周靖
摘 要: 由于發動機散熱不良,造成冷卻液溫度過高,發動機動力性能下降。采用更換硅油風扇離合器和清潔水箱、缸體水道等方法,可以使發動機工作性能恢復正常。分析研究冷卻系統的組成及產生故障的原因,對維修技術人員提高維修水平、準確快速地排除汽車故障具有一定的參考意義。
關鍵詞: 發動機 冷卻水溫 風扇轉速 硅油離合器 沉積水垢
1.發動機大負荷工作時水溫偏高的現象
筆者以一輛豐田海艾獅小客車為具體分析對象。該車已使用5年,行駛里程約12萬km。夏季,氣溫30℃以上時發動機水溫高出正常值,尤其是使用空調或爬坡慢行之時,即發動機負荷明顯增大時就會出現冷卻水溫升至95℃以上,甚至“開鍋”的現象。因此,該車發動機輸出功率明顯下降,而且這一現象持續時間較長,車輛不能正常行駛。關閉電源開關熄火后,發動機不能停止工作的情況亦曾出現。
2.造成故障的原因分析
造成汽車發動機在行駛中溫度高的原因,主要是冷卻系統不能正常工作,不能通過冷卻系統將發動機工作時發出的熱量散發到大氣中。根據實踐分析,造成發動機冷卻系統水溫過高的原因有以下幾點:
2.1在冷卻系統中,如散熱器、水泵、氣缸體、氣缸蓋、氣缸墊、暖風機水箱、水管,以及橡膠軟管和放水開關處有滲漏水現象,會減少水量在氣缸、氣缸蓋水套的循環流動,降低吸收氣缸內熱量的功能,致使冷卻水溫過高。
2.2散熱器和氣缸、氣缸蓋水套內沉積的水垢過多,會降低冷卻水散熱功能。因為水垢的傳熱能力是正常的幾十分之一,水垢過多造成冷卻系統不能很好地將發動機內的熱量散發掉。而水套內沉積的水垢增多造成循環管路截面減少,使參加冷卻循環的水量減少,從而降低吸收熱量的能力;導致冷卻水溫過高。造成沉積生成水垢的原因,是平時加注的冷卻水中含有過多礦物質。
2.3水泵損壞或傳動皮帶打滑造成水泵運轉不良。水泵不能正常轉動產生足夠水壓,也會降低冷卻水的流量。因為冷卻水的循環流動是通過水泵施加水壓,使散熱器冷卻了的水壓進入發動機水套內,逼出已吸了熱量的冷卻水流至散熱器去散熱的。如果水泵工作不良,產生的水壓不高,則冷卻水的循環流動的流量減少,散熱效果不明顯,造成冷卻系水溫過高。
2.4汽車空調系統的冷凝器散熱不良。在夏天使用空調制冷,制冷系統的制冷劑熱量,靠冷凝器進行散熱,如果冷凝器散熱片粘有塵土、油污,則會影響其散熱效果,造成使用空調制冷時車廂內溫度下降不大,制冷壓縮機不停運轉,加大發動機工作負荷,造成冷卻水溫度有過熱的現象。
2.5燃料供給系調整不當,使可燃混合氣過稀。混合氣過稀會使燃燒速度緩慢,而且燃燒后所產生的熱能大部分散失于氣缸壁,致使發動機冷卻水溫升高。
2.6點火系調整不當,點火提前角調整過遲,使混合氣不能及時燃燒和充分燃燒,未燃燒的燃料在排氣喉內補燃,既影響發動機的動力輸出,又使發動機冷卻系統溫度升高。
由以上分析得出,發動機在大負荷工作時,如果出現冷卻系的水量不足、水泵工作不正常、氣缸蓋氣缸水套和散熱器內沉積的水垢過多、風扇離合器損壞、供油系或點火系調整不當等,都會使發動機冷卻水溫不能降溫且升至很高,影響發動機正常工作。
3.排除故障的措施
根據以上分析,圍繞冷卻系統水溫高這一問題,查閱有關的汽車冷卻系維修保養資料,對逐個可能產生的原因進行檢查分析,對可能會發生故障的部位采取先易后難的方法進行檢查。首先從外表檢查,包括散熱器、水泵、氣缸體、暖風機水箱、水管及橡膠軟管和放水開關等,觀察其是否有漏水,檢查水泵皮帶是否太松、風扇葉片是否有損爛。經外表檢查,沒有發現漏水部位,水泵皮帶處沒有過松打滑的現象,風扇葉也沒有變形損壞。然后檢查節溫器有否工作不良導致冷卻水的水量循環不足,把節溫器拆下來,將節溫器放在裝有水的鐵盤上,然后加熱,同時把玻璃溫度計放在水中測試,觀察溫度計上的讀數與節溫氣額定開啟溫度是否相符,升程是否在95℃時>8mm。結果當溫度計讀數為90℃時節溫器才開始張開工作,比額定開啟溫度82℃高了8℃。所以,筆者安裝了一個新的節溫器(額定開啟)溫度為82℃。啟動發動機并開空調觀察水溫表的情況,結果水溫表的指針略比以前低些,行駛車輛進行路試,經過10min高速行駛,水溫表的指針很快就過中線,仍然有冷卻水溫過高的現象。接著對空調冷凝器進行淋水降溫,檢查水溫,雖有好轉,但效果仍然不明顯,說明與冷凝器散熱情況關系不大。重新檢查調整燃料供給系和點火系,結果也收效不大,說明水溫過高現象應該不是以上原因所致。
再次啟動發動機,調高空調制冷,控制發動機轉速,以低速直升到高速運轉觀察此時冷卻風扇的轉速,在發動機冷卻水溫度超過90℃時,仔細傾聽風扇響聲和風扇的轉速,仍無變化。將發動機熄火,隨即用手撥動風扇葉,較為輕松,與冷車時撥動風扇的感覺相差不大。硅油風扇離合器是根據發動機冷熱狀態自動調節冷卻強度,使發動機始終保持最佳的熱工作的狀態。發動機溫度高,風扇轉動就快,風量就大;發動機溫度低,風扇轉動就慢,風量就小。風扇轉速應該是隨著發動機的溫度升高而提高。其出現故障必然影響散熱器的冷卻散熱,造成發動機溫度過高。由此可見,水溫高是硅油風扇離合器損壞造成風扇工作不良所致。于是更換風扇離合器,更換后風扇的轉速能隨著溫度的升高而加快轉動,噪音明顯增大,在水溫達到95℃時風扇更是全速運轉。
4.結論
發動機水溫過高的主要原因是硅油風扇離合器損壞和散熱器、氣缸、氣缸蓋水套內的沉積水垢過多,而其他的原因雖有影響,但不是主要原因。伴隨著發動機的結構更為復雜、精度更高、故障的多樣化、隱蔽性,給車輛的維修工作帶來一定的難度。因此,盡快熟練掌握專業維修知識、提高工作效能,對現代汽車實施科學地、合理地保養和維修,就顯得十分重要。所以,我們在日常的維護保養中,要有針對性地做好以下工作。
4.1勤檢查氣缸、散熱器、水泵、橡膠軟管和放水開關等處有否漏水,發現滲漏的部位應及時檢修。
4.2加注冷卻水時要加原廠規定的冷卻液以減少水垢的沉積生成,要定期清洗、維護。重視維修技術人員的培訓,提高維修人員的素質,提升設備、工藝技術水平。
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