5.2冷却系统的主要零部件(课件）-《汽车发动机构造与维修》同步教学（上海交通大学出版社）

第五章 冷却系统的结构与检修 目录 CONTENTS 冷却系统的认识 01 冷却系统的主要零部件 02 冷却系统常见故障的诊断与排除 03 04 冷却系统检修项目及内容 模块二 冷却系统的主要零部件 冷却系统主要零部件的构造 一 １．水泵 水泵的作用是对冷却液加压，使之在冷却系统中循环流动。汽车上广泛使用离心式水泵，它具有结构紧凑、泵水量大以及因故障而停止工作时，不妨碍水在冷却系统内部自然循环等优点。 如图5-3所示，当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下，冷却液被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内。与此同时，叶轮中心处的压力降低，散热器中的冷却液便经进水管被吸进叶轮中心部分。如此连续作用，冷却液在水路中不断循环。如果水泵因故停止工作，冷却液仍然能从叶轮叶片之间流过，进行热流循环，不至于很快产生过热。 ２．散热器 冷却系统通过散热器增大散热面积，加速冷却液的冷却。冷却液经过散热器后，其温度可降低10～15℃。为了将散热器传出的热量尽快带走，在散热器后装有风扇与散热器配合工作。 散热器又称为水箱，主要由上水室、下水室和散热器芯（包括冷却管和散热带）等组成，如图5-4所示。上水室、下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，起到风向导流作用。下水室的出水管接水泵的进水口，上水室的进水管接缸盖的出水口。上水室上设有加水口，并用加水口盖封闭。在下水室中一般还装有放水阀。 １）散热器芯 散热器芯的构造形式有管片式和管带式等。 （１）管片式散热器。如图5-5所示，管片式散热器由许多冷却管和散热片组成。冷却管是焊接在上、下水室之间的直管，是冷却液的通道。空气吹过冷却管的外表面时，管内流动的冷却液得到冷却。冷却管大多采用扁圆形断面，因为扁管与圆管相比，在容积相同的情况下具有较大的散热面积；当管内的冷却液冻结膨胀时，扁管可以借其横断面变形而避免破裂。为了进一步提高散热效果，在冷却管外面横向套装了很多金属薄片（散热片）来增加散热面积，同时增加了整个散热器的刚度和强度。 （２）管带式散热器。如图5-6所示，散热带与冷却管相间排列。散热带呈波纹状，为了提高散热能力，在散热带上一般开有形似百叶窗的缝孔，用来破坏空气流在 散热带表面上附面层，从而提高散热能力。这种散热器芯与管片式相比，具有散热能力强、制造工艺简单、质量小、成本低等优点，但结构刚度不如管片式，一般在使用 条件较好的轿车上采用。随着我国道路条件的改善，管带式管芯在中型货车上也开始采用。 散热器芯一般用导热性好的黄铜、铝或铝锰合金制造。散热器上水室顶部有加水口，冷却液由此注入整个冷却系统并用散热器盖盖住。在上水室和下水室分别装有进水管和出水管，进水管和出水管分别用橡胶软管和气缸盖的出水管和水泵的进水管相连，这样既便于安装，而且当发动机和散热器之间产生少量位移时不会漏水。在散热器下面一般装有减振垫，用于防止散热器受振动损坏。在散热器下水室的出水管上还有放水开关，必要时可将散热器内的冷却液放掉。 ２）膨胀水箱 如图5-7所示，膨胀水箱上部是一个较细的软管，用来与水箱的加水管相连，底部通过水管与水泵的进水管相连，通常高于散热器。膨胀水箱多用透明材料（如塑料）制成。透过箱体可以直接方便地观察到液面的高度，无须打开散热器盖。 膨胀水箱的作用是把冷却系统变成永久封闭系统，减少冷却液的损失，避免空气不断进入，在系统内造成氧化、穴蚀，使冷却系统中水、气分离，保持系统内压力稳定，提高水泵的泵水量。 当冷却液受热膨胀后，散热器内多余的冷却液流入膨胀水箱；而当冷却液温度降低后，散热器内产生一定的真空度，膨胀水箱中的冷却液又被吸回散热器内。因此，冷却液不会溢出，也不必经常加注冷却液。膨胀水箱上印有两条液面高度标记线：“DI”（低）和“GAO”（高）。当冷却液温度在50℃以下时，膨胀水箱内液面高度应不低于“DI”线；若低于此线，需补充冷却液，可从膨胀水箱口加入。在添加冷却液时，液面高度不应超过“GAO”线，以给系统中的冷却液留有足够的膨胀空间。 ３）散热器盖 如图5-8所示，散热器盖具有自动阀门，发动机热态工作正常时，阀门关闭，将冷却系统与大气隔开，防止水蒸气逸出，使冷却系统内的压力稍高于大气压力，从而增高冷却液的沸点。当散热器内压力升高到某一值时，阀门打开，排出水蒸气，使散热器内压力降低。 ４）风扇 风扇安装于发动机与散热器之间，其利用风扇旋转时对空气产生的吸力，并使之沿轴向流动，空气流由前向后穿过散热器芯并吹向发动机表面，使流经散热器芯的冷却液加速冷却，吸收并带走发动机表面的热量，加强冷却系统对发动机的冷却作用。 如图5-9所示，风扇和发电机一般同时由曲轴带轮通过三角皮带驱动。将发电机的支架做成可移