樸振華(黑龍江商業職業學院,黑龍江 牡丹江 157011)
汽車發動機冷卻系統的診治
樸振華
(黑龍江商業職業學院,黑龍江牡丹江157011)
汽車發動機冷卻系統故障是發動機常見故障之一,對發動機的損害較大。本文對冷卻系統常見三種故障的檢測與排除進行了初步的分析。
冷卻;測溫儀;檢測
汽車發動機是汽車的心臟,而要維持這個心臟的正常運行,發動機冷卻系統和發動機潤滑系統必須工作正常。如果發動機冷卻系統或潤滑系統出現故障,汽車的“心臟”發動機就會出現“心臟病”,工作能力下降,甚至停止工作。在汽車發動機中冷卻系統故障是經常出現的故障。
由于汽車發動機工作時,燃燒室內進行能量轉換時燃燒氣體產生的溫度高達2300℃以上,若不及時冷卻,會使氣缸內零部件溫度過高,受熱膨脹后配合間隙變小或為零,導致活塞“咬缸”、軸瓦“抱軸”等嚴重事故;使發動機工作性能過下降或停止工作。汽車發動機冷卻系統就是給發動機燃燒室及相關部件進行冷卻降溫,保證發動機工作在適宜的溫度范圍內。汽車采用的冷卻方式有風冷和水冷兩種,大多數汽車冷卻方式采用水冷式。
水冷式發動機冷卻系統一般由散熱器、節溫器、水泵、水道、冷卻風扇、冷卻液等組成。
散熱器作用是降低流過的冷卻液溫度,一般有上、下水槽,鋁制扁管狀散熱片等組成。水泵和節溫器是控制發動機冷卻液工作及工作路徑(大、小循環)的部件。水泵通過皮帶由發動機曲軸帶動運轉,只要發動機曲軸旋轉,水泵就轉動(工作)。發動機冷卻系統中的冷卻液就在水道中循環流動,給組成燃燒室的各部件降溫。如果發動機冷卻系統溫度較低節溫器關閉,冷卻液就進行小循環,在缸體-水泵-缸蓋-缸體之間循環流動;如果發動機溫度較高時節溫器打開,冷卻液進行大循環,在缸體-水泵-節溫器-散熱器-缸蓋-缸體之間循環流動。小循環的設立是為了縮短發動機暖機(達到冷卻系統正常工作溫度)時間,因為發動機低溫運轉時磨損較大。當冷卻系統中冷卻液溫度比較高時,發動機電子控制單元(ECU)根據由安裝在冷卻系統中的冷卻液溫度傳感器傳來的信號,控制風扇低速或高速轉動,流過散熱器表面的空氣流量、流速增加,流過散熱器內的冷卻液溫度就被冷卻降低。現在汽車發動機冷卻系統使用的冷卻介質是由水、乙二醇和各種添加劑組成的混合物,稱為冷卻液。這種冷卻液具有清洗、冷卻、潤滑、防凍、抗氧化、沸點高等特性,整個冷卻系統形成一個密封的系統,而且系統內冷卻液沸點溫度可達到攝氏120°以上,系統內壓力超過一個大氣壓。
冷卻系統主要故障發動機冷卻系統的主要故障有三種:
(1)發動機冷卻液溫度過高甚至開鍋。發動機過熱(冷卻液溫度過高)的原因有多種,最常見的原因是由于冷卻系統內部進入空氣、水泵損壞、節溫器損壞、散熱器堵塞、電子扇不轉等,導致冷卻系統散熱效果降低所致的結果。如果冷卻系統出現冷卻液溫度過高的現象,首先要進行檢測,判斷是水溫表或冷卻液溫度傳感器出現故障,還是冷卻系統散熱性能下降導致冷卻液溫度上升引起。檢測的方法也如下:使用紅外線測溫儀測量冷卻系統實際溫度與水溫表指示的溫度和使用檢測儀讀取的冷卻液溫度數據,若與水溫表指示的溫度相差較大,則說明水溫表損壞;若測溫儀測量的實際溫度與檢測儀檢測的冷卻液溫度數據和水溫表指示數據均相差較大,則說明是冷卻系統散熱性能下降導致冷卻液溫度上升。根據檢測結果,如果是冷卻液傳感器或水溫表損壞,,更換損壞部件故障就排除了;如果是冷卻系統散熱性能下降,就需要對冷卻系統進一步檢測。依據從簡答到復雜,由外到內的檢測原則,先檢查電子扇是否工作,如果電子扇工作正常,再用紅外線測溫儀檢測散熱器的上下水管溫度,如果上下水管溫差較大,說明水泵或節溫器已經損壞,區別水泵損壞,還是節溫器損壞的辦法很簡單,關閉發動機,在發動機冷卻系統溫度降到較低時,打開儲液罐或散熱器蓋,起動發動機,觀察是否有冷卻液流動,如果隨著發動機轉速提高,冷卻液流速加快,水泵工作正常,節溫器損壞;如果上下水管溫差較小,說明水泵及節溫器工作正常,檢測散熱器是否局部堵塞。用紅外線測溫儀對散熱器表面進行連續檢測,若散熱器表面溫差較大,散熱器堵塞,更換散熱器;若各區域表面溫差較小,就需要檢測是不是發動機電控系統故障,引起混合氣過濃、點火時刻過晚、有爆燃現象等;或者是機械部分的配氣正時錯誤、排氣不暢等部分。
注意:在發動機溫度較高時直接打開儲液罐或散熱器蓋,發動機冷卻系統內的高溫冷卻液會噴出,燙傷檢測人員,因此要關閉發動機,等發動機溫度降低后,找一塊干凈的抹布蒙在儲液罐或散熱器蓋上,然后旋轉蓋子,先打開一小部分,泄壓,等不在有氣體或冷卻液流出時,再繼續旋轉蓋子,并取下。
(2)發動機冷卻液溫度過低。在北方冬季溫度較低,發動機冷卻液溫度過低的故障冬季經常發生,其檢測方法與發動機冷卻液溫度過高的方法基本一致。一般多是節溫器故障,導致冷卻系統始終處于大循環,發動機溫度上升較慢;也有一些是由于設計者考慮到南方氣溫較高,把冷卻系統的散熱性設定的較高,致使車輛在北方冬季使用時發動機溫度上升較慢,出現發動機溫度過低的故障,廠商一般會根據各維修站顧客的反饋,進行相關改進。
(3)冷卻系統泄漏。發動機冷卻系統泄漏的形式主要有散熱器漏水、上下水管滲漏等形式。
散熱器滲漏的形式主要有兩種,一種是顆粒狀,一種是條狀。上下水管滲漏主要是龜裂老化、接口松動等。散熱器滲漏的處理除了更換新散熱器外,還可以選用制止散熱器滲漏的產品。從工作原理上講,一種是堵漏劑,一種是止漏劑。
發動機冷卻系統出現故障,發動機的磨損就會急劇增加,發動機的使用壽命就會縮短,因此要重視冷卻系統的檢測與故障排除,保證發動機的正常運轉。
[1]楊萬福.發動機原理與汽車性能[M].北京:高等教育出版社,2004.
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