【摘要】發(fā)動(dòng)機(jī)開鍋是汽車行駛過程中一種常見的故障現(xiàn)象,特別是在夏天,汽車經(jīng)常開空調(diào),當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熱循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)很容易出現(xiàn)開鍋情況,本文對(duì)不同類型的開鍋故障分別分析了各自產(chǎn)生的原因,并對(duì)各種故障的解決提供了處理方法,同時(shí)對(duì)如何防止開鍋故障提出了具體的措施。
【關(guān)鍵詞】汽車開鍋;故障;分析;檢修
汽車開鍋主要是指汽車?yán)鋮s液的溫度高于95℃,其產(chǎn)生的原因主要有兩個(gè)方面:一是冷卻系統(tǒng)的故障,另一個(gè)是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦過大。這里主要對(duì)冷卻系統(tǒng)的故障如冷卻風(fēng)扇工作不正常、水箱滲漏、冷卻液不干凈、以及散熱元件故障進(jìn)行針對(duì)性的分析。
一、散熱系統(tǒng)的構(gòu)成
1.冷卻風(fēng)扇
從冷卻風(fēng)扇工作方式來(lái)看,冷卻風(fēng)扇的控制方式有三種:一是與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU無(wú)關(guān)、環(huán)境參數(shù)獨(dú)自監(jiān)控的自控電動(dòng)控制方式;二是適用于大型車輛和重型車輛的機(jī)械驅(qū)動(dòng)控制方式;三是綜合空調(diào)、壓縮機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、車速等多種參數(shù)信息的綜合型智能控制方式。前者主要是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸直接帶動(dòng),或利用機(jī)械傳動(dòng)原理,或由發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶帶動(dòng)冷卻風(fēng)扇;第一、三中控制方式才體現(xiàn)了真正意義上的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇控制技術(shù)。從冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)控制模塊來(lái)看,冷卻風(fēng)扇的控制技術(shù)可分為兩大類:一是獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)外或與發(fā)動(dòng)機(jī)有通訊聯(lián)系的分體式控制;二是集中于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊控制的集中式控制。分體式控制,即指脫離了發(fā)動(dòng)機(jī),由外部的電子控制模塊來(lái)完成驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇,以達(dá)到冷卻系統(tǒng)使發(fā)動(dòng)機(jī)適度冷卻的目的。這個(gè)外部的電子控制模塊就是我們所謂發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇控制器。集中式控制,即指冷卻風(fēng)扇的控制由兼有發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油、排放、點(diǎn)火、空調(diào)、冷卻風(fēng)扇等多種控制功能的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成控制模塊執(zhí)行。由它統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度,來(lái)保障發(fā)動(dòng)機(jī)良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性。
2.冷卻液
冷卻液的全稱叫防凍冷卻液,意思為有防凍功能的冷卻液,防凍液可以防止寒冷季節(jié)停車時(shí)冷卻液結(jié)冰而脹裂散熱器和凍壞發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體,但是我們要明白一個(gè)常識(shí),防凍液不僅僅是冬天用的,它應(yīng)該全年使用,汽車正常的保養(yǎng)項(xiàng)目中,每行駛一年,需更換發(fā)動(dòng)機(jī)防凍液冷卻液由水、添加劑、防凍劑三部分組成,按防凍劑成分不同可分為酒精型、乙二醇型、甘油型等類型的冷卻液。酒精型冷卻液是用乙醇(俗稱酒精)作防凍劑,價(jià)格便宜,流動(dòng)性好,配制工藝簡(jiǎn)單,但沸點(diǎn)較低、易蒸發(fā)損失、冰點(diǎn)易升高、易燃等,現(xiàn)已逐漸被淘汰;乙二醇型冷卻液是用乙二醇作防凍劑,并添加少量抗泡沫、防腐蝕等綜合添加劑配制而成;甘油型冷卻液沸點(diǎn)高、揮發(fā)性小、不易著火、無(wú)毒、腐蝕性小,但降低冰點(diǎn)效果不佳、成本高、價(jià)格昂貴,用戶難以接受,只有少數(shù)北歐國(guó)家仍在使用。由于乙二醇易溶于水,可以任意配成各種冰點(diǎn)的冷卻液,其最低冰點(diǎn)可達(dá)-68℃,這種冷卻液具有沸點(diǎn)高、泡沫傾向低、粘溫性能好、防腐和防垢等特點(diǎn),是一種較為理想的冷卻液,目前國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的和市場(chǎng)上所出售的冷卻液大部分上都是這種乙二醇型冷卻液。壓縮機(jī)冷媒有時(shí)也被稱為冷卻液。四大功能冬季防凍為了防止汽車在冬季停車后,冷卻液結(jié)冰而造成水箱、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體脹裂,要求冷卻液的冰點(diǎn)應(yīng)低于該地區(qū)最低溫度10℃左右,以防備天氣突變。防腐蝕冷卻系統(tǒng)中散熱器、水泵、缸體及缸蓋、分水管等部件是由鋼、黃銅、鑄鐵、鋁、紫銅、焊焊錫等金屬組成,由于不同的金屬的電極電位不同,在電解質(zhì)的作用下容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕;同時(shí)冷卻液中的二元醇類物質(zhì)分解后形成的酸性產(chǎn)物、燃料燃燒后形成的酸性廢氣也可能滲透到冷卻系統(tǒng)中,促進(jìn)冷卻系統(tǒng)腐蝕。冷卻系統(tǒng)腐蝕會(huì)使散熱器水箱的下水室、冷卻管道、噴油嘴隔套、接頭以及水箱排管發(fā)生故障,同時(shí)腐蝕產(chǎn)物堵塞管道,從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)過熱甚至癱瘓;若腐蝕穿孔,冷卻液滲入燃燒室或曲軸箱會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞,因?yàn)楫?dāng)冷卻液或水與體貼油混合時(shí),產(chǎn)生膠質(zhì)和油污,削弱潤(rùn)滑,使得閥、活塞環(huán)黏和液壓閥推桿結(jié)。因而冷卻液中都加入一定量的防腐蝕添加劑,防止冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕。防水垢冷卻液在循環(huán)中應(yīng)盡可能地減少水垢的產(chǎn)生,以免堵塞循環(huán)管道,影響冷卻系的散熱功能。綜上所述,在選用、添加冷卻液時(shí),應(yīng)該慎重:首先,應(yīng)該根據(jù)車子的具體情況去選擇合適配比發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液箱的冷卻液;其次,添加冷卻液,將選擇好配比的冷卻液添加到水箱中,使液面達(dá)到規(guī)定位置即可。高沸點(diǎn)(防開鍋)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的冷卻液,沸點(diǎn)通常都是超過105℃,比起水的沸點(diǎn)100℃,冷卻液能耐受更高的溫度而不沸騰(開鍋),在一定程度上滿足了高負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱冷卻需要。
3.水箱
汽車水箱又稱汽車散熱器,是汽車?yán)鋮s系統(tǒng)中主要機(jī)件;它還是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分。其作用是散發(fā)熱量,冷卻水在水套中吸收熱量,流到散熱氣后將熱量散去,再回到水套內(nèi)而不斷循環(huán),從而達(dá)到散熱調(diào)溫的效果。汽車水箱及配件汽車水箱主要是由散熱器芯子、散熱空氣葉片、水管、上水箱及下水箱等組成。上水箱在散熱器上,由水管將上水箱與散熱器下面之水箱相連通,熱水由上而下流到下水箱時(shí)變?yōu)闇厮?,散熱空氣葉片則構(gòu)成孔道,由風(fēng)扇的抽吸及車子前進(jìn)行駛時(shí)的相對(duì)風(fēng)速,使大量的冷空氣經(jīng)空氣孔道,將流經(jīng)水管中冷卻水的熱量吸收,再散發(fā)于大氣中。冷卻系統(tǒng)的功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)中多余而無(wú)用的熱量,從發(fā)動(dòng)機(jī)中散發(fā)出去,使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種速率或行駛狀況下均能保持在正常溫度下運(yùn)作。水箱是水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)的熱交換器,以空氣對(duì)流冷卻的方式,維持發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作溫度。一旦水箱內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水因高溫沸騰且汽化膨脹,壓力超過設(shè)定值時(shí),由水箱蓋溢出泄壓,造成冷卻水減少并防止冷卻系統(tǒng)管路爆裂。平時(shí)行車的時(shí)候應(yīng)注意儀表板上的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度表指針是否正常。其他如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇故障而造成發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫升高或冷卻系統(tǒng)管路泄漏亦可能造成冷卻水減少,在添加蒸餾水前請(qǐng)留意冷卻水減少的量及其周期是否正常。
4.節(jié)溫器
節(jié)溫器是一種自動(dòng)調(diào)溫裝置,通常含有感溫組件,是靠著膨脹或冷縮來(lái)開啟、關(guān)掉冷卻液的流動(dòng),即根據(jù)冷卻液體溫度的高低自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的水量,改變冷卻液的循環(huán)范圍,以調(diào)節(jié)冷卻系的散熱能力。節(jié)溫器目前使用的節(jié)溫器主要是蠟式節(jié)溫器,是由內(nèi)部的石蠟通過熱脹冷縮原理來(lái)控制冷卻液循環(huán)方式的。當(dāng)冷卻溫度低于規(guī)定值時(shí),節(jié)溫器感溫體內(nèi)的精制石蠟呈固態(tài),節(jié)溫器閥在彈簧的作用下關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)與散熱器之間的通道,冷卻液經(jīng)水泵返回發(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)小循環(huán)。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到規(guī)定值后,石蠟開始融化逐漸變?yōu)橐后w,體積隨之增大并壓迫橡膠管使其收縮,在橡膠管收縮的同時(shí)對(duì)推桿作用以向上的推力,推桿對(duì)閥門有向下的反推力使閥門開啟。這時(shí)冷卻液經(jīng)由散熱器和節(jié)溫器閥,再經(jīng)水泵流回發(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)行大循環(huán)。節(jié)溫器大多數(shù)布置在汽缸蓋出水管路中,這種布置方法的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易排出冷卻系統(tǒng)中的氣泡;缺點(diǎn)是節(jié)溫器在工作時(shí)經(jīng)常開閉,產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度高于80°C時(shí),節(jié)溫器自動(dòng)關(guān)閉通向水泵的通路,而開啟通向散熱器的通路,從水套流出的冷卻水經(jīng)散熱器散熱后再由水泵送入水套,提高了冷卻強(qiáng)度,以防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱,此循環(huán)路線稱大循環(huán)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度低于70°C時(shí),節(jié)溫器自動(dòng)關(guān)閉通向散熱器的通路,而開啟通向水泵的通路,從水套流出的冷卻水直接通過軟管進(jìn)入水泵,并經(jīng)水泵送入水套再進(jìn)行循環(huán),由于冷卻水不經(jīng)散熱器散熱,可使發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度迅速升高,此循環(huán)路線稱小循環(huán)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度在70~80°C之間時(shí),大、小循環(huán)同時(shí)存在,即部分冷卻水進(jìn)行大循環(huán),而另一部分冷卻水進(jìn)行小循環(huán)。汽車節(jié)溫器的作用是在車的溫度還沒有達(dá)到正常溫度前處在關(guān)閉狀態(tài),這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液經(jīng)水泵返回發(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)小循環(huán),起到讓發(fā)動(dòng)機(jī)快速升溫。當(dāng)超過正常溫度后就能打開,讓冷卻液經(jīng)過整個(gè)水箱散熱器回路進(jìn)行大循環(huán),從而快速散熱。
二、汽車開鍋故障現(xiàn)象
1.發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)水溫過高
這種現(xiàn)象表現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速或低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)水溫正常,而發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)水溫過高;此情況一般是節(jié)溫器的開度不夠,在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電扇、水泵都較正常;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),節(jié)溫器的開度無(wú)法將大量的熱水進(jìn)行正常循環(huán),出現(xiàn)水箱上水管燙而下水管溫度較低象。
2.開冷氣時(shí)水溫偏高
正常情況下,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后,水表溫度上升,當(dāng)水溫達(dá)到80℃時(shí),下水管開始于上水管溫度相同;水溫達(dá)到95℃時(shí),風(fēng)扇開始工作。水溫略有下降持續(xù)1分鐘后停轉(zhuǎn),如此反復(fù),如果開冷氣時(shí)水溫?zé)o法降下來(lái),就會(huì)將高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)損壞,其主要原因是冷凝器的水箱表面被塵土、油污等覆蓋,或者是水箱內(nèi)部有堵塞。
三、處理開鍋的方法
1.如果是低速時(shí)就有開鍋的現(xiàn)象,則可以把發(fā)動(dòng)機(jī)熄滅,找出原因,檢查水泵、電扇及節(jié)溫器保險(xiǎn)等是否有損壞的情況。
2.如果是高速時(shí)或開空調(diào)時(shí)開鍋,則不要急于關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),要把發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入怠速狀態(tài),不能直接澆冷水,應(yīng)該用溫布將水箱蓋擰開一小縫,等水蒸氣排出一部分待水壓降下時(shí),再加冷水,因?yàn)樗疁剡^高時(shí),活塞、氣缸、曲軸等讓機(jī)油失去潤(rùn)滑作用。如果此時(shí)熄火,機(jī)件處于膨脹狀態(tài),間隙會(huì)很小,會(huì)出現(xiàn)金屬脫落,導(dǎo)致拉缸、拉瓦現(xiàn)象。
3.如果發(fā)現(xiàn)水管滲水,水量不足,可以補(bǔ)充蒸餾水。不要在熱車時(shí)直接打開水箱蓋以免高壓水汽灼到身體;如果誰(shuí)量過少,也不能直接加入冷水至水箱,而應(yīng)待機(jī)體冷卻到80℃以下再進(jìn)行加水。如果滲水嚴(yán)重則不能再啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
四、預(yù)防開鍋的措施
1.要經(jīng)常檢查散熱系統(tǒng)的工作狀態(tài),保持風(fēng)扇、散熱器的正常工作,經(jīng)常檢查是否冷卻液。
2.經(jīng)常清洗事水箱上的污垢或砂礫,定期保養(yǎng)水箱。
3.經(jīng)常注意水溫,發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高于95℃,就應(yīng)停車休息,檢查散熱部分的工作是否正常。
作者簡(jiǎn)介:涂小紅(1966—),碩士,講師,現(xiàn)供職于黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院。