張諾
摘 要:發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)是保障汽車動力持續(xù)穩(wěn)定輸出的重要部分,冷卻系統(tǒng)的故障識別與檢修是目前汽車維修領域極為熱門的一項內(nèi)容。本文首先介紹了汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)主要組成,并對冷卻系統(tǒng)的原理簡要分析,重點分析了汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)常見故障的檢修方法,以實例的方式分析了汽車發(fā)動機過熱的原因與檢修方式,為相關發(fā)動機冷卻系統(tǒng)檢修實踐工作提供參考。
關鍵詞:汽車 發(fā)動機 檢修 故障
發(fā)動機是一種把熱能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置,高溫運行下的汽車發(fā)動機通過冷卻系統(tǒng)進行冷卻,確保汽車發(fā)動機在適當?shù)墓ぷ鳒囟葪l件下運轉(zhuǎn)。冷卻系統(tǒng)的作用是保證發(fā)動機不會過熱運行,而且也要防止發(fā)動機在寒冷季節(jié)溫度過低。發(fā)動機的工作水溫一般保持在80~95℃為最佳。本文以汽車發(fā)動機水冷系統(tǒng)為例,分析冷卻系統(tǒng)構成與常見故障維修技等內(nèi)容。
1 冷卻系統(tǒng)的組成與工作原理
1.1 冷卻系統(tǒng)組成
汽車發(fā)動機的水冷系統(tǒng)多采用的是強制循環(huán)水冷,冷卻液在發(fā)動機中循環(huán)發(fā)生運動。水冷系統(tǒng)的組成及主要部件如圖1所示。
冷卻液是水與防凍劑的混合物。冷卻液用水最好是軟水。否則會在發(fā)動機水套和水管內(nèi)產(chǎn)生水垢,阻礙傳熱,使發(fā)動機過熱。現(xiàn)代轎車普遍采用防凍液,以提高冷卻液的防凍和防沸能力。一些冷卻液含有防銹劑或者泡沫制劑等成分,避免了冷卻系統(tǒng)的銹蝕現(xiàn)象發(fā)生以及泡沫的出現(xiàn),進而提升了冷卻性能。
1.2 工作原理
冷卻液由水泵從機外吸入,在壓力促使下冷卻液由分水管進入發(fā)動機水套中。冷卻液吸收汽缸壁溫度進而升溫,經(jīng)過汽缸蓋的水套時繼續(xù)吸收熱量,吸收到大量熱量的冷卻液通過出水管進入散熱器中[1]。當汽車運行時,車外空氣右前向后高速從散熱器通過;在散熱器后部風扇強力抽吸作用下,溫度較高的冷卻液流經(jīng)散熱器,將熱量釋放到大氣里,達到冷卻效果。冷卻后的冷卻液在水泵的驅(qū)動下,又一次流入汽缸體與汽缸蓋水套吸收熱量,往復循環(huán),使得發(fā)動機零件始終保持合適的工作溫度。
2 冷卻系統(tǒng)常見故障分析
2.1 冷卻液滲漏
在汽車運行中,冷卻系統(tǒng)中的冷卻液應充滿系統(tǒng)。假如冷卻液少于6%左右時,汽車的冷卻液循環(huán)將不再進行,容易引起發(fā)動機的過熱損壞。通常條件下,冷卻液由于蒸發(fā)發(fā)生的損失很少,滲漏才是冷卻液損失的重要環(huán)節(jié),還有一部分通過散熱器溢流管流失。
冷卻液發(fā)生外滲的主要原因:第一是水槽與溢流管出現(xiàn)裂紋,水路位置的接頭部位出現(xiàn)破裂。第二是水槽或者芯子的支撐處的磨損。第三是放水開關與放水塞部位的損傷等。冷卻液的外滲通過觀察便可以發(fā)現(xiàn),方便對其滲漏過程的排查,及時發(fā)現(xiàn)危害減少損失。
內(nèi)滲的主要原因有以下幾方面:第一是發(fā)動機的氣缸蓋緊固螺栓出現(xiàn)了松動,缸蓋與缸體的結合面翹曲也是內(nèi)滲主要原因。第二是水套鑄件上出現(xiàn)了裂紋與縮孔等現(xiàn)象。冷卻液的內(nèi)滲通常不容易被發(fā)現(xiàn),但常會引發(fā)嚴重后果,比如發(fā)動機因缺少冷卻液導致的損壞風險。冷卻液內(nèi)滲進入燃燒室,在發(fā)動機不工作狀態(tài)下會充滿整個燃燒室,當發(fā)動機啟動時,由于氣缸內(nèi)活塞的運動會增加氣缸內(nèi)部作用力,從而破壞發(fā)動機的氣缸蓋及內(nèi)部的活塞,引起斷裂現(xiàn)象,以及導致的連桿彎曲故障。當冷卻液進入曲軸箱與內(nèi)部運動組件接觸后,會在內(nèi)部零件表面形成厚度不一的黏結層,進而引起了組件的銹蝕,增大了組件運行中的摩擦阻力,造成極為嚴重車輛運行安全事故[2-3]。
2.3 發(fā)動機過熱
運行中的汽車發(fā)動機,如果冷卻液額溫度一直處于高溫(90℃以上)區(qū)間,同時出現(xiàn)了冷卻液沸騰現(xiàn)象,也稱為發(fā)動機過熱現(xiàn)象。這種過熱可以分為汽車運行中的突然過熱與發(fā)動機的經(jīng)常過熱。突然過熱的發(fā)生通常與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的風扇傳動帶斷裂有關,也可能是由于風扇電路故障等故障所引起,冷卻液的嚴重泄漏也會引起過熱,經(jīng)常過熱是汽車發(fā)動機運行中出現(xiàn)的持續(xù)過熱。
發(fā)動機出現(xiàn)過熱受以下幾方面因素影響:第一是節(jié)溫器發(fā)生泄漏或者反接,冷卻液只發(fā)生小循環(huán),風扇處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)。第二是混合氣的過稀或者過濃,過稀的混合氣,降低的燃燒速率,燃燒室做功過程中釋放出更多的熱量,引起發(fā)動機出現(xiàn)過熱。第三,過遲或者過早的發(fā)動機點火時間均會導致發(fā)動機的過熱,另外燃燒室的積炭、車輛超載等因素也是引起發(fā)動機過熱的主要原因[4]。
2.4 發(fā)動機工作溫度過低
當汽車在行駛時,如果發(fā)現(xiàn)冷卻液的溫度長期低于正常工作溫度,便可以認為是發(fā)動機工作溫度低。就發(fā)動機來說,不可能是由于發(fā)生了故障而引起冷卻強度提升,減少了傳熱損失。通常發(fā)動機過低的工作溫度,分為自然因素與冷卻系統(tǒng)的冷卻強度調(diào)節(jié)裝置故障兩個方面原因。
3 冷卻系統(tǒng)故障診斷實例分析
3.1 故障診斷思路分析
診斷發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)故障通常要在特定的思路和診斷流程作用下進行。冷卻系統(tǒng)的外部檢查包括的部件有冷卻液的儲水室、冷卻系統(tǒng)的散熱器、連接軟管、放水開關、水泵等的泄漏狀況,泄漏的地方存在針狀水柱,能夠很明確的發(fā)現(xiàn)泄漏發(fā)生的位置[5]。
內(nèi)部檢測的內(nèi)容主要是對氣缸的墊水道損壞程度進行查看,檢查濕式缸套的密封性能以及氣缸蓋內(nèi)部有沒有出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。
3.2 冷卻系統(tǒng)故障實例分析
故障車輛是桑塔納2000轎車,發(fā)動機運轉(zhuǎn)正常,當提升發(fā)動機轉(zhuǎn)速至2500r/min時沒有異常出現(xiàn)。當汽車行駛過程時,當車速超過100km/h,保持車速約半分鐘,可以發(fā)現(xiàn)車輛冷卻液溫度迅速升高,報警燈閃爍顯示冷卻液溫度過高,如圖2所示。
通過一一檢查后發(fā)現(xiàn)并未有前述問題。在道路上當汽車速度上升到100km/h,冷卻液溫度過高警示燈閃爍,車輛路邊??亢笙ɑ?,檢查發(fā)動機及冷卻系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)冷卻液的儲罐中液面下降,連接的水管未發(fā)現(xiàn)有滲漏現(xiàn)象,基于這個檢查判定冷卻系統(tǒng)可能為內(nèi)漏,也就是水道冷卻液流入氣缸燃燒室[6]。
采用舉升器提升車身使車輪懸空,空轉(zhuǎn)情況下對汽車尾氣進行檢測,當車速上升至110km/h轉(zhuǎn)態(tài),汽車尾氣檢測結果顯示的HC值明顯偏高,隨著油門的加大HC值也在同步增長。運用斷油法對發(fā)動機進行逐缸檢測,取下第四缸的噴油器接頭,觀察到HC值快速回到正常水平,顯示出第四缸存在故障,仔細檢查發(fā)現(xiàn)這個缸的火花塞存在一些鐵銹,表明燃燒室存在水分。檢查氣缸內(nèi)部缺陷時,發(fā)現(xiàn)這個缸的燃燒室存在著約1.5mm凹痕,進而維修方式是加工處理第四缸蓋,更換新的氣缸墊,安裝完畢后試車,故障排除。
4 結語
如果汽車使用頻次比較高,例如出租車、拉貨車輛等,使用優(yōu)質(zhì)的冷卻液的話需要每年定期更換冷卻液,對于使用頻次低的車輛可以每兩年更換一次冷卻液。當冷卻液中出現(xiàn)了懸浮物、沉淀物等異物,以及冷卻液顏色異常時,需要及時對冷卻系統(tǒng)進行清理并更換冷卻液。在汽車冷卻系統(tǒng)的檢查維修時,要做到理論結合實際,需要多方面考慮故障問題。日常的車輛保養(yǎng),需要認真仔細檢查車輛出現(xiàn)的各種問題,防止小問題所引發(fā)的交通事故等大危害發(fā)生。
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