第7章 发动机冷却系统(试讲7-1到7-2)
第7章发动机冷却系统（试讲7.1-7.2）
本章提要
本章重点讲述了发动机冷却系统主要总成的结构、工作原理、检修项目和检修方法，介绍了发动机水冷却系统主要零部件的构造与工作原理，分析了水冷却系统的常见故障。
7.1 概述
7.1.1 冷却系统的作用
发动机冷却系统的作用是使工作中的发动机得到适度的冷却，并使发动机在工作过程中始终处于最佳的工作温度范围内。在可燃混合气的燃烧过程中，气缸内气体温度可高达1,800～2,000℃。直接与高温气体接触的机件若不及时冷却，则可能因受热膨胀而破坏正常间隙，各机件也可能因高温而导致其机械强度降低甚至损坏，为保证发动机正常工作，必须冷却这些高温条件下工作的机件。若发动机温度过低，又会导致发动机功率降低、燃油消耗增加和发动机磨损加剧。因此，现代发动机采用各种措施自动调节冷却液温度。
发动机冷却要适度。若冷却不足，会使发动机过热，从而造成充气效率下降，早燃和爆燃倾向加大，致使发动机功率下降；过热还会使发动机运动零件问的间隙变小，导致零件不能正常运动，甚至卡死、损坏；或使零件因强度下降而导致变形和损坏；同时，过热还会使润滑油黏度减小，润滑油膜易破裂而使零件磨损加剧。
若冷却过度，会使发动机过冷，导致进入气缸的混合气或空气温度低而难以点燃混合气，造成发动机功率下降、油耗上升。还会使润滑油黏度增大，造成润滑不良而加剧零件磨损。此外，因温度低而未气化的燃油会冲刷气缸、活塞等摩擦表面上的油膜，同时因混合气与温度较低的气缸壁接触，使其中原已汽化的燃油又重新凝结而流入曲轴箱内，不仅增加了油耗，而目使机油变稀而影响润滑，从而导致发动机功率下降，磨损加剧。
7.1.2 冷却系统的类型和组成
冷却系统按照冷却介质的不同可以分为风冷式和水冷式。把发动机高温零件的热量直接散入到大气中的冷却装置称为风冷式冷却系统；而把这些热量先传给冷却液，然后再散入大气中的冷却装置称为水冷式
冷却系统。
1. 风冷式冷却系统
风冷却系统是在气缸体和气缸盖上制有许多散热片，以增大散热面积，利用机械前进中的空气流或特设的风扇鼓动空气，吹过散热片，将热量带走。风冷式冷系统以空气为冷却介质，一般由风扇、导流罩、散热片、气缸导流罩和分流板组成，如图7―1所示。利用大流量风扇使高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，使发动机零部件的热量散发到大气中。采用风冷式冷却系统的发动机也称为风冷式发动机。
图7―1 风冷却系统
为了有效地降低受热零件的温度和改善其温度的分布，风冷式发动机在气缸盖和气缸体的外表面精心布置了一定形状的散热片，确保发动机在最适当的温度范围内可靠地工作。为了加强冷却，保证冷却均匀，通常还装有导流罩、分流板。当采用一个风扇时，装在发动机前方中间位置；采用两个风扇时，分别装在左右两列气缸前端。
风冷式冷却系统的特点是结构简单、质量较小、升温较快、经济性好，对地理环境和气候环境的适应性强，特别适用于沙漠等高温地区和极地等严寒地区。风冷发动机由于省去了散热器和许多管道，维护简便，工作可靠。缺点是冷却效果难以调节、消耗功率大、工作噪声大等，在多缸发动机上，会使各缸的冷却不均匀，并且在冬季时起动困难，燃油和润滑油耗量也较大。因此，风冷式冷却系统在现代工程机械发动机上采用较少。
2. 水冷式冷却系统
水冷式冷却系统是以水（或冷却液）为冷却介质，先将发动机受热零件的热量传给冷却液，再通过散热器散发到大气中去，如图7―2所示。采用水冷式冷却系统的发动机也称为水冷式发动机。发动机水冷却
系统一般由散热器、水泵、风扇、风扇离合器、节温器、水套、百叶窗等组成，利用水泵强制冷却液在冷却系统中进行循环流动而达到散热的目的。
图7 – 2水冷却系统
水冷式发动机的气缸盖和气缸体中都铸有相互连通的水套。在水泵的作用下，散热器内的冷却水被加压后通过气缸体进水孔进入发动机，流经气缸体及其缸盖的冷却套而吸收热量，然后从气缸盖的出水口沿水管流回散热器。由于工程机械行驶的速度及风扇的强力抽吸，空气由前向后高速通过散热器。因此，受热后的冷却水在流过散热器芯的过程中，热量不断地散发到大气中去，冷却后的水流到散热器的底部，又被水泵抽出，再次压送到发动机的水套中，如此不断循环，把热量不断地送到大气中去，使发动机不断地得到冷却，从而保证发动机正常工作。
为使发动机在低温时减少热量损失、缩短暖机时间，在低温大负荷情况下加快散热，冷却系统中设有调节温度的装置，如节温器、风扇离合器等。为便于驾驶员能及时掌握冷却系统的工作情况，还设有水温表和高温警告灯等。
水冷却系统特点是冷却均匀可靠、效果好，发动机结构紧凑、制造成本低、工作噪声和热应力小等，因而得到广泛应用，本章主要介绍水冷式发动机的冷却系统。
7.2 水冷却系统的主要组成部件
7.2.1 冷却水泵
冷却水泵一般安装在发动机前端，由曲轴通过皮带轮驱动，其功用是对冷却水加压使其在冷却系统中循环流动。工程机械发动机大多采用的离心式水泵是由泵体、泵盖、泵轴、叶轮、轴承等组成。
泵体由铸铁铸成，上有进水口，用螺栓钉固定在发动机前部，泵体与泵盖之间有衬垫。泵盖有的是单
独制造，有的是安装在正时齿轮盖上，水泵的出水道铸在泵盖上。泵轴前端装有皮带盘，后端装有水封和叶轮，叶轮与轴是过盈配合。为了防止水沿轴向前渗漏，在叶轮中央装有自紧式水封，由密封垫、皮碗和弹簧组成。
水泵的工作原理如图7―3所示，发动机工作时，通过皮带传动使泵轴转动，水泵中的水被叶轮带动一起旋转。并在自身的离心力作用下，向叶轮的边缘甩出，然后经泵盖上的出水口压送到发动机水套内。同时叶轮中心部分压力降低，散热器中的水便从进水口被吸入叶轮中心处。
图７―3离心式水泵基本组成和工作原理
１―水泵壳体２―叶轮３―进水口４―出水口
7.2.2 散热器
散热器的功用是将水套中流出的高温冷却液分成许多股细流，并利用散热片增大散热面积，以便使冷却液的温度迅速降低。
冷却液在散热器中的流动方向有些是自上而下流动，有些是自左而右横向流动，其结构和原理相同。散热器主要由贮水室、进水管、散热器芯、敞热器盖和出水管组成。在散热器的顶部设有加水口，以便加注冷却液，在通常情况下加水口用散热器盖封闭；底部一般设有放水阀，以便必要时，放出散热器内的冷却液。
图7―4 芯片式散热器芯的结构
常用的散热器芯为芯片式结构，如图7―4所示。散热器芯由许多芯管和散热片组成，芯管为扁圆形直管，芯管两端与两个贮水室之间及芯管与散热片之间均用锡焊焊接。冷却液流经散热器时被芯管分成许多
股细流，并经芯管上的散热片将热量散发到大气中。散热片不仅可以增加散热面积，而且可以提高散热器芯的刚度和强度。
7.2.3 节温器
节温器的功用是控制通过散热器的冷却液流量，使冷却液在散热器与水套之间进行大循环或小循环，调节冷却强度，保证发动机在最适宜的温度下工作。
图7―5 蜡式节温器的结构图7―6 节温器工作状况
各种发动机装用的节温器基本都是蜡式节温器，是利用石蜡受热体积急剧膨胀的特点而设计制造，其结构原理相同。蜡式节温器的结构主要有壳体、弹簧、石蜡、阀门、支架、推杆和胶管等组成，壳体一般用铜制作，推杆的一端固定在支架上，另一端插入胶管内，石蜡装在胶管与节温器壳体之间的腔体内，如图7―5所示。温度较低时石蜡呈固态，主阀门被弹簧推向上方与阀座压紧，主阀门处于关闭状态（见图7―6（a））；此时，副阀门开启，冷却液进行小循环，来自发动机水套的冷却液经副阀门、小循环水管直接进入水泵，被泵回到发动机水套内。温度升高时，石蜡逐渐熔化成液态，使其体积膨胀，迫使胶管收缩对推杆端部产生向上的推力，由于推杆固定在支架上，推杆对胶管、节温器壳体产生向下的反推力。当冷却液温度升高到一定值（一般为76℃）时，反推力克服弹簧的弹力使胶管、节温器壳体向下运动，主阀门开始开启，同时副阀门开始关闭。当冷却液温度进一步升高到一定值（一般为86℃）时，主阀门完全开启，而副阀门也正好关闭小循环通路（见图7―6（b））；此时来自发动机水套的冷却液全部经过散热器进行大循环。冷却液温度在主阀门开始开启温度与完全开启温度之间时，主阀门和副阀门均部分开启，在整个冷却系统内，部分冷却液进行大循环，部分冷却液进行小循环；表7―1 为常见发动机节温器阀门的开闭情况。
表7―1 常见发动机节温器阀门开闭情况
7.3 冷却系统的维修
7.3.1 水泵的维修
1. 水泵的常见故障
水泵常见故障是漏水、轴承松旷和泵水量不足。
（1）漏水
泵壳裂纹导致漏水时一般有明显的痕迹，裂纹较轻时可用粘接法修理，裂纹严重时应更换；在水泵正常时，水泵壳上的泄水孔不应漏水，如果泄水孔漏水说明水封密封不良，其原因可能是密封面接触不紧密或水封损坏，应分解水泵进行检查，清洁水封密封面或更换水封。
（2）轴承松旷
在发动机怠速运转时，若水泵轴承有异响或带轮转动不平衡，一般是轴承松旷所致；发动机熄火后，用手扳动带轮进一步检查其松旷量，若有明显松旷，应更换水泵轴承；若水泵轴承有异响，但用手扳动带轮无明显松旷，则可能是水泵轴承润滑不良所至，应从滑脂嘴加注润滑脂。
（3）泵水量不足
水泵泵水量不足一般是因水道堵塞、叶轮与轴滑脱、漏水或传动带打滑，可通过疏通水道、重装叶轮、更换水封、调整风扇传动带松紧度来排除故障。
2. 水泵的检修
（1）水泵的分解
为了便于水泵分解，应将水泵体放在80～90℃的热水中加温，加温后进行分解。拆下风扇及风扇离合器总成，打开水泵后端盖板，夹住带轮旋下水泵叶轮，取出水封总成及弹性挡圈；或用专用拆装工具压
出水泵叶轮、水封副和水泵轴承的组件以及水泵轴。
（2）水泵的检查
起动发动机，查看水泵溢水孔是否有渗漏，若渗漏，则表明水封已损坏；察听有无异常响声。停机后用手扳动风扇叶片，查看带轮与水泵轴配合是否松旷，稍有间隙感觉为正常；若明显松旷，表明带轮与泵轴或带轮与锥形套配合松旷。如果就车检查水泵无漏水、发卡、异响及带轮摇摆现象，可不用对其分解，只加注润滑油即可。如有上述异常现象，则应分解检查，并予以修理。如带轮松旷摇摆时，应检查风扇及带轮毅的螺栓或螺母，若松旷应予拧紧；如螺栓和螺母紧固良好，传动带仍松旷摇摆，则可能是水泵轴松旷，应分解水泵，检查水泵轴承，若松旷，应予更换。
当水泵漏水时，应检查水泵衬垫、水泵壳上的泄水孔。当水泵衬垫漏水时，先检查水泵紧固螺栓是否松动，如松动应拧紧。若拧紧后仍漏水时，应予更换衬垫。当水泵壳上的泄水孔漏水时，应分解水泵，检查自紧式水封总成，如损坏应予修复或更换。更换或修复水封总成后，应进行简易漏水试验。其方法是：堵住水泵进水口，将水注满叶轮室，转动泵轴，泄水孔应不漏水。
（3）水泵主要零件的修理
①水泵壳的检修。水泵壳体裂纹可采用铸铁焊条焊接，而后用环氧树脂胶涂其表面，以防漏水。水泵壳轴承孔磨损，可采用过盈配合的镶套法修复。
②水泵轴的检修。检查水泵轴的磨损。水泵轴与轴承内径的配合间隙应不大于0.03㎜，如超过规定，应换用新件。水泵轴弯曲超过0.50㎜，应冷压校直。
另外，水泵叶轮破裂，应换用新件。水封座圈外径磨损，水封老化、变形，水封转动环与静止环接触面磨损起槽，表面剥落或破裂导致漏水时，均应更换水封总成。
（4）水泵装复后的试验
其试验方法是：用手转动带轮，泵轴应转动自如，应无卡阻现象；测试径向间隙应无松旷感觉，前后拉动皮带轮，测试轴向间隙，允许稍有旷动为宜。堵住泵壳进水口，然后将水加入叶轮工作室，转动泵轴，溢水孔应无漏出，否则应查明原因予以排除。
7.3.2 散热器的维修
1. 散热器的常见故障
散热器常见故障是因机械损伤、化学腐蚀、芯管堵塞等原因，导致泄漏、外观变形和散热性能下降。散热器积聚水垢、铁锈等杂质，形成堵塞；芯部冷却管与上下水室焊接部位松脱、冷却管破裂、上下水室出现腐蚀斑点、小孔或裂缝而造成漏水等。散热器芯管有堵塞时，应使用专用通条进行疏通。散热片有变
形或倒伏时，应及时进行整形、扶正。散热器的贮水室若有凹陷变形时，可在凹陷处焊一钩环，拉平后再解焊。散热器泄漏一般发生在卷管与贮水室的接合部，散热器泄漏部位可用锡焊或粘接方法修复。
2. 散热器的维修
（1）散热器的清理
拆下散热器，用清水和压缩空气洗净吹干外部尘垢，置于含有10%～15%苛性钠（质量分数）水溶液容器内，加热保持在80～90℃，浸煮0.5 小时左右，取出放人清水池中清洗。如果散热器内积垢严重时，应拆去上、下水室，可用通条疏通。
（2）散热器密封性检查
把散热器检测器装在散热器盖口上，如图7―7所示，对散热器施以100～150 kPa压缩空气，检查冷却液的渗漏情况，如有渗漏，需修整。
图7―7散热器渗漏的检查
（3）散热器排气阀及盖的检查
将散热器检测器装在散热器盖或排水口盖上，如图7―8所示，检查其密封性和排气阀的开启压力。当压力为75～105 kPa时，阀门应处于开放状态。压力低于60 kPa极限值时，压力没有急剧下降，若不符合极限值时，应更换其盖，同时要检查冷却液中的含油量及水垢层。
图7―8散热器盖的检查
（4）散热器的修理
在使用中，根据散热器芯管损坏的情况，分别采用下列方法修理。
①接管法。当外层少数散热器芯管部分损坏且长度不大时，用尖嘴钳拆去已损坏的散热管上的散热片，剪下已损坏的一段芯管，从芯管的一端插进通条，穿过剪去部分的上下口。用尖嘴钳将上下接口整理平直；
从废旧散热器上剪截一段可用的散热管，其长度较需镶接的部分加长10㎜，将两端口部分稍为扩大，使其能够套在所需修理散热器的上下接口。将镶接管套接于需修散热器的接口上，同时再从芯管的端头插进通条，并将接口处整理平顺。在接口处涂以氧化锌铵溶液，用火焰加热，用锡焊焊合。焊接修理后，尽可能地将散热片予以修复。
②换管法。当芯管损坏部分的长度较大时，常用换管法修复。将散热器夹装在专用修理架上，用通条插入需更换的芯管中并来回拉动以清除芯管内的水垢；将事先准备好的电阻加热器插入需更换的芯管内，两端接通24 V的电源，电阻丝烧红后焊锡也随之熔化，同时用氧乙炔焰加热器将散热管与上下底板连接处的焊锡熔化，使之脱离。随即切断电源，趁热用手钳将芯管连同电阻加热器一起抽出。清理各连接部位的污垢，将表面挂有焊锡的待换芯管插入，再插入电阻加热器并通电，待芯管表面焊锡熔化，即切断电源。当温度逐渐降低、焊牢后，抽出电阻加热器，并将换装的散热管端与上下底板连接处焊牢。
7.3.3 节温器的检查
1. 节温器的随车检查
发动机经过长期使用，节温器有时会失效，造成发动机过热或过冷，功率下降，油耗增加。因此，加强节温器的随车检查是非常必要的。
发动机刚起动时，如果水箱内冷却水是静止的，则表明节温器工作正常。这是因为在水温低于70℃时，节温器膨胀筒处于收缩状态，主阀门关闭；当水温高于80℃时，膨胀筒膨胀，主阀门渐渐打开，水箱内的冷却水开始循环工作。
若水温表指示在70℃以下，水箱进水管处有水流动，而且水温微热，则表明节温器主阀门关闭不严，使冷却水过早进入大循环。水温表指示在70～80℃时，打开水箱盖及放水开关，用手感觉水温，若烫手，说明节温器正常；若加水口处水温低，且水箱上水室进水管处于无水流出或流水甚微，说明节温器主阀门卡滞，无法打开。
水温升高后的发动机水温上升很快，当水温上升到80℃后，升温速度减慢，则表明节温器工作正常。反之，水温一直升高很快，且内压达到一定程度时，沸水突然溢出，则表明主阀门长时间处于关闭状态后突然被打开。
2. 节温器的试验检查
节温器失灵时，主阀门则处于关闭状态，冷却液不经散热器，致使发动机冷却液很快出现开锅现象；检查时，先拆下节温器后，将其浸入水中，如图7―9所示，逐渐加热提高水温，检查节温器阀门的开启温度和阀门的提升情况；节温器有低温型和高温型两种。低温型温度在76～84℃时，阀门开始开启，在95℃
时提升应大于8㎜；高温型在86～90℃时，阀门开始开启，阀门105℃时升程应大于8㎜。当升程衰减到8㎜以下时就不能继续使用，应予更换。
图7―9 节温器工作状况的检查
不允许发动机在拆除节温器的状态下工作。否则，将影响发动机动力性、经济性和可靠性的充分发挥。
3. 节温器的拆装
（1）拆卸
①将发动机前端置于维修工作台上。
②在切断点火开关的情况下，拔下蓄电池搭铁线。
③排放冷却液。
④拆卸v形带，拆卸发电机。
⑤从连接体上拆下冷却水管。
⑥松开螺栓，取出节温器盖、O形密封圈和节温器，如图7―10所示。
图7―10 节温器的拆卸
1―螺栓2―节温器盖3―O形密封圈4―节温器
（2）安装
①清洁O形密封圈的密封表面。
②安装节温器，节温器的感温部分必须在气缸体内。
③用冷却液浸湿新的0形密封圈。
④拧紧螺栓，安装发电机。
⑤加注冷却液。
复习思考题
7―1 冷却系统的功用是什么？画出常见水冷却系统的组成框图及循环线路。
7―2 试说明常见水冷却系统的组成及循环线路。
7―3 水冷却系统常见水泵是什么类型？它是怎样工作的？如何检查？
7―4 冷却系统常见故障有哪些？如何诊断？
捷达轿车发动机冷却系统的检修
捷达轿车发动机冷却系统的检修 目录 1绪论················错误！未定义书签。 2 冷却系统系统的结构和工作原理 (3) 2.1发动机冷却系统的功用和组成 (5) 2.2发动机冷却系统的类型 (6) 2.3捷达轿车冷却系统的组成 (4) 2.3.1散热器 (8) 2.3.2冷却风扇 (8) 2.3.3冷却水泵 (9) 2.3.4节温器 (9) 2.3.5冷却液介质 (10) 2.3.6冷却液温度传感器 (10) 2.4捷达轿车冷却系统工作原理11 3发动机冷却系统的故障分析及检修 (10) 3.1发动机过热. (10) 3.2发动机升温缓慢或工作温度过低 (13) 3.3冷却系主要部件故障检修 (11) 4捷达冷却系统的案例分析与维修 (14) 4.1实际案例分析与维修 (14)
4.2冷却系统的特点 (18) 5冷却系统的维护与保养 (16) 5.1使用防冻液注意事项 (17) 5.2冷却系统水垢形成原因与清除 (17) 结论 (19) 参考文献 (22) 致谢·················错误！未定义书签。 捷达轿车冷却系统常见故障检修 摘要：汽车冷却系统是发动机的重要组成部分，随着发动机采用更加紧凑的设计和具有更大的比功率，发动机产生的废热密度也随之明显增大。一些关键区域，如排气门周围散热问题需优先考虑，冷却系统即便出现小的故障也可能在这样的区域造成灾难性的后果。保证冷却系统的正常工作，能避免因冷却系的故障造成的车辆问题。为了人们能了解冷却系常见故障及检修知识，本文列举冷却系统一些常见故障及检修方法。 关键词：捷达轿车，冷却系统，工作过程，常见故障 1.绪论 发动机的冷却系统可以分为两大类，一类是水冷系统，另一类是风冷系统。车用发动机大多采用水冷系统进行冷却。水冷系大都是强制循环式水冷系，利用
冷却系的维护与保养
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发动机冷却系统的保护 实习指导教师：闫英 一、引言： 如果一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗 腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。 二、冷却系统的作用 冷却系统的功用是带走发动机燃烧所产生的热量，使发动机维持在正常的温度范围内。发动机冷却的方式可分为风冷式发动机及水冷式发动机，水冷式发动机是靠发动机冷却水在中循环来冷却。 三、冷却系统的组成 水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却，它的水管和散热片多用铝材制成，铝制水管做成
扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种。 发动机是由冷却液的循环来实现的，强制冷却液循环的部件是水泵，它由曲轴皮带带动，推动冷却液在整个系统内循环。一般冷却液对发动机的冷却，要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候，冷却液就在发动机本身内部做小循环，当发动机温度高的时候，冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门，其原理是利用可随温度伸缩的材料（石蜡或乙醚之类的材料）做开关阀门，当水温高时材料膨胀顶开阀门，冷却液进行大循环，当水温低时材料收缩关闭阀门，冷却液小循环。 为了提高散热器的冷却能力，在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的，发动机启动它就要转，不能视发动机温度变化而变化，为了调节散热器的冷却力，要在散热器上装上活动百页窗以控制风
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发动机智能冷却系统的研究现状和发展趋势 Investigation and Development of Engine Intelligent Cooling System 高标，程伟 （东风汽车股份有限公司商品研发院，湖北武汉，430057） 摘要：汽车发动机冷却系统是保证车辆可靠运行必不可少的一个系统，同时冷却系统的性能与发动机燃油经济性、排放、噪声等方面也有着密切关系，智能化、电控化是汽车以及汽车零部件发展的趋势，汽车发动机智能冷却系统的研究是节能、减排和热管理领域内的重要前沿课题。收集、整理和分析了国内外智能冷却系统的文献和产品，总结了智能冷却系统在关键零部件、系统集成和新能源车型领域内的研究现状，为智能冷却系统的研发和产业化提供了参考。 Abstract: Vehicle engine cooling system is essential for the vehicle running, and the performance of cooling system has relations with the engine economic、emissions and noise，intelligence、electronic control are the trend of vehicle components development，vehicle engine intelligent cooling system(ICS) is the frontier research field of energy conservation 、emissions and thermal management. By collecting, classification and studying of the achievements on ICS research and its products, summarize the development of ICS on key components、system integration and new energy vehicle aspects, and offer some references for the ICS research and industrialization. 关键词：发动机智能冷却系统集成 Keywords：Engine; Intelligent; Cooling System ; Integration 0引言 汽车发动机在完成能量转换的过程中，约有1/3的燃料燃烧化学能需通过发动机冷却系统散出，机械部件的摩擦散热、电子部件的散热等也需要通过冷却系统进行冷却或温度调节，以保证零部件工作在合适的温度[1]；发动机的排放、噪声等问题也与冷却系统有着密切关系，相关研究中指出发动机冷起动后前300s时间内的CO和HC排放占整排放测试阶段中的60％～80％[2]。同时在冷却系统运转过程中风扇、水泵等零部件消耗相当一部分功率，影响发动机的燃油经济性。冷却系统性能的好坏直接关系到汽车及发动机的性能，而上述问题的解决依赖于如何对发动机冷却系统进行稳定、快速和准确的控制，因此汽车发动机的智能冷却系统成为目前热管理领域内的重要研究前沿课题。 1发动机冷却系统的发展概述 早期的发动机由于功率密度低，结构简单，主要依靠空气自然对流进行冷却，随着发动机功率密度的不断提升导致发动机的散热量增加，由于冷却空气的比热容低，为了获得更好的冷却效果，出现了以发动机直接驱动的冷却风扇提供强制冷却的风量，发动机内部通过水泵驱动冷却液循环进行冷却，极大的提高了冷却系统冷却效率。由于发动机零部件需要在一定温度范围内工作，冷却系统要对冷却强度进行调节，之后，发动机冷却系统增加了节温器、挡风帘等温度调节装置。 但冷却风扇、水泵等零部件消耗大量发动机功率，自20世纪50年代博格华纳公司最早发明了硅油风扇离合器，一致以来都以较高的性价比和可靠性成为商用车发动机的重要冷却系统节能技术。[3]1981年3月美国的专利文件（US4257554）[4]最早提出了电动冷却风扇冷
发动机冷却系统常见故障与诊断分析
发动机冷却系统常见故障与诊断分析六安职业技术学院六安职业技术学院六安职业技术学院 毕业设计(论文) 题目发动机冷却系统常见故障与诊断分析 机电工程系汽车运用技术专业 班级 0901班 学生姓名 指导教师 起迄日期 2011年6月—2011年9月 设计地点六安职业技术学院 1 开题报告 (3) 第一章:汽车发动机冷却系统作用及工作原理 1.1发动机冷却系统作用 (5) 1.2发动机冷却系统工作原理 (5) 1.3冷却液的选用 (5) 第二章:汽车发动机冷却系统结构组成及类型 2.1发动机冷却系统结构组成 (8) 2.2发动机冷却系统类型 (12) 第三章:汽车发动机冷却系统故障种类与原因 3.1发动机冷却系统故障种类 (12) 3.2发动机冷却系统故障原因 (12) 第四章:汽车发动机冷却系统常见故障诊断与案例分析
4.1发动机冷却系统故障诊断 (15) 4.2冷却系故障诊断思路和流程 (18) 4.3冷却系日常维护及注意事项 (19) 4.4发动机冷却系统故障案例分析 (20) 2 六安职业技术学院学生毕业设计(论文)开题报告书 2011年 6 月 15 日 姓名专业和年级汽车0901班学制 3 年毕业设计发动机冷却系统常见故障与诊断分析 (论文)题目 本论文主要阐述了汽车发动机冷却系统工作原理，分析了导致发动机冷却系统的常见故障原因及其诊断分析。在文中结合了实际的维修实例加以论证分析。同时阐明整个冷却系统常见故障的排除过程及方法，还阐述了发动机冷却系统常见故障的分类以及案例分析。 随着现代车用发动机采用更加紧凑的设计和更大体积功率，强化越来越高，发动机产生的热流密度也随之明显增大，目前几乎所有的发动机强化都面临着如何解决高功率下的冷却及其平衡问题，在满足不断提高的输出功率的同时，又要具有良好的经济性。此外，日益严格的排放标准有人、也对冷却系统开发高效可靠的冷却系统，已成为发动机进一步高功率、改善经济型所必须突破的关键技术问题。 目前，大部分发动机冷却系统仍属于传统的被动系统，只能有限地调节发动机和汽车的热分布状态。发动机冷却系统在汽车动力系统中扮演着重要的角色，冷却系统可以在发动机工作时对温度进行合理地调节与控制，使发动机各部件保持在正常的工作温度，从而获得理想的动力输出与良好的燃油经济性，如果没有冷却系统的帮助，发动机将无法正常工作。
最新发动机冷却系统的维护保养
发动机冷却系统的维护保养 作者：孙守平 来源：《农机使用与维修》2014年第02期 发动机工作时，气缸内气体的温度高达2000 ℃左右，如果不对发动机采取必要的冷却措施，将不能保证其正常工作。冷却系统是调节发动机工作温度的系统，其任务是使发动机得到适度的冷却，从而使发动机保持在最适宜的温度范围内工作。发动机冷却系统技术状态的好坏，将直接影响发动机的动力性和经济性，因此在使用中要及时维护保养，以保证发动机的正常工作。 1. 冷却液的加注和放出 加注冷却液前要拧开散热器上方的加水口盖，打开调温器上部的放气阀，向散热器加水口加注冷却液；当放气阀口流出冷却液时将放气阀关闭，继续向加水口加注冷却液，加满后装好散热器盖。启动发动机试运转，当手摸散热器上部感到热时表明发动机缸套中的水已流入散热器；熄火后打开散热器盖，如液面下降再添加冷却液，直到膨胀水箱的液面达到最高标记处。为使液面高度能够保持在标记处，可反复运转发动机并在散热器加水口加入冷却液，必要时也可向膨胀水箱加注冷却液。如果冷却系统处于放尽冷却液状态，一桶25 L的冷却液几乎要全部加入；如果是补充冷却液，不要在热状态下打开散热器盖，避免散热器内有一定的热气喷出烫伤手脸；如需要开盖，至少也要等约15 min，再用较厚的布垫在散热器盖上或包住散热器盖，慢慢拧动散热器盖到第一个止口位置，使散热器卸压后再拧下散热器盖。 放冷却液时要打开气缸体上方的和散热器下方的防水开关，装有暖风的应将暖风上的温度选择器调到全开位置。为使水流较快，可以拧开调温器上方的气阀。为使冷却液全部放完，在膨胀水箱的冷却液没有放尽时，可以把连接在散热器加水口座溢流管上的软管拆下，放净后再装上。 2. 清除发动机水垢 发动机散热部位的水垢，不但浪费燃料，使散热效能降低，而且易造成金属局部过热，引起事故。 （1）水垢的分类。水垢按其主要化学成分可分为四类：①碳酸盐水垢：指碳酸钙含量在50%以上的水垢；②硫酸盐水垢：指硫酸钙含量在50%以上的水垢；③硅酸盐水垢：指二氧化硅含量大于20%的水垢；④混合型水垢：指没有一种主体成分的水垢。
毕业论文之汽车发动机冷却系统
题目：汽车发动机冷却系统维护所在院系:汽车系 专业班级: 汽车电子技术 学生姓名：万美玲 指导教师：李晗 2012 年03 月21 日
目录 摘要 (1) 第一章引言 1.1汽车发动机冷却系统在现在汽车行业的发展现状 (1) 1.2 汽车发动机冷却系统维修的重要意义 (2) 第二章课题的目的及现实意义 2.1 课题主要目的 (3) 2.2 课题的现实意 义 (3) 第三章汽车冷却系统的故障案例 3.1故障现象 (4) 3.2冷却系统的特点 (4) 第四章冷却系统的结构和工作原理 4.1发动机冷却系统的功用 (6) 4.2桑塔纳轿车冷却系统的组成 (6) 4.3桑塔纳轿车冷却系统工作原理 (9) 第五章冷却系统故障分析 (11) 5.1发动机过热 (11) 5.2发动机升温缓慢或工作温度过低 (11) 第六章实际故障检测与维修 6.1 故障一 (12) 6.2 故障二 (13) 第七章冷却系统的维护与保养 (14)
第八章结论 (17) 谢辞 (18) 参考文献 (22) 摘要 汽车现在已是大众的交通工具，它集机械与电子一体，是当前社会的高科技产品。随着汽车电子技术的快速发展，电子燃油喷射、安全气囊和ABS系统以及各种电控部件的应用技术都日趋成熟，电子智能系统几乎已经应用到汽车的各个领域。 这些高科技的应用使得汽车更趋近完善，但同时也使得在维修汽车上增加了许多难度。本论文针对汽车发动机冷却系统存在的各种典型故障，进行了仔细的故障分析和维修过程，解决发动机冷却系统存在的具体问题。目的就是为了对发动机冷却系统进行深刻透彻的分析，使得在实际维修中得到更好的经验和方法。从而使发动机冷却系统更出色的工作，提高汽车的动力性和经济性，提高汽车的使用寿命。 关键词：发动机发动机冷却系统智能化检测维修 Abstract Cars are now already is public transportation, it integrates mechanical and electrical integration, the present society of high-tech products. Along with the rapid development of automobile electronic technology, electronic fuel injection, airbag and ABS system and various electronic components application technology matures, electronic intelligence system has been applied to the car's almost every field. These high-tech application makes cars more intimate perfect, but also makes the maintenance bus increased a lot of difficulty. This thesis aims to automobile engine cooling system various existing typical fault, the careful fault analysis and maintenance process and resolve the engine cooling system exist specific problems. Purpose to the engine cooling system on deep thorough analysis, make in the actual repairs better experiences and methods. Thus make the engine cooling system more outstanding work, improve the performance and fuel economy car, improve the
论述汽车发动机冷却系统有几种形式,各有什么特点
题目：论述汽车发动机冷却系统有几种形式，各有什么特点 汽车冷却系统 冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量，使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为风冷系及水冷系，风冷系是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎；水冷系则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却，正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。 水冷系 水冷系是以冷却液为冷却介质，通过冷却液将高温零件的热量带走，再以一定的方式散发到大气中去，使发动机的温度降低而进行冷却的一系列装置。通常，冷却液在水冷系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条是小循环，两者由冷却液是否流经散热器而进行区别，冷却强度也不同。小循环是指冷却水仅在引擎内循环，而大循环则是冷却水在引擎与热交换器 (水箱) 间循环。 冷却系统的循环汽车发动机的冷却系为强制循环水冷系，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。冷却系主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体和气缸盖中的水套以及附属装置等组成。其工作过程为：水泵将冷却液由机外吸人并加压，使之经分水管流入发动机缸体水套。这样，冷却水从气缸壁吸收热量，温度升高；流到气缸盖水套，再次受热升温后，沿水管进入散热器内。经风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。最终使受热后的冷却水在流经散热器的过程中，其热量不断地通过散热器，散发到大气中去。同时，使水本身得到冷却。冷却了的冷却液流到散热器的底部后，又在水泵的加压下，经水管再压入水套，如此不断地循环。从而使得发动机在高温条件下工作的零件不断地得到冷却，从而确保发动机的正常工作。因此水冷却形式具有冷却可靠、布置紧凑、噪声小、使用方便等优点。 风冷系 这种冷却方法不是在发动机中进行液体循环，而是通过发动机缸体表面附着的铝片对气缸进行散热。一个功率强大的风扇向这些铝片吹风，使其向空气中散热，从而达到冷却发动机的目的。 风冷系以空气为冷却介质，利用汽车行驶时的高速空气流，将高温零件表面的热量吹散到大气中去。风冷系的汽车发动机一般采用由传热性能较好的铝合金铸成的汽缸和汽缸盖，为了增大散热面积，各汽缸一般都分开制造，并且在汽缸和汽缸盖表面分布许多均匀的散热片，以增大散热面积。为了有效地利用空气流和保证各汽缸冷却均匀，有的发动机上装有导流罩及分流板等部件。风冷系具有结构简单、重量轻、故障少、无需特殊保养、维护简便、对地理环境和气候环境
汽车发动机冷却系统的维护
学生毕业论文 汽车工程系 汽车专业 题目：汽车发动机冷却系统的维护 班级：汽车班 学号： 学生姓名： xx 指导教师：xxxx 年月日
摘要 本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法，同时论述了冷却系统系统化、模块化设计方法，以及冷却系统的智能控制，并举例做出简单介绍。 关键词：冷却系统；冷却系统维护；温度设定点；冷却系统智能控制
Abstract This paper discusses the effect of cooling system, composition, main structure, working principle and maintenance, fault detection procedure and method, and discusses the cooling system of systematic, modular design method, and cooling system of intelligent control, and an example is presented. Key words: cooling system; cooling system maintenance; temperature setpoint; cooling system intelligent control
目录 引言 (1) 1 冷却系统的作用与组成 (2) 1.1 冷却系统的作用 (2) 1.2 冷却系统的组成 (2) 1.2.1 水泵和节温器 (2) 1.2.2 空气的流动 (2) 1.2.3 散热器 (2) 1.2.4 冷却介质 (3) 2 冷却系统的构造及维护 (4) 3 冷却系统工作原理 (6) 4 冷却系统的检修 (7) 5 冷却系统智能控制 (8) 5.1 系统组成 (9) 5.2 单片机控制系统工作原理 (9) 5.3 单片机系统控制过程 (9) 6 现代汽车冷却系统应用的发展趋势 (10) 6.1 提高温度设定点 (10) 6.2 降低温度设定点 (11) 6.3 精确冷却系统 (11) 结论 (12) 谢辞........................................................ 错误!未定义书签。参考文献. (13)
汽车发动机冷却系统的发展与现状
汽车发动机冷却系统的发展与现状 发表时间：2017-10-20T14:00:13.917Z 来源：《防护工程》2017年第16期作者：刘洋[导读] 汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成。 国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心 摘要：早期的发动机冷却系统虽能满足汽车的基本使用要求，但在满载或者恶劣的环境中容易出现问题。在当今日益重视环境保护、提倡节能和舒适性的情况下，发动机的结构、性能和汽车整体性能都有很大的发展，冷却系统正朝着轻型化、紧凑化和智能化的方向发展。为此，重点介绍了国内外汽车发动机冷却系统的研究及发展情况，并做了简要分析。 关键词：冷却系统；冷却介质；冷却机理 １发动机冷却系统向智能化方向发展 发动机冷却系统是汽车的重要构件。汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成。传统冷却系统采用的是冷却风扇或离合器式冷却风扇，两种风扇均由发动机曲轴通过皮带驱动，其冷却调节的灵敏度不高，功率损失也很大。为解决这个问题，就出现了自控电动冷却风扇。２冷却系统的冷却介质 目前，发动机广泛采用液态水作冷却液。水作为内燃机冷却系统的冷却介质具有很多优点：在性能方面，它性能稳定、热容量大、导热性好、沸点较高；在经济性能方面，它资源丰富、容易获取。但另一方面，水作为冷却介质也存在着两个较大的缺点：一是冰点高，在０℃时结冰，造成冬季使用困难；二是水具有一定的腐蚀性，对发动机冷却系统有损害作用。另外，水做冷却液的冷却系统，体积较庞大，不利于汽车内部结构的优化和整体质量的减少，增加了发动机功率的额外消耗。天然水中一般都含有部分矿物盐类（ＭｇＣｌ２、Ｃａ（ＨＣＯ３）２等），当水在发动机冷却系统内受热时，碳酸盐会在冷却系的壁上形成很难除去的水垢。导热性能很差。当水垢聚积过多时，会使发动机冷却性能恶化而导致过热。另外，溶解在水中的某些盐类（如ＭｇＣｌ２）在受热时产生水解作用，生成Ｍｇ（ＯＨ）２和ＨＣｌ。其中ＨＣｌ是一种腐蚀性很强的酸。因此，当水中含矿物盐类过多时，对发动机的冷却系统是很不利的。为了防止水垢的产生和水的腐蚀作用，在冷却水中加入了防腐蚀剂（重铬酸钾Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）；为了解决水在０℃时结冰的问题，一般采用防冻液来作冷却液，常见的有丙稀二醇、甘醇、硅酸盐、有机酸等。３冷却系统向高效低能耗方向发展 发动机冷却系统效率的提高主要从两个方面来实现：其一，新材料的应用及部件结构的新设计；其二，部件的智能驱动方式。传统冷却系统中，风扇和水泵的效率普遍不高，造成大量能源的浪费。为提高冷却风扇的效率，用塑料翼形风扇取代圆弧型直叶片冷却风扇。从气体动力学的角度分析，翼形风扇能够改善风扇流场，提高风扇的效率和静压，使风扇高效区变宽；另外，塑料表面的光洁度较高。传统的冷却风扇由发动机驱动，装风扇的发动机与装有风罩的散热器必须分别用弹性支座固定在车架。为避免在汽车运行中因振动而引起风扇与风罩相碰，风扇叶轮与风罩的径向间隙的设计数值大于２０ｍｍ，这必然大幅度降低风扇的容积效率。风扇的总效率取决于容积效率、机械效率和液力效率的乘积，即 η总 ??η机 ??η容 ??η液。传统风扇叶片采用薄钢板冲压而成，其液力效率 η液较低，又加上皮带传动存在打滑损失，其机械效率 η杨也不高，从而导致传统冷却风扇的总效率只有３０％左右。采用电控风扇，由电机直接驱动风扇，与原来的皮带传动相比，机械效率 η机提高了。电控冷却风扇完全脱离发动机，与风罩、散热器安装为一体，保证了风扇与风罩的同心度，进一步减小了径向间隙，导致风扇容积效率 η容大幅度提高；另外，采用翼形端面塑料和流线型风罩，使风扇气流入口形成良好的流线型气流，可提高风扇的液力效率 η液，综合各项措施最终使电动风扇的效率达到７８％。４冷却系统新的冷却机理 上世纪７０年代，美国、日本和英国等国家提出了“绝热发动机”，其基本思路是对组成发动机燃烧室的零部件表面，喷涂耐高温的陶瓷覆层或使用陶瓷零部件，从而大大减少散热损失。经过２０年的研制，绝热发动机在高温陶瓷零件（镶块或涂层）方面取得了较大的成功［７、８］。绝热发动机（无外部冷却装置）的整机热效率接近４０％，复合式绝热发动机的整机热效率达到了４０％以上［９］。这种以高度隔热层为主要手段的绝热发动机的有效热效率，较同类常规发动机（水冷或风冷）高出５％～１５％。虽然绝热发动机提高了整机热效率和功率，同时降低了成本，但受材料和镶涂工艺的限制，还不能在普通车辆上使用，而且在高温条件下，发动机的润滑机油粘度降低，润滑效果变差，需要安装专门的散热装置；另外，气缸的充气效率会降低５％～１０％。因此，还需要进一步研究新的冷却技术。 上世纪８０年代，德国的Ｅｌｓｂｅｔｔ公司研制了一种新型车用发动机［１０］，它采用新的燃烧系统与新的冷却系统相结合的方式，以传热系数低的普通金属材料和巧妙的结构设计，大幅度减少了散热损失，取消了外部冷却装置。该机新的燃烧系统减少散热的原理是在球型燃烧室中有强烈的空气涡流，在离心力的作用下，沿燃烧室壁形成一层相对较冷的空气区，“旋流式喷油器”喷出一股雾化锥角很大、射程近、射速慢的空心涡流雾锥［１１～１３］。这股油雾随空气涡流旋转，不与燃烧室壁接触，在燃烧室中心混合燃烧，形成了热的燃烧中心—“热区”和周边温度较低的冷却空气层—“冷区” 这种燃烧系统。有“冷区”包围着“热区”，从而使燃烧室壁接受和传出的燃烧热量大为减少。Ｅｌｓｂｅｔｔ发动机在此基础上进行了进一步减少传热损失的设计［１４］，选用铸铁做活塞顶；将活塞环按内腔设置隔热槽，以截断热流通道，减少传向环槽的热量。上述３项措施使燃烧经活塞传到气缸壁的热量下降了一个数量级；加上以机油循环冷却气缸盖内腔和缸体上部的油道，用机油喷射冷却活塞内腔，实现了无水冷强制风冷的新的冷却机理。目前，还出现了发动机常规冷却机理中的强化冷却措施，如活塞的“内油冷”、排气门的“钠冷”以及喷油嘴的“内油冷”等内冷技术［１５］。另外，采用的一些节油技术也具有内部冷却的功能［１５］，如乳化柴油、进气喷水、进气引汽、代用燃料冷却和过量空气冷却等。 ５结论 （１）冷却系统实现智能化，工作协调性增强。
宝马发动机冷却系统培训课件(产品信息)
宝马发动机冷却系统培训课件(产品信息) 售后服务培训 产品信息 冷却系统 BMW 售后服务 除了工作手册外产品信息中所包含的信息也是BMW 售后服务培训资料的组成部分 有关技术数据方面的更改补充情况请参见 BMW 售后 服务的相关最新信息 信息状态2005 年 6 月 conceptinfobmwde 2005 BMW 集团
慕尼黑德国未经 BMW 集团慕尼黑的书面许可不得翻印本手册的任何部分 VS-12 售后服务培训 产品信息 冷却系统 散热 提高部件使用寿命 减少热负荷污染物排放和耗油量 有关本产品信息的说明 所用符号 为了便于理解内容并突出重要信息在本产品信息中使用了下列符号
所包含的信息有助于更好地理解所述系统及其功能 é表示某项说明内容结束 产品信息的当前状况 由于 BMW 对车辆结构和装备不断进行后续研发因此本产品信息中的内容 与培训所用车辆情况可能会不一致 本手册发行时仅针对左侧驾驶型车辆右侧驾驶型车辆部分操作元件的布置位 置与本产品信息的图示情况不同 其它信息来源 有关各主题的其它信息请参见 - 用户手册
- BMW 诊断系统 - 车间系统文件 - SBT BMW 售后服务技术 目录 冷却系统 目的1 针对实际应用的文件和参考资料1 序言3 一般性要求3
系统组件5 水冷5 增压空气冷却25 机油冷却26 服务信息29 水冷29 总结31
我应当记住什么31 测验问题33 问题目录33 问题答案34 目的 冷却系统 针对实际应用的文件和参考资料 概述 本手册将介绍有关 BMW 汽油发动机车辆各结合培训中的实际练习学员将能够通过本手
冷却系统故障
汽车发动机冷却系统常见故障种类及原因 3.1发动机冷却系统常见故障种类发动机冷却系常故障有，水温过高、水温过低、冷却液泄漏、节温器损坏、冷却液消耗异常、发动机过热、发动机工作温度过低等。 3.2发动机冷却系统故障原因 3.2.1水温过高运行中的汽车，在百叶窗完全打开的情况下，冷却液温度表指针经常指在100℃以上，且散热器伴随有“开锅”现象；燃烧室内出现“炽热点”。 3.2.2水温过低 百叶窗不能完全关闭,或冬季保温装置不良引起冷却系水温过低 3.2.3冷却液泄漏冷却系统在工作时应充满冷却液。如果冷却系统缺少5-7%容积的冷却液，冷却循环将停止。行驶时发动机会很快因过热而受到损坏。通常，蒸发仅是冷却液损失的一少部分，所有冷却液损失中至少有一半是渗漏掉，其余的一半中的大部分是沸腾和发泡沫通过散热器溢流管流失，因此冷却液最多的损失是由于渗漏或通过溢流管流失。冷却液渗漏主要有两种形式：外渗和内渗。（1）外渗的主要原因水箱芯子上下水槽及溢流管上有裂纹；出水口或进水口接头接缝处破裂；上下水槽或芯子在支撑处磨损；水管腐蚀穿孔；放水开关放水塞或气孔松动或损伤；橡胶软管损伤，软管夹箍及接头松脱或损伤；取暖器管子的螺纹接头松脱；水管腐蚀破裂或松脱；泵壳松动或垫片损坏；节温器壳松动或垫片损坏。外渗冷却液滴落在地上易于发现，便于及时查找排除，不至于造成太大的危害。（2）内渗的主要原因气缸盖紧固螺栓松动或垫片破损；缸体和缸盖结合面翘曲；水套铸件裂纹或缩孔；气缸盖螺栓松动。内渗不易发现，会引起严重的后果，造成因缺水而发动机过热的危险。冷却液泄入燃烧室，在发动机停止工作时注满燃烧室，当启动发动机时，活塞向上运动可能使气缸盖、活塞或气缸破裂，或造成连杆弯曲。冷却液进入曲轴箱与发动机的运动部件接触，会使所有内部零件的表面形成一层粘结层，增加了摩擦阻力并引起锈蚀，造成恶劣的后果。冷却液进入油底壳会使机油变质，还会与机油混合形成油於，引起润滑失效，粘结活塞环和气门，引起过度磨损及更大的发动机故障。（3）快速检测泄漏故障的方法检查时，将空气压缩机的橡胶管接到散热器与补偿贮液箱的软管上，将压缩空气充入闭式水冷循环系统中，其压力为294kpa（3kgf/cm2）。外部泄漏点的检查。如果散热器上、下贮水室、散热器、连接软管、放水开关、水泵等处有泄漏，均会喷出针状水柱，可明显地发现泄漏点。机体内部泄漏点的检查。气缸垫水道损坏，导致冷却液与润滑油穿通，使润滑油里含有水分，油质变稀，数量增多。湿式缸套的密封失效，产生松动或缸套、缸体破裂。拆下机油盘后，充入压缩空气检查，就易发现泄漏点。气缸盖内部漏水的检查。从外表观察发动机工作中，排气管冒白烟。拆下火花塞，从电极上察看到沾水现象。若不拆火花塞，只拆排气管接头，将压缩空气充入冷却系后，转动发动机，排气管下端有水流出。 3.2.4节温器损坏节温器不能开启或开启不灵活，会使冷却液无法经过散热器形成大循环，造成温度过高，或时高时正常。因节温器不能开启而引起过热时，散热器上下两水管的温度和压力会有所不同。 3.2.5冷却液消耗异常冷却系统是密封的，在正常情况下，不需经常添加冷却液，否则说明有冷却液消耗异常故障。冷却液消耗异常的主要原因是冷却液泄漏。 3.2.6发动机过热发动机在运行中，若冷却液温度表指针长时间指向高温（90℃以上）范围，并出现冷却液沸腾（俗称“开锅”），即为发动机过热。发动机过热可分为运行中突然过热和经常过热。突然过热是发动机工作中突然出现过热现象，一般是风扇传动带断裂或风扇电路故障、水泵轴与叶轮脱转、节温器主阀门脱落或冷却液严重泄漏。经常过热是发动机工作中经常出现过热现象，其原因可归纳为两方面：一是冷却系统冷却强度不足；二是发动机传热损失过大。由冷却系统的组成和各部分的功能不难分析得出导致冷却强度下降的原因：缺少冷却液、风扇传动带打滑、风扇叶片角度调整不当、散热器堵塞或散热片倾倒过多、节温器
汽车发动机冷却系统维护
汽车发动机冷却系统维护 目录 摘要 (1) 关键词 (1) 引言 (2) 第一章冷却系统的作用与组成 1冷却系统的作用 (2) 2冷却系统的组成 (2) 第二章冷却系统的构造与工作原理 1冷却系统的构造及维护 (2) 2 冷却系统的工作原理 (4) 第三章冷却系统的特点与检修 1 冷却系统的特点 (4) 2 冷却系统的检修 (4) 第四章冷却系统智能控制 1冷却系统智能控制 (6) 2 系统组成 (6) 3单片机控制系统工作原理 (6) 4 单片机系统控制工作过程 (6) 结论 (10) 谢辞 (11) 参考文献 (12) 摘要 本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法，同时论述了冷却系统系统化、模块化设计方法，以及冷却系统的智能控制，并举例做出简单介绍。
关键词：冷却系统冷却系统维护温度设定点冷却系统智能控制 1 引言：如果一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。 2 冷却系统的作用 冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量，使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎，气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎；水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却，正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。 3 冷却系统的组成 水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却，它的水管和散热片多用铝材制成，铝制水管做成扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种，空调冷凝器通常与其装在一起。 水泵和节温器 发动机是由冷却液的循环来实现的，强制冷却液循环的部件是水泵，它由曲轴皮带带动，推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵，它能精确的控制水泵的转速，并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却，要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候，冷却液就在发动机本身内部做小循环，当发动机温度高的时候，冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门，其原理是利用可随温度伸缩的材料（石蜡或乙醚之类的材料）做开关阀门，当水温高时材料膨胀顶开阀门，冷却液进行大循环，当水温低时材料收缩关闭阀门，冷却液小循环。 空气的流动 为了提高散热器的冷却能力，在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的，发动机启动它就要转，不能视发动机温度变化而变化，为了调节散热器的冷却力，要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇，当水温比较低时离合器与转轴分离，风扇不动，当水温比较高时由温度传感器接通电源，使离合器与转轴接合，风扇转动。同样，电子风扇由电动机直接带动，由温度传感器控制电动机运转。这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。散热器 散热器兼作储水及散热作用，再此之上还装有膨胀水箱。因为单纯依赖散热器有几个缺点，一是水泵吸水一侧因压力低而容易沸腾，水泵的叶轮容易穴蚀；二是气水分离会产生气阻；三是温度高冷却液容易沸腾。因此设计师就加装了膨胀水箱，它的上下两根水管分别与散热器上部和水泵进水口联接，防止上述问题的产生。 冷却介质 虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水，而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物，也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%～50%，提高了液体的凝固点，防止在低温下结冰而损坏发动机。整个冷却系统并不与大气相通，相当于高压锅的作用，水箱盖则相当于高压阀，一般情况下，轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度，提高传热能 4 冷却系统的构造及维护
发动机冷却系统的维护
发动机冷却系统的维护 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX
发动机冷却系统的维护 冷却水温不适时会造成发动机低温运转或过热；水质不良将引起水垢、腐蚀及气蚀；冷却水内漏、水质不良均会引起故障。 1、过冷运转 发动机在水温低于65C下运行叫做冷运转。发动机未曾充分运转使水温达到一定程度就会开始工作，或者当节温器开启温度过低时，冷却水过早进入大循环，都会引起过冷运转。当汽缸壁温度从80 C降至50C时，缸套的磨损增加约5倍。而在汽缸壁温度达到80~85C时，磨损量明显降低。水温过低，柴油在燃烧室温升较慢，滞燃期长，燃烧过程恶化，发动机运转不良。 低温运转的主要原因是节温器失效。检查方法如下：(1) 检查冷却水的温升速度。观察仪表板水温表，如水温升得很慢则说明节温器工作不正常。(2) 检查散热器水温，把数字式温度计的传感器插入水箱，测量上水室与水温表读数(发运机水套温度)并作比较。水温升到68~72C 以前，发动机启动不久，散热器的水温就和水套的水温一同升高，表明节温器不良。(3) 拆检节温器，确认故障。将节温器放在热水中，检查节温器阀门开启和完全开启的温度是否符合修理手册的规定。 节温器失效应及时更换，否则会缩短发动机的使用寿命。 2、过热运转为使发动机处于热平衡状态，要用冷却水把20%~30%的热量带走，使冷却水套中的水温保持在80~90C。发动机水温超过95C 运行叫做过热运转。 (1) 水温过高的运行作业中，应注意水温表和变矩器油温表读数。
发现发动机过热运转，应停止作业，让发动机转速降到中速 (1000~1100r/min)。切勿在过热时直接加冷却水。温度高达400~500C 的缸盖在急剧降温时容易发生热裂。热机停车前应让发动机怠速几分钟，以防止高温的活塞和其它零件的油膜结胶与焦化。 (2) 过热运转时易引起的故障有:a) 充气系数下降，混合气燃烧不正常，引起敲缸、爆燃，功率下降。b) 缸盖、气门、缸套、活塞、活塞环 等受热零件热应力增大，常产生热裂。c) 破坏滑动配合的正常间隙，稀释油膜，造成活塞拉缸。d)烧坏缸套的防水胶圈。E机油早期劣化变质，造成润滑不良，容易烧瓦。 发动机产生过热的原因有:a) 发热过度。原因是：发动机正时不良，点火过迟：燃烧室中窜入机油或喷入过量柴油：长时间超负荷作业；变矩器或变速器故障引起传动系油温过高：液压油温过高。b)散热不足。原因是：水量不足，缺水运行；水质不良，水中混入机油，降低热传导性；水质过硬产生大量水垢，严重影响散热效果；水中混入气泡降低其冷却能力；节温器不良，大循环开度不够；泥砂、锈皮、水垢等杂质堵水箱；水箱格栅被树枝、泥砂、杂物堵塞; 水泵不良，风扇皮带松驰、风扇叶片变形，造成强制制冷不足等。 3、水质监测 发动机用冷却水主要测试其以下 3 项性能指标: (1)亚硝酸离子浓度测试冷却水长期使用后缓蚀剂耗损，防腐蚀器失效，应控制缓蚀剂含量( 见表1) 。 表1 N02-5000以下500~800800~22402240以上
汽车发动机冷却系统的发展与现状
第2期 汽车发动机冷却系统的发展与现状 卢广峰，郭新民，孙运柱，尹克荣，牟晓玉 （１．山东农业大学机械电子工程学院，山东泰安２７１０１８；２．东营市公路局，山东东营２５７０９１； ３．山东农业大学林学院，山东泰安２７１０１８） ［摘要］早期的发动机冷却系统虽能满足汽车的基本使用要求，但在满载或者恶劣的环境中容易出现问 题。在当今日益重视环境保护、提倡节能和舒适性的情况下，发动机的结构、性能和汽车整体性能都有很 大的发展，冷却系统正朝着轻型化、紧凑化和智能化的方向发展。为此，重点介绍了国内外汽车发动机冷 却系统的研究及发展情况，并做了简要分析。 ［关键词］冷却系统；冷却介质；冷却机理 ［中图分类号］Ｕ４６４．１３８［文献标识码］Ａ［文章编号］１００３─１８８Ｘ（２００２）０２─０１２９─０３ １发动机冷却系统向智能化方向发展 发动机冷却系统是汽车的重要构件。汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成，如图１所示。传统冷却系统采用的是冷却风扇或离合器式冷却风扇，两种风扇均由发动机曲轴通过皮带驱动，其冷却调节的灵敏度不高，功率损失也很大。为解决这个问题，就出现了自控电动冷却风扇。 最早的汽车电动冷却风扇出现在１９８１年３ 月的美国专利文件中（专利号ＵＳ４２５７５５４）。该专利首１９８５年，德国大众汽车公司在中国申请发明利（专利号ＣＮ８５１０９５／Ａ）。该项专利在汽车散热 器，前方设置空气吸入口和辅助通口，加快了散热器的冷却速度，减少了电动风扇的电能消耗。但辅助通风口从下向上吸入冷却空气，很容易将道路上的尘土、杂物吸入，造成散热器脏污和堵塞，使散热器的散热效率降低。 １９８５年，德国大众汽车公司在中国申请发明专利（专利号ＣＮ８５１０９５／Ａ）。该项专利在汽车散热器前，方设置空气吸入口和辅助通口，加快了散热器的冷却速度，减少了电动风扇的电能消耗。但辅助通风口从下向上吸入冷却空气，很容易将道路上的尘土、杂物吸入，造成散热器脏污和堵塞，使散热器 １９８９年，美国发明专利（专利号ＵＳ４８７５５２１）的散热效率降低。次在载重汽车上采用电动单冷却风扇，风扇布置在散热器中部，叶片直径较大，驱动功率也较大。１９９２年，美国发明专利“机动车发动机的通风系统”（专利号ＵＳ５２６９２６４）［４］将电动冷却风扇布置在散热器前方，根据发动机温度的高低，冷热气阀可以交替开闭。 韩国现代汽车公司生产的奏鸣曲（ＳＯＮＡＴＡ）牌轿车，用两个相对独立而又相互联系的电子控制的冷 却风扇—散热器冷却风扇和冷凝器冷却风扇，对冷却液温度和空调冷凝器温度进行多级联合控制。该系统可以根据冷却水温度和空调系统的工作状态，综合调节冷却能力［５］，减少了在低温时发动机的传热损失、功率损失和过度磨损，抑制了发动机过热 的发生，降低了燃油消耗率。冷却风扇由传统控制方式转化为智能控制方式，散热风扇的冷却能力随着发动机散热的需要而自动精确地调节，提高了发动机的预热速度，使其始终保持最佳工作温度，而且避免了能源的大量浪费，其中减少风扇功率消耗９０％，节省燃油１０％。 １９９９年，法雷奥（Ｖａｌｅｏ）公司提出了在发动机上配置名为Ｔｈｅｍｉｓ（智能热调节系统）的新型电子调节系统，来改善发动机的冷却性能。它实现了水泵和缸体的分离，泵的流量和通风装置都通过发动机的ＥＣＵ 来进行调 整和控制，便于水泵的安装，而且远离缸体这一热源后，水泵可以用塑料制成，既降低了成本，又减轻了水泵的重量，达到了水泵 的转速随水温的变化而变化，进一步降低传热损失和机械损失，降低了污染和油耗的目的。 １９９４年，台湾裕隆汽车公司申请专利（专利号９４１１９８１９），提出了在冷却系统中装置可调转速电动水泵的设计。以反馈控制水泵冷却液流量，其主要是根据水温、节气门位置、车速等的传感器所传给ＥＣＵ（微处理器）的信号，以反馈控制的方式，调整电动水泵的转速，使得引擎水套中流动的冷却液流量能随着不同的驾驶状况而作调整，保持发动 机的正常温度，以减少ＨＣ污染的排放。 ［收稿日期］２００１－１２－１７ ［指导教师］山东农业大学郭新民教授 ［作者简介］卢广锋（１９７７－），男，山东济南人，山东农业大学机械电子工程学院９９级研究生，研究方向为内燃机冷却系统的智能控制。