【摘要】發(fā)動機開鍋是汽車行駛過程中一種常見的故障現(xiàn)象,特別是在夏天,汽車經(jīng)常開空調(diào),當發(fā)動機熱循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時很容易出現(xiàn)開鍋情況,本文對不同類型的開鍋故障分別分析了各自產(chǎn)生的原因,并對各種故障的解決提供了處理方法,同時對如何防止開鍋故障提出了具體的措施。
【關(guān)鍵詞】汽車開鍋;故障;分析;檢修
汽車開鍋主要是指汽車冷卻液的溫度高于95℃,其產(chǎn)生的原因主要有兩個方面:一是冷卻系統(tǒng)的故障,另一個是發(fā)動機運轉(zhuǎn)摩擦過大。這里主要對冷卻系統(tǒng)的故障如冷卻風扇工作不正常、水箱滲漏、冷卻液不干凈、以及散熱元件故障進行針對性的分析。
一、散熱系統(tǒng)的構(gòu)成
1.冷卻風扇
從冷卻風扇工作方式來看,冷卻風扇的控制方式有三種:一是與發(fā)動機ECU無關(guān)、環(huán)境參數(shù)獨自監(jiān)控的自控電動控制方式;二是適用于大型車輛和重型車輛的機械驅(qū)動控制方式;三是綜合空調(diào)、壓縮機、發(fā)動機、車速等多種參數(shù)信息的綜合型智能控制方式。前者主要是發(fā)動機曲軸直接帶動,或利用機械傳動原理,或由發(fā)動機皮帶帶動冷卻風扇;第一、三中控制方式才體現(xiàn)了真正意義上的發(fā)動機冷卻風扇控制技術(shù)。從冷卻風扇驅(qū)動控制模塊來看,冷卻風扇的控制技術(shù)可分為兩大類:一是獨立于發(fā)動機外或與發(fā)動機有通訊聯(lián)系的分體式控制;二是集中于發(fā)動機動力系統(tǒng)控制模塊控制的集中式控制。分體式控制,即指脫離了發(fā)動機,由外部的電子控制模塊來完成驅(qū)動風扇,以達到冷卻系統(tǒng)使發(fā)動機適度冷卻的目的。這個外部的電子控制模塊就是我們所謂發(fā)動機冷卻風扇控制器。集中式控制,即指冷卻風扇的控制由兼有發(fā)動機的噴油、排放、點火、空調(diào)、冷卻風扇等多種控制功能的發(fā)動機動力總成控制模塊執(zhí)行。由它統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度,來保障發(fā)動機良好的動力性、經(jīng)濟性、排放性。
2.冷卻液
冷卻液的全稱叫防凍冷卻液,意思為有防凍功能的冷卻液,防凍液可以防止寒冷季節(jié)停車時冷卻液結(jié)冰而脹裂散熱器和凍壞發(fā)動機氣缸體,但是我們要明白一個常識,防凍液不僅僅是冬天用的,它應(yīng)該全年使用,汽車正常的保養(yǎng)項目中,每行駛一年,需更換發(fā)動機防凍液冷卻液由水、添加劑、防凍劑三部分組成,按防凍劑成分不同可分為酒精型、乙二醇型、甘油型等類型的冷卻液。酒精型冷卻液是用乙醇(俗稱酒精)作防凍劑,價格便宜,流動性好,配制工藝簡單,但沸點較低、易蒸發(fā)損失、冰點易升高、易燃等,現(xiàn)已逐漸被淘汰;乙二醇型冷卻液是用乙二醇作防凍劑,并添加少量抗泡沫、防腐蝕等綜合添加劑配制而成;甘油型冷卻液沸點高、揮發(fā)性小、不易著火、無毒、腐蝕性小,但降低冰點效果不佳、成本高、價格昂貴,用戶難以接受,只有少數(shù)北歐國家仍在使用。由于乙二醇易溶于水,可以任意配成各種冰點的冷卻液,其最低冰點可達-68℃,這種冷卻液具有沸點高、泡沫傾向低、粘溫性能好、防腐和防垢等特點,是一種較為理想的冷卻液,目前國內(nèi)外發(fā)動機所使用的和市場上所出售的冷卻液大部分上都是這種乙二醇型冷卻液。壓縮機冷媒有時也被稱為冷卻液。四大功能冬季防凍為了防止汽車在冬季停車后,冷卻液結(jié)冰而造成水箱、發(fā)動機缸體脹裂,要求冷卻液的冰點應(yīng)低于該地區(qū)最低溫度10℃左右,以防備天氣突變。防腐蝕冷卻系統(tǒng)中散熱器、水泵、缸體及缸蓋、分水管等部件是由鋼、黃銅、鑄鐵、鋁、紫銅、焊焊錫等金屬組成,由于不同的金屬的電極電位不同,在電解質(zhì)的作用下容易發(fā)生電化學腐蝕;同時冷卻液中的二元醇類物質(zhì)分解后形成的酸性產(chǎn)物、燃料燃燒后形成的酸性廢氣也可能滲透到冷卻系統(tǒng)中,促進冷卻系統(tǒng)腐蝕。冷卻系統(tǒng)腐蝕會使散熱器水箱的下水室、冷卻管道、噴油嘴隔套、接頭以及水箱排管發(fā)生故障,同時腐蝕產(chǎn)物堵塞管道,從而引起發(fā)動機過熱甚至癱瘓;若腐蝕穿孔,冷卻液滲入燃燒室或曲軸箱會產(chǎn)生嚴重的破壞,因為當冷卻液或水與體貼油混合時,產(chǎn)生膠質(zhì)和油污,削弱潤滑,使得閥、活塞環(huán)黏和液壓閥推桿結(jié)。因而冷卻液中都加入一定量的防腐蝕添加劑,防止冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕。防水垢冷卻液在循環(huán)中應(yīng)盡可能地減少水垢的產(chǎn)生,以免堵塞循環(huán)管道,影響冷卻系的散熱功能。綜上所述,在選用、添加冷卻液時,應(yīng)該慎重:首先,應(yīng)該根據(jù)車子的具體情況去選擇合適配比發(fā)動機冷卻液箱的冷卻液;其次,添加冷卻液,將選擇好配比的冷卻液添加到水箱中,使液面達到規(guī)定位置即可。高沸點(防開鍋)符合國家標準的冷卻液,沸點通常都是超過105℃,比起水的沸點100℃,冷卻液能耐受更高的溫度而不沸騰(開鍋),在一定程度上滿足了高負荷發(fā)動機的散熱冷卻需要。
3.水箱
汽車水箱又稱汽車散熱器,是汽車冷卻系統(tǒng)中主要機件;它還是汽車發(fā)動機的重要組成部分。其作用是散發(fā)熱量,冷卻水在水套中吸收熱量,流到散熱氣后將熱量散去,再回到水套內(nèi)而不斷循環(huán),從而達到散熱調(diào)溫的效果。汽車水箱及配件汽車水箱主要是由散熱器芯子、散熱空氣葉片、水管、上水箱及下水箱等組成。上水箱在散熱器上,由水管將上水箱與散熱器下面之水箱相連通,熱水由上而下流到下水箱時變?yōu)闇厮?,散熱空氣葉片則構(gòu)成孔道,由風扇的抽吸及車子前進行駛時的相對風速,使大量的冷空氣經(jīng)空氣孔道,將流經(jīng)水管中冷卻水的熱量吸收,再散發(fā)于大氣中。冷卻系統(tǒng)的功用是將發(fā)動機中多余而無用的熱量,從發(fā)動機中散發(fā)出去,使發(fā)動機在各種速率或行駛狀況下均能保持在正常溫度下運作。水箱是水冷式發(fā)動機的熱交換器,以空氣對流冷卻的方式,維持發(fā)動機正常工作溫度。一旦水箱內(nèi)的發(fā)動機冷卻水因高溫沸騰且汽化膨脹,壓力超過設(shè)定值時,由水箱蓋溢出泄壓,造成冷卻水減少并防止冷卻系統(tǒng)管路爆裂。平時行車的時候應(yīng)注意儀表板上的發(fā)動機冷卻水溫度表指針是否正常。其他如發(fā)動機冷卻風扇故障而造成發(fā)動機冷卻水溫升高或冷卻系統(tǒng)管路泄漏亦可能造成冷卻水減少,在添加蒸餾水前請留意冷卻水減少的量及其周期是否正常。
4.節(jié)溫器
節(jié)溫器是一種自動調(diào)溫裝置,通常含有感溫組件,是靠著膨脹或冷縮來開啟、關(guān)掉冷卻液的流動,即根據(jù)冷卻液體溫度的高低自動調(diào)節(jié)進入散熱器的水量,改變冷卻液的循環(huán)范圍,以調(diào)節(jié)冷卻系的散熱能力。節(jié)溫器目前使用的節(jié)溫器主要是蠟式節(jié)溫器,是由內(nèi)部的石蠟通過熱脹冷縮原理來控制冷卻液循環(huán)方式的。當冷卻溫度低于規(guī)定值時,節(jié)溫器感溫體內(nèi)的精制石蠟呈固態(tài),節(jié)溫器閥在彈簧的作用下關(guān)閉發(fā)動機與散熱器之間的通道,冷卻液經(jīng)水泵返回發(fā)動機,進行發(fā)動機內(nèi)小循環(huán)。當冷卻液溫度達到規(guī)定值后,石蠟開始融化逐漸變?yōu)橐后w,體積隨之增大并壓迫橡膠管使其收縮,在橡膠管收縮的同時對推桿作用以向上的推力,推桿對閥門有向下的反推力使閥門開啟。這時冷卻液經(jīng)由散熱器和節(jié)溫器閥,再經(jīng)水泵流回發(fā)動機,進行大循環(huán)。節(jié)溫器大多數(shù)布置在汽缸蓋出水管路中,這種布置方法的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,容易排出冷卻系統(tǒng)中的氣泡;缺點是節(jié)溫器在工作時經(jīng)常開閉,產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。發(fā)動機工作溫度高于80°C時,節(jié)溫器自動關(guān)閉通向水泵的通路,而開啟通向散熱器的通路,從水套流出的冷卻水經(jīng)散熱器散熱后再由水泵送入水套,提高了冷卻強度,以防止發(fā)動機過熱,此循環(huán)路線稱大循環(huán)。發(fā)動機工作溫度低于70°C時,節(jié)溫器自動關(guān)閉通向散熱器的通路,而開啟通向水泵的通路,從水套流出的冷卻水直接通過軟管進入水泵,并經(jīng)水泵送入水套再進行循環(huán),由于冷卻水不經(jīng)散熱器散熱,可使發(fā)動機工作溫度迅速升高,此循環(huán)路線稱小循環(huán)。發(fā)動機工作溫度在70~80°C之間時,大、小循環(huán)同時存在,即部分冷卻水進行大循環(huán),而另一部分冷卻水進行小循環(huán)。汽車節(jié)溫器的作用是在車的溫度還沒有達到正常溫度前處在關(guān)閉狀態(tài),這時發(fā)動機的冷卻液經(jīng)水泵返回發(fā)動機,進行發(fā)動機內(nèi)小循環(huán),起到讓發(fā)動機快速升溫。當超過正常溫度后就能打開,讓冷卻液經(jīng)過整個水箱散熱器回路進行大循環(huán),從而快速散熱。
二、汽車開鍋故障現(xiàn)象
1.發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時水溫過高
這種現(xiàn)象表現(xiàn)為發(fā)動機在怠速或低速運轉(zhuǎn)時水溫正常,而發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時水溫過高;此情況一般是節(jié)溫器的開度不夠,在低速運轉(zhuǎn)時電扇、水泵都較正常;當發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時,節(jié)溫器的開度無法將大量的熱水進行正常循環(huán),出現(xiàn)水箱上水管燙而下水管溫度較低象。
2.開冷氣時水溫偏高
正常情況下,啟動發(fā)動機后,水表溫度上升,當水溫達到80℃時,下水管開始于上水管溫度相同;水溫達到95℃時,風扇開始工作。水溫略有下降持續(xù)1分鐘后停轉(zhuǎn),如此反復(fù),如果開冷氣時水溫無法降下來,就會將高速運轉(zhuǎn)機構(gòu)損壞,其主要原因是冷凝器的水箱表面被塵土、油污等覆蓋,或者是水箱內(nèi)部有堵塞。
三、處理開鍋的方法
1.如果是低速時就有開鍋的現(xiàn)象,則可以把發(fā)動機熄滅,找出原因,檢查水泵、電扇及節(jié)溫器保險等是否有損壞的情況。
2.如果是高速時或開空調(diào)時開鍋,則不要急于關(guān)閉發(fā)動機,要把發(fā)動機進入怠速狀態(tài),不能直接澆冷水,應(yīng)該用溫布將水箱蓋擰開一小縫,等水蒸氣排出一部分待水壓降下時,再加冷水,因為水溫過高時,活塞、氣缸、曲軸等讓機油失去潤滑作用。如果此時熄火,機件處于膨脹狀態(tài),間隙會很小,會出現(xiàn)金屬脫落,導致拉缸、拉瓦現(xiàn)象。
3.如果發(fā)現(xiàn)水管滲水,水量不足,可以補充蒸餾水。不要在熱車時直接打開水箱蓋以免高壓水汽灼到身體;如果誰量過少,也不能直接加入冷水至水箱,而應(yīng)待機體冷卻到80℃以下再進行加水。如果滲水嚴重則不能再啟動發(fā)動機。
四、預(yù)防開鍋的措施
1.要經(jīng)常檢查散熱系統(tǒng)的工作狀態(tài),保持風扇、散熱器的正常工作,經(jīng)常檢查是否冷卻液。
2.經(jīng)常清洗事水箱上的污垢或砂礫,定期保養(yǎng)水箱。
3.經(jīng)常注意水溫,發(fā)動機水溫高于95℃,就應(yīng)停車休息,檢查散熱部分的工作是否正常。
作者簡介:涂小紅(1966—),碩士,講師,現(xiàn)供職于黃岡職業(yè)技術(shù)學院。