止運轉時，在水箱加水口裝上水箱壓力檢測器，在水箱內充入100KPa壓力的壓縮空氣，觀察壓力檢測器的壓力下降值，若2分鐘內壓力下降超過15Kpa，則水箱或冷卻水道等有泄漏。2.水箱的拆裝（1）排放冷卻水；（2）松開水箱進、出冷卻水管上的夾箍，拔下水箱上的進、出冷卻水軟管；（3）拔下冷卻風扇電機線束的連接器；（4）拆下水箱上部的固定螺絲；（5）將水箱連同風扇一起拆下。實訓任務3.水箱的清洗水箱在使用過程中，會因腐蝕和積垢等原因影響冷卻效果。清洗水箱、去除水垢，是恢復水箱散熱能力的有