宋忠財(cái) ， 朱風(fēng)亮

（山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，山東 濟(jì)南 250102）

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)能加大冷卻液的壓力，冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，有效吸附熱量、減小磨損，該系統(tǒng)由節(jié)溫器、補(bǔ)償水箱、冷卻風(fēng)扇、散熱器、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、水泵、氣缸蓋等部分構(gòu)成，一旦出現(xiàn)故障將影響車內(nèi)取暖循環(huán)及冷卻系統(tǒng)主循環(huán)。因此，保障汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)安全穩(wěn)定十分重要。然而，在檢修發(fā)動(dòng)機(jī)的過程中卻存在故障排查不徹底、效率低等問題，無法消除該系統(tǒng)的故障隱患[1]?；诖?，為保障汽車行駛安全且系統(tǒng)穩(wěn)定，探析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)故障檢測及維修方略顯得尤為重要。

1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)有以下兩個(gè)：一是主循環(huán)。冷卻系統(tǒng)主循環(huán)包括正常循環(huán)、冷車循環(huán)，車輛發(fā)動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)釋放熱量，冷卻液溫度不足以打開節(jié)溫器，冷卻液經(jīng)由水泵驅(qū)動(dòng)“冷車循環(huán)”系統(tǒng)，達(dá)到盡快提高發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的目的。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度持續(xù)升高，冷卻液隨之升溫并開啟節(jié)溫器，此時(shí)車體用“正常循環(huán)”代替“冷車循環(huán)”，冷卻液自發(fā)動(dòng)機(jī)流出經(jīng)過散熱器、水泵再回到發(fā)動(dòng)機(jī)。二是車內(nèi)取暖循環(huán)。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)來講車內(nèi)取暖循環(huán)亦屬于冷卻循環(huán)，流經(jīng)采暖裝置時(shí)冷卻液把熱量傳入車內(nèi)，而后流回發(fā)動(dòng)機(jī)。不同的是節(jié)溫器不控制取暖循環(huán)，打開暖氣就開始循環(huán)，該循環(huán)與冷卻液溫度無關(guān)。

在分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)依據(jù)是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在所有工況下均能維持在適宜的溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性及使用壽命與冷卻系統(tǒng)匹配程度關(guān)系緊密，需通過精確的計(jì)算與設(shè)計(jì)優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低冷卻系統(tǒng)故障概率。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化建立在充分了解各部件的前提下。冷卻液（防凍液）主要成分是添加劑與水，添加劑有防止金屬銹蝕、提升防凍能力的作用，還有不變質(zhì)及熱傳導(dǎo)的性能；節(jié)溫器決定冷卻循環(huán)類型，若節(jié)溫器無法正常關(guān)閉則會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使之無法盡快達(dá)到最適宜的溫度，節(jié)溫器無法正常開啟將減弱冷卻液調(diào)控溫度的能力，發(fā)動(dòng)機(jī)過熱時(shí)位于散熱器附近的水管壓力、溫度存在差異，為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障埋下隱患；水泵給冷卻液加壓，使冷卻液能在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，水泵故障常見原因?yàn)樗馄茡p、軸承運(yùn)轉(zhuǎn)不良，若發(fā)動(dòng)機(jī)過熱應(yīng)先考慮水泵皮帶是否存在松動(dòng)或斷裂的故障問題；散熱器為冷卻液流動(dòng)提供空間條件，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)散熱器芯外包裹空氣，冷卻液向空氣散熱并降低溫度，受溫度作用冷卻液會(huì)改變體積，散熱器隨之改變壓力，內(nèi)壓達(dá)到一定數(shù)值散熱器蓋打開，冷卻液流入蓄液罐，溫度降低冷卻液重回散熱器，若蓄液罐液體保持不變則說明散熱器蓋發(fā)生了故障；散熱風(fēng)扇通常不會(huì)在車輛正常行駛狀態(tài)下工作，汽車原地運(yùn)動(dòng)或速度減慢時(shí)風(fēng)扇會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)并達(dá)到輔助散熱的目的，風(fēng)扇開關(guān)受水溫感應(yīng)器調(diào)控；水溫感應(yīng)器屬于溫度開關(guān)，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的液體水溫大于90 ℃將連接電路并開啟風(fēng)扇，在循環(huán)正常的前提下若風(fēng)扇不轉(zhuǎn)則需率先排查風(fēng)扇及水溫感應(yīng)器的故障；蓄液罐具有緩沖冷卻液體積變化及補(bǔ)充冷卻液的作用，無須加液過滿，若蓄液罐內(nèi)無液體需開啟散熱器蓋進(jìn)行故障排查，在相關(guān)結(jié)構(gòu)無故障的基礎(chǔ)上加液，否則蓄液罐依舊無法正常工作；采暖裝置通常不會(huì)出現(xiàn)故障，此循環(huán)無需節(jié)溫器控制，在冷車時(shí)開啟暖氣對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)帶來升溫延后的影響，若發(fā)動(dòng)機(jī)過熱可把暖氣開到最大并打開車窗，這利于發(fā)動(dòng)機(jī)降溫，以免發(fā)動(dòng)機(jī)因溫度過高而出現(xiàn)故障[2]。

2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)常見故障檢測

2.1 溫度過熱

造成發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過熱的原因有以下幾個(gè)方面：一是百葉窗開度不足或關(guān)閉，散熱器通風(fēng)量減小，散熱器通風(fēng)效果不良，絮狀物或泥漿等雜質(zhì)進(jìn)入散熱片；二是風(fēng)扇皮帶打滑或散熱器風(fēng)扇角度不當(dāng)、葉片損壞、風(fēng)罩損壞或脫落；三是回水管變形，冷卻系統(tǒng)回水量減少，橡膠管過久未檢修或存在質(zhì)量問題，使散熱器回水出現(xiàn)故障；四是散熱片過多倒伏或芯管阻塞出現(xiàn)通風(fēng)不暢、冷卻液流通受阻的現(xiàn)象；五是散熱器結(jié)構(gòu)內(nèi)部水垢過多；六是節(jié)溫器損壞，大循環(huán)閥門無法正常開啟；七是風(fēng)扇離合器運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，散熱器冷卻效率隨之降低[3]。檢查上述故障需先觀察百葉窗的開合度，若開度達(dá)標(biāo)再檢查風(fēng)扇松緊度，用手指按壓皮帶，該構(gòu)件撓度為10 mm～15 mm，若受力后產(chǎn)生較大距離則表示風(fēng)扇皮帶過松，需對(duì)皮帶進(jìn)行調(diào)整。皮帶在不松的情況下依舊打滑，表示皮帶輪、皮帶磨損或有油漬，需及時(shí)更換相關(guān)結(jié)構(gòu)。風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)正常且發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，需針對(duì)風(fēng)扇離合器、扇風(fēng)量進(jìn)行檢查，主要方法為發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，把薄紙放在散熱器前面，若能被其吸住說明風(fēng)量達(dá)標(biāo)，反之需針對(duì)風(fēng)扇離合器及風(fēng)扇葉片方向進(jìn)行檢查，關(guān)注風(fēng)扇的角度、形狀、完整性，若葉片變形需用專門工具適度矯正，減小葉片渦流量，形變嚴(yán)重則需更換風(fēng)扇[4]。

2.2 水溫過低

造成發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)水溫過低的原因有以下幾個(gè)方面：一是汽車保溫性能較差，百葉窗無法正常關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度很難升高；二是節(jié)溫器受損，小循環(huán)閥門無法正常開啟，大循環(huán)閥門始終處于閉合狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變；三是溫度控制開關(guān)存在無法有效開啟電子風(fēng)扇的問題，風(fēng)扇無法在溫度正常時(shí)停止旋轉(zhuǎn)；四是風(fēng)扇離合器運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)速度過快以至于風(fēng)量較大。檢查上述故障需率先關(guān)注汽車保溫防護(hù)措施，在此基礎(chǔ)上檢查風(fēng)扇轉(zhuǎn)速及節(jié)溫器是否正常，針對(duì)故障檢修即可[5]。

2.3 冷卻液異常消耗

冷卻液異常消耗的原因有以下三個(gè)方面：一是冷卻系統(tǒng)滲漏或內(nèi)滲；二是散熱器蓋發(fā)生故障；三是冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部水垢過多，使冷卻液流轉(zhuǎn)管道因此堵塞，出現(xiàn)循環(huán)不良的現(xiàn)象。通常情況下通過清理水垢、更換密封性構(gòu)件能解決冷卻液異常消耗的故障問題，通過檢修提高冷卻液流通結(jié)構(gòu)的氣密性[6]。

2.4 冷卻液泄漏

冷卻液在汽車運(yùn)轉(zhuǎn)中需充滿冷卻系統(tǒng)，若冷卻液缺少5%～7%則會(huì)停止冷卻循環(huán)，車輛行駛會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)過熱而出現(xiàn)故障。蒸發(fā)只是冷卻液減少的原因之一，冷卻液異常減少的主因是溢流管液體流失或滲漏。造成滲漏的原因及故障檢修可從以下幾個(gè)方面分析：一是外滲。溢流管及水箱芯子水槽有裂縫，進(jìn)水口、出水口接頭破裂，芯子或上下水槽支撐處存在磨損的問題，水管腐蝕穿透，氣孔、放水開關(guān)、橡膠管、軟管夾箍、墊片損壞。通常情況下外滲冷卻液容易被發(fā)現(xiàn)，可及時(shí)排查上述故障并更換破損、老化、松動(dòng)元件，達(dá)到規(guī)避故障危害的檢修目的。二是內(nèi)滲。氣缸蓋墊片磨損、緊固螺栓松動(dòng)，缸蓋、缸體結(jié)合面變形，水套鑄件縮孔或出現(xiàn)裂紋。內(nèi)滲不易被人們發(fā)現(xiàn)，若任其發(fā)展會(huì)引起較為嚴(yán)重的故障，發(fā)動(dòng)機(jī)因缺水而存在過熱的危險(xiǎn)。冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)暫停時(shí)流進(jìn)并注滿燃燒室，再次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)受活塞運(yùn)動(dòng)影響可能會(huì)導(dǎo)致氣缸破裂、損壞氣缸蓋、連桿彎曲。液體進(jìn)入曲軸箱、發(fā)動(dòng)機(jī)接觸部位，黏結(jié)層在內(nèi)部零件表面附著，零件之間的摩擦力加大，不僅影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性還會(huì)加速零件的老化與銹蝕。冷卻液流入油底殼將造成機(jī)油變質(zhì)的后果，二者混合形成油淤，出現(xiàn)潤滑失效的現(xiàn)象，氣門、活塞環(huán)隨之黏結(jié)，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)因過度磨損而引發(fā)故障。結(jié)合內(nèi)滲對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)帶來的影響可在檢修時(shí)精準(zhǔn)定位，以解決故障問題為指向完成檢修任務(wù)[7]。三是快速檢修泄漏故障的常見方法。在檢查時(shí)散熱器、補(bǔ)償貯液箱軟管上外接空氣壓縮機(jī)橡膠管，把壓縮空氣導(dǎo)進(jìn)閉式水冷循環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)部。檢查外部泄漏點(diǎn)時(shí)若下貯水室、散熱器、放水開關(guān)、軟管、水泵等部位有漏點(diǎn)則有針狀水柱噴出，能明顯識(shí)別漏點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行檢修處理。機(jī)體內(nèi)部泄漏情況排查亦需根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)加以判斷，若氣缸墊水道受損，潤滑油、冷卻液串通，水融入潤滑油，油被稀釋，重量加大，濕式缸套密封欠佳缸體、缸套會(huì)破裂。將機(jī)油盤拆下來充入壓縮空氣就能檢查發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)。氣缸蓋泄漏檢查可先觀察發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，將火花塞拆下觀察電極的沾水情況，在不拆除火花塞的前提下僅從排氣管接頭判斷是否泄漏，可把壓縮空氣充進(jìn)冷卻系統(tǒng)并開啟發(fā)動(dòng)機(jī)，此時(shí)排氣管會(huì)有水流出，說明氣缸蓋內(nèi)部存在漏水故障[8]。

3 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)維修路徑

3.1 有效應(yīng)用維修方法

在使用車輛代步時(shí)需掌握一些故障維修方法，能對(duì)冷卻系統(tǒng)故障問題作出大致的判斷。遵循分段檢查、先外后內(nèi)、先簡后繁、先易后難、范圍逐漸縮小的維修原則，靈活選用儀器設(shè)備法、人工直觀法、故障樹分析法等舉措在維修前判斷故障，確保冷卻系統(tǒng)維修有的放矢。通常情況下人工直觀法最為常用，以“觀”為例，打開汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)后內(nèi)部污垢一覽無余，可判斷故障是否與污物堵塞有關(guān)，通過“嗅”可判斷水是否與潤滑油融合，通過“摸”能大致了解發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度，判斷其是否處于“過熱”狀態(tài)，為進(jìn)一步制定維修方案提供依據(jù)。在安靜的環(huán)境中開啟發(fā)動(dòng)機(jī)，使之加速及怠速運(yùn)行，通過“聽”的方式判斷發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)是否正常，若發(fā)動(dòng)機(jī)能發(fā)出有規(guī)律的低沉聲音則說明其運(yùn)轉(zhuǎn)正常，若發(fā)出尖銳的聲響則需盡快送去維修廠檢修，繼而在簡便的檢修方法及駕駛經(jīng)驗(yàn)支持下提升汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)維修水平[9]。

3.2 定期清理冷卻系統(tǒng)

水垢不及時(shí)清理會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)散熱效能，通常維修人員會(huì)利用除垢劑清理冷卻系統(tǒng)，先用稀酸初步清理，再添加堿性溶液，達(dá)到酸堿中和的目的，水泵在冷卻系統(tǒng)清潔過程中維持一定的壓力狀態(tài)，確保系統(tǒng)整體徹底沖刷，優(yōu)化冷卻系統(tǒng)的除垢效果。若冷卻系統(tǒng)部分構(gòu)件水垢過多無法常規(guī)清洗則需考慮更換或拆卸清洗。在清洗的同時(shí)要做好結(jié)構(gòu)檢修工作，關(guān)鍵在于及時(shí)替換破損、老舊、不牢固的元件，使散熱器、水泵、節(jié)溫器等部件均能處于穩(wěn)定狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)維修目標(biāo)。

3.3 重視車輛日常保養(yǎng)

發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)常見舉措有以下四個(gè)方面：一是定期清潔水箱，以免水垢、銹跡給冷卻系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)帶來不良影響，使系統(tǒng)散熱作用更佳，降低發(fā)動(dòng)機(jī)過熱現(xiàn)象發(fā)生概率；二是定期更換濾芯及機(jī)油，以免發(fā)動(dòng)機(jī)因油質(zhì)變化而引發(fā)故障；三是制定良好的保養(yǎng)計(jì)劃，根據(jù)汽車行駛的公里數(shù)提出養(yǎng)護(hù)要求，恰當(dāng)選擇發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油，冷卻液需保持清潔，其目的是優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱性能，定期清潔氣路及油路，保障進(jìn)氣及進(jìn)油管路暢通；四是冷車狀態(tài)下開啟發(fā)動(dòng)機(jī)需預(yù)熱，使發(fā)動(dòng)機(jī)能盡快達(dá)到理想的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性并降低冷卻系統(tǒng)內(nèi)部元件受損概率[10-16]。

4 結(jié)語

綜上所述，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障會(huì)縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命、埋下安全隱患、降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性，甚至?xí)l(fā)交通事故。基于此，人們需重視發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)故障檢查及維修，在了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)上從溫度過熱、水溫過低、冷卻液異常消耗、冷卻液泄漏角度切入有針對(duì)性地檢測故障，在維修中需有效運(yùn)用簡單且高效的方法，定期清理冷卻系統(tǒng)，注重車輛日常保養(yǎng)，有效保障汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)安全穩(wěn)定。