汽车发动机散热器构造和检修

（一）散热器的构造

散热器又称水箱，安装在发动机前的车架横梁上，其作用是增大散热面积，加速水的冷却。发动机水冷系统中的散热器由散热器盖、上储水室、散热器芯、下储水室和进出水管等组成，如图6-5（a）所示。冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过。热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温，所以散热器是一个热交换器。散热器一般用黄铜、铝和铝锌等材料制成。根据冷却液在散热器芯中的流动方向，散热器分为纵流式和横流式两种。轿车多用横流式，如图6-5（b）所示，以降低发动机罩的外廓尺寸。

图6-5　散热器结构组成图

1.散热器芯的组成

冷却管是焊接在进、出水室之间的直管，作为冷却液流动的通道。空气流过直管的外表面，从而对管内流动的冷却液进行冷却。散热器芯由许多冷却管和散热片组成，采用散热片不但可以增加散热面积，还可以增大散热器的刚度和强度。散热器芯的结构形式有多样，常用的有管片式和管带式两种，如图6-6所示。

图6-6　散热器芯示意图

1—冷却液管；2—散热带；3—散热片

2.冷却系统在散热器内的循环路线

发动机工作时，进入上储水室的高温冷却水通过冷却管流向下储水室的过程中，被从散热器芯缝隙中流过的空气流冷却，温度降低后重新又在水泵的抽吸下进入水套循环使用。

3.散热器材质

散热器要求用导热性好的材料（如黄铜）制成，目前用铝材的越来越多。有些发动机散热器冷却管、储水室用黄铜制造，散热片则采用铝和锌等材料制成。

（二）散热器盖

1.散热器盖的结构

散热器盖设有自动阀门，发动机正常工作时，阀门关闭，将冷却系统与大气隔开，构成闭式水冷却系统，使系统内压力提高到98～196kPa，冷却液沸点相应提高到120℃左右，从而扩大了散热器与周围空气的温差，提高冷却效率，同时还可减少冷却液外溢及蒸发损失。当压力超过预定值时，压力阀开启，以防胀裂散热器。当发动机停机、压力降到大气压力以下时，真空阀开启，避免散热器被大气压力压坏。

图6-7　散热器盖的结构及原理

1—泄水口；2—阀座；3—加水口盖；4—蒸汽阀弹簧；5—蒸汽阀；6—空气阀；7—空气阀弹簧

2.注意事项

当发动机处于热态时，打开散热器盖应缓慢小心，以防高温蒸汽喷出，将人烫伤。

（三）膨胀水箱

1.膨胀水箱的作用和结构

膨胀水箱又称副贮水箱。其除了具备对散热器内的冷却液起到自动补偿作用外，同时具备及时将冷却系统内的蒸汽分离、避免“穴蚀”产生的功能。膨胀水箱用透明塑料制成，位置稍高于散热器。膨胀水箱上端通过水套出气管和散热器出气管，分别和缸盖水套及散热器上贮水室相通；膨胀水箱下端通过补充水管和旁通管相通。由于膨胀水箱位置稍高于散热器，因此膨胀水箱液面上方有一定的空间。

2.膨胀水箱的工作原理

如图6-8所示，发动机工作时，在散热器和水套内产生的蒸汽通过水套出气管和散热器出气管，进入膨胀水箱后冷凝成液体，及时做到了水气分离。冷凝后的冷却液通过补充水管进入水泵，再次进入循环过程。

3.冷却液

目前，大多数发动机都采用防冻液作为冷却液。防冻液冰点很低，可避免冬季使用中因结冰而导致散热器、缸体和缸盖被胀裂的现象；防冻液的沸点也比水高，更有利于发动机的正常工作。为防止防冻液的损失，在冷却系统内设置了膨胀水箱，对散热器内的防冻液启动自动补偿的作用。膨胀水箱上有两条刻线标记“MAX”（高）和“MIN”（低），在水温为50℃时，膨胀水箱的液面高度不得低于“MIN”；室温时，膨胀水箱的液面高度不应超过“MAX”。(www.xing528.com)

图6-8　膨胀水箱工作原理图

（四）散热器的检修

1.散热器的清洗

散热器在使用过程中，会因腐蚀和积垢等原因影响发动机冷却效果。冷却系统水垢沉积后，将会使冷却液流量减小，散热器传热效果降低，导致发动机过热。清除水垢一般用以下两种方法：第一种方法是用2%左右的氢氧化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。然后再加入同样的氢氧化钠水溶液，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统中加满清水后，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），彻底将冷却系统冲洗干净。

2.散热器密封性的检验

散热器的密封性检验可用气压表、气泵就车进行，其方法如下：

（1）封闭散热器进、出水口，将散热器加水至加水口下方10～20mm处。

（2）用气泵向散热器内加压至200kPa，压力表在5min内压力应不下降。

（3）检查散热器有无渗漏现象。如有渗漏，应进行修复或更换，如图6-9所示。

图6-9　散热器加压检查

3.散热器的修理

散热器常见的故障是变形、渗漏、芯管堵塞等。

（1）散热器外形因受到碰撞引起凹陷、凸起等变形损伤，可用焊丝拉平修复。

（2）散热器渗漏可用锡焊或粘接方法修复，贮水室裂缝的焊修方法如下：散热器贮水室裂缝可用铜焊焊修，或先在裂缝的两端钻3.0mm～3.5mm的小孔（止裂孔），然后按以下方法用锡钎焊贴补：

①选一略大于裂缝的薄铜板，厚约0.5～0.8mm。

②分别在薄铜板和裂缝部位的贴合面上镀锡。

③将补片镀锡的一面贴于待补位置上，用烙铁加热，使两贴合面的焊锡熔合在一起。

④沿补片的边缘加焊料填充焊缝，使焊缝均匀光洁。

（3）散热器芯管损坏可用接管法。修理步骤如下：

①用尖嘴钳拆去破损芯管两边的散热片，剪下芯管的破损部分，切口剪成约15°～30°斜口。

②选一段比待接部分长约5～10mm的接管，两端的斜口角与上同。并将两端口稍加扩张，使之恰能套住待接的芯口，然后分别在各接合口上镀锡。

③从散热器芯子端部插入通条，穿过镶接部分的上下口，将各接口整理平直，使之衔接部位互相贴合套位。

④接口处涂上焊剂，用铬铁焊接。

⑤芯管镶接后，用0.3～0.6mm铜板制成W形状的卡条，卡于接管两侧，恢复散热效能。

4.散热器盖密封性的检验

散热器盖可用手动气泵检查：使用手动气泵给散热器盖加压，使压力上升到120～150kPa时，压力表读数突然下降，说明蒸汽阀打开；压力低于10～20kPa时，空气阀应打开。如不符合以上要求，应更换散热器盖。例如，EQ6100发动机蒸汽阀开启压力为125～137kPa。