电子风扇和散热器拆装

一、任务目标

通过本任务学习，学习者应能：

（1）描述电子风扇和电子风扇电机的结构、功用、工作原理。

（2）描述散热器的结构、功用和工作原理。

（3）描述补偿水桶的结构和功用。

（4）描述散热器盖的工作原理。

（5）依据汽车维修操作要求，规范、熟练地完成电子风扇和散热器的拆装作业。

二、知识准备

1．电子风扇

（1）电子风扇的结构

现代汽车已广泛使用电子风扇，电子风扇通常安装在散热器后方，它由电动机、风扇叶片、导风罩等组成，如图5－11所示。风扇的扇风量主要与风扇直径、转速、叶片形状、叶片安装角度及叶片数有关。

图5－11 电子风扇安装位置及结构

（2）电子风扇功用

电子风扇的作用是增加流过散热器芯的空气量，增强散热器的散热能力。

2．电子风扇电机

（1）电子风扇电机结构

电子风扇电动机安装在电子风扇上，它由定子和转子两大部分组成，如图5－12所示。定子由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。

（2）电子风扇电机功用

如图5－13所示，电子风扇电机能实现直流电能（由蓄电池提供）转换为风扇叶片转动的机械能。

图5－12 电子风扇电机结构

图5－13 电子风扇电机功用

（3）电子风扇电机工作原理

如图5－14所示，当电子风扇IC（集成电路调节器）通过电刷在线圈中形成电流流动，产生电磁力，线圈在电磁力作用下产生旋转运动，实现了将电能转换为机械能。

图5－14 电子风扇电机工作原理

3．散热器

（1）散热器结构

散热器安装在保险杠后方，它主要由左储水室、右储水室、放水螺塞、散热器片、散热器芯等组成，如图5－15所示。

图5－15 散热器结构

（2）散热器功用

散热器通过增大散热面积将冷却液的热量由空气带走，加速冷却。

（3）散热器工作原理

如图5－16所示，冷却液在散热器芯内流动，空气从散热器芯外通过。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。散热器通过加大冷却液与空气的接触面积，利用空气流动降低冷却液热量，达到散热效果。

4．补偿水桶

（1）补偿水桶结构

补偿水桶又名膨胀水箱，多用塑料制造并用软管与溢流管和补偿管相连接。如图5－17所示，补偿水桶主要由补偿水桶盖、溢流管接口、补偿管接口、壳体等组成。在补偿水桶的外表面上刻有两条标记线：“低”线和“高”线，补偿水桶内冷却液面应位于两条标记线之间。

图5－16 散热器工作原理

图5－17 补偿水桶安装位置及结构

（2）补偿水桶功用

如图5－18所示，补偿水桶有溢流和补偿的作用。溢流即当冷却液受热膨胀时，部分冷却液通过溢流管从散热器中流入补偿水桶；补偿即当冷却液降温后，散热器内冷却液体积变小，补偿水桶内冷却液经补偿管被吸回散热器。补偿水桶还可消除水冷系统中的所有气泡。

图5－18 补偿水桶功用

图5－18 补偿水桶功用（续）

5．散热器盖工作原理

散热器盖严密地盖在散热器加注口上。如图5－19（a）所示，发动机工作时，冷却液温度逐渐升高，容积膨胀使冷却系统内的压力增大。当压力超过预定值时，散热器盖压力阀开启，部分冷却液流入补偿水桶。

如图5－19（b）所示，发动机停机后，冷却液温度下降，水冷却系统内压力随之减小。当压力降到大气压力以下出现真空时，真空阀开启，部分冷却液被吸回散热器。

图5－19 散热器盖工作原理

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发动机上冷却系统的电子风扇和散热器进行拆装作业。

3．作业准备

（1）技术要求与标准：

①断开散热器进、出水管前，需在管口下方放置液体收集器。

②排放出的冷却液需按所在地区规定进行处理。

③断开后的散热器软管管口需用塑料袋套住或用塞子塞住。

（2）设备器材：如图5－20所示。

图5－20 设备器材

（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。

（二）操作步骤

1．拆卸散热器

（1）拆卸散热器外围件

①拆卸散热器上空气导流板。

②如图5－21所示，拆卸散热器格栅防护罩。

③如图5－22所示，拆卸前保险杠总成。

④如图5－23所示，拆卸发动机1号底罩。

⑤如图5－24所示，拆卸蓄电池。

⑥如图5－25所示，分离温度传感器。

图5－21 拆卸散热器格栅防护罩

图5－22 拆卸前保险杠总成

图5－23 拆卸发动机1号底罩

图5－24 拆卸蓄电池

（2）排空冷却液

排空冷却液如图5－26所示。

图5－25 分离温度传感器

图5－26 排空冷却液

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）。

注意事项

✧发动机或散热器还没有冷却下来时，不要拆卸散热器盖，以免烫伤。

（3）断开散热器储液罐软管

①如图5－27所示，用10mm套筒、棘轮扳手从散热器上支架上拆下两个散热器储液罐回水软管固定螺栓，并用手将软管和两个卡夹分开。

图5－27 拆下螺栓

②如图5－28所示，用鲤鱼钳移出储液罐出水软管锁紧卡子，将散热器储液罐软管从散热器总成上断开。

图5－28 鲤鱼钳移出卡子

注意事项

✧断开的储液罐软管管口应采用塑料袋套住（或用塞子塞住），防止残液滴漏污染和异物进入软管内。

（4）断开散热器进、出水软管

如图5－29所示，用鲤鱼钳移出软管的锁紧卡子，并将散热器软管从散热器总成上断开。用塑料袋套住断开的软管管口。

图5－29 断开散热器进、出水软管

注意事项

✧散热器内可能还有残留的冷却液，操作时应在软管下方放置液体收集器。

（5）断开机油冷却器管（自动传动桥）

如图5－30所示，将4根机油冷却器管从散热器总成上断开。

图5－30 断开机油冷却器管

（6）断开发动机盖锁总成

如图5－31所示，分离发动机盖锁线束连接器，并断开发动机盖锁控制拉索。

图5－31 断开发动机盖锁总成

（7）拆卸2号风扇罩

①断开喇叭连接器。

②如图5－32所示，用10mm套筒、棘轮扳手分次拧松并拆下4个支架固定螺栓，取下散热器上支架。

③如图5－33所示，将散热器储液罐回水软管从软管卡夹上断开，用尖嘴钳将回水软管的锁紧卡子移开。

④如图5－34所示，将散热器储液罐回水软管从散热器总成上断开。

⑤如图5－35所示，用10mm套筒、接杆、棘轮扳手从散热器总成上拆下两个螺栓，并将两个散热器支架缓冲垫从2号风扇罩上拆下。

⑥如图5－36所示，用一字螺丝刀松开两个卡爪，并拆下2号风扇罩。

图5－32 拧松拆下固定螺栓

图5－33 移开锁紧卡子

图5－34 断开软水管

图5－35 拆下缓冲垫

（8）拆卸散热器总成

①如图5－37所示，断开冷却风扇电动机连接器和线束卡夹。

图5－36 拆下风扇罩

图5－37 断开线束卡夹

②如图5－38所示，将散热器总成和风扇罩一起拆下。

注意事项

✧拆下散热器总成时，不要对冷却器和冷凝器总成或冷却器管过度用力。

③拆下2个散热器下支架缓冲垫。

（9）拆卸风扇罩

如图5－39所示，拆下两个螺栓，并将风扇罩从散热器总成上拆下。

图5－38 拆下散热器总成和风扇罩

图5－39 拆下螺栓

2．拆卸电子风扇电机

（1）拆卸电子风扇叶片

如图5－40所示，用10mm套筒、接杆、棘轮扳手拆卸电子风扇叶片固定螺母，并拆下电子风扇叶片。

（2）拆卸电子风扇电机

①如图5－41所示，将电子风扇翻转至另一面，从风扇罩上断开连接器和两个卡夹。

图5－40 拆卸固定螺母

图5－41 拆卸卡夹

②如图5－42所示，用十字螺丝刀拆下电子风扇电机的3个固定螺钉，然后拆下电子风扇电动机。

3．安装电子风扇电机

（1）安装电子风扇电机

①如图5－43所示，将风扇罩对准电机装配孔，用3个螺钉安装电子风扇电动机并依次分步紧固。

图5－42 用螺丝刀拆下固定螺钉

图5－43 安装螺钉

②如图5－44所示，将连接器和两个卡夹连接至风扇罩上。

图5－44 安装连接器和卡夹

注意事项

✧禁止损坏连接器。

（2）安装风扇叶片

如图5－45所示，将风扇叶片中心孔的半圆部分对准电机轴的半圆部分后推入，然后用螺母安装风扇叶片，安装扭矩：6．3N·m。

图5－45 安装风扇叶片

注意事项

✧安装完螺母后，转动风扇叶片，检查风扇是否有卡滞、碰擦等现象。

4．安装散热器

（1）安装风扇罩

如图5－46所示，将风扇罩和散热器正确结合在一起。用10mm套筒、定扭扳手将风扇罩固定螺栓紧固至7．0N·m。

（2）安装散热器总成

①如图5－47所示，安装两个散热器下支架缓冲垫。

②如图5－48所示，将散热器总成和风扇罩一起安装至车上，确保对正安装位置。

（3）安装2号风扇罩

①如图5－49所示，将散热器储液罐回水软管安装到软管卡夹上。

图5－46 紧固固定螺栓

图5－47 安装散热器下支架缓冲垫

图5－48 将散热器总成和风扇罩安装在车上

图5－49 将软管安装到软管卡夹上

②如图5－50所示，将散热器储液罐回水软管安装到散热器总成上。

③如图5－51所示，接合两个卡爪，并用两个螺栓将2号风扇罩安装到散热器总成上，安装扭矩：7．0N·m。

图5－50 将软管安装到散热器总成上

图5－51 安装螺栓

④如图5－52所示，将两个散热器支架缓冲垫安装到2号风扇罩上。

⑤如图5－53所示，连接冷却风扇电动机连接器和线束卡夹。

⑥如图5－54所示，用4个螺栓安装散热器上支架，安装扭矩：13N·m。

⑦如图5－55所示，连接喇叭连接器。

（4）安装发动机盖锁总成

如图5－56所示，安装发动机盖锁控制拉索，并连接发动机盖锁线束连接器。

（5）连接散热器进、出水软管

如图5－57所示，用卡夹将散热器软管连接到散热器总成上。

图5－52 将缓冲垫安装到风扇罩

图5－53 连接连接器

图5－54 用螺栓安装散热器上支架

图5－55 连接喇叭连接器

图5－56 安装发动机盖锁总成

图5－57 连接散热器进、出水管

注意事项

✧安装散热器软管时，如果软管内没有残留的冷却液，那么先要在安装部位涂抹一层薄薄的冷却液，然后再安装软管。

（6）连接机油冷却器管（自动传动桥）

如图5－58所示，将4根机油冷却器管连接到散热器总成上。

（7）连接散热器储液罐出水软管

①如图5－59所示，用卡夹将散热器储液罐出水软管连接到散热器总成上。

②如图5－60所示，用两个螺栓和两个卡夹将散热器储液罐出水软管安装到散热器上支架上，螺栓安装扭矩：5．0N·m。

（8）连接散热器外围件

①如图5－61所示，安装热敏电阻总成。

图5－58 连接机油冷却器管

图5－59 用卡夹将软水管连接到散热器上

图5－60 将螺栓和卡夹将软管安装到支架上

图5－61 连接外围件

②如图5－62所示，安装蓄电池。

③如图5－63所示，添加发动机冷却液。

图5－62 安装蓄电池

图5－63 添加冷却液

④检查冷却液是否泄漏。

⑤如图5－64所示，安装1号发动机底罩。

⑥如图5－65所示，安装前保险杠总成。

⑦安装散热器格栅防护罩。

⑧如图5－66所示，安装散热器上空气导流板。

四、任务小结

1．电子风扇电机组成

电子风扇电机由定子和转子两大部分组成。定子由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。

图5－64 安装1号发动机底罩

图5－65 安装前保险杠总成

图5－66 安装散热器上空气导流板

2．电子风扇功能

电子风扇电机能实现直流电能（由蓄电池提供）转换为风扇叶片转动的机械能。电子风扇电机利用电磁感应原理，当电子风扇IC（集成电路调节器）通过电刷在线圈中形成电流流动，产生电磁力，线圈在电磁力作用下产生旋转运动，实现了将电能转换为机械能。

3．散热器组成

散热器由左储水室、右储水室、放水螺塞、散热器片、散热器芯等组成。

4．散热器功能

散热器主要用来增大受热面积，加速水冷却。散热器利用热交换原理，达到冷却效果。

5．补偿水桶组成

补偿水桶由补偿水桶盖、溢流管接口、补偿管接口、壳体等组成。它有补偿和溢流的作用。

6．电子风扇和散热器拆卸作业的主要步骤

拆卸散热器外围件→排空冷却液→断开散热器连接管道及发动机盖锁总成→拆卸2号风扇罩→拆卸散热器总成→拆卸风扇罩→拆卸电子风扇叶片→拆卸电子风扇电机。（安装时按照相反的顺序。）

7．电子风扇和散热器拆装作业注意事项

（1）断开后的软管管口需用塑料袋套住（或用塞子塞住），以防止残液滴漏污染和防止异物进入。

（2）拆卸散热器进、出水软管时，需在软管下方放置液体收集器，以防止残留的冷却液流出。

（3）拆装时注意不要损坏风扇电机连接器。

（4）安装散热器进、出水软管时，如果软管内没有残留的冷却液，那么先要在安装部位涂抹一层薄薄的冷却液，然后再安装软管。

（5）安装完成后，转动风扇叶片，检查风扇是否有卡滞、碰擦等现象。

五、任务评价

（一）理论评价

1．判断题

（1）冷却系统是使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内。（　）

（2）电子风扇电机运行时，将电能转换为机械能。（　）

（3）电子风扇电机安装在电子风扇上结构应由定子和转子两大部分组成。（　）

（4）散热器是将冷却液所含的热量通过流动的空气进行散发，使冷却液迅速得到冷却，以保证发动机的水温正常。（　）

（5）膨胀水箱功用是溢流和补偿。（　）

（6）散热器通过缩小散热面积将冷却液的热量由空气带走，加速冷却。（　）

2．单选题

（1）冷却系统主要由水泵、冷却风扇、节温器、膨胀水箱、发动机机体、气缸盖中的水套、其他附属装置以及（　）组成。

A．散热器　B．蒸发器　C．冷凝器　D．机油滤清器

（2）以卡罗拉为例，当冷却液低于多少摄氏度时，节温器主阀门关闭，副阀门打开，冷却液进行小循环？（　）

A．84℃　B．90℃　C．86℃　D．89℃

（3）电子风扇电机运行时，将什么能转换为机械能？（　）

A．风能　B．电能　C．水能　D．动能

（4）风扇罩上两个螺栓安装到散热器总成上所需的扭矩是：（　）。

A．10N·m　B．9N·m　C．8N·m　D．7N·m

（5）散热器是由左储水室、右储水室、放水螺塞、散热器芯及以下哪个部件构成？（　）

A．散热器片　B．出水管　C．进水管　D．散热器盖

（二）技能评价

表5－2 电子风扇和散热器拆装技能评价

（注：操作正确即得分，操作错误或未进行操作得0分）