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汽车冷却系统的作用、工作原理及故障诊断、维护

猎豹与车赛 2021-09-06 17:51:01

本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排查方法,以及冷却系统的智能控制。


一、冷却系统的概述


冷却系统的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。

汽车冷却系统的作用、工作原理及故障诊断、维护

二、水冷却系统的组成


汽车发动机水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇、冷却液组成。冷却介质冷却液指清洁的软水。但冷却介质并不是单纯的水,而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合液,也成为冷却液。水泵发动机冷却是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统循环,因此皮带出现打滑、松弛、老化会影响冷却时水泵的功率。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵,它能精准的控制水泵的转速,并有效的减少对输出功率的损耗。节温器冷却液对发动机的冷却,根据发动机的情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的時候,冷却液就在发动机之间做大循环。风扇为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装冷却风扇强制通风。冷却风扇有在正面安装的,也有在侧面安装的。汽车在高速行驶过程中,冷却风扇将外面的空气吸引进来,利用自然风,起冷却的作用。散热器兼做储水及散热作用,再此之上还装有膨胀水箱。冷却系统智能控制针对汽车发动机冷却系统的弊端,从灵敏性、可靠性、以及发动机的动力性和经济性考虑出发,应使节温器、保温帘和冷却风扇实现多元联合控制,即将传统的冷却风扇改为电控冷却风扇,将传统的节温器改为电控节温器,增设电控导风板,实现上述三者联合控制,即冷却系统的智能控制。它可以根据行车速度、大气环境温度、发动机冷却水温度的变化对冷却系统的冷却能力进行自动控制,以实现发动机快速预热,大量减少发动机的传热损失和功率损失。

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三、冷却系统的检修


(一)冷却液充足但发动机过热


1.故障现象:发动机冷却系统冷却液容量符合标准,且无泄漏,但汽车在行驶过程中,冷却液温度超过90℃直到沸腾。2.故障原因:百叶窗关闭或开度不足。风扇皮带松弛或因油污而打滑。电动风扇不转,或硅油风扇离合器损坏,使风扇不转或转速过低。散热器出液管老化被吸瘪,或内壁脱层堵塞。节温器失效,使冷却液大循环受阻。3.故障诊断:检查百叶窗是否关闭或开度不足。若风扇转动正常,则用手分别感觉散热器和发动机的温度,若散热器温度低,而发动机温度高,则说明冷却液循环不良,应检查散热器出液胶管是否被吸瘪,或胶管内壁是否有脱层堵塞,若胶管被吸瘪应更换新件。若散热器冷却液流出正常,则拆下散热器进液管,启动发动机,冷却液应有力排出,否则,说明冷却液泵或节温器有故障,此时可拆下节温器,启动发动机,若冷却液排出不畅,则说明冷却液泵有故障。若冷却液排出有力,则说明节温器有故障,若冷却液泵、节温器损坏,则应更换新件。检查散热器各部温度是否均匀,若冷热不均,则说明散热器内部芯管有堵塞或散热片倾倒过多,应更换散热器。检查发动机各部温度是否均匀,若发动机的后端温度高于前端,则说明分水管已损坏或堵塞,应更换分水管。


(二)冷却液不足使发动机过热


1.故障现象:发动机冷却系统不能容纳规定的冷却液量,或在运行中冷却液消耗异常,而使发动机过热。2.故障原因:冷却水套、散热器积垢过多或堵塞。散热器盖的进、排气阀失。散热器泄漏。冷却液泵密封不良或叶轮密封垫圈磨损过甚而泄漏。3.故障诊断:在发动机运转时,检查冷却系统外部是否有冷却液渗漏,可通过紧固方法排除渗漏故障。冷却液泵泄液孔用来排泄液封处渗漏的少量液滴,以防冷却液泵腔内积液,破坏轴承润滑,泄液孔若漏液不止,则说明泵的液封损坏。若冷却系统外部无渗漏,而冷却液仍然消耗甚快,则应检查冷却系统内部有无泄漏。若发动机运转时,排气管排出大量的水蒸汽,或拔出机油尺发现机油中有水,则可能是水套破裂或汽缸垫水道孔破裂损坏,致使冷却液漏入曲轴箱、汽缸内或进排气道内。若冷却液蒸发损失过大,则应检查散热器盖的排气阀失效与否。

汽车冷却系统的作用、工作原理及故障诊断、维护

(三)发动机突然过热


1.故障现象:正常行驶时,发动机冷却液温度突然升高,或冷车启动时,发动机冷却液温度迅速升高并沸腾。2.故障原因:风扇传动带断裂,硅油风扇离合器或电磁式风扇离合器损坏,电动风扇的冷却液温度开关、风扇电机及其电路损坏。冷却液泵轴与叶轮脱转。冷却系统冷却液严重泄漏。节温器主阀门脱落致使冷却液不能进行大循环。3.故障诊断:若汽车在行驶中发动机突然过热,且冷却液沸腾后,切莫使发动机立即熄火,应怠速运转散热几分钟,待冷却液温度下降后再熄火诊断故障。若风扇停转,应察看风扇传动带是否断裂。若风扇运转正常,则用手触摸散热器和发动机,若发动机和散热器温差不大,则应查找冷却系统有无严重泄漏处,检查冷却液量是否充足。若发动机温度甚高,而散热器温度低,说明冷却液泵损坏或节温器失灵,使冷却液大循环中断。若冷车初发动时温度很快升高,冷却液沸腾。而当拆下节温器后,其故障现象消失,则为节温器故障。若冷态发动机启动后,散热器加液口立即向外溢水并排出大量气泡,呈现冷却液沸腾状态,多为汽缸、汽缸盖出现裂纹或汽缸垫烧蚀,使高温高压气体窜入水套。


来源:《锦绣·上旬刊》陈义兰

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