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汽车发动机冷却系统原理与维护


汽车发动机冷却系统原理与维护 汽车发动机冷却系统原理与维护 发动机冷却系统
一、冷却系统组成材质及作用 冷却系统组成材质及作用 组成材质 为了避免发动机过热,燃烧室周围的零部件(缸套、缸盖、气门等)必须进行适当的冷却。 内燃机的冷却装置有三种形式,水冷却、油冷却和空气冷却。汽车发动机冷却装置以水冷却为 主,用气缸水道内的循环水进行冷却,把水道内受热的水引入散热器(水箱) ,再通过风冷却后 返回到水道内。 为了保证冷却效果,汽车冷却系统主要由散热器、节温器、水泵、缸体水道、缸盖水道、风 扇等组成。

1、散热器: a.散热器主要负责循环水的冷却, 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。 b.当开动一辆汽车的时候,发动机产生的热量足以摧毁汽车本身。因此汽车上安装了一套冷 却系统保护它免受损害, 并使发动机处于适当的温度范围内。 散热器是冷却系统的主要部分, 目的是保护发动机避免因过热造成的破坏。 散热器的原理是利用冷空气降低散热器内来自发 动机的冷却液温度。

2、节温器 a.大循环就是指冷却液经过水箱再到发动机,它要发机达到一定温度使节温器开启! 小循环 就是内部冷却! b. 节温器功用是根据冷却水温度的高低自动调节进入散热器的水量,改变水的循环范围, 以调节冷却系的散热能力,保证发动机在合适的温度范围内工作。节温器必须保持良好的技 术状态,否则会严重影响发动机的正常工作。如节温器主阀门开启过迟,就会引起发动机过 热, 当发动机的工作温度过高(超过 100 度)的话,发动机中的冷却水就会达到沸点进而沸 腾, 这种现象就是我们平常所说的“开锅”, 发动机将无法正常运转, 会减少发动机的寿命。 主阀门开启过早,就会造成发动机汽缸内的燃油混合物雾化不良,在启动,尤其是冷启动的 时候会造成延长热车时间,在极端的情况下甚至永远无法达到正常的工作温度,这不不仅对 于发动机会造成损害,甚至会危及到行车安全。

3、水泵:水泵,它由曲轴皮带带动,水泵叶轮推动冷却液在整个系统内循环。

e.冷却液膨胀箱:闭式膨胀水箱一般叫做定压罐,而膨胀水箱一般都指开式的水箱。都有膨胀 和定压的作用。闭式膨胀定压罐的控制可以有两种方式,一般常用的是压力控制。当然也可用 水位控制,但不如用压力简单。说到系统的定压作用:因为无论是采暖还是空调,水循环系统 都是闭式的,系统需要一个恒压点,也就是定压系统的定压点。定压点压力的高低要考虑两个 因素,一个是系统运行时任一点都不超压,二是系统停运时系统不倒空。从水压图的分析可以 看得很清楚。显然,如果定压点的压力过高,那么系统中的每一点的压力也就相应的高,如果 超过了管道、阀门或设备的承压能力,就要出事故。太低的话,一旦停泵(指循环泵) ,系统顶 部就成了负压,系统就会倒空,下一次运行时就要进行放气,不然就会出现气堵。定压罐的内 部一般是有一个气囊的,系统亏水时在气囊内气体的压力下就将罐内的水挤到系统里了,气囊

中气体的体积膨胀压力就会降低。系统内的水如果膨胀压力就会升高,水就会被挤到罐内,罐 内的水多了就会压迫气囊,使气体的体积压缩,压力升高。因此可以根据气体的压力(或罐内 水的压力)来决定是否补水(或者是排水) 。一般允许有一个压力波动的范围。这个范围对应于 气体体积的变化范围。控制可以用一个电节点压力表实现。 二、冷却系统水垢形成的原因 汽车发动机冷却系统中的水垢与日常生活中所用的电器完全不同,除了具有钙镁离子形成 的水垢之外,还有硅胶垢,腐蚀产物形成的金属垢等,形成原因多种多样。具体情况如下: 1)钙、镁离子水垢的形成主要来源与硬水的添加。在使用过程中,冷却液会有一定的损失,需 要及时向冷却系统补充冷却液。有些客户不是补加冷却液或蒸馏水,而是直接加入硬水,结果 硬水中的钙、镁离子很容易与普通冷却液中的无机盐成分形成水垢。当这些水垢形成于缸体衬 里及缸盖水道时,会出现局部高温区,恶化润滑条件,加速发动机系统的磨损,严重时还会造 成缸盖开裂。 2)硅胶垢主要来源于无机型冷却掖中的硅酸盐。作为铝合金的特效腐蚀抑制剂硅酸盐被广泛应 用于普通无机型冷却掖中,但添加硬水时硅胶很容易析出,形成硅胶垢,堵塞散热管且极难清 除。结果大大降低传热效率,使发动机过热。 3)腐蚀产物还会形成金属垢。金属垢以铁和焊锡垢为主,前者是有普通无机型冷却掖中的无机 盐与缸体上的铁金属反应生成的保护膜因消耗而脱落形成;后者是由于具有强氧化性的无机盐 副食抑制剂加剧锡“开花”腐蚀而形成的蓬松沉淀物,由于该金属垢形成于冷却系统焊缝位置, 容易造成水道堵塞及焊缝过热,因强度下降而引起泄露。 可想而知,发动机冷却系统在使用过程中,由于水温的升高,水中的碳氢根与钙、镁离子相 结合, 而一些钙镁盐类受热分解 , 从溶于水的物质转变成难溶于水的物质, 附着于金属表面上 结为水垢;由于水分的不断蒸发和浓缩,水中的溶解盐类含量不断增加,超过了其溶解度达到 饱和时, 也会结水垢; 另外, 水循环系统中的硅胶和水在运行过程中一起受热, 当水温超过 60℃ 时候也会形成水垢。 三、冷却系统水垢的危害 冷却系统水垢的危害 广大司机朋友通常会忽视“水垢”的危害,其实水垢对车的危害非常大,水垢的导热系数 很低,是铸铁的 1/25,黄铜的 1/50。如果我们检查拆下的发动机旧缸盖,就可以发现水套内壁 有厚厚的一层水垢。这些水垢形成于缸体衬里及缸盖水道,极难清除。 分析认为,结垢不但降低了热传导效率,使局部区域因散热性变差而温度上升,导致与邻近区 域产生温差或温差加大。热应力因温差的加大而增大,会在应力集中的薄弱部位产生裂纹,而

发动机缸盖的排气门就属于这样的部位。它温度高、散热条件差、结构单薄,水垢的隔热作用 使散热条件进一步恶化,因而在应力集中的作用下会产生缸体裂纹。 另外,结垢不仅使冷却系统散热性能变差,还会出现局部高温区,恶化润滑条件,使发动机温 度升高,加速发动机系统的磨损。严重的还会堵塞散热管、堵塞冷却系统管路等,结果大大降 低传热效率,使发动机过热,造成更大的事故,严重危害驾驶人员的行驶安全。 据国内有关资料报导,在正常使用的汽车发动机的维修中,有 6%是水循环系统水垢造成的发动 机冷却系统出现故障,而故障的主要原因是水垢导致金属部件被腐蚀,由此可见水垢对汽车的 危害有多大!人们更没有想到汽车水箱中的水垢给我们带来多么大的隐患,一旦水垢沉积过多, 散热不畅会导致发动机抱死,后果不堪设想。 四、冷却系统清洗原因 冷却系统清洗原因 根据以上所述,汽车冷却系统产生水垢后,给我们的爱车带来的危害;关键体现在以下 1.由于发动机水循环系统(水箱)在汽车的冷却、散热中有着重要的作用。因为汽车的冷却 系统是用来为发动机散发热量的,一般常见的发动机过热问题,都出现在水箱身上。 2.为了起到提高沸点、防止产生水垢、锈蚀及提升散热效果、使水泵产生润滑作用、避免与 消除气泡引起瞬间高温所造成的引擎伤害。 3.人们更没有想到汽车水箱中的水垢给我们带来多么大的隐患,一旦水垢沉积过多,散热不 畅会导致发动机抱死,后果不堪设想。 注意:定期清洗汽车水箱系统内水垢非常重要!请大家千万不要忽视! 五、普通清理水垢的方法 人工清理法:这种方法需要把汽车水箱拆卸下来,进行人工锤、刮、铲等清除水垢 , 最后 冲洗排尽。此方法除垢效率低、且劳动强度大,不易清除干净,还容易造成二次损害。 水垢清洗剂:一般的清洗剂,无法彻底清除水道内的水垢和酸性物质,有时也能泡下来大片脱 落的水垢,但这样会堵塞水道,有时要拆下水箱进行清洗;此种方法不能彻底清除顽 固的水垢,也需要把汽车水箱拆卸下来,加入水垢清洗剂进行人工清除。此除垢方法能清除得 很干净,但是效率低、劳动强度大。 六、汽车冷却系统专业除垢方法 汽车冷却系统专业除垢方法 冷却系统专业除垢 1)清洗工具:工程套装工具、清洁桶、毛巾、照明工具、橡胶手套。 )清洗工具: 2)清洗药剂:汽车水箱专业除垢剂。 清洗药剂: 方法: 3)清洗方法: )清洗方法

1、清洗前检查整个水循环系统的完好性及了解使用时间并作记录。 2、汽车发动机及水箱应在静止冷却状态。 3、将汽车水箱排水口打开放净水后关闭,然后打开散热器水箱盖。 4、将汽车水箱专业除垢剂与清水按 1:5—10 的比例混合,或按实际情况稀释加入汽车水 箱, 让其加速循环 10—15 分钟、 侵泡或行驶 20—30 分钟 (视结垢程度可适当延长时间, 一般清洗不会超过一小时) 。 5、侵泡同时加速运转 2-4 次循环清洗后,将药剂从排水口放出,排干药剂后关闭。 6、将水箱注满水后带速运转 3—5 分钟,把水从排水口放出再用清水反复冲洗干净关闭排 水口,最后换上新水或防冻液。 注意事项: 注意事项:1.必须确保本品参与冷却系大循环。 2.切勿在发动机高温时打开水箱盖。 3.药剂避免儿童接触,如不慎粘染皮肤衣物,请立即用水冲洗可无伤害。 4.注意本品避免阳光直晒,贮存于阴凉、通风、干燥处。 转左右/每分钟时 节温器和水泵不启动冷却系小循环 冷却系小循环。 汽车发动机怠速运转时通常 800 转左右/每分钟时,节温器和水泵不启动冷却系小循环。发 转以上/每分钟时,节温器和水泵打开启动冷却系大循环。 动机加速运转至 1500 转以上/每分钟时,节温器和水泵打开启动冷却系大循环。在清洗操作时 必须确保除垢剂参与冷却系大循环。 必须确保除垢剂参与冷却系大循环。 除垢剂参与冷却系大循环

因为不锈钢、合成金属、电镀金属等材质种类繁多,直观不易分辨。针对不锈钢、合成金属、 因为不锈钢、合成金属、电镀金属等材质种类繁多,直观不易分辨。针对不锈钢、合成金属、 电镀金属等材质设备清洗时,注意:在清洗操作前, 电镀金属等材质设备清洗时,注意:在清洗操作前,要对材质局部药剂实验确定。在药剂配比 材质局部药剂实验确定。在药剂配比 时浓度不要过高,清洗时间不要过长,除垢后及时排放药剂,反复用清水冲洗干净。清洗设备 浓度不要过高,清洗时间不要过长,除垢后及时排放药剂,反复用清水冲洗干净。 后及时排放药剂 表面时,药剂的配比浓度不要过高,喷洒药剂后用毛巾擦洗,干净后用清水反复冲洗, 表面时,药剂的配比浓度不要过高,喷洒药剂后用毛巾擦洗,干净后用清水反复冲洗,而且要 清水反复冲洗 用干毛巾把设备表面水擦干净,防止留下水痕且会形成印记。 用干毛巾把设备表面水擦干净,防止留下水痕且会形成印记。 形成印记

天然石材:如大理石、花岗岩等天然石材不可使用除垢剂清洗。 天然石材:如大理石、花岗岩等天然石材不可使用除垢剂清洗。因为天然石材的主要成分就 是水垢的主要成分。 是水垢的主要成分。


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