汽車發動機冷卻系統故障診斷方法

王世強

摘 要：近幾年，汽車所出現的交通事故率不斷提高，因此人們對汽車質量安全問題的重視程度也不斷提高。而汽車發動機作為汽車諸多零部件中最為重要的部件，特別是發動機冷卻系統，如果發動機冷卻系統出現故障問題，會嚴重影響到汽車的行駛安全。因此，汽車的日常的維修保養中，必須要高度重視發動機冷卻系統的故障診斷和維護。本文針對汽車發動機冷卻系統常見的故障問題，進行診斷以及維修保養方面的探討，以此總結故障診斷和維修經驗。

關鍵詞：汽車發動機冷卻系統;故障診斷;維修保養技術

1 引言

汽車冷卻系統的功能是將發動機的熱量及時散發出去，使發動機在最適宜的溫度下工作。發動機冷卻液溫度過高會使潤滑油的粘度降低，各摩擦副潤滑油的數量就會減少，導致發動機各部件的摩擦損失加劇。當冷卻液溫度過低會使潤滑油的粘度變大，流動性變差，同樣不利于各摩擦副的潤滑，從而降低了發動機的動力輸出，影響了發動機的機械效率。理想的汽車冷卻系統既要達到發動機冷卻的需要，又要減少熱量損失、減少能耗，使發動機在保證良好動力性基礎上具有更優的節能效果。

2 冷卻系統工作原理

當前的汽車發動機主要使用水冷、風冷2種冷卻方式，封閉式強制水冷循環系統的應用更加廣泛。整個水冷系統主要包括水泵、散熱器、冷卻風扇、補償水箱等部件。主要原理是通過水泵加速冷卻液的循環，利用汽車行駛產生的自然風或者風扇來冷卻散熱器中的冷卻液，有效冷卻發動機。水冷系統在運行中會根據發動機實際溫度值，及時調整循環路線以及循環方式。要想讓發動機溫度迅速升高，只讓冷卻液在引擎內循環即可，這種循環方式也被稱為“小循環”方式。一旦冷卻液溫度超過了80℃，節溫器就會自動關閉小循環通路，引擎內部的冷卻液進入散熱器中，經過散熱器散熱處理之后，通過水泵將其輸送至缸體的水套中，這種循環方式常被稱為“大循環”。

3 汽車發動機冷卻系統故障

3.1 運轉時的溫度過冷

一旦發動機的運行溫度低于65度的水溫，就屬于過冷運轉范疇。冷卻系統之所以出現過冷運轉的問題，其主要原因是在于冷卻水過早地進入大循環系統，從而消耗了熱量，造成氣缸內出現低溫度，對于汽車過冷運轉問題，一般存在三種的檢測方法。一是檢測冷卻水的降溫速度，同時對比正常的水溫情況，如果水溫下降得較快，這表明已經存在過冷運轉問題。二是檢測散熱器的水體溫度，將數字式溫度計傳感器插入到水箱中，檢查水箱內的水體溫度，然后再測試水箱外的溫度，通過對比來比較散熱器的水溫與水室的水溫，也可以判斷汽車過冷運轉的問題。三是拆開節溫器，檢查判斷其是否存在過冷運轉問題。

3.2 發動機升溫及降溫過快

發動機冷卻系統存在故障將對發動機的升溫及降溫造成影響，驟然的升降將對發動機壽命及其經濟性造成影響。在冷卻系統的機械方面表現為節溫器開啟、閉合失靈，冷卻液長期處于大循環，發動機升溫速度較慢。發動機冷卻液的傳感器出現不良工作狀況，信號收集及發射不能及時形成閉環，散熱風扇、怠速等問題出現，造成發動機升溫及降溫速度過快。

4 診斷汽車發動機冷卻系統故障及維修保養技術

4.1 基于數據的智能模式識別方法

采用人工智能算法，主要有人工神經網絡、故障樹、支持向量機等方法，比如采用故障檢測和故障隔離的診斷流程，以模型和數據的手段進行診斷。還可以基于故障檢測、故障識別和故障分析的流程，運用故障采集技術、故障特征提取和識別，通過人工智能算法建立精準的發動機冷卻系統故障數學模型，進行大量樣本數據的處理，全面描述故障類型，實時數據傳播，提升精確性。其中在于數據處理和智能識別，實現基于數據的冷卻系統故障診斷。比如應用PCA統計學技術對數據進行降維，利用決策樹算法進行診斷，達到減少變量、消除數據冗余的目的，其準確率能夠提升3%。卡爾曼濾波也是重要診斷方法，其優勢在于抗干擾能力強，系統彈性好能夠實現最優估算。此外還有遺傳算法模式，模擬自然界進化以求得最優解，以消除不相關和冗余特征。比如SVM的故障診斷方法，在64個信號變量中篩選特征變量，該方法的優勢在于可以有效節約傳感器成本，提升故障診斷的準確率。

4.2 冷卻系統重點設備維護

冷卻液是冷卻系統的關鍵，在選用過程中以清潔方便的軟水為主，另外還需要添加防凍液與添加劑，目前乙二醇型冷凍液成為我國汽車防凍劑的主流產品，實現防腐、防水垢及低成本需求。在冷卻液的選擇過程中，對其防腐性、防凍性、高沸點進行關注，尤其在選擇中必須注重防水垢的功能性。冷卻液需要及時進行更換，過期、低劣的冷卻液將對冷卻系統造成影響，檢查冷卻液是否存在絮狀、沉淀等問題，及時進行更換及補充，防止水箱出現銹污與水垢，保證散熱功能發揮，實現冷卻系統大小循環的健康。

5 結束語

總而言之，隨著當前社會經濟的快速進步，汽車行業在我國實現了飛速發展，汽車保有數量在快速增長，人們對于汽車性能的要求越來越嚴格，尤其是作為汽車核心部件的發動機。而冷卻系統是汽車發動機非常重要的環節，因此相關維修人員必須要充分掌握專業維修知識，這樣才能充分保障汽車運行的安全性以及安全效率。

參考文獻：

[1]侯東海.汽車發動機冷卻系統故障診斷與維修[J/OL].中國培訓：1-2.

[2]張偉旗.汽車發動機冷卻系統故障診斷及維修關鍵技術研究[J].汽車零部件，2017（03）：74-77.

[3]宛東.淺談汽車發動機冷卻系統故障診斷與維修[J].內燃機與配件，2016（10）：72-74.

[4]吳國霞，趙馨，嚴東艷.汽車發動機點火系統故障診斷方法研究[J].山東工業技術，2015（05）：33.

[5]李偉.汽車發動機冷卻系統的故障診斷與維修[J].商品儲運與養護，2008（05）：92-93.