陳義蘭
本文論述了冷卻系統的作用、組成、主要構造、工作原理、日常維護、故障的檢測步驟和排查方法,以及冷卻系統的智能控制。
一、冷卻系統的概述
冷卻系統的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時散發出去,保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作。
二、水冷卻系統的組成
汽車發動機水冷卻系統一般由散熱器、節溫器、水泵、水道、風扇、冷卻液組成。冷卻介質冷卻液指清潔的軟水。但冷卻介質并不是單純的水,而是由水、防凍液和各種專門用途的防腐劑組成的混合液,也成為冷卻液。水泵發動機冷卻是由冷卻液的循環來實現的,強制冷卻液循環的部件是水泵,它由曲軸皮帶帶動,推動冷卻液在整個系統循環,因此皮帶出現打滑、松弛、老化會影響冷卻時水泵的功率。目前最先進的水泵是寶馬新一代直六發動機上采用的電動水泵,它能精準的控制水泵的轉速,并有效的減少對輸出功率的損耗。節溫器冷卻液對發動機的冷卻,根據發動機的情況而隨時調節。當發動機溫度低的時候,冷卻液就在發動機本身內部做小循環,當發動機溫度高的時候,冷卻液就在發動機之間做大循環。風扇為了提高散熱器的冷卻能力,在散熱器后面安裝冷卻風扇強制通風。冷卻風扇有在正面安裝的,也有在側面安裝的。汽車在高速行駛過程中,冷卻風扇將外面的空氣吸引進來,利用自然風,起冷卻的作用。散熱器兼做儲水及散熱作用,再此之上還裝有膨脹水箱。冷卻系統智能控制針對汽車發動機冷卻系統的弊端,從靈敏性、可靠性、以及發動機的動力性和經濟性考慮出發,應使節溫器、保溫簾和冷卻風扇實現多元聯合控制,即將傳統的冷卻風扇改為電控冷卻風扇,將傳統的節溫器改為電控節溫器,增設電控導風板,實現上述三者聯合控制,即冷卻系統的智能控制。它可以根據行車速度、大氣環境溫度、發動機冷卻水溫度的變化對冷卻系統的冷卻能力進行自動控制,以實現發動機快速預熱,大量減少發動機的傳熱損失和功率損失。
三、冷卻系統的檢修
(一)冷卻液充足但發動機過熱
1.故障現象:發動機冷卻系統冷卻液容量符合標準,且無泄漏,但汽車在行駛過程中,冷卻液溫度超過90℃直到沸騰。2.故障原因:百葉窗關閉或開度不足。風扇皮帶松弛或因油污而打滑。電動風扇不轉,或硅油風扇離合器損壞,使風扇不轉或轉速過低。散熱器出液管老化被吸癟,或內壁脫層堵塞。節溫器失效,使冷卻液大循環受阻。3.故障診斷:檢查百葉窗是否關閉或開度不足。若風扇轉動正常,則用手分別感覺散熱器和發動機的溫度,若散熱器溫度低,而發動機溫度高,則說明冷卻液循環不良,應檢查散熱器出液膠管是否被吸癟,或膠管內壁是否有脫層堵塞,若膠管被吸癟應更換新件。若散熱器冷卻液流出正常,則拆下散熱器進液管,啟動發動機,冷卻液應有力排出,否則,說明冷卻液泵或節溫器有故障,此時可拆下節溫器,啟動發動機,若冷卻液排出不暢,則說明冷卻液泵有故障。若冷卻液排出有力,則說明節溫器有故障,若冷卻液泵、節溫器損壞,則應更換新件。檢查散熱器各部溫度是否均勻,若冷熱不均,則說明散熱器內部芯管有堵塞或散熱片傾倒過多,應更換散熱器。檢查發動機各部溫度是否均勻,若發動機的后端溫度高于前端,則說明分水管已損壞或堵塞,應更換分水管。
(二)冷卻液不足使發動機過熱
1.故障現象:發動機冷卻系統不能容納規定的冷卻液量,或在運行中冷卻液消耗異常,而使發動機過熱。2.故障原因:冷卻水套、散熱器積垢過多或堵塞。散熱器蓋的進、排氣閥失。散熱器泄漏。冷卻液泵密封不良或葉輪密封墊圈磨損過甚而泄漏。3.故障診斷:在發動機運轉時,檢查冷卻系統外部是否有冷卻液滲漏,可通過緊固方法排除滲漏故障。冷卻液泵泄液孔用來排泄液封處滲漏的少量液滴,以防冷卻液泵腔內積液,破壞軸承潤滑,泄液孔若漏液不止,則說明泵的液封損壞。若冷卻系統外部無滲漏,而冷卻液仍然消耗甚快,則應檢查冷卻系統內部有無泄漏。若發動機運轉時,排氣管排出大量的水蒸汽,或拔出機油尺發現機油中有水,則可能是水套破裂或汽缸墊水道孔破裂損壞,致使冷卻液漏入曲軸箱、汽缸內或進排氣道內。若冷卻液蒸發損失過大,則應檢查散熱器蓋的排氣閥失效與否。
(三)發動機突然過熱
1.故障現象:正常行駛時,發動機冷卻液溫度突然升高,或冷車啟動時,發動機冷卻液溫度迅速升高并沸騰。2.故障原因:風扇傳動帶斷裂,硅油風扇離合器或電磁式風扇離合器損壞,電動風扇的冷卻液溫度開關、風扇電機及其電路損壞。冷卻液泵軸與葉輪脫轉。冷卻系統冷卻液嚴重泄漏。節溫器主閥門脫落致使冷卻液不能進行大循環。3.故障診斷:若汽車在行駛中發動機突然過熱,且冷卻液沸騰后,切莫使發動機立即熄火,應怠速運轉散熱幾分鐘,待冷卻液溫度下降后再熄火診斷故障。若風扇停轉,應察看風扇傳動帶是否斷裂。若風扇運轉正常,則用手觸摸散熱器和發動機,若發動機和散熱器溫差不大,則應查找冷卻系統有無嚴重泄漏處,檢查冷卻液量是否充足。若發動機溫度甚高,而散熱器溫度低,說明冷卻液泵損壞或節溫器失靈,使冷卻液大循環中斷。若冷車初發動時溫度很快升高,冷卻液沸騰。而當拆下節溫器后,其故障現象消失,則為節溫器故障。若冷態發動機啟動后,散熱器加液口立即向外溢水并排出大量氣泡,呈現冷卻液沸騰狀態,多為汽缸、汽缸蓋出現裂紋或汽缸墊燒蝕,使高溫高壓氣體竄入水套。