教案二 变压器的结构与冷却方式

第一篇：教案二 变压器的结构与冷却方式

变压器的结构和冷却方式

一、变压器的结构

举例说明油浸式电力变压器的结构

其中主要结构包括：绕组、铁芯

为了散热、绝缘、密封、安全等问题，还需要储油柜、气体继电器、低压套管、高压套管、压力释放阀、油位计、铭牌、散热器、引线接地螺栓、油箱、放油阀门等

1、变压器绕组（1）按绕组材料选用。

绕组是变压器的电路部分，常用绝缘铜线或铜箔绕制而成，也有用铝线或铝箔绕制的。（2）绕组命名。

接电源的绕组称为一次绕组，接负载的绕组称为二次绕组。按绕组所接电压高低可分为高压绕组和低压绕组。

（3）绕组类型。按绕组绕制的方式不同，绕组可分为同心绕组和交叠绕组两种类型

同心绕组

特点：

将一次侧、二次侧线圈套在同一铁芯柱的内外层，一般低压绕组在内测，高压绕组在外层，当低压绕组电流较大时，绕组导线较粗，也可以放到外层，绕组的层间留有油道，以利于绝缘和散热。同心绕组结构简单，绕制方便。应用范围：

大多用于电力变压器中 交叠绕组

特点：将高压绕组绕成饼状，沿铁芯轴向交叠放臵，一般两端靠近铁轭处放臵低压绕组，有利于绝缘。应用范围：

大多用于壳式、干式变压器及电炉变压器中。

2、变压器铁芯 铁芯是主磁通的通道，也是安放绕组的骨架

铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，厚度分别为 0.35 mm.3mm.27 mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成

铁心分为铁心柱和横片俩部分，铁心柱套有绕组；横片是闭合磁路之用

铁心结构的基本形式有心式和壳式两种

二、变压器的冷却方式 变压器冷却系统可分为：(一)油浸自冷式

较小容量的变压器采用这种结构，它分为平滑式箱壁，散热筋式箱壁，散热管或散热器式冷却三种形式。(二)油浸风冷式

在大、中型变压器的拆卸式散热器的框内，可装上风扇，当散热管内油循环时，依靠风扇的强烈吹风，使管内流动的热油迅速得到冷却，冷却效果比自然冷却的效果好得多。(三)强迫油循环冷却

这是变压器最常用的冷却方式，它又分为强油循环风冷却和强油循环水冷却两种方式，变压器的ONAN冷却方式为内部油自然对流冷却方式，即通常所说的油浸自冷式。变压器的冷却方式是由冷却介质和循环方式决定的；由于油浸变压器还分为油箱内部冷却方式和油箱外部冷却方式，因此油浸变压器的冷却方式是由四个字母代号表示的。第一个字母：与绕组接触的冷却介质。

O--------矿物油或燃点大于300℃的绝缘液体；

K--------燃点大于300℃的绝缘液体变压器冷却系统可分为： 第二个字母：内部冷却介质的循环方式。

N--------流经冷却设备和绕组内部的油流是自然的热对流循环； F--------冷却设备中的油流是强迫循环，流经绕组内部的油流是热对流循环；

D--------冷却设备中的油流是强迫循环，至少在主要绕组内的油流是强迫导向循环；

第三个字母：外部冷却介质。A--------空气； W--------水；

第四个字母：外部冷却介质的循环方式。N--------自然对流；

F--------强迫循环（风扇、泵等）。； L--------燃点不可测出的绝缘液体；

三、变压器的主要附件

1、气体继电器（瓦斯继电器）

气体继电器是油浸式变压器的重要安全保护装臵，安装在变压器箱盖与储油柜的连管上，在变压器内部故障产生的气体或油流作用下，可接通信号或跳闸回路，使相关装臵发出警告信号或使变压器从电网中切除，起到保护变压器的作用。

2、分接开关

分接开关是变压器高压绕组改变抽头的装臵。调整分接开关位臵，可以增加或减少高压绕组的匝数，以改变其变压比，使低压侧输出电压得到调整。运行中的变压器，高压侧供电电压偏高或偏低时，致使低压侧电压值过高或过低，这种情况下，需要调整其分接开关位臵，改变其变压比，以使低压侧电压恢复到额定电压下正常运行。分接开关分为三档，Ⅰ档为10.5KV（额定电压、绕组圈数最多），Ⅱ档为10 KV，Ⅲ为9.5KV；

任何电压等级的电力系统，其实际电压都允许在一定范围内波动，此时，二次电压也会波动，这就会影响到用户的用电。为使变压器二次电压维持在额定值附近，又要适应一次电压的波动，所以变压器上装有分接开关。当二次变压器长期偏高或者长期偏低时，就应调节分接开关，使二次电压恢复正常。通过调节分接开关的接头来改变一次绕组的匝数而维持二次电压在额定值附近。变压器铭牌上标明的电压调整范围即表明了保证二次电压为额定值时，一次电压的几个标准值。变压器铭牌所标示的电压调整范围说明，当一次电压升高到10.5kV时，把分接开关调整到Ⅰ位，能保持二次电压为额定值；当一次电压降到9.5kV时，调整分接开关到Ⅲ位，同样能使二次电压维持在额定值。

3、绝缘套管

绝缘套管穿过油箱盖，将油箱中变压器绕组的输入、输出线从箱内引导箱外与电网相接。绝缘套管由外部的瓷管和中间的导电杆组成，对它的要求主要是绝缘性能和密封性能要好。

4、安全气道和压力释放阀

变压器的压力释放阀是变压器非电量保护的安全装臵。

压力释放阀是用来保护油浸电气设备的装臵。即在变压器油箱内部发生故障时，油箱内的油被分解、气化，产生大量气体，油箱内压力急剧升高，此压力如不及时释放，将造成变压器油箱变形、甚至爆裂。安装压力释放阀可使变压器在油箱内部发生故障、压力升高至压力释放阀的开启压力时，压力释放阀在2ms内迅速开启，使变压器油箱内的压力很快降低。当压力降到关闭压力值时，压力释放阀便可靠关闭，使变压器油箱内永远保持正压，有效地防止外部空气、水份及其他杂项进入油箱。安全气道又称防爆管。

5、测温装臵

测温装臵就是热保护装臵。变压器的寿命取决于变压器的运行温度，因此油温和绕组的温度监测是很重要的。通常用三种温度计监测，箱盖上设臵酒精温度计，其特点是计量精确，但观察不便；变压器上装有信号温度计，便于观察；箱盖上装有电阻式温度计，其特点是为了远距离监测。

第二篇：电力变压器的冷却方式总结

变压器的ONAN冷却方式为内部油自然对流冷却方式，即通常所说的油浸自冷式。

变压器的冷却方式是由冷却介质和循环方式决定的；由于油浸变压器还分为油箱内部冷却方式和油箱外部冷却方式，因此油浸变压器的冷却方式是由四个字母代号表示的。

第一个字母：与绕组接触的冷却介质。

O--------矿物油或燃点大于300℃的绝缘液体；

K--------燃点大于300℃的绝缘液体；

L--------燃点不可测出的绝缘液体；

第二个字母：内部冷却介质的循环方式。

N--------流经冷却设备和绕组内部的油流是自然的热对流循环；F--------冷却设备中的油流是强迫循环，流经绕组内部的油流是热对流循环；

D--------冷却设备中的油流是强迫循环，至少在主要绕组内的油流是强迫导向循环；

第三个字母：外部冷却介质。

A--------空气；

W--------水；

第四个字母：外部冷却介质的循环方式。

N--------自然对流；

F--------强迫循环（风扇、泵等）。

电力变压器常用的冷却方式一般分为三种：油浸自冷式、油浸风冷式、强迫油循环。

油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管，然后依靠空气的对流传导将热量散发，它没有特制的冷却设备。

而油浸风冷式是在油浸自冷式的基础上，在油箱壁或散热管上加装风扇，利用吹风机帮助冷却。加装风冷后可使变压器的容量增加30%～35%。

强迫油循环冷却方式，又分强油风冷和强油水冷两种。它是把变压器中的油，利用油泵打入油冷却器后再复回油箱。油冷却器做成容易散热的特殊形状，利用风扇吹风或循环水作冷却介质，把热量带走。这种方式若把油的循环速度比自然对流时提高3倍，则变压器可增加容量30%

第三篇：变压器的冷却方式有几种

变压器的冷却方式有几种？各种冷却方式的特点是什么？

电力变压器常用的冷却方式一般分为三种：油浸自冷式、油浸风冷式、强迫油循环。油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管，然后依靠空气的对流传导将热量散发，它没有特制的冷却设备。而油浸风冷式是在油浸自冷式的基础上，在油箱壁或散热管上加装风扇，利用吹风机帮助冷却。加装风冷后可使变压器的容量增加30%～35%。强迫油循环冷却方式，又分强油风冷和强油水冷两种。它是把变压器中的油，利用油泵打入油冷却器后再复回油箱。油冷却器做成容易散热的特殊形状，利用风扇吹风或循环水作冷却介质，把热量带走。这种方式若把油的循环速度比自然对流时提高3倍，则变压器可增加容量30%。

什么叫变压器？

变压器是一种用于电能转换的电器设备，它可以把一种电压、电流的交流电能转换成相同频率的另一种电压、电流的交流电能。

变压器的主要部件有：

(1)器身：包括铁芯，线圈、绝缘部件及引线。

(2)调压装置：即分接开关，分为无载调压和有载调压装置。(3)油箱及冷却装置。

(4)保护装置：包括储油柜、油枕、防爆管、吸湿器、气体继电器、净油器和测温装置。

(5)绝缘套管。

变压器铭牌上的额定值表示什么含义？

变压器的额定值是制造厂对变压器正常使用所作的规定，变压器在规定的额定值状态下运行，可以保证长期可靠的工作，并且有良好的性能。其额定值包括以下几方面：(1)额定容量：是变压器在额定状态下的输出能力的保证值，单位用伏安(VA)、千伏安(kVA)或兆伏安(MVA)表示，由于变压器有很高运行效率，通常原、副绕组的额定容量设计值相等。

(2)额定电压：是指变压器空载时端电压的保证值，单位用伏(V)、千伏(kV)表示。如不作特殊说明，额定电压系指线电压。

(3)额定电流：是指额定容量和额定电压计算出来的线电流，单位用安(A)表示。(4)空载电流：变压器空载运行时激磁电流占额定电流的百分数。

(5)短路损耗：一侧绕组短路，另一侧绕组施以电压使两侧绕组都达到额定电流时的有功损耗，单位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。

(6)空载损耗：是指变压器在空载运行时的有功功率损失，单位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。

(7)短路电压：也称阻抗电压，系指一侧绕组短路，另一侧绕组达到额定电流时所施加的电压与额定电压的百分比。

(8)连接组别：表示原、副绕组的连接方式及线电压之间的相位差，以时钟表示。常用变压器有哪些种类？各有什么特点？ 一般常用变压器的分类可归纳如下：(1)按相数分：

1)单相变压器：用于单相负荷和三相变压器组。2)三相变压器：用于三相系统的升、降电压。(2)按冷却方式分：

1)干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。2)油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。

(3)按用途分：

1)电力变压器：用于输配电系统的升、降电压。

2)仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。3)试验变压器：能产生高压，对电气设备进行高压试验。4)特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。(4)按绕组形式分：

1)双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。

2)三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。3)自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。

(5)按铁芯形式分：

1)芯式变压器：用于高压的电力变压器。

2)壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。

发电机受潮时，如何进行干燥处理？

发电机在进行就地干燥时，一定要做好必要的保温和现场安全措施，具体措施如下：(1)如果干燥现场温度较低，可以用帆布将发电机罩起来，必要时还可用热风或无明火的电器装置将周围空气温度提高。

(2)干燥时所用的导线绝缘应良好，并应避免高温损坏导线绝缘。(3)现场应备有必要的灭火器具，并应清除所有易燃物。(4)干燥时，应严格监视和控制干燥温度，不应超过限额。干燥时，发电机各处的温度限额为：(1)用温度计测量定子绕组表面温度为85℃。(2)在最热点用温度计测量定子铁芯温度为90℃。(3)用电阻法测量转子绕组平均温度应低于120～130℃。

干燥时间的长短由发电机的容量、受潮程度和现场条件所决定，一般预热到65～70℃的时间不得少12～30小时，全部干燥时间不低于70小时。

在干燥过程中、要定时记录绝缘电阻、绕组温度、排出空气温度、铁芯温度的数值，并绘制出定子温度和绝缘电阻的变化曲线，受潮绕组在干燥初期，由于潮气蒸发的影响，绝缘电阻明显下降，随着干燥时间的增加，绝缘电阻便逐渐升高，最后在一定温度下，稳定在一定数值不变。若温度不变，且再经3～5小时后绝缘电阻及吸收比也不变。用摇表测量转子的绝缘电阻大于1MΩ时，则可认为干燥工作结束。

发电机在现场干燥时，多采用以下几种方法：

(1)定子铁损干燥法：此法是干燥发电机最常见的方法。在定子线圈铁芯上绕上励磁线圈，并通入380V的交流电，使定子产生磁通依靠其铁损来干燥定子。

(2)直流电源加热法：转子干燥多用此法。向转子线圈通入直流电，利用铜损所产生的热量加热转子绕组。

(3)短路电流干燥法：采用此法，需将发电机定子绕组出口处三相短路，然后使发电机组在额定转速运转，通过调节励磁电流，使定子绕组电流随之上升、利用发电机自身电流所产生的热量，对绕组进行干燥。

运行中的发电机频率过低将对发电机有什么影响？ 正常运行中的发电机，其频率偏差应在额定值的±0.2周/秒范围之内，当运行中的发电机频率低于此范围时，将对发电机有下列影响：

(1)由于频率下降，致使发电机转子转速降低，导致发电机两端风扇鼓风的风压下降，所以风量减少，导致发电机定、转子线圈和铁芯的温度升高。

(2)由于频率降低时，发电机的端电压也将随之降低，要想维持端电压正常水平、则必须增大转子励磁电流，转子电流增大以后，将使转子和励磁绕组的温度增高。

运行中的发电机，当转子绕组发生两点接地故障时，会出现哪些现象？为什么？ 当运行中的发电机转子绕组发生两点接地故障时，将出现下列现象：(1)励磁电流突然增大。(2)功率因数增高甚至进相。(3)定子电流增大，电压降低。(4)转子产生剧烈振动等现象

产生以上现象的原因，主要有以下几点：

(1)由于转子绕组两点接地后。转子接地点之间的绕组将被短路，这就使绕组直流电阻减小，所以励磁电流增大。

(2)若绕组被短路的匝数较多，则主磁通将大量减少，致使发电机向电网输送的无功功率迅速下降，致使发电机的功率因数增高，甚至进相，同时，也将可能引起定子电流增大。

(3)由于转子部分绕组短路，破坏了发电机的磁路平衡，所以将引起发电机产生剧烈的振动。

发电机在运行中失磁是什么原因引起的？失磁后配电盘上的表计都有什么反映？ 发电机在运行中突然失磁的主要原因是由于励磁回路断路引起的。造成励磁回路断路有以下原因：

(1)灭磁开关受振动而跳闸。(2)磁场变阻器接触不良。(3)励磁机磁场线圈断线。

(4)整流子严重冒火或自动电压调整器故障。当发电机失磁后，配电盘上各表计将出现以下现象：(1)转子励磁电流突然变为零或接近于零。(2)励磁电压接近于零。

(3)发电机电压和母线电压比原来降价。(4)定子电流表指示升高。(5)功率因数表指示进相。(6)无功功率表指示负值。

有哪些原因能够造成发电机定子绕组在运行中损坏？ 造成发电机定子绕组在运行中损坏的原因主要有以下几点：

(1)由于定子绝缘老化、受潮或局部有缺陷造成定子绝缘在运行电压或过电压下被击穿。

(2)由于定子接头过热或铁芯局部过热造成定子绕组绝缘烧毁引起绝缘击穿。(3)突然短路的电动力造成绝缘损坏。

(4)由于运行中转子零件飞出或端部固定零件脱落等引起绝缘损坏。发电机振荡失步将出现哪些现象?怎样处理? 发电机振荡失步将出现下列现象：(1)定子电流超出正常值，电流表指针将激烈地撞挡。(2)定子电压表的指针将快速摆动。

(3)有功功率表指针在表盘整个刻度盘上摆动。(4)转子电流表指针在正常值附近快速摆动。

(5)发电机发出鸣叫声，且叫声的变化与仪表指针的摆动频率相对应。(6)其他并列运行的发电机的仪表也有相应的摆动

发电机振荡失去同步时，值班人员应注意①要通过增加励磁电流来产生恢复同步的条件；②要适当地调整该机的负荷，以帮助恢复同步；③当整个电厂与系统失去同步时，该电厂的所有发电机都将发生振荡，除设法增加每台发电机的励磁电流外，在无法恢复同步的情况下，为使发电机免遭持续电流的损害，应按规程规定，在2分钟后将电厂与系统解列。

同步发电机有哪些内部损耗？

同步发电机的内部损耗主要包括铁损、铜损、机械损耗及附加损耗等四部分。

第四篇：变压器常用的冷却方式有以下几种（共）

变压器常用的冷却方式有以下几种：

1、油浸自冷(ONAN)；

2、油浸风冷(ONAF)；

3、强迫油循环风冷(OFAF)；

4、强迫油循环水冷(OFWF)；

5、强迫导向油循环风冷(ODAF)；

6、强迫导向油循环水冷ODWF)。按变压器选用导则的要求，冷却方式的选择推荐如下：

1、油浸自冷 31500kVA及以下、35kV及以下的产品； 50000kVA及以下、110kV产品。2、油浸风冷 12500kVA～63000kVA、35kV～110kV产品； 75000kVA以下、110kV产品； 40000kVA及以下、220kV产品。

3、强迫油循环风冷 50000～90000kVA、220kV产品。4、强迫油循环水冷 一般水力发电厂的升压变220kV及以上、60MVA及以上产品采用。5、强迫导向油循环风冷或水冷(ODAF或ODWF)75000kVA及以上、110kV产品； 120000kVA及以上、220kV产品； 330kV级及500kV级产品。选用强油风冷冷却方式时，当油泵与风扇失去供电电源时，变压器不能长时间运行。即使空载也不能长时间运行。因此，应选择两个独立电源供冷却器使用。选用强油水冷方式时，当油泵冷却水失去电源时，不能运行。电源应选择两个独立电源。

冷却方式的标志

对于干式变压器，冷却方式的标志按GB6450的规定。

对于油浸式变压器，用四个字母顺序代号标志其冷却方式。

第一个字母表示与绕组接触的内部冷却介质：

O 矿物油或燃点不大于300。C的合成绝缘液体；

K 燃点大于300。C的绝缘液体；

燃点不可测出的绝缘液体。

注：燃点用“克利夫兰开口杯法”试验。

第二个字母表示内部冷却介质的循环方式：

N 流经冷却设备和绕组内部的油流是自然的热对流循环；

F 冷却设备中的油流是强迫循环，流经绕组内部的油流是热对流循环；

D 冷却设备中的油流是强迫循环，（至少）在主要绕组内的油流是强迫导向循环。

第三个字母表示外部冷却介质：

A 空气；

W 水。

第四个字母表示外部冷却介质的循环方式：

N 自然对流；

F 强迫循环（风扇、泵等）。

注：1在强迫导向油循环的变压器中（第二字母代号为D），流经主要绕组的油流量取决于泵，原则上不由负载决定；从冷却设备流出的油流，也可能有一小部分有控制地导向流过铁心和主要绕组以外的其他部分；调压绕组和（或）其他容量较小的绕组也可为非导向油循环。在强迫非导向冷却的变压器中（第二个字母的代号为F），通过所有绕组的油流量是随负载变化的，与流经冷却设备的用泵抽出的油流没有直接关系。

一台变压器规定有几种不同的冷却方式时，在说明书中和铭牌上，应给出不同冷却方式下的容量值（见GB1094.1第7.1条m项），以便在某一冷却方式及所规定的容量下运行时，能保证温升不超过规定的限值。在最大冷却能力下的相应容量便是变压器的（或多绕组变压器中某一绕组的）额定容量。不同的冷却方式一般是按冷却能力增大的次序进行排列。

例1：ONAN／ONAF变压器装有一组风扇，在大负载时，风扇可投入运行，在这两种冷却方式下，油流均按热对流方式循环。

例2：ONAN／OFAF变压器带有油泵和风扇的冷却设备。也规定了在自然冷却方式（例如，辅助电源出现故障的情况下），降低负载后的冷却能力。

1:Cu/XLPE/OS/LSHF/GSWA/LSHF 铜导体/交联聚乙烯绝缘/总屏蔽/低烟无卤聚烯烃内护套/钢丝铠装/低烟无卤聚烯烃护套 2:Tx/XLPE/OS/LSHF/SWA/LSHF T型合金丝/交联聚乙烯绝缘/总屏蔽/低烟无卤聚烯烃内护套/钢丝铠装/低烟无卤聚烯烃护套 3:Cu/SI/ISOS/SI/GSWA/LSHF 铜导体/硅橡胶绝缘/分屏+总屏蔽/硅橡胶内护套/

钢丝铠装/低烟无卤聚烯烃护套 4:Kx/XLPE/ISOS/LSHF/SWA/LSHF K型合金丝/交联聚乙烯绝缘/分屏+总屏蔽/低烟无卤聚烯烃内护套/钢丝铠装/低烟无卤聚烯烃护套 5:Kx/Si/ISOS/Si/GSWB/Si K型合金丝/硅橡胶绝缘/分屏+总屏蔽/硅橡胶内护

套/钢丝编织铠装/硅橡胶外护套 6:Tcu/Si/Si/GSWB/Si 镀锡铜导体/硅橡胶绝缘/硅橡胶内护套/钢丝编织铠装/

硅橡胶外护套

LSOH(低烟无卤)

第五篇：汽车发动机结构与检修教案第四单元冷却系

第一讲 冷却系 教学内容

冷却系

计划 学时

教学目标

1、熟悉冷却系的功用、分类和组成

2、掌握冷却系主要零件的结构和工作原理

项目

内容

解决措施

教学重点

循环水路

动画

教学难点

冷却强度调节

动画

教学媒体的选择

知识点编号 媒体类型

媒体内容要点

教学目的

所用时间 投影

功用、分类和组成

熟悉冷却系的功用、分类和组成15m

投影

零件的结构和工作原理

掌握冷却系主要零件的结构和工作原理

20m

板 书 设 计 及 教 学 过 程 结 构 设 计

一、复习旧课5＇

提问：过热、过冷对发动机工作过程有什么影响 引入：发动机如何保温呢？

二、讲授新课80＇ 冷却系(cooling system)第一节概述

1．作用：主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。

2．分类：风冷和水冷

第二节水冷系的组成和水路（动画）1.组成

由散热器(radiator)、水泵(water pump)、风扇(fan)、冷却水套(water jaket)和温度调节装置等组成 2.水路

散热器内的冷却水经水泵加压后通过分水管压送到气缸体水套和气缸盖水套内，冷却水在吸收了机体的大量热量后经气缸盖出水孔流回散热器。由于有风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。因此，受热后的冷却水在流过散热器芯的过程中，热量不断地散发到大气中去，冷却后的水流到散热器的底部，又被水泵抽出，再次压送到发动机的水套中，如此不断循环，把热量不断地送到大气中去，使发动机不断地得到冷却。

第三节水冷系主要部件的构造（实物＋投影）1.散热器（radiator）：增大散热面积，加速水的冷却。管片式和管带式两种。

动阀门，发动机热态工作正常时，阀门关闭，将冷却系与大气隔开。防止水蒸汽逸出，使冷却系内的压力稍高于大气压力，从而可增高冷却水的沸点。在冷却水系内压力过高或过低时，自动阀门则开启以使冷却系与大气相通。目前闭式水冷系广泛采用具有空气-蒸汽阀的散热器盖，如图6-7。一般情况下，两阀借弹簧关闭。当散热器中压力升高到一定值（约为0.026～0.037Mpa）时，蒸汽阀开启；水温下降，当冷却系中产生的真空度达一定值（约为0.01时～0.02Mpa）时，空气阀开启。

对于加注防锈，防冻液的汽车发动机，为了减少冷却液的损失，保证冷却系的正常工作，采用散热器＋副水箱结构。

2.风扇(fan)：提高通过散热器芯的空气流速，增加散热效果，加速水的冷却。

3.水泵(water pump)：对冷却水加压，加速冷却水的循环流动，保证冷却可靠。离心式水泵主要由泵体、叶轮和水泵轴组成，轮叶一般是径向或向后弯曲的，其数目一般为6－9片。4.冷却强度调节装置

(1)改变通过散热器的空气流量百叶窗风扇离合器硅油风扇离合器(2)改变通过散热器的冷却水的流量节温器（thermostat）来控制通过散热器冷却水的流量。蜡式节温器

小循环：常温时，石蜡呈固态，阀门压在阀座上。这时阀门关闭通往散热器的水路，来自发动机缸盖出水口的冷却水，经水泵又流回气缸体水套中。

大循环：当发动机水温升高时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对反推杆上端头产生向上的推力。由于反推杆上端固定，故反推杆对橡胶管、感应体产生向下反推力，阀门开启，当发动机水温达到80℃以上时，阀门全开，来自气缸盖出水口的冷却水流向散热器。

讨论：摘除节温器有何危害？ 膨胀筒式节温器 风冷却系

风冷却系是利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部传出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。补充1：冷却风扇的控制 补充2: 冷却液（防冻液）

三、课堂小结3′

本次课学习了冷却系的功用、分类和组成，冷却系主要零件的结构和工作原理，课后认真复习。

知识性练习

本章思考题：2′

1．发动机为什么要冷却？最佳水温范围一般是多少？

2．水冷却系中为什么要装节温器？什么叫大循环？什么叫小循环？ 3．冷却系中水温过高或水温过低有哪些原因？

4．汽车上为什么要采用风扇离合器？试述硅油风扇离合器的工作原理。

形成性评价

从发动机温度过度或过低对发动机机工作的影响来讲清冷却系的功用，通过冷却水的循环，说明冷却系的组成及基本工作原理。

本讲内容相对来说比较简单，通过动画、模型、实物等教学方法和手段进行讲授，学生理解掌握较好。

第二讲冷却系维修、故障诊断 教学内容

冷却系维修、故障诊断

计划 学时

教学目标

1、熟悉冷却系维修内容

2、掌握冷却系故障诊断方法

项目

内容

解决措施

教学重点

冷却系维修

投影＋VCD 教学难点

故障诊断

投影＋VCD

教学媒体的选择

知识点编号

媒体类型

媒体内容要点

教学目的所用时间 投影

冷却系维修

熟悉冷却系维修内容

15m

投影

故障诊断

掌握冷却系故障诊断方法

20m

板 书 设 计 及 教 学 过 程 结 构 设 计

一、复习旧课5＇

冷却系的功用、分类和组成，冷却系主要零件的结构和工作原理 引入：如何对润滑系进行维护和故障诊断？

二、讲授新课80＇

第三节冷却系的维修（投影＋VCD）

1、水泵的检查与修理

2、散热器的检修

3、节温器的检测、更换 1）、节温器的检测 检测步骤：（以捷达轿车为例）

①将节温器放在一个充满水的容器内加热，用温度表监测温度； ②水温约87℃时，节温器阀门必须开启；

③水温约120℃时，应完全打开，阀门最低行程为7mm。2）、节温器的更换

腊式节温器安全寿命一般为50000km。因其安全寿命较短，而且失效后无法修复，因此要求按照其安全寿命定期更换。

4、风扇的检修 1）、风扇叶片的检修 2）、电动风扇热敏开关的检查

以桑塔纳发动机为例检查电动风扇热敏开关。将电动风扇热敏开关的放入加热的水中，用万用表测量第一挡，当水温达到93～98℃时应能导通，当水温将到88～93℃时，应断开。而第二档105℃为，导通；93～98℃时应断开。否则，应更换电动风扇热敏开关。3）、风扇离合器的检修

(1)在汽车二级维护时，应对电动风扇离合器的电磁风扇离合器进行就车检查。

检查时，先把点火开关旋到“ON”档，并使风扇离合器脱离温控器的控制，观察风扇应转动平衡，工作电流应符合原设计规定的范围。

(2)硅油风扇离合器在日常维护时，应进行就车冷态检查。

当汽车停放约12小时后，在发动机起动前用手指拨动风扇叶片应感到有明显的转动阻力。发动机起动后，运转1～2分钟后熄火，此时拨转风扇叶片若感到转动阻力明显减小，可以认为硅油风扇离合器工作正常。

(3)二级维护时，应就车检查风扇离合器的接合、分离状况。在导风圈上部打一个小孔，把管式温度计从小孔插入风扇和散热器之间，测量风扇离合器开始接合与分离时散热器后端热风流的温度应符合原厂规定。如北京切诺基汽车的接合温度为72℃；CA1091型汽车风扇离合器器开始接合时的热风温度为65℃，开始分离的温度为70℃。

5、冷却液的检查

6、V形带的张紧

第四节冷却系的故障诊断（投影＋VCD）

1、漏水（现象→原因→诊断方法）

2、过热（现象→原因→诊断方法）

3、过冷（现象→原因→诊断方法）

4、散热器口向外喷水（现象→原因→诊断方法）讨论：发动机为什么夏天容易过热？ 补充：模拟故障诊断

三、课堂小结3′

本次课学习了冷却系维修内容和冷却系故障诊断方法，课后认真复习。

知识性练习

作业与讨论2′ 1.冷却系维护的项目主要有那些？ 2.为什么水泵在夏天容易损坏？

形成性评价

冷却系的维护和修理比较简单，通过课堂讲授学生容易理解掌握。冷却系故障诊断是个难点，因为发动机过热与其他系统有关，有些内容尚未讲授；而发动机过热的故障不易设置，很难通过实训来帮助理解和掌握；授课时只能通过录像来帮助理解和掌握。

实训：冷却系的拆装 教学内容

实训：冷却系的拆装

计划学时

教学目标

1、熟悉掌握冷却系的组成及各部件的装配关系；主要机件的构造；冷却水的循环路线。

2、初步掌握水泵等主要机件的拆装维修技。

项目

内容

解决措施

教学重点

冷却系主要部件结构

教具模型演示、实物拆装

教学难点

冷却水循环路线

示教板演示、实物观察

实训安排

知识点编号

方式

内容要点

教学目的

所用时间

示教板和模型演示

冷却系及主要部件的结构和工作过程

加深对冷却系结构、原理的理解和掌握

30m

实物观察认识

系统组成、部件外形及安装位置、相互联接。

加深对冷却系结构、原理的理解和掌握

30m 3

主要部件拆装操作

水泵、节温器、散热器

进一步掌握结构原理，初步掌握拆装维修操作技能

30m

实训教学过程设计

实训：冷却系的拆装

一、实训准备

1、完整的桑塔纳发动机一台；

2、发动机缸体、缸盖（解剖）实物各一个；

3、冷却系主要部件（散热器、风扇、水泵、百叶窗、水温表、水温传感器、节温器等）若干；

4、发动机冷却系电动示教板及主要机件的透明教具一套。

5、常用工具等若干。

二、实训分组及轮换

1、每班分成三个组：

（1）一组由老师利用电动示教板、透明教具进行讲解演示，学生观察操作。

讲解冷却系的组成、工作过程、冷却水大、小循环路线，主要部件的结构、工作过程。

（2）二组利用整台发动机实物、缸体和缸盖的解剖实物、及主要部件实物进行讲解，主要让学生观察认识冷却系各部件的安装位置、相互联接、实物形状、冷却水套等。

实训教学过程设计（3）三组进行水泵、节温器和散热器的拆装操作。

2、每个组在各部位的实训时间约半小时左右，进行各组间轮换。

三、结束

由学生在老师的指导下进行工具的整理和场地的清洁工作。课后整理完成实训报告，对部分内容可利用课外时间到实训室进行实训，以巩固和加深。

练习

思考题：

1、离心式水泵在拆装过程中，应注意哪些事项？

2、如何检测节温器的工作状况是否良好？

3、作框图表示桑塔纳发动机冷却系的大、小循环路线。课外实训：

利用课余时间对冷却系主要部件进行观察和拆装，以便熟练掌握。

效果评价

冷却系的结构较简单，利用电动示教板、透明教具的演示，解剖教具和实物的观察，主要部件的拆装等多种方法和手段，使学生对冷却系的组成、冷却水的循环路线、主要部件的结构和工作原理有进一步的理解和掌握，并能初步掌握系统部件的拆装和维修技能。