汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)故障解析與保養(yǎng)

(湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 十堰 442000)

0 引言

汽車(chē)的正常運(yùn)行與日常保養(yǎng)是密不可分的，也是人們往往容易忽略的問(wèn)題，大量實(shí)踐表明，汽車(chē)出現(xiàn)故障的多數(shù)原因是發(fā)動(dòng)機(jī)故障，而引起發(fā)動(dòng)機(jī)故障的主要原因則是冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題。冷卻系統(tǒng)故障會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量以及動(dòng)力方面出現(xiàn)問(wèn)題，如果不及時(shí)處理，將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的發(fā)動(dòng)機(jī)損壞情況。因此，需要對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)故障的原因進(jìn)行分析，并做好冷卻系統(tǒng)日常保養(yǎng)工作。

1 冷卻系統(tǒng)的組成以及作用特點(diǎn)

1.1 節(jié)溫裝置

節(jié)溫裝置就是汽車(chē)節(jié)溫器，通常是蠟式節(jié)溫器，作用原理是能夠根據(jù)冷卻水的溫度對(duì)散熱器內(nèi)的水量自動(dòng)調(diào)控，進(jìn)而保障發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在適宜的溫度條件下工作，起到一定的節(jié)能減耗作用，避免發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫環(huán)境下耗油、積碳等情況的發(fā)生。該配件是由兩個(gè)支架、控制閥門(mén)、水溫感應(yīng)裝置、彈簧以及橡膠管等配置組成。

1.2 散熱裝置

散熱裝置也稱散熱器，由進(jìn)水室、出水室和散熱器芯三部分構(gòu)成，作用原理是通過(guò)擴(kuò)大散熱范圍使水溫加速冷卻，冷卻后的水在流經(jīng)散熱器時(shí)又把散熱器的熱量散發(fā)出去。

1.3 冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇

汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)的風(fēng)扇葉是由厚度較薄的鋼制板材壓制而成，扇葉之間的角度不同，安裝在散熱器上并利用扇葉的高速運(yùn)轉(zhuǎn)加強(qiáng)空氣的流動(dòng)，提升散熱器的散熱水平。

1.4 水泵

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)存在多個(gè)冷卻水循環(huán)的管道，管道與水箱連接進(jìn)行循環(huán)，上水口就是水泵的位置，起到泵出熱水、泵入冷水的作用，是水循環(huán)的主要部件。主要原理是利用皮帶輪帶動(dòng)水泵的軸承和泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)，冷卻液在水泵中也間接旋轉(zhuǎn)，通過(guò)離心力被甩到水泵邊緣，之后由于壓力流出出水口進(jìn)行再循環(huán)。

2 冷卻系統(tǒng)的故障類(lèi)型

2.1 節(jié)溫器故障

節(jié)溫器主要是調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的溫度，節(jié)溫器出現(xiàn)故障后，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度會(huì)超過(guò)所能承受的溫度范圍，節(jié)溫器不能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度進(jìn)行有效調(diào)控，所以極有可能造成發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞[1]。檢測(cè)節(jié)溫器是否有故障，可以用手去探查水溫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)冷卻液溫度和水箱內(nèi)的冷卻液溫度不同，即可判斷節(jié)溫器出現(xiàn)故障。另一種檢測(cè)方法是在80°左右的熱水中放置節(jié)溫器幾分鐘后，如節(jié)溫器與閥門(mén)相差<0.2 mm，也可推斷是節(jié)溫器故障。解決方法是先要觀察節(jié)溫器的排氣閥門(mén)，有異物塞住閥門(mén)的情況下閥門(mén)就會(huì)失去控制作用；另外觀察閥門(mén)的控制動(dòng)作有無(wú)異常，操作方法是將節(jié)溫器置于水中，逐漸升溫至80°～82°的范圍內(nèi)，此時(shí)閥門(mén)就會(huì)逐漸打開(kāi)，在90°～95°之間會(huì)完全打開(kāi)，若在以上溫度范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)異常，則判定節(jié)溫器閥門(mén)損壞。

2.2 散熱器故障

散熱器是冷卻系統(tǒng)的重要組成部分，出現(xiàn)故障后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)造成嚴(yán)重影響，通常散熱器發(fā)生故障的主要原因是水箱泄漏或者長(zhǎng)期不清洗導(dǎo)致水垢將水箱管道堵塞。散熱器的水箱由于長(zhǎng)時(shí)間使用而出現(xiàn)水垢，水箱會(huì)因?yàn)樗付绊懤鋮s液循環(huán)，久而久之會(huì)腐蝕水箱導(dǎo)致漏液。查看冷卻液的顏色，當(dāng)冷卻液變成棕色表示水箱因?yàn)樗敢呀?jīng)生銹。冷卻液的泄露對(duì)散熱器運(yùn)行有著直接的影響，所以需要對(duì)冷卻液進(jìn)行檢查并仔細(xì)觀察水膠管有無(wú)癟吸現(xiàn)象，如有此情況則可以通過(guò)焊接修復(fù)水膠管。

2.3 水溫傳感裝置故障

水溫傳感器的位置在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套中，與冷卻水直接接觸，組件是半導(dǎo)體的熱敏電阻，原理是通過(guò)溫度變化使電阻發(fā)生變化，進(jìn)而感應(yīng)溫度。當(dāng)傳感器產(chǎn)生故障后，風(fēng)扇會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或者低溫環(huán)境下風(fēng)扇不能運(yùn)行，主要表現(xiàn)是車(chē)載電腦不能接收到冷卻液溫度的信號(hào)，所以會(huì)自動(dòng)輸入固定參數(shù)替代實(shí)際溫度值，而冷卻系統(tǒng)會(huì)按照固定參數(shù)進(jìn)行工作，因而導(dǎo)致風(fēng)扇接收到錯(cuò)誤信號(hào)，進(jìn)而出現(xiàn)極端狀況。另外，當(dāng)車(chē)載電腦一直接收不到冷卻液溫度信號(hào)時(shí)就會(huì)報(bào)出故障，然后自動(dòng)調(diào)節(jié)成減扭矩控制方式，通過(guò)限制輸出功率導(dǎo)致汽車(chē)無(wú)法啟動(dòng)[2]。

檢測(cè)水溫傳感器的方法是用萬(wàn)用表測(cè)試阻值，溫度為0°時(shí)，電阻是4～8 Ω；溫度為20°時(shí)，電阻為2～4 Ω，正常情況下溫度升高，電阻就會(huì)減小。另一方法是電壓檢測(cè)，打開(kāi)傳感器開(kāi)關(guān)，并測(cè)量車(chē)載電腦連接器和E2的輸出電壓，電壓與溫度同樣是相反關(guān)系則代表傳感器正常，反之則提示出現(xiàn)了故障。

3 冷卻系統(tǒng)的保養(yǎng)

3.1 清洗保養(yǎng)

冷卻系統(tǒng)通過(guò)簡(jiǎn)單清洗就可以進(jìn)行保養(yǎng)，方法是將系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液排出后，在水箱內(nèi)反復(fù)加入清水，并讓發(fā)動(dòng)機(jī)配合運(yùn)轉(zhuǎn)，直到排出的水變清澈，再加入專業(yè)清洗劑。清洗后注意觀察水箱中有無(wú)氣體混入，如有氣體散熱口會(huì)有氣泡產(chǎn)生，就需要及時(shí)排出氣泡[3]。

3.2 冷卻液的維護(hù)工作

冷卻液本身和添加劑都有毒性，所以添加時(shí)需要注意。冷卻液水平高度的檢查是在發(fā)動(dòng)機(jī)的常規(guī)工作溫度下查看水箱內(nèi)的液面水平就可以分析是否需要添加冷卻液。當(dāng)散熱器或者汽缸墊更換后，冷卻液必須更換。在極寒環(huán)境下防凍液濃度需要在50%左右，避免低溫環(huán)境結(jié)冰導(dǎo)致汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)零件損壞[4]。

3.3 水泵皮帶的保養(yǎng)方法

皮帶通常是橡膠材質(zhì)制作，一根皮帶驅(qū)動(dòng)水泵、風(fēng)扇和發(fā)電機(jī)，所以長(zhǎng)期使用就會(huì)破損。皮帶芯線出現(xiàn)45°鋸齒斷裂線表示出現(xiàn)疲勞，壽命將盡。非常規(guī)的疲勞狀態(tài)是由于彎曲過(guò)度導(dǎo)致產(chǎn)生壓力，這種狀況是由于皮帶的安裝太松或者帶輪里夾雜異物。皮帶松緊度對(duì)汽車(chē)行駛有著重要作用，皮帶過(guò)松易打滑達(dá)不到驅(qū)動(dòng)速度，水泵的流量下降。皮帶過(guò)緊則導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸與皮帶的摩擦增大，加劇皮帶受損程度；沖擊載荷失效的主要原因是從動(dòng)部件的縫隙或者周期扭矩載荷過(guò)高，載荷就會(huì)跟隨皮帶傳輸，這種沖擊載荷就會(huì)導(dǎo)致齒根裂開(kāi)或脫落，進(jìn)而造成皮帶斷裂。所以皮帶的松緊度調(diào)節(jié)方法是用兩個(gè)手指夾著皮帶進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)角在70°～90°之間為正常[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，冷卻系統(tǒng)的保養(yǎng)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行起著重要作用，通過(guò)分析冷卻系統(tǒng)組件構(gòu)成、作用原理、各組件的故障原因以及檢測(cè)方法可以對(duì)冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生更深刻的認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)到發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與冷卻系統(tǒng)組件的工作是息息相關(guān)的。所以需要在汽車(chē)的正常維護(hù)中做好對(duì)冷卻系統(tǒng)的保養(yǎng)工作，例如冷卻系統(tǒng)的清洗、冷卻液的添加與更換、水泵皮帶的保養(yǎng)以及皮帶松緊度的調(diào)節(jié)和皮帶的使用壽命檢測(cè)方法等。在未來(lái)的發(fā)展中，汽車(chē)?yán)鋮s技術(shù)必將實(shí)施信息化的創(chuàng)新，能夠及時(shí)預(yù)警冷卻系統(tǒng)內(nèi)各組件的工作情況，并根據(jù)情況準(zhǔn)確提示預(yù)警信號(hào)。

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