[摘 要] 根據(jù)電控發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的熱學(xué)控制工作原理和燃燒情況,以帕薩特汽車為例,從冷卻液不足、冷卻液循環(huán)受阻、冷卻空氣流動(dòng)效果不佳方面分析時(shí)速超過(guò)110千米發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高的形成原因,提出故障診斷辦法。
[關(guān) 鍵 詞] 發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱;故障分析;排除
[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603(2017)33-0111-01
一輛帕薩特車的發(fā)動(dòng)機(jī),在中速行駛水溫正常,但當(dāng)進(jìn)入高速公路以110km/h以上車速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)溫度在15分鐘內(nèi)迅速提高到110℃以上,當(dāng)速度降至70km/h左右,發(fā)動(dòng)機(jī)溫度又慢慢恢復(fù)至正常溫度。
一、發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱的原因分析
(一)該車帕薩特發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.采用5氣門技術(shù),每個(gè)燃燒室采用3個(gè)進(jìn)氣門,2個(gè)排氣門,增加充氣量,使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性大為提高,廢氣排放污染物少。
2.可變進(jìn)氣通道技術(shù),根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速,改變進(jìn)氣通道的長(zhǎng)短,以提高進(jìn)氣流速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。
3.可變配氣相位,使發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)獲得大功率,低速時(shí)燃燒較平穩(wěn),并提高轉(zhuǎn)矩。
4.發(fā)動(dòng)機(jī)采用液力支撐,減少發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng),提高舒適性。
5.采用雙質(zhì)量飛輪式減震器,顯著減少了傳動(dòng)系扭振引起的變速器噪音。
(二)引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱原因狀況分析
引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱因數(shù)多數(shù)與冷卻液有關(guān),具體分析如下:
1.冷卻液不足
冷卻液的作用就是把發(fā)動(dòng)機(jī)體內(nèi)需帶走的熱量由冷卻液這個(gè)載體帶走散發(fā)掉。若冷卻液因泄漏或者蒸發(fā)損失而減少,帶走發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的熱量就會(huì)減少,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)熱量集聚過(guò)多,發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升起,造成過(guò)熱。造成冷卻液不足的原因就是滲漏和蒸發(fā)損失。
(1)滲漏:滲漏是造成冷卻液不足的主要原因,滲漏又具體分為外部滲漏和內(nèi)部滲漏兩種情況。帕薩特發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)外部漏水,最為常見(jiàn)的故障點(diǎn)在缸蓋后端三通管。水管及其接頭漏水、散熱器漏水、節(jié)溫器漏水、暖風(fēng)水箱及其接頭漏水等現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。這些故障均會(huì)引起冷卻系統(tǒng)的冷卻水減少,從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱。
(2)蒸發(fā)損失:當(dāng)冷卻液溫度過(guò)高時(shí),它就會(huì)產(chǎn)生蒸汽,當(dāng)蒸汽壓力達(dá)到一定值時(shí)就會(huì)將膨脹水箱的壓力閥打開,蒸氣排出,結(jié)果造成冷卻液不足,這種現(xiàn)象屬于比較正常的現(xiàn)象。
2.冷卻液循環(huán)受阻
(1)堵塞:冷卻系統(tǒng)堵塞導(dǎo)致冷卻液流動(dòng)緩慢,自然使循環(huán)速度降低。水垢是造成堵塞的主要原因,水垢是水中的鈣物質(zhì)長(zhǎng)期形成的,而且難以清理。由于水垢長(zhǎng)期存在于散熱器內(nèi)、水套內(nèi)、節(jié)溫器內(nèi)、水泵內(nèi)、水管內(nèi)以及接頭內(nèi)等,就會(huì)使循環(huán)速度降低,因此,水垢的危害也是很大的。
(2)節(jié)溫器故障:帕薩特發(fā)動(dòng)機(jī)上的節(jié)溫器是蠟式單閥門節(jié)溫器,安裝在機(jī)體上的冷卻液泵進(jìn)口處。當(dāng)溫度在87℃以下時(shí),節(jié)溫器閥門關(guān)閉,冷卻液進(jìn)行小循環(huán),當(dāng)溫度達(dá)87℃時(shí),節(jié)溫器閥門開始開啟,部分冷卻液進(jìn)行大循環(huán),當(dāng)溫度達(dá)到102℃時(shí)節(jié)溫器全開,開啟行程至少為8mm。小循環(huán)為常開。
(3)冷卻泵故障:冷卻泵是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的心臟,冷卻泵工作與否,關(guān)乎發(fā)動(dòng)機(jī)溫度是否保持在正常的范圍內(nèi),從而來(lái)保證內(nèi)部機(jī)件良好的潤(rùn)滑,萬(wàn)一損壞,發(fā)動(dòng)機(jī)溫度就會(huì)迅速上升,冷卻系統(tǒng)失靈,水溫表就會(huì)報(bào)警,并伴有“開鍋”等現(xiàn)象。
3.冷卻空氣流動(dòng)效果不佳
(1)風(fēng)扇皮帶的磨損松動(dòng):發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量最終要被流動(dòng)的空氣帶走,這樣才能使發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度保持恒定,但是,空氣流動(dòng)阻力的增加無(wú)疑將影響發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱效果。比如,風(fēng)扇皮帶的磨損、松動(dòng)等均會(huì)造成風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低,使空氣的吸動(dòng)力減少,引起空氣流動(dòng)效果不佳,最終使發(fā)動(dòng)機(jī)散熱效果變差。
(2)風(fēng)扇硅油離合器故障:帕薩特汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在風(fēng)扇和風(fēng)扇皮帶輪之間安置了一個(gè)硅油離合器,利用流經(jīng)散熱器的空氣溫度來(lái)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的變化。
(3)風(fēng)扇葉片變形:風(fēng)扇在拆裝的過(guò)程當(dāng)中,由于不正確的拆裝方法導(dǎo)致風(fēng)扇葉片變形,致使風(fēng)扇葉片角度不正確,最終造成風(fēng)扇的吸風(fēng)量降低,影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱效果。
也可能有冷卻系以外的原因,在此不作分析。
二、帕薩特車高速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱的故障診斷
擰開膨脹水箱的加液蓋后,觀察冷卻液流動(dòng)情況,有翻滾現(xiàn)象,感覺(jué)水泵沒(méi)有故障。進(jìn)一步檢查散熱器:沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異物堵塞,散熱器沒(méi)發(fā)現(xiàn)變形現(xiàn)象,用壓縮空氣從里向外吹掃散熱器和空調(diào)冷凝器。
待發(fā)動(dòng)機(jī)熄火冷卻后,檢查冷卻液的液面高度,高度正常;擰開膨脹閥的加液蓋,觀察有無(wú)斑狀油滴,無(wú)斑狀油滴;檢查機(jī)油,液面高度正常,打開機(jī)油加注口蓋,看是否有乳白色機(jī)油,沒(méi)有發(fā)現(xiàn),檢查機(jī)油壓力正常,可以排除汽缸墊故障。
啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)再查,發(fā)現(xiàn)膨脹水箱的冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升
高時(shí),翻滾的強(qiáng)度不大(冷卻液翻滾的強(qiáng)度應(yīng)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而升高),判斷“水泵有故障”。
正確地診斷冷卻系統(tǒng)的故障對(duì)修理好水溫過(guò)熱非常重要。
水溫過(guò)高時(shí):若水箱中的水足夠,發(fā)動(dòng)機(jī)上水管溫度高,下水管溫度低,說(shuō)明節(jié)溫器有故障;如果發(fā)動(dòng)機(jī)上下水管溫度都很低,水溫表顯示的溫度卻迅速上升,表明水泵已經(jīng)完全損壞,失去泵水循環(huán)的能力,葉輪在轉(zhuǎn)軸上松脫了;如果上下水管都是熱的,冷卻風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn),冷卻水箱是暢通的,節(jié)溫器能正常打開,但水溫卻上升快,可以斷定水泵葉輪已經(jīng)在轉(zhuǎn)軸上打滑了。
參考文獻(xiàn):
[1]戴胡斌,高群欽.新編汽車維修500問(wèn)[M].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,2007(9).
[2]沈盛軍.電控發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高的故障診斷[J].包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008(1).