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冷却系统


一、冷却系的结构与使用

(一)冷却系的结构布置及技术参数

根据统计,发动机冷却系统一般要带走发动机燃油混合气燃烧所产生热量的22%-28%,因此要保证发动机能正常工作,必须使它的受热零件得到合适的冷却。希望气缸盖的出水温度在80-105℃之间。

上海桑塔纳2000型轿车发动机的冷却系统,仍采用闭式强制循环水冷系统,具体布置情况列于图2-39

冷却系容量(带储液罐)——约6.0L

冷却液型号——N052 774 BO

或改进型-N052 774 CO

防冻液浓度

防冻至/℃ G11防冻剂含量/% 水量/%
-25 约40 约60
-30 约50 约50

冷却风扇有两只,一只为电动机带动的,另一只为从动风扇(由第1一只风扇带动),并由受冷却液温度作用的温控开关控制。

AJR发动机上两只风扇分别用直流电动机驱动。

风扇1档工作温度92-97℃;关闭84-91℃工作转速2300r/min

风扇2档(快速档)工作温度99-105℃;关闭93-98℃工作转速2800r/min

节温器

开始打开温度——87±2℃

在102±3℃时,升程≥7mm

水泵最大工作转速/(r/min)——6000。

进口压力/Mpa——0.1

系统压力/Mpa——0.14

出口压力/Mpa——0.16

水箱盖限压阀开启压力/Mpa——0.12-0.15

(二)冷却系主要部件的结构与功能

1.水泵的结构


独立工作的水泵其结构情况列于
图2-40,AJR型发动机水泵与此有差别,一半壳体铸在缸体壁上。AFE发动机水泵为半开式径向铸铁叶轮,AJR发动机采用闭式叶轮。

水泵叶轮用工程塑料压注成形,它装在双连轴承的一端,另一端泵轴轴头安装带轮,发动机通过V形带传动水泵叶轮旋转。

它是一种离心泵,将动能转变成冷却水的压头与动能,使之克服冷却水流道的阻力加速循环流动。

2.节温器

节温器安装在冷却液循环的通路中,用来改变冷却液的流动路线及流量,自动调节冷却系的冷却强度,使冷却液温度保持在最适宜的范围内。

桑塔纳2000型轿车发动机采用的是蜡式双阀型节温器,如图2-41所示。长方形的阀座5与下支架3铆接在一起,紧固在阀座上的中心杆6的锥形下端插在橡胶管10内。橡胶管与感温器体11之间的空腔内充满特制的石蜡。常温下石蜡呈固态,当温度升高时,逐渐熔化,体积也随之增大,感温器体上部套装在主阀门9上,下端则与副阀门l铆接在一起。节温器安装在水泵下端,进水口的前部,用来控制水泵的进水。

当冷却液温度低于85℃时,节温器体内的石蜡体积膨胀量尚小,故主阀门9受大弹簧4作用紧压在阀座5上,来自散热器的水道(图2-40中14)被关闭,而副阀门1则离开来自发动机的旁通水道(图2-40中17),所以冷却液便不经过散热器,只在水泵与发动机水套之间作小圈循环流动。因此,冷发动机开始工作时,冷却液快速升温,能很快暖机,在短时间内达到发动机正常工作温度。

当冷却水温度高于85℃时,石蜡体积膨胀,使橡胶管受挤压变形,但由于中心杆6是固定不动的,于是橡胶管10收缩则对中心杆锥形端部产生一轴向推力,迫使感温器体11压缩大弹簧4,使主阀门9逐渐开启,副阀门1逐渐关闭,因而部分来自散热器的冷却水作大循环流动。

随着温度升高,主阀门开大,作大循环冷却水量增多。当水温达到105℃时,主阀全开,开足升程至少7mm,副阀门则完全关闭,全部冷却水流经散热器作大循环流动。

冷却系小循、大循环图解列于图2-42图2-43

3.散热器

散热器的功能是将冷却液携带的热量散发到大气中去,因此必须有足够的散热面积,而且要选导热性好的材料制造。

上海桑塔纳2000型轿车发动机的散热器结构如图2-43所示,它主要由右水室1、热敏开关3、散热器芯6、左水室8、蒸气导出口4与膨胀水箱连接。冷却液的进出口分别设在右水室的上下侧,与发动机出水口及水泵主进水口连接。

桑塔纳2000型轿车散热器为全铝装配式,即散热片和水管为铝质,采用圆形冷却管,机械装配式连接。桑塔纳2000型轿车发动机的散热器是自动补偿封闭

式散热器,它的特点是增设了一个膨胀水箱,用软管连接到散热器的蒸气导出口。

膨胀箱的作用是减少冷却液的损失,当冷却液受热膨胀后,散热器内多余的水流入膨胀箱,当然又会有相反的过程。

散热器盖安装在膨胀水箱上,它带有自动阀门,如图2-44所示。平时严密盖住,冷却系与大气隔断。当系统温度上升时,冷却系内冷却液的压力将高于大气压力,这样可提高冷却液的沸点,加大冷却液温度与外界大气温度的差值,提高散热能力。蒸气阀2的开启压力为0.12MPa,此时冷却液沸点可达135℃,故散热能力很强。

当系统内压力高于上述额定值时,蒸气阀2克服弹簧压力自动开启,使一部分蒸气经导出口泄出,以防压力过高使冷却系的零部件损坏,引起泄漏。当冷却系内的压力因水蒸气凝固而低于外界大气压一定值时,空气阀3打开,散热器与大气相通,避免散热器水管压瘪。

4.冷却风扇

桑塔纳2000型轿车发动机有两套风扇,与众不同,不与水泵同轴。其一由电动机驱动,其二是由电动风扇带动的从动风扇。但AJR发动机两只风扇都有独立电动机带动。

设置两只风扇,满足了散热器长宽比大及散热面积大的需要,排风量大,散热效果好。

电动风扇与热敏开关配合使用,能做到自动控制,不受发动机转速的影响。根据发动机的温度,自动控制风扇两档转速,来改变散热器的空气流量。

风扇一档二档的控制温度见前介绍。[TOP]

二、冷却系的维护保养

(一)水泵的检查与修理

1.水泵的拆卸与分解

首先放尽冷却水(液),拆下散热器进、出水软管及旁通软管,取出暖器软管,卸下V形带及带轮。然后拧下水泵的固定螺栓,拆下水泵总成。水泵的分解按以下步骤进行:

(1)清除水泵表面脏污,将水泵固定在夹具或台虎钳上。

(2)拧松并拆下带轮紧固螺栓,拆卸带轮。

(3)用专用拉具拆卸水泵轴凸缘。

(4)拧松并拆卸水泵前壳体的紧固螺栓,将前泵壳段整体卸下,并拆下衬垫。

(5)用拉具拆卸水泵叶轮,应仔细操作,防止损坏叶轮。

(6)从水泵叶轮上拆下锁环和水封总成。

(7)如果水泵轴和轴承经检测需要更换,则先将水泵加热到75-85℃,然后用水泵轴承拆装器和压力机将其拆卸下来。

(8)拆卸油封及有关衬垫,从壳体上拆下浮动座。

(9)换位夹紧,拆卸进水管紧固螺栓,拆卸进水管。

(10)拆卸密封圈、节温器。

(11)安装时更换所有衬垫及密封圈。

(12)将拆卸的零件放入清洗剂中清洗。

水泵安装时基本顺序与拆卸顺序相反。但是,除更换衬垫及密封圈外,首先对清洗好的零件进行检查测量,磨损超差的,必须更换新件,各零部件检查合格才能装复。

安装时,特别注意水泵叶轮与水泵壳体的轴向间隙,水泵叶轮与壳体的径向密封处的间隙。并注意轴承的润滑条件。

2.水泵的检修

发动机水泵常见的损坏形式为:水泵壳体、卡簧槽及叶轮破裂;带轮凸缘配合孔松动;水封变形、老化及损坏;泵轴磨损、轴承磨损松旷等。

检查水泵壳、卡簧槽是否破裂,如果裂纹较轻,则可根据情况实施焊补或用环氧树脂胶粘接。严重时应更换。工程塑料叶轮若有破损,必须更换。

凸缘孔若松旷,则应镶套或喷钢后重新加工,必要时更换新件。水封一般应更换新件。

轴承磨损超差应更换;泵轴可采用镀铬、喷涂修复,必要时更换新轴。

3.节温器的检查

节温器为蜡式节温器,检查其功能是否正常,可将节温器置于热水中加热,观察在温度变化时节温器如何动作。当水温达到85±2℃时开始打开,达到102±3℃时,其升程大于7mm。

4.冷却系渗漏及散热器盖内限压阀功能的检查

该两项检查均可使用VW1274专用仪器进行。将该仪器装在散热器上,用检查仪的手泵使内部压力达l00kPa,然后观察压力是否下降,查出渗漏处,排除故障。

将散热器盖套上检查仪,用手动泵使压力上升,在120-150kpa时限压阀必须打开。

(二)冷却系其它方面的维修

1.冷却液的损耗

冷却液损耗,通常表明冷却系统有渗漏,按照第4点进行检查,并排除渗漏故障。

封闭的冷却系统,只有在冷却液过热,温度超过其沸点时才会发生损耗。驾驶方式不当或冷却气流受到阻碍常会引起过热。一般引起过热的原因有:

(1)冷却空气流量减少。如果散热器损坏、阻塞,或在散热器护栅上装了附加灯光,都会使冷却空气流量减少。

(2)散热风扇不工作,或工作不正常。

(3)车辆行驶在陡坡上档位太低,或行驶在长坡上,或环境温度过高。

2.防冻液浓度修正

当发动机冷却系统中冷却液的防冻能力下降时,应按下表所列数据,放出规定数量的冷

却液,然后加入等量的G11防冻剂。防冻剂加入量尾数圆整至1/2L,路试后再检查。

防冻液浓度的调整数据

实际防冻能力/℃ 要求防冻能力/℃ 放出量/L
0 -25

-35

3.0

3.5

-5 -25

-35

2.5

3.5

-10 -25

-35

2.0

3.0

-15 -25

-35

1.3

2.5

-20 -25

-35

1.0

2.5

-25 -35 2.0
-30 -35 1.0

3.V形带的张紧

因为交流发电机及水泵是由V形带传动的,使用一段时间后,因为传动带磨损或其它原因,带张紧程度变松,影响传动效率,影响传动件的使用寿命,因此应经常检查传动带的张紧度,使其适中。

一般用拇指压传动带进行试验,具体要求如下
V形带检查部位 拇指将传达室动带压入深度/mm
交流发电机处 新带2,旧带约5
水泵处 约10

4.散热器的维护

由于使用了防冻剂,能防冻、防锈、防结垢。但散热器是个薄弱环节,易损伤,发生渗漏,应及时检查修正。

特别应注意清洁工作。同时应经常检查散热器软管有无龟裂、损伤、膨胀状况,一旦发现应及时更换。

5.风扇的保养

如前所述风扇是电动机驱动的,由冷却液温度控制的温控开关控制。

发动机热态时,即使发动机已熄火,风扇仍可能转动。如果冷却液温度很高但风扇不转,应检查熔断器。若熔断器完好,则应停机检查温控开关的功能,必要时检查电动机的功能,或更换有关部件。

6.冷却系统水垢的清理

冷却系水垢沉积后,将会使冷却液流量减小,散热器传热效果降低,促使发动机过热。

清除水垢有以下两种方法:

第一种方法是:用2%-3%的苛性钠水溶液加入发动机冷却系统中,汽车使用1-2天后将冷却液全部放出,并用清水冲洗。然后再加入同样的苛性纳水溶液,再使用1-2天后放出,最后用清水彻底清洗冷却系统。

第二种方法是:冷却系加满清水后,从加水口向内加入1kg的苏打,让汽车行驶1天时间。然后将冷却系统中的水放尽,再使发动机低速运转,运转时不断地从加水口加入清水(放水开关也放水),彻底将冷却系冲洗干净。 [TOP]


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