任务三 冷却强度调节装置维修
教学目标
知识目标
1.掌握节温器、风扇的结构和工作原理。
2.能描述水冷系统大小循环路线。
技能目标
1.能完成风扇的检修。
2.能检查节温器性能并进行更换作业。
3.能诊断和排除发动机过热和冷却水消耗异常故障。
知识链接
一、节温器
节温器是用来控制通过散热器冷却液流量。装在冷却液循环的通路中，一般装在气缸盖出水口处。目前，节温器主要有普通蜡式节温器和电子控制节温器。
1.单阀节温器
如图3-3-1所示，单阀节温器只控制大循环水路，不控制小循环。长方形的阀座与支架铆接在一起，紧固在阀座上的中心杆的锥形下端插在橡胶管内。橡胶管与感温体之间的空腔内充满特制的石蜡，感温体上部套装在水泵下端、进水口的前部，用来控制水泵的进水。常温时，石蜡呈固态，当温度升高时，石蜡渐渐变成液态，其体积也随之增大。
图3-3-1 单阀节温器
1.阀门；2.摇阀；3.石蜡； 4.缸筒
如图3-3-2所示为蜡式单阀节温器的工作过程。当发动机水温高时，节温器阀门打开，来自散热器的相对冷的冷却液，进入发动机缸体和缸盖的水套，使发动机进行大循环；当发动机水温低时，节温器阀门关闭，来自散热器的相对冷的冷却液不进发动机缸体和缸盖的水套，发动机进行小循环，处于保温状态。
图3-3-2 单阀节温器工作示意图
2.双阀节温器
如图3-3-3所示，双阀节温器既控制大循环也能控制小循环。节温器内的缸筒因筒内的石蜡受热膨胀而被推动，使主阀门开启以调节流向散热器的冷却液量，双阀节温器副阀门与主阀门一起动作，当主阀门开启时（冷却液进行大循环），副阀门关闭（冷却液无小循环）。
如图3-3-4所示为蜡式双阀节温器的工作过程。当冷却水温度低于85℃时，节温器体内的石蜡体积膨胀量尚小，主阀门受大弹簧作用紧压在阀座上，处于关闭状态，通往散热器的水道被关闭，而副阀门开启，冷却液便不经过散热器，只在水泵与发动机水套之间进行小循环。因此，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，对中心杆锥形端部产生向上的轴向推力。但由于中心杆是固定不动的，于是其对橡胶管、感温体产生向下的轴向反推力，迫使感温体压缩大弹簧，使主阀门逐渐开启，副阀门逐渐关闭，因而冷却液流经散热器进行大循环。
图3-3-4 双阀节温器工作原理示意图
二、风扇
风扇是增大流经散热器的空气流速和流量，以增强散热器的散热能力，并冷却发动机其他附件。机械风扇多装在发动机与散热器之间，与水泵同轴。电动风扇装在散热器风扇支架上，有电动机驱动。当风扇旋转时，对前方空气形成吸力，高速空气气流由前向后通过散热器芯，带走散热器芯表面的热量，加速冷却液冷却。风扇的扇风量主要与风扇的直径、转速、叶片形状、叶片安装角和叶片数目有关。目前，电动风扇和电子液压控制风扇多被现代汽车所采用。
1.电动风扇
如图3-3-5所示，目前大多数轿车采用电动风扇，风扇不与水泵同轴，而是安装在散热器风扇支架上，由电动机驱动，受冷却液温控开关控制风扇的转动，不受发动机转速的影响。
电动风扇有高速、低速两个挡位，低速挡在沸点内使用，高速挡在沸点外使用，需要冷却时自动起作用。当冷却液温度为92℃时，热敏开关接通风扇电动机的1挡，风扇以低速转动；当冷却液温度高于98℃时，热敏开关接通风扇电动机2挡，风扇以较高转速转动；若冷却液温度降到92～98℃时，风扇电动机恢复1挡旋转；当冷却液温度降到84℃时，热敏开关切断电源，风扇停止运转。这样，既能保证发动机在汽车低速时的冷却，又可减少发动机的功率消耗。
图3-3-5 电动风扇示意图
1.风扇；2.温控开关；3.风扇电机
技术提示
只要点火开关处于接通状态，不论发动机是否运转，当冷却液温度升高时，风扇都有自动启动的可能，故在发动机冷却风扇或散热器护栅旁工作时，需始终保持点火开关处于断开状态。
2.电子控制液压风扇
如图3-3-6所示，一些高级轿车采用电子控制液压冷却风扇系统，使用一台液压马达来驱动风扇，利用计算机根据发动机转速信号、空调信号、水温信号来调节流向液压马达的油量，所以风扇可无级调速，可以调至最适宜的风量。和电动风扇相比，液压马达形体较小，重量较轻，而且有供应最大风量的能力，但是其油泵和控制系统比较复杂。
图3-3-6 冷却风扇电子控制液压系统
1.空调冷凝器；2.散热器；3.冷却风扇；4.液压马达；5.机油冷却器；6.储液罐；7.液压泵；8.电磁阀；9.计算机
三、百叶窗
百叶窗和保温帘是起到调节进风量作用的，二者不是同时设置的。驾驶员可以通过驾驶室里的拉杆和与之相连的拉索来操纵百叶窗或保温帘的开度。当环境温度较低（如冬天）或冷却水温度过低时，可以减小百叶窗或保温帘的开度；当环境温度较高（如夏天）或冷却水温过高时，可以增大百叶窗或保温帘的开度。
技能实训一 节温器更换
step 1 就车检查
（1）在冷却水温度较高时，拆下气缸盖通往散热器上水室接头胶管，用布塞住上水室接头。
（2）向散热器内加注冷却水，然后启动发动机。当水温达到80℃时，节温器处于开启状态，此时看到散热器中的水从用布塞住的上水室接头冒出。
（3）当发动机转速越高时，泵出的距离越远。
（4）高温水泵出一段时间后，向散热器内加注冷却水，节温器随着发动机水温降低而关闭，通往上水室的胶管就没有水泵出了
（5）如果发动机继续运转，冷却水温度升到80℃以上时，节温器又重新开启。（6）若节温器开启和关闭温度不符合标准或动作失效，则应更换节温器。
step 2 节温器拆检
（1）节温器的拆卸
在发动机处于停机、冷态时，进行节温器的拆卸作业。将蓄电池负极导线拆下。按规定的程序，把冷却系统的冷却液排放干净。取下散热器的连接管，拆掉出水套管，将节温器取出检查。
① 放到盛满水的器皿中加热，如图3-3-7所示。
② 用量程100℃的温度计，测量主阀门开始开启和完全开启的温度，并用量具测量全开时主阀门的升程来检查节温器的性能。
③ 检查节温器的主阀门在全开时最大升程，一般要求为8.5 mm，使用限度为6 mm；节温器的性能检验若不符合要求，需更换。
（2）节温器的安装
安装程序与拆卸程序相反，但应注意：(https://www.daowen.com)
A.发动机大修后的节温器，应使用新的密封垫。
B.安装完毕后，加注冷却液，启动发动机运转看看是否有渗漏现象。
技能实训二 风扇的检修
step 1 风扇叶片的检修
风扇叶片在使用过程中，易出现变形、弯曲、破损等损伤，影响其工作性能，必要时要及时进行更换。风扇由于连接板强度不足或其他的原因，会使叶片产生弯曲变形，从而破坏风扇原设计角度，丧失平衡性能，不但影响通过散热器的空气流速和流量，降低散热器的冷却能力，甚至会打坏散热器，造成漏水，还会加速水泵轴承、水封的损坏，增大风扇噪声。
step 2 电动风扇热敏开关的检修
现代轿车普遍采用电控风扇。电控风扇能根据发动机冷却系统工作需要，及时控制风扇来调节冷却能力。即使发动机已经熄火，风扇仍可能转动。如果冷却液的温度很高但风扇不能正常转动，应检查熔断丝。如果熔断丝完好，则应停机检查温控开关，必要时检查直流电机的功能或更换有关部件。
现以桑塔纳发动机为例，说明电动风扇热敏开关检查方法。将电动风扇热敏开关拆下放入加热的水中，用万用表测量第一挡，当水温达到93～98℃时应能导通，当水温到88～93℃时，应断开；当测量第二挡时，105℃应导通，93～98℃时应断开。否则，应更换电动风扇热敏开关。
技能实训三 发动机过热故障诊断与排除
step 1 故障现象
（1）发动机运行过程中，水温表指示超过最高值或报警灯亮。
（2）散热器有“开锅”现象。
（3）发动机动力下降，加速不良。
（4）汽油机易爆燃和早燃，柴油机易工作粗暴。
step 2 故障原因
（1）系统内缺水。
（2）风扇皮带打滑或断裂。
（3）泵叶轮损伤或水泵轴与叶轮松脱。
（4）温器失效。
（5）热器内部堵塞或外部堵塞。
（6）缺机油。
（7）系统内水垢过多。
（8）电控风扇温控开关损坏或风扇电机烧坏。
（9）风扇离合器失效。
（10）点火过早或过晚。
（11）混合气过浓或过稀。
（12）冷却液温度传感器损坏。
（13）气缸衬垫烧穿。
（14）水温表失准。
（15）散热器回水管凹瘪或冻堵。
（16）燃烧室积碳严重。
step 3 故障诊断
突然过热，一般为风扇突然不转、节温器失效、水泵失效或冷却液严重泄漏所致。若发动机经常过热，一般为冷却系统冷却强度下降或发动机传热过多。具体诊断按图3-3-8诊断流程图进行诊断。
图3-3-8 发动机过热诊断流程图
技能实训四 冷却液消耗异常故障诊断与排除
step 1 故障现象
（1）冷却液消耗过多，需经常补充。
（2）在停车位有水迹，停车后，明显看到有冷却液滴落到地面上。
（3）有时候发现在油底壳内有水。
step 2 故障原因
冷却系统是密封的，在正常情况下，不需要经常补充冷却液，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系统有泄漏。具体原因如下：
（1）放水开关关闭不严。
（2）水泵水封损坏。
（3）气缸体变形或裂纹。
（4）散热器泄漏。
（5）气缸衬垫烧蚀，冷却液漏到外部或油底壳内。
（6）系统管道老化泄漏或接头松动泄漏。
（7）缸体水堵不严。
（8）湿式缸套阻水圈密封不良。
step 3 故障诊断与排除
消耗异常应先检查外部有无泄漏痕迹，采用追踪寻源法找寻泄漏点，根据泄漏部位查明原因。
无明显的泄漏痕迹，应检查润滑油中是否有水，如有水渗入，可能是气缸衬垫损坏、气缸盖或气缸体有裂纹、湿式缸套阻水圈密封不良等造成。
学后测试
1.什么是节温器的大循环、小循环？
2.如何检查节温器的性能？
3.简述桑塔纳发动机电动风扇热敏开关检查方法。
4.发动机过热有哪些现象，如何诊断与排除？
5.如何排除冷却液消耗异常故障？