一、任务目标
通过本任务学习，学习者应能：
（1）描述离心式水泵的结构、功用和工作原理。
（2）描述蜡式节温器的结构、功用和工作原理。
（3）依据汽车维修操作要求，规范、熟练地完成水泵和节温器的拆装作业。
二、知识准备
1．离心式水泵
（1）离心式水泵结构
汽车发动机多采用离心式水泵，并安装在发电机下部。如图5－67所示，离心式水泵主要由水泵皮带轮、水泵轴、水泵轴承、水泵盖、密封组件、水泵叶轮等部件组成。
图5－67 离心式水泵结构
水泵一般由曲轴通过V带或带肋的V带传动；水泵壳体上铸有进、出水管，进水管与散热器出水管相连，出水管与水套相连。水泵叶轮上有6～8个径向直叶片或后弯叶片。
（2）离心式水泵功用
离心式水泵对冷却液加压，将冷却液强制循环起来。
（3）离心式水泵工作原理
如图5－68所示，水泵叶轮旋转时，冷却液在离心力作用下被甩向叶轮边缘，叶轮边缘压力升高，冷却液被压送至出水管；同时在叶轮中心处压力降低，冷却液从进水管被吸入叶轮中心。
图5－68 离心式水泵工作原理
2．蜡式节温器
（1）蜡式节温器结构
节温器通常为蜡式节温器，蜡式节温器主要由主阀门、副阀门、蜡管、推杆、支架、外壳、弹簧等组成，如图5－69所示。
图5－69 蜡式节温器结构
节温器有两种常见布置形式：第一种布置在发动机出水管路中；第二种布置在散热器的出水管路中。
（2）蜡式节温器功用
随发动机水温的大小，自动控制冷却液通往散热器的流量和大、小循环路线。
（3）蜡式节温器工作原理
节温器是控制冷却液流动路径的阀门。它根据冷却液温度的高低，打开或关闭冷却液通向散热器的通道。以卡罗拉为例，蜡式节温器特性如下：
①当冷却液温度低于84℃时，节温器主阀门关闭，副阀门开启，冷却液进行小循环，如图5－70所示。
图5－70 蜡式节温器状态－小循环
②当冷却液的温度处于84～95℃时，石蜡受热膨胀使主阀门部分开启，副阀门部分关闭，冷却液进行混合循环，如图5－71所示，。
③当冷却液温度达到95℃以上时，石蜡膨胀量增大，主阀门全开，副阀门全关，冷却液进行大循环，如图5－72所示。
图5－71 蜡式节温器状态－混合循环
图5－72 蜡式节温器状态－大循环
三、任务实施
（一）实施方案
1．质量要求
参照厂家的质量标准要求。
2．组织方式
每四位同学一组，按照企业岗位操作规范对2007款卡罗拉1．6L／AT轿车1ZR－FE发动机冷却系统的水泵和节温器进行拆装作业。
3．作业准备
（1）技术要求与标准：
①拆下水泵衬垫后，应确保气缸体上无旧水泵的残留物，保证接触面清洁。
②安装水泵前，需更换新的水泵衬垫。
（2）设备器材：如图5－73所示。
（3）场地设施：带消防设施的场地。
（4）设备设施：2007款卡罗拉1．6L／AT轿车、发动机台架、工具车、标保工具车、零件车、垃圾桶。
（5）耗材：干净抹布、泡沫清洁剂。
图5－73 设备器材
（二）操作步骤
1．拆卸水泵
（1）拆卸散热器上空气导流板
如图5－74所示，拆下6个卡子和散热器上空气导流板。
图5－74 拆卸散热器上空气导流板
（2）拆卸气缸盖罩
如图5－75所示，握住气缸盖罩的后端并提起，以脱开罩后端的两个卡子。
图5－75 拆卸气缸盖罩
继续提起罩，以脱开罩前端的两个卡子并拆下罩。
（3）拆卸发动机后部右侧底罩
如图5－76所示。
图5－76 拆卸发动机后部右侧底罩
（4）从蓄电池负极端子断开电缆
如图5－77所示。
图5－77 从蓄电池负极端子断开电缆
（5）排净发动机冷却液
排净发动机冷却液如图5－78所示。
图5－78 排净发动机冷却液
①松开散热器放水螺塞。
②拆下散热器储液罐盖。
③松开气缸体放水螺塞（螺塞在排气歧管侧的发电机后面）。
（6）拆卸多楔带
如图5－79所示。
图5－79 拆卸多楔带
（7）拆卸发电机总成
①如图5－80所示，拆下端子盖。
图5－80 拆下端子盖
②如图5－81所示，拆下螺母并将线束从端子B上断开。
图5－81 拆下螺母
③如图5－82所示，断开连接器和线束卡夹。
④如图5－83所示，拆下两个螺栓和发电机总成。
（8）拆下水泵总成
①如图5－84所示，使用10mm套筒、接杆、棘轮扳手按对角的顺序，从正时链条盖上依次拆下5个螺栓，并取下水泵总成。
图5－82 断开连接器和线束卡夹
图5－83 拆卸发电机总成
图5－84 按照顺序拆下螺栓
②如图5－85所示，从正时链条盖上拆下水泵衬垫。
注意事项
✧水泵衬垫拆下后，如果气缸体上有旧水泵衬垫的残留物，应使用铲刀将接合面清理干净。
2．拆卸节温器
（1）排净发动机冷却液
①如图5－86所示，松开散热器放水螺塞。
图5－85 从正时链条盖上拆下水泵衬垫
图5－86 松开散热器放水螺塞
②如图5－87所示，拆下散热器储液罐盖。
图5－87 拆下散热器储液罐盖
注意事项
✧在发动机和散热器还没有冷却下来时不要拆下散热器储液罐盖
③如图5－88所示，松开气缸体放水螺塞。
（2）拆卸节温器
①如图5－89所示，拆卸发动机进水口。
图5－88 松开气缸体放水螺塞
图5－89 拆卸发动机进水口
②如图5－90所示，拆下节温器。
③从节温器上拆下衬垫。
④如图5－91所示，拆下节温器和衬垫。
图5－90 拆下节温器
图5－91 拆下节温器和衬垫
⑤如图5－92所示，从节温器上拆下衬垫。
（3）安装节温器
①如图5－93所示，将新衬垫安装在节温器上。
图5－92 拆下节温器衬垫
图5－93 目视检查新衬垫
②如图5－94所示，将节温器安装至进水口上。
注意事项
✧通气阀可设置在规定位置两侧10°范围内。
图5－94 将节温器安装至进水口
③安装进水口。如图5－95所示，用两个螺栓安装进水管，安装扭矩：10N·m。
图5－95 安装螺栓
3．安装水泵
（1）安装水泵总成
①如图5－96所示，将一个新水泵衬垫的凸出部分与正时链条盖上的切口对齐，并将衬垫安装到正时链条盖的凹槽中。
图5－96 安装衬垫到凹槽中
注意事项
✧安装水泵前，需更换新的水泵衬垫。
②用5个固定螺栓将水泵暂时安装到正时链条盖上。再用10mm套筒、接杆、定扭扳手将5个固定螺栓按照图5－97的顺序紧固至24N·m，完成水泵总成安装。
图5－97 安装螺栓的顺序
（2）安装发电机总成
①如图5－98所示，安装两个螺栓和发电机总成。
图5－98 安装两个螺栓和发电机总成
②如图5－99所示，连接连接器和线束卡夹。
图5－99 连接连接器和线束卡夹
③如图5－100所示，安装螺母并将线束安装在端子B上。
④如图5－101所示，安装端子盖。
（3）安装多楔带
如图5－102所示，安装多楔带并调整其张紧力。检查并确认皮带正确安装在楔形槽中。
图5－100 安装螺母及线束
图5－101 安装端子盖
图5－102 安装多楔带
四、任务小结
1．离心式水泵的组成
离心式水泵由水泵皮带轮、水泵轴、水泵轴承、水泵盖、密封组件、水泵叶轮等部件组成。
2．离心式水泵的工作原理
离心式水泵通过水泵叶轮的旋转，利用离心力作用将冷却液压入出水管，同时由于叶轮中心产生低压区，将冷却液吸入水泵，从而保证了冷却系统中冷却液的循环流动。
3．蜡式节温器的组成
蜡式节温器主要由主阀门、副阀门、蜡管、推杆、支架、外壳、弹簧等组成。
4．节温器的工作原理
节温器是根据冷却液温度的高低，控制冷却液流动路径的阀门。蜡式节温器主要通过石蜡的热胀冷缩来控制主阀门和副阀门的开关。
（1）当冷却液温度低于84℃时，节温器主阀门关闭，副阀门开启，冷却液进行小循环。
（2）当冷却液的温度处于84～95℃时，石蜡受热膨胀使主阀门部分开启，副阀门部分关闭，冷却液进行混合循环。
（3）当冷却液温度达到95℃以上时，石蜡膨胀量增大，主阀门全开，副阀门全关，冷却液进行大循环。
5．水泵和节温器拆卸作业的主要步骤
拆卸多楔带→拆卸发电机总成→拆下水泵总成→拆卸节温器进水管→拆卸节温器。（安装时按照相反的顺序。）
6．在水泵和节温器拆装作业注意事项
（1）拆卸水泵时，须按照对角顺序拆卸固定螺栓。
（2）水泵衬垫拆下后，如果气缸体上有旧水泵衬垫的残留物，应使用铲刀将接合面清理干净。
（3）水泵衬垫为一次性使用，安装水泵前需更换新的水泵衬垫。
（4）安装水泵时，需按照对角顺序紧固螺栓。
（5）节温器衬垫为一次性使用，需在安装节温器前更换新的衬垫。
（6）安装完节温器后，应调整通气阀在规定位置两侧10°范围内。
五、任务评价
（一）理论评价
1．判断题
（1）水泵的作用是对冷却液减压，使冷却液在冷却系统中强制循环流动。（ ）
（2）水泵衬垫拆下后还可以继续使用。（ ）
（3）水泵是由水泵皮带轮、水泵轴、水泵轴承、水泵盖、密封组件、水泵叶轮等部件组成的。（ ）
（4）水泵的5个固定螺栓需以对角的方式进行拆卸。（ ）
（5）节温器能根据发动机冷却液温度变化自动地控制冷却液流量，使发动机在正常的温度范围内工作，目前汽车上广泛采用蜡式节温器。（ ）
（6）节温器是控制冷却液流动路径的阀门。它根据冷却液速度的高低，打开或关闭冷却液通向散热器的通道。（ ）
（7）蜡式节温器主要由主阀门、副阀门、蜡管、支架、外壳、弹簧等组成。（ ）
2．单选题
（1）水泵螺栓的紧固扭矩是：（ ）。
A．23N·m B．24N·m C．25N·m D．26N·m
（2）水泵对冷却液采取什么措施使冷却液在冷却系统中强制循环流动？（ ）
A．加压 B．减压 C．增速 D．减速
（3）冷却液温度高于多少摄氏度时，主阀门全开，副阀门全关，冷却液进行大循环？（ ）
A．84℃ B．88℃ C．95℃ D．102℃
（4）温度在多少摄氏度时，石蜡膨胀推动主阀门部分开启，副阀门部分关闭，冷却液进行混合循环？（ ）
A．80～105℃ B．85～105℃ C．84～95℃ D．75～105℃
（5）水泵由水泵皮带轮、水泵轴、水泵轴承、水泵盖、水泵叶轮和（ ）组成。
A．垫片 B．垫圈 C．密封圈 D．密封组件
（二）技能评价
表5－3 水泵和节温器拆装技能评价
（注：操作正确即得分，操作错误或未进行操作得0分）
学习拓展
1．冷却系统类型
如图5－103所示，发动机的冷却系统有水冷式和风冷式。水冷系统以冷却液为冷却介质；风冷系统以空气为冷却介质。
2．散热器类型
如图5－104所示，根据散热器中冷却液的流动方向，可将散热器分为横流式散热器和纵流式散热器：
图5－103 冷却系统类型
（1）横流式散热器芯横向布置，左右两端分别为进、出水室；
（2）纵流式散热器芯竖直布置，上接进水室，下接出水室。
大多数轿车均采用横流式散热器，可使发动机机罩的外轮廓较低，有利于改善车身前端的空气动力性。
图5－104 散热器类型
3．散热器芯的结构形式
如图5－105所示，散热器芯有两种结构形式：管带式散热器芯和管片式散热器芯。管带式散热器由散热管和波形散热带组成，散热能力强，质量轻，成本低；管片式散热器由散热管和散热片组成，管片式的散热面积大，气流阻力小。
4．微机控制电动冷却风扇的工作原理
微机控制电动风扇的风扇转速由发动机ECU控制。以卡罗拉为例，其工作特性如下：
（1）如图5－106所示，当发动机冷却液温度低于95℃（卡罗拉）时，微机控制风扇电动机不工作，风扇不转动。
（2）如图5－107所示，当冷却液温度处于95～105℃时，微机控制风扇电动机低速运转，风扇低速转动。
图5－105 散热器芯的结构形式
图5－106 微机控制电动冷却风扇未运转状态
图5－107 微机控制电动冷却风扇低速运转状态
（3）如图5－108所示，当冷却液温度到达105℃及以上时，微机控制风扇电动机高速运转，风扇高速转动。
图5－108 微机控制电动冷却风扇高速运转状态
5．温控开关控制电动冷却风扇的工作原理
温控开关控制电动冷却风扇的转速由温控热敏电阻开关控制。以卡罗拉汽车为例，其工作特性如下：
（1）如图5－109所示，当冷却液温度达到95℃时，温控开关接通低速继电器电路，低速继电器触点闭合，风扇低速运转。
图5－109 温控开关控制电动冷却风扇低速运转状态
（2）如图5－110所示，当冷却液温度达到105℃时，温控开关接通高速继电器电路，低速挡电阻被短接，风扇高速运转。
6．冷却液
（1）冷却液的成分
冷却液主要由软水、防冻剂、添加剂三部分组成。软水可以防止发动机水套中产生水垢。防冻剂可以是酒精、甘油或乙二醇，最常用的是乙二醇。防冻剂用于防止冷却液的冻结，并提高冷却液的沸点。添加剂包括防锈剂、泡沫抑制剂和着色剂。
图5－110 温控开关控制电动冷却风扇高速运转状态
（2）冷却液的功用
如图5－111所示，根据冷却液的成分，冷却液所起的作用有：防冻、防沸、防腐、防锈、防垢。
图5－111 冷却液功用
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
