汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的維護(hù)檢修

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1、汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的維護(hù)檢修 摘要 對汽車電控發(fā)動機故障原因的分析和尋找需要較高的技術(shù)水平，尤其是油、氣路故障，因為油、氣路故障是電噴發(fā)動機故障自診斷系統(tǒng)所難以診斷的，同時，在電控發(fā)動機故障中也是故障率相對較高的。將針對電噴發(fā)動機各種油路、氣路故障展開討論，提出相關(guān)故障排除及相應(yīng)維修建議。 本文論述了冷卻系統(tǒng)的作用、組成、主要構(gòu)造、工作原理、日常維護(hù)、故障的檢測步驟和排除方法，同時論述了冷卻系統(tǒng)系統(tǒng)化、模塊化設(shè)計方法，以及冷卻系統(tǒng)的智能控制，并舉例做出簡單介紹。 汽車?yán)鋮s系統(tǒng)對汽車來說是至關(guān)重要的,發(fā)動機就如同人類的心臟,如果不好好保護(hù)就會受到威脅,現(xiàn)在隨著科技發(fā)

2、展,冷卻系統(tǒng)不象以往那樣只是單純的水冷循環(huán),現(xiàn)在冷卻系統(tǒng)智能控制很受歡迎,所以在以后的汽車發(fā)展中,單純的冷卻系統(tǒng)不會站主導(dǎo)位置了,雖然智能控制要求很高,但是在高級轎車中很實用,它代表著未來冷卻系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)方向,智能冷卻系統(tǒng)控制將會作為標(biāo)準(zhǔn)裝置在汽車上,未來一段時間在冷卻系統(tǒng)中將占主導(dǎo)位置;而智能控制將會提高發(fā)動機的使用壽命,保障汽車的安全行駛,提高人身安全等原因, 將來智能控制冷卻系統(tǒng)的發(fā)展將占主導(dǎo)位置。 關(guān)鍵詞：冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)維護(hù)，溫度設(shè)定點，冷卻系統(tǒng)智能控制 目 錄 摘 要1111 關(guān)鍵詞 1 1 引言2 2 冷卻系統(tǒng)的作用2 3 冷卻系統(tǒng)的組成

3、2 4 冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造及維護(hù)2 5 冷卻系統(tǒng)的工作原理4 6 冷卻系統(tǒng)的特點4 7 冷卻系統(tǒng)的檢修4 8冷卻系統(tǒng)智能控制6 8.1 系統(tǒng)組成6 8.2 單片機控制系統(tǒng)工作原理6 8.3 單片機系統(tǒng)控制工作過程6 結(jié)論10 謝辭11 參考文獻(xiàn) 12 引 言 如果一臺發(fā)動機,冷卻系統(tǒng)的維修率一直居高不下,往往會引起發(fā)動機其他構(gòu)件損壞,特別是隨著車輛行駛里程的增加,冷卻系統(tǒng)的工作效率逐漸下降,對發(fā)動機的整體工作能力產(chǎn)生較大影響,冷卻系統(tǒng)的重要性在于維護(hù)發(fā)動機常溫下工作,尤如人體的皮膚汗腺,如果有一天,人體的汗腺不能正常工作,那么身體內(nèi)的

4、熱量將無法散去,輕則產(chǎn)生中暑,重則休克。 冷卻系統(tǒng)的作用 冷卻系統(tǒng)的功用是帶走引擎因燃燒所產(chǎn)生的熱量，使引擎維持在正常的運轉(zhuǎn)溫度范圍內(nèi)。引擎依照冷卻的方式可分為氣冷式引擎及水冷式引擎，氣冷式引擎是靠引擎帶動風(fēng)扇及車輛行駛時的氣流來冷卻引擎；水冷式引擎則是靠冷卻水在引擎中循環(huán)來冷卻引擎。不論采何種方式冷卻，正常的冷卻系統(tǒng)必須確保引擎在各樣行駛環(huán)境都不致過熱。 冷卻系統(tǒng)的組成 水冷卻系統(tǒng)一般由散熱器、節(jié)溫器、水泵、水道、風(fēng)扇等組成。散熱器負(fù)責(zé)循環(huán)水的冷卻，它的水管和散熱片多用鋁材制成，鋁制水管做成扁平形狀，散熱片帶波紋狀，注重散熱性能，安裝方向垂直于空氣流動的方向，盡量做到風(fēng)阻要小

5、，冷卻效率要高。散熱器又分為橫流式和垂直流動兩種，空調(diào)冷凝器通常與其裝在一起。 水泵和節(jié)溫器 發(fā)動機是由冷卻液的循環(huán)來實現(xiàn)的，強制冷卻液循環(huán)的部件是水泵，它由曲軸皮帶帶動，推動冷卻液在整個系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。目前最先進(jìn)的水泵是寶馬新一代直六發(fā)動機上采用的電動水泵，它能精確的控制水泵的轉(zhuǎn)速，并有效的減少了對輸出功率的損耗。這些冷卻液對發(fā)動機的冷卻，要根據(jù)發(fā)動機的工作情況而隨時調(diào)節(jié)。當(dāng)發(fā)動機溫度低的時候，冷卻液就在發(fā)動機本身內(nèi)部做小循環(huán)，當(dāng)發(fā)動機溫度高的時候，冷卻液就在發(fā)動機—散熱器之間做大循環(huán)。實現(xiàn)冷卻液做不同循環(huán)的控制部件是節(jié)溫器?？梢詫⒐?jié)溫器看作一個閥門，其原理是利用可隨溫度伸縮的材

6、料（石蠟或乙醚之類的材料）做開關(guān)閥門，當(dāng)水溫高時材料膨脹頂開閥門，冷卻液進(jìn)行大循環(huán)，當(dāng)水溫低時材料收縮關(guān)閉閥門，冷卻液小循環(huán)。 空氣的流動 為了提高散熱器的冷卻能力，在散熱器后面安裝風(fēng)扇強制通風(fēng)。以前的轎車散熱器風(fēng)扇是由曲軸皮帶直接帶動的，發(fā)動機啟動它就要轉(zhuǎn)，不能視發(fā)動機溫度變化而變化，為了調(diào)節(jié)散熱器的冷卻力，要在散熱器上裝上活動百頁窗以控制風(fēng)力進(jìn)入。現(xiàn)在已經(jīng)普遍使用風(fēng)扇電磁離合器或者電子風(fēng)扇，當(dāng)水溫比較低時離合器與轉(zhuǎn)軸分離，風(fēng)扇不動，當(dāng)水溫比較高時由溫度傳感器接通電源，使離合器與轉(zhuǎn)軸接合，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。同樣，電子風(fēng)扇由電動機直接帶動，由溫度傳感器控制電動機運轉(zhuǎn)。這兩種形式的散熱器

7、電扇運轉(zhuǎn)實際上都由溫度傳感器控制。 散熱器 散熱器兼作儲水及散熱作用，再此之上還裝有膨脹水箱。因為單純依賴散熱器有幾個缺點，一是水泵吸水一側(cè)因壓力低而容易沸騰，水泵的葉輪容易穴蝕；二是氣水分離會產(chǎn)生氣阻；三是溫度高冷卻液容易沸騰。因此設(shè)計師就加裝了膨脹水箱，它的上下兩根水管分別與散熱器上部和水泵進(jìn)水口聯(lián)接，防止上述問題的產(chǎn)生。 冷卻介質(zhì) 雖然我們稱其為水冷但冷卻介質(zhì)并不是單純的水，而是由水、防凍液和各種專門用途的防腐劑組成的混合物，也稱為冷卻液。這些冷卻液中的防凍液含量占30%～50%，提高了液體的凝固點，防止在低溫下結(jié)冰而損壞發(fā)動機。整個冷卻系統(tǒng)并

8、不與大氣相通，相當(dāng)于高壓鍋的作用，水箱蓋則相當(dāng)于高壓閥，一般情況下，轎車?yán)鋮s液的允許工作溫度可達(dá)攝氏120度，提高傳熱能 冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造及維護(hù) 汽車發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)是保持發(fā)動機正常工作的重要部件，如果發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的維修率很高，就會引起發(fā)動機其他部件的損壞，使發(fā)動機的整體工作能力受到影響，因此，汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)就顯得尤為重要，那么，怎樣才能使汽車發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)保持良好的狀態(tài)呢？馳耐普的汽車美容養(yǎng)護(hù)專家告訴我們，正確堆護(hù)發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)，首先應(yīng)了解常用的水冷式發(fā)動機的主要部件： 第一、冷卻液，冷卻液指清潔的軟水，不是什么水都可以當(dāng)作冷卻液的，越嬌貴的車對水質(zhì)的要求越高

9、。比如，清澈的泉水，雖然清澈，看起來也干凈，但泉水中含有大量的礦物質(zhì)，如果加入發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)中，就會產(chǎn)生大量的水垢，影響冷卻系統(tǒng)正常作用的發(fā)揮，可見，冷卻液水質(zhì)的好壞是相當(dāng)重要的，國際上普遍使用的乙二醇型冷卻液是在軟化水中按比例添加防凍劑乙二醇，配以適量的金屬緩蝕劑、阻垢劑等添加劑進(jìn)行科學(xué)調(diào)和，達(dá)到冬季防凍、夏季防沸、且能防腐蝕、防水垢等作用。 1、防凍。用乙二醇配制的冷卻液最低可在-70℃環(huán)境下使用。市場上銷售的冷卻液，乙二醇濃度一般保持在33～50％之間，也就是冰點在-20℃～-45℃之間，往往根據(jù)不同地域的實際需要合理選擇，以滿足使用要求。 2、防沸。加到水中的乙二醇會

10、改變冷卻液的沸點。乙二醇濃度越高，冷卻液的沸點也就越高，-20℃時冷卻液的沸點為104.5℃，而-50℃時沸點達(dá)到108.5℃。如果冷卻系統(tǒng)采用壓力蓋，冷卻液的實際沸點會更高，即使在炎熱的夏天，也能有效的防止冷卻液“開鍋”。 3、防腐。冷卻液最主要的功能是防腐蝕。腐蝕是一種化學(xué)、電化學(xué)和浸蝕作用，逐步破壞冷卻系統(tǒng)內(nèi)的金屬表面，嚴(yán)重時可使冷卻系統(tǒng)的壁穿孔，引起冷卻液漏失，導(dǎo)致發(fā)動機損壞。使用去離子水及適當(dāng)?shù)奶砑觿┠芊乐垢鞣N腐蝕的出現(xiàn)。 4、防銹。銹蝕是由于冷卻系統(tǒng)內(nèi)的氧化作用造成的。熱量和濕氣使銹蝕的過程加速。銹蝕留下的殘余物會阻塞冷卻系統(tǒng)，加速磨損和降低熱傳導(dǎo)的效率。冷卻液中的

11、添加劑有助于防止冷卻系統(tǒng)通道內(nèi)銹蝕的出現(xiàn)。 5、防垢。水源中所含的各種雜質(zhì)，其中包括金屬離子、無機鹽等，決定了結(jié)垢和沉淀的形成，會大大地降低冷卻系統(tǒng)的導(dǎo)熱效率，在許多情況下會對發(fā)動機造成嚴(yán)重?fù)p害。冷卻液所使用的去離子水，可以避免結(jié)垢和沉淀的形成，從而保護(hù)發(fā)動機。 第二、汽缸水套，它相當(dāng)于發(fā)動機燃燒室周圍的水道，當(dāng)發(fā)動機產(chǎn)生大量的熱時，汽缸水套將發(fā)揮降溫的作用在發(fā)動機中，水和油的管道涇渭分明、互不干涉，如果發(fā)現(xiàn)冷卻液中有油，就說明水路和油路發(fā)生了穿孔現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)這種情況，水溫表的水溫會急劇上升，這時一定要及時采取措施。 第三、散熱水箱和冷卻風(fēng)扇，散熱水箱從外觀看

12、狀似蜂窩，做成這種形狀是為了增加水箱的散熱面積，以增強散熱效果；冷卻風(fēng)扇有在正面安裝的，也有在側(cè)面安裝的，汽車在高速行駛過程中，冷卻風(fēng)扇將外面的空氣吸引進(jìn)來，利用自然風(fēng)，起到冷卻的作用。冷卻系和空調(diào)冷凝器共同的風(fēng)扇是直流永磁電動機風(fēng)扇，用裝在散熱器上的溫度控制開關(guān)來控制，當(dāng)散熱器中冷卻液溫度下降至93℃-98℃時風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。由于電動風(fēng)扇的電源不受點火開關(guān)的控制，因此發(fā)動機熄火后，散熱器中液溫若高于88℃-93℃，電動風(fēng)扇運轉(zhuǎn)是不正常的。如果低于88℃時風(fēng)扇仍轉(zhuǎn)，則是不正常的；而溫度高于98℃時，仍不轉(zhuǎn)也是不正常的。當(dāng)溫度高于105℃時，溫控開關(guān)高溫部分接通，電源接通電動機便高速運轉(zhuǎn)；當(dāng)溫度達(dá)到1

13、20℃時，冷卻水溫過高，報警指示燈閃亮，為風(fēng)扇有故障或冷卻液不足。如電動機風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，先檢查和更換熔斷絲，或檢修溫控開關(guān)，必要時再查看電風(fēng)扇有無損壞。 第四、冷卻水泵和節(jié)溫器，冷卻液在冷卻系統(tǒng)中的流動，主要依靠冷卻水泵的動力；節(jié)溫器能感知發(fā)動機的工作溫度，低溫時，它封住水套中的水，令其在水套內(nèi)流動，當(dāng)達(dá)到一定溫度時再打開，讓水經(jīng)過散熱水箱，發(fā)揮散熱作用。這里值得說明的是，切勿將節(jié)溫器摘掉，否則會導(dǎo)致發(fā)動機過冷而難以啟動。正確維護(hù)發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)，應(yīng)了解經(jīng)常出現(xiàn)的幾種冷卻系統(tǒng)故障： 1、由于冷卻液水質(zhì)不好，水箱中經(jīng)常會出現(xiàn)銹污和水垢，它們積聚在水箱通道結(jié)合處、彎角處，阻礙水流暢通

14、，造成散熱不良，如果出現(xiàn)這種情況，應(yīng)及時清洗干凈，日常加水時，盡量加清潔軟水，如果用除垢防銹液，養(yǎng)護(hù)效果會更好，這里給您推薦馳耐普的S-510冷卻系快速除垢劑，它可以迅速溶解冷卻系統(tǒng)中形成的水垢、油泥和銹皮，恢復(fù)冷卻系統(tǒng)的功能，使冷卻液循環(huán)順暢，防止過熱、開鍋而引發(fā)的發(fā)動機損壞及動力不足；另外，馳耐普的S-520冷卻系防銹潤滑劑也是一款不錯的產(chǎn)品，它能防止冷卻系統(tǒng)銹蝕和腐蝕，有效抑制水垢生成，潤滑水泵、節(jié)溫器，消除水泵異響，保護(hù)銅、鋁、錫和其它金屬部件，延長水箱壽命，防止水箱開鍋，使發(fā)動機在正常溫度下工作。維護(hù)時清除冷卻系水垢措施:可采用2%苛性鈉水溶液加入冷卻系統(tǒng)，使汽車行駛一天后全部放出，

15、再用清水沖洗；然后再加入同樣苛性鈉溶液，使用一天后放凈，最后用清水沖凈即可。也可在冷卻系統(tǒng)中加滿清水后，從膨脹箱的加水口加入1kg蘇打，讓汽車行駛一天放凈后，使發(fā)動機低速運行，并不斷從加水口加入清水，即可徹底清除水垢。 2、漏水，只要是流體，都有泄漏的可能，汽缸水套中的水一旦發(fā)生泄漏，水溫表的水溫就會急劇上升，出現(xiàn)這種情況，您一定要及時采取必要的措施，以免發(fā)生不必要的麻煩，這里給您介紹馳耐普的S-530冷卻系止漏劑，它對于冷卻系統(tǒng)的修復(fù)和保護(hù)作用等同于“99超強修復(fù)劑”和“S-201”，對于發(fā)動機的修復(fù)和保護(hù)，對于阻止水箱、散熱器、水泵、節(jié)溫器等部件的滲漏是獨到的，它可與任何冷卻液

16、相融使用，并可減緩冷卻系統(tǒng)雜質(zhì)的產(chǎn)生。 總的來講，冷卻系統(tǒng)還有很多故障，不能一一列舉。一般情況下，各位車主應(yīng)遵循這樣一個原則，車輛每行駛1000千米，就應(yīng)查看一下發(fā)動機的工作情況。另外，汽車剛停車時，不可立即打開水箱蓋，以免出現(xiàn)燙傷的情況。 冷卻系統(tǒng)工作原理 冷卻系的功用就是使發(fā)動機在任何工況下都得到適度的冷卻,從而保持在適宜的溫度(冷卻液溫度)下工作。 夏利TJ376Q型發(fā)動機采用閉式強制循環(huán)水冷卻系,其組成如圖所示。 圖1-1 發(fā)動機的冷卻系 (A)冷卻系的布置示意圖;(b)發(fā)動機機體內(nèi)的水套 l-風(fēng)扇;2-散熱器;3-散熱器出水管;4-水泵;5-節(jié)溫器;6

17、-進(jìn)氣管；7-風(fēng)扇電機控制開關(guān);8-空閥散熱器進(jìn)水管;9-旁通軟管;10-蓄電池;11-點火開關(guān);12-膨脹水箱;13-空調(diào)散熱器出水管;14-散熱器進(jìn)水管;l5—風(fēng)扇電機;I6-進(jìn)氣管底部水套；17-氣缸蓋水套;l8-氣缸體水套;A-到空調(diào)散熱器去;B-由空調(diào)散熱器來 當(dāng)發(fā)動機工作時,在水泵4的作用下,進(jìn)入水泵4中的冷卻液被壓入缸體水套l8中,并進(jìn)入缸蓋水套l7中,然后經(jīng)缸蓋側(cè)向水道進(jìn)入進(jìn)氣管底部的水套16中,對進(jìn)氣管6進(jìn)行加熱,以促進(jìn)其中的混合氣中的汽油蒸發(fā)、混合。在進(jìn)氣管6的后端裝有節(jié)溫器5,在冷卻液溫度低于82℃時,節(jié)溫器閥門關(guān)閉,冷卻液僅經(jīng)空調(diào)散熱器進(jìn)水管8、空調(diào)散熱器、空

18、調(diào)散熱器出水管l3流入散熱器出水管3。如果空調(diào)暖風(fēng)開關(guān)處于關(guān)閉,冷卻液則不流經(jīng)空調(diào)散熱器,而直接由空調(diào)散熱器進(jìn)水管8經(jīng)旁通管9流進(jìn)散熱器出水管3,最后進(jìn)入水泵4,即進(jìn)行小循環(huán);在冷卻液溫度高于82℃時,節(jié)溫器閥門打開,冷卻液除進(jìn)行上述小循環(huán)外,還經(jīng)散熱器進(jìn)水管8流入散熱器2中冷卻降溫,再沿散熱器出水管3流入水泵4,即進(jìn)行大循環(huán)。冷卻液如此不斷地循環(huán)流動,就使得發(fā)動機能在適宜的溫度下進(jìn)行工作。 冷卻液的循環(huán)路線如圖2-2所示。 圖2-2 冷卻液循環(huán)路線示意圖 圖3-3 散熱器蓋 （A）壓力閥打開； （B）真空閥打開 1-溢流管；2-壓力閥彈簧；3-壓力閥；4-散熱器加水口

19、；5-真空閥 冷卻系統(tǒng)的特點 傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的作用是可靠地保護(hù)發(fā)動機，而還應(yīng)具有改善燃料經(jīng)濟性和降低排放的作用。為此，現(xiàn)代冷卻系統(tǒng)要綜合考慮下面的因素：發(fā)動機內(nèi)部的摩擦損失；冷卻系統(tǒng)水泵的功率；燃燒邊界條件，如燃燒室溫度、充量密度、充量溫度。 先進(jìn)的冷卻系統(tǒng)采用系統(tǒng)化、模塊化設(shè)計方法，統(tǒng)籌考慮每項影響因素，使冷卻系統(tǒng)既保證發(fā)動機正常工作，又提高發(fā)動機效率和減少排放。 6.1 溫度設(shè)定點 發(fā)動機工作溫度的極限值取決于排氣門周圍區(qū)域最高溫度。最理想的情況是按金屬溫度而不是冷卻液溫度控制冷卻系統(tǒng)，這樣才能更好地保護(hù)發(fā)動機。由于冷卻系統(tǒng)設(shè)定的冷卻溫度是以滿負(fù)荷時

20、最大散熱率為基礎(chǔ)，因此，發(fā)動機和冷卻系統(tǒng)在部分負(fù)荷時處于不太理想狀態(tài)，如市區(qū)行駛和低速行駛時，會產(chǎn)生高油耗和排放。 通過改變冷卻液溫度設(shè)定點可改善發(fā)動機和冷卻系統(tǒng)在部分負(fù)荷時的性能。根據(jù)排氣門周圍區(qū)域溫度極限值，可升高或降低冷卻液或金屬溫度設(shè)定點。升高或降低溫度點都各有特點，這取決于希望達(dá)到的目的。 6.2 提高溫度設(shè)定點 提高工作溫度設(shè)定點是一種比較受歡迎的方法。提高溫度有許多優(yōu)點，它直接影響發(fā)動機損耗和冷卻系統(tǒng)的效果以及發(fā)動機排放物的形成。提高工作溫度將提高發(fā)動機機油溫度，降低發(fā)動機摩擦磨損，降低發(fā)動機燃油消耗。 研究表明，發(fā)動機工作溫度對摩擦損失有很大

21、影響。將冷卻液排出溫度提高到150℃，使氣缸溫度升高到195℃，油耗則下降4%-6%。將冷卻液溫度保持在90-115℃范圍內(nèi)，使發(fā)動機機油的最高溫度為140℃，則油耗在部分負(fù)荷時下降10%。 提高工作溫度也明顯影響冷卻系統(tǒng)的效能。提高冷卻液或金屬溫度會改善發(fā)動機和散熱氣熱傳遞傳遞的效果，降低冷卻液的流速，減小水泵的額定功率，從而降低發(fā)動機的功率消耗。此外，可采用不同的方式，進(jìn)一步減小冷卻液的流速。 6.3 降低溫度設(shè)定點 降低冷卻系統(tǒng)的工作溫度可提高發(fā)動機充氣效率，降低進(jìn)氣溫度。這對燃燒過程、燃油效率及排放有利。降低溫度設(shè)定點可以節(jié)省發(fā)動機運行成本，提高部件使用壽命。 研究表明，若氣缸蓋溫度降低到50℃，點火提前角可提前3℃A而不發(fā)生爆震，充氣效率提高2%，發(fā)動機工作特性改善，有助于優(yōu)化壓縮比和參數(shù)選擇，取得更好的燃油效率和排放性能。 冷卻系統(tǒng)的檢修 常見引起發(fā)動機過熱的原因有:冷卻空氣流量減少(如散熱器阻塞等)；散熱風(fēng)扇不工作；低速上坡，環(huán)境溫度過高；V型皮帶過松，轉(zhuǎn)動效率差；以及缸體有水垢，節(jié)溫器失效，水泵損壞，熱敏開關(guān)失靈等。 7