劉 波,李在華
(四川交通職業技術學院,四川 成都 610030)
汽車工業作為國民經濟的支柱性行業,在取得長足發展的同時,更加注重節能和環保,彰顯社會擔當。作為汽車保有量大國,今天的成就離不開新技術的發展,發動機作為汽車的核心部件自然首當其沖。發動機冷卻系統在發動機工作過程中對高溫機件進行冷卻[1],保證發動機正常工作。大眾EA211發動機是MQB平臺的核心技術之一,也是首款在四缸引擎上采用氣缸關閉系統的發動機,因擁有較好的整機性能和油耗表現使得它被應用在多款車型上。
冷卻系統由增壓空氣冷卻系統和缸體缸蓋冷卻系統組成。
增壓空氣冷卻系統主要包括帶增壓空氣冷卻器的進氣歧管、進氣壓力傳感器G71、進氣溫度傳感器G42和節氣門控制單元。冷卻器集成在進氣歧管上,可對此處的空氣進行快速的冷卻,冷卻距離更短、響應更快。
缸體缸蓋冷卻系統主要包括橫流式氣缸蓋、雙節溫器、水泵和散熱器。缸體缸蓋冷卻系統系統為雙回路冷卻系統,可以使氣缸蓋和氣缸體內的冷卻液達到不同的溫度。橫流式氣缸蓋可使缸蓋內冷卻液溫度分配更均勻。節溫器殼體和水泵安裝在氣缸蓋上發動機后端,由排氣凸輪軸后端的齒形皮帶驅動。
EA211發動機采用集成了排氣歧管的橫流式氣缸蓋可使冷卻液從進氣側經燃燒室到排氣側,冷卻液經多個排氣口吸收熱量,從氣缸蓋流入節溫器殼體,與余下冷卻液匯合。這種結構的特點,可使燃燒室冷卻更充分,減小爆震風險[2],同時在冷機狀態發動機起動初期加速溫升,可達到預熱發動機,降低油耗、減少排放的目的。

圖1 發動機氣缸蓋
(1)冷卻水泵。缸體缸蓋冷卻系統為雙回路冷卻系統,水泵安裝在缸蓋后端,與雙節溫器集成,通過凸輪軸皮帶驅動。冷卻液泵與節溫器共同安裝于缸蓋上,雙回路冷卻可使缸蓋和缸體冷卻液溫度不同,缸蓋內達到更均勻的溫度分布。
(2)散熱器總成。散熱器總成由散熱器、風扇、連接軟管、插頭、支架、卡子、O型圈和傳感器等組成。

圖2 主冷卻循環管路
這部分的設計,采用上部和下部多位一體的空間設計,同時采用雙節溫器、雙回路冷卻系統,使得管路排布更合理,節省空間,同時提高了冷卻效率。

圖3 密封性檢查
將適配器V.A.G 1274/8擰在膨脹壺上,裝上冷卻系統檢測設備V.A.G1274B,用檢測設備的手動泵加壓至1.0bar,保壓檢查,如果壓力下降,檢查漏點排除故障。
將適配器V.A.G 1274/9和冷卻系統檢測設備V.A.G1274B安裝在密封蓋上,用檢測設備的手動泵入壓力,壓力在1.4-1.6bar時,打開限壓閥,泄后最大0.2bar再關閉。注意壓力未達1.4bar時,安全閥不得開啟。
發動機中冷器集成在進氣歧管上,使得發動機響應性能更好。V51電子水泵具備自診斷功能,ECU會定期的檢測水泵工作狀況,常見故障代碼如表1所示。

表1 故障碼含義
水泵的拆裝、凸輪軸上皮帶輪的拆裝和節溫器的拆裝,注意專用工具的使用以及按順序和規定的力矩的進行拆裝。
發動機冷卻系統的故障檢測除了借助專用儀器儀表檢測外,常規的檢查也是必不可少的,冷卻液液位是否正常、在刻度范圍之類,冷卻液狀態是否良好、沒有臟污,管路連接是否損壞、松脫、有無泄露,線路連接是否損壞,電器設備是否正常工作等,這對于保養和維修都非常重要。

圖4 冷卻系統拆解圖
作為動力總成的重要組成部分,冷卻系統性能的好壞對發動機的工作影響很大。大眾E211發動機率先在四缸機上引入氣缸關閉系統,采用增壓空氣冷卻系統、雙回路冷卻系統和集成橫流式的氣缸蓋設計以及缸體應用鋁合金鑄造。冷卻液溫度異常容易引發發動機故障,會對發動機功率和使用情況產生不良影響,本文介紹了EA211冷卻系統的結構、組成和特點,為其拆裝與故障檢測提供參考。