簡述發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的構造與維修

1、摘要現(xiàn)代汽車維修技術的科技含量已越來越高,從電子產品在汽車上的應用,到現(xiàn)代汽車診斷設備的使用、互聯(lián)網在汽車維修資訊上的應用,以及維修管理軟件在汽車維修企業(yè)發(fā)揮的作用等,處處體現(xiàn)現(xiàn)代汽車維修的高科技特征。本文論述了冷卻系統(tǒng)的作用、組成、主要構造、工作原理、日常維護、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、模塊化設計方法，以及冷卻系統(tǒng)的智能控制，并舉例做出簡單介紹。 關鍵詞：冷卻系統(tǒng)   冷卻系統(tǒng)維護   溫度設定點   冷卻系統(tǒng)控制目 錄摘要1ABSTRACT1第一章發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的介紹31.1冷卻系簡介31.2冷卻系統(tǒng)的作

2、用3第二章 冷卻系統(tǒng)的基本構造42.1冷卻系統(tǒng)的重要性42.2冷卻系統(tǒng)的工作原理62.3冷卻系統(tǒng)的構造及其作用7第三章 冷卻系用的維修93.1冷卻系統(tǒng)的控制113.2單片控制系統(tǒng)的工作原理123.2.1單片機系統(tǒng)控制過程13結語14參考文獻15致謝16第一章 發(fā)動機冷卻系的介紹1.1冷卻系簡介發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的作用是對在高溫條件下工作的發(fā)動機零件進行冷卻，保證發(fā)動機在適宜的溫度范圍內工作。目前，汽車上廣泛采用的水冷式發(fā)動機正常工作溫度（冷卻液溫度）一般為8090。發(fā)動機工作時，氣缸內的氣體溫度高達2500，若不及時冷卻，會使零部件溫度過高，受熱膨脹過大，影響正常的配合間隙，導致活塞“咬缸”、軸瓦

3、“抱軸”、柴油機因柱塞卡死而“飛車”等嚴重事故；還會使發(fā)動機工作過程惡化，容易產生爆燃；零部件的機械強度下降；機油變質，潤滑不良，零件磨損加劇等。最終導致發(fā)動機動力性、經濟性、可靠性、耐久性及排放性能的全面下降。發(fā)動機工作溫度過低，又會造成著火燃燒條件變差，起動困難；發(fā)動機工作粗暴；散熱損失及摩擦損失增加；零件磨損加劇；CO及HC排放增加，排放惡化等；導致發(fā)動機功率下降及燃油消耗率增加。1.2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生的熱量，使引擎維持在正常的運轉溫度范圍內。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扇及車輛行駛時的氣流來冷卻引擎；水冷式引

4、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。第二章 冷卻系統(tǒng)的基本構造2.1冷卻系統(tǒng)的重要性汽車發(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)護專家告訴我們，正確堆護發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)，首先應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作冷卻液的，越嬌貴的車對水質的要求越高

5、。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，如果加入發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)中，就會產生大量的水垢，影響冷卻系統(tǒng)正常作用的發(fā)揮，可見，冷卻液水質的好壞是相當重要的，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、阻垢劑等添加劑進行科學調和，達到冬季防凍、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3350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改變冷卻液的沸點。乙二醇濃度越高

6、，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、電化學和浸蝕作用，逐步破壞冷卻系統(tǒng)內的金屬表面，嚴重時可使冷卻系統(tǒng)的壁穿孔，引起冷卻液漏失，導致發(fā)動機損壞。使用去離子水及適當?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的效率。冷卻液中的添加劑有助于防止冷卻系統(tǒng)通道內銹蝕的出現(xiàn)。5、防垢。水源中所

7、含的各種雜質，其中包括金屬離子、無機鹽等，決定了結垢和沉淀的形成，會大大地降低冷卻系統(tǒng)的導熱效率，在許多情況下會對發(fā)動機造成嚴重損害。冷卻液所使用的去離子水，可以避免結垢和沉淀的形成，從而保護發(fā)動機。第二、汽缸水套，它相當于發(fā)動機燃燒室周圍的水道，當發(fā)動機產生大量的熱時，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、散熱水箱和冷卻風扇，散熱水箱從外觀看狀似蜂窩，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；冷卻風扇有在正面安裝的，也有在側面

8、安裝的，汽車在高速行駛過程中，冷卻風扇將外面的空氣吸引進來，利用自然風，起到冷卻的作用。冷卻系和空調冷凝器共同的風扇是直流永磁電動機風扇，用裝在散熱器上的溫度控制開關來控制，當散熱器中冷卻液溫度下降至93-98時風扇停轉。由于電動風扇的電源不受點火開關的控制，因此發(fā)動機熄火后，散熱器中液溫若高于88-93，電動風扇運轉是不正常的。如果低于88時風扇仍轉，則是不正常的；而溫度高于98時，仍不轉也是不正常的。當溫度高于105時，溫控開關高溫部分接通，電源接通電動機便高速運轉；當溫度達到120時，冷卻水溫過高，報警指示燈閃亮，為風扇有故障或冷卻液不足。如電動機風扇不轉，先檢查和更換熔斷絲，或檢修溫控

9、開關，必要時再查看電風扇有無損壞。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，令其在水套內流動，當達到一定溫度時再打開，讓水經過散熱水箱，發(fā)揮散熱作用。這里值得說明的是，切勿將節(jié)溫器摘掉，否則會導致發(fā)動機過冷而難以啟動。正確維護發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)，應了解經常出現(xiàn)的幾種冷卻系統(tǒng)故障：1、由于冷卻液水質不好，水箱中經常會出現(xiàn)銹污和水垢，它們積聚在水箱通道結合處、彎角處，阻礙水流暢通，造成散熱不良，如果出現(xiàn)這種情況，應及時清洗干凈，日常加水時，盡量加清潔軟水，如果用除垢防銹液，養(yǎng)護效果會更好。2、漏水，只要是流體，都

10、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。2.2冷卻系統(tǒng)的工作原理冷卻系統(tǒng)的主要工作是將熱量散發(fā)到空氣中以防止發(fā)動機過熱，但冷卻系統(tǒng)還有其他重要作用。汽車中的發(fā)動機在適當?shù)母邷貭顟B(tài)下運行狀況最好。如果發(fā)動機變冷，就會加快組件的磨損，從而使發(fā)動機效率降低并且排放出更多污染物。因此，冷卻系統(tǒng)的另一重要作用是使發(fā)動機盡快升溫，并使其保持恒溫。 汽車冷卻系統(tǒng)分為兩種類型：液冷和風冷。液冷液冷汽車的冷卻系統(tǒng)通過發(fā)動機中的管道和通路進行液體的循環(huán)。當液體流經高溫發(fā)動機時會吸收熱量，從而降低發(fā)動機的溫度。液體

11、流過發(fā)動機后，轉而流向熱交換器(或散熱器)，液體中的熱量通過熱交換器散發(fā)到空氣中。風冷某些早期的汽車采用風冷技術，但現(xiàn)代的汽車幾乎不使用這種方法了。這種冷卻方法不是在發(fā)動機中進行液體循環(huán)，而是通過發(fā)動機缸體表面附著的鋁片對氣缸進行散熱。一個功率強大的風扇向這些鋁片吹風，使其向空氣中散熱，從而達到冷卻發(fā)動機的目的。因為大多數(shù)汽車采用的是液冷，管道系統(tǒng)汽車中的冷卻系統(tǒng)中有大量管道。2.3冷卻系統(tǒng)的構造與其作用汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)為強制循環(huán)水冷系，即利用水泵提高冷卻液的壓力，強制冷卻液在發(fā)動機中循環(huán)流動。冷卻系主要由水泵、散熱器、冷卻風扇、補償水箱、節(jié)溫器、發(fā)動機機體和氣缸蓋中的水套以及附屬裝置等組成

12、。1.冷卻液冷卻液又稱防凍液，是由防凍添加劑及防止金屬產生銹蝕的添加劑和水組成的液體。它需要具有防凍性，防蝕性，熱傳導性和不變質的性能?，F(xiàn)在經常使用乙二醇為主要成分，加有防腐蝕添加及水的防凍液。2.節(jié)溫器從介紹冷卻循環(huán)時，可以看出節(jié)溫器是決定走“冷車循環(huán)”，還是“正常循環(huán)”的。節(jié)溫器在80后開啟，95時開度最大。節(jié)溫器不能關閉，會使循環(huán)從開始就進入“正常循環(huán)”，這樣就造成發(fā)動機不能盡快達到或無法達到正常溫度。節(jié)溫器不能開啟或開啟不靈活，會使冷卻液無法經過散熱器循環(huán)，造成溫度過高，或時高時正常。如果因節(jié)溫器不能開啟而引起過熱時，散熱器上下兩水管的溫度和壓力會有所不同。3.水泵水泵的作用是對冷卻液

13、加壓，保證其在冷卻系中循環(huán)流動。水泵的故障通常為水封的損壞造成漏液，軸承毛病使轉動不正常或出聲。在出現(xiàn)發(fā)動機過熱現(xiàn)象時，最先應該注意的是水泵皮帶，檢查皮帶是否斷裂或松動。4.散熱器發(fā)動機工作時，冷卻液在散熱器芯內流動，空氣在散熱器芯外通過，熱的冷卻液由于向空氣散熱而變冷。散熱器上還有一個重要的小零件，就是散熱器蓋，這小零件很容易被忽略。隨著溫度變化，冷卻液會“熱脹冷縮”，散熱器器因冷卻液的膨脹而內壓增大，內壓到一定時，散熱器蓋開啟，冷卻液流到蓄液罐;當溫度降低，冷卻液回流入散熱器。如果蓄液罐中的冷卻液不見減少，散熱器液面卻有降低，那么，散熱器蓋就沒有工作!5.散熱風扇正常行駛中，高速氣流已足以

14、散熱，風扇一般不會在這時候工作;但在慢速和原地運行時，風扇就可能轉動來助散熱器散熱。風扇的起動由水溫感應器控制。6.水溫感應器水溫感應器其實是一個溫度開關，當發(fā)動機進水溫度超出90以上，水溫感應器將接通風扇電路。如果循環(huán)正常，而溫度升高時，風扇不轉，水溫感應器和風扇本身就需要檢查。7.蓄液罐蓄液罐的作用是補充冷卻液和緩沖“熱脹冷縮”的變化，所以不要加液過滿。如果蓄液罐完全用空，就不能僅僅在罐中加液，需要開啟散熱器蓋檢查液面并添加冷卻液，不然蓄液罐就失去功用。8.采暖裝置采暖裝置在車內，一般不太出問題,但也會有例外情況。從循環(huán)系統(tǒng)的介紹可以看出，此循環(huán)系統(tǒng)不受節(jié)溫器的控制，所以冷車的時候打開暖氣

15、，這個循環(huán)是會對發(fā)動機的升溫有稍延后的影響，但是，影響實在不大，不用為了讓發(fā)動機升溫而使人凍著。也正因為這循環(huán)的特點，在發(fā)動機出現(xiàn)過熱的緊急情況下，打開車窗，暖氣開大最大，對發(fā)動機的降溫會有一定的幫助。第三章 冷卻系統(tǒng)的維修常見引起發(fā)動機過熱的原因有:冷卻空氣流量減少(如散熱器阻塞等)；散熱風扇不工作；低速上坡，環(huán)境溫度過高；V型皮帶過松，轉動效率差；以及缸體有水垢，節(jié)溫器失效，水泵損壞，熱敏開關失靈等。發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)經常出現(xiàn)的幾種冷卻系統(tǒng)故障以及維修方案： 1、由于冷卻液水質不好，水箱中經常會出現(xiàn)銹污和水垢，它們積聚在水箱通道結合處、彎角處，阻礙水流暢通，造成散熱不良，如果出現(xiàn)這種情況，應

16、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，再用清水沖洗;然后再加入同樣苛性鈉溶

17、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)的修復和保護作用等同于“99超強修復劑”和“S-201”，對于發(fā)動機的修復和保護，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，它可與任何冷卻液相融使用，并可減緩冷卻系統(tǒng)雜質的產生?？偟膩碇v，

18、冷卻系統(tǒng)還有很多故障，不能一一列舉。一般情況下，各位車主應遵循這樣一個原則，車輛每行駛1000千米，就應查看一下發(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。 汽車發(fā)動機冷卻系統(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);散熱風扇不工作;低速上坡，環(huán)境溫度過高;V型皮帶過松，轉動效率差;以及缸體有水垢，節(jié)溫器失效，水泵損壞，熱敏開關失靈等。為防止冷卻液溫度過高，在使用中必須保持散熱器和水套清潔、冷卻液數(shù)量充足、風扇皮帶張緊適當，以防發(fā)動機在負荷工作時間過長。必須注意以下要點: 1.保持冷卻系(尤其散熱器)外部和內部清潔，是提高散熱效能

19、的重要條件。散熱器外部沾有泥污或碰撞變形，均合影響風量流通，使冷卻液溫度過高，必要時清洗或修復。 2.按規(guī)定使用防凍冷卻液，保持冷卻液數(shù)量充足。正確的冷卻液液面高度:當發(fā)動機處于冷態(tài)時，冷卻液液面在膨脹箱內，位于最高和最低標志之間。膨脹箱內裝有自動液位報警傳感器，當箱內液面過低時、位于儀表板上的冷卻液溫度報警燈問爍，應及時予以添加。 3.應保持風扇皮帶張緊力適當，風扇正常工作。皮帶過松影響水循環(huán)，加劇其磨損;過緊易損壞軸承。 4.熱敏開關連接良好，若有松動會影響風扇換檔變速及正常運轉;如果發(fā)現(xiàn)冷卻系溢水，應及時檢查節(jié)溫器技術狀況。 5.防止發(fā)動機大負荷、長時間工作，以免水溫過高;上坡及時換檔，

20、減輕負荷。汽車長時間坡道行駛、擋住低或是環(huán)境溫度較高時，應注意散熱。更換冷卻液時，將儀表板的暖風開關撥至右端使暖風控制閥全開，拆下冷卻液膨脹箱蓋，松開水泵口軟管夾箍，拉出冷卻液軟管，放出冷卻液后再將軟管夾箍擰緊。在膨脹箱中加入冷卻液，直到液面高度與最高標志齊平為止。擰緊膨脹箱蓋。啟動發(fā)動機，直到風扇運轉，將發(fā)動機熄火，檢查冷卻液高度，必要時補充。膨脹箱內冷卻液不能注滿，加注1/2即可，一般使用2年左右更換一次。冬季冷卻系統(tǒng)中最常見的就是發(fā)動機的缸體和水箱被凍裂。造成這一嚴重后果的主要原因就是車主沒有使用或選擇合適的防凍液。在冬季發(fā)動機停止工作時：氣溫如果低于0，會使水結冰而膨脹;氣溫如果低于所

21、選擇防凍液的冰點也會使水結冰而膨脹，從而導致水箱凍裂，發(fā)動機不能運轉3.1冷卻系統(tǒng)的控制系統(tǒng)由于汽車運行過程中產生強烈的振動、熱輻射和電磁干擾，因此對該系統(tǒng)電路有特殊要求：1.電路要有較高的抗振動能力，以適應不同路況、車況的要求。提高系統(tǒng)整體的可靠性和穩(wěn)定性。2.電路應采取有效的防護隔離措施，以提高其抗干擾能力。該系統(tǒng)由電控冷卻風扇、電控節(jié)溫器、電控導風板、微控制機構組成。電控冷卻風扇由電動機驅動；電控節(jié)溫器利用電加熱引起雙金屬片變形，由雙金屬片變形帶動節(jié)溫閥旋轉運動，來改變大小循環(huán)；電控導風板由雙向電動機通過傳動機構使之打開或關閉；微控制機構是利用89C51開發(fā)的單片機控制系統(tǒng)。 

22、這種汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)智能控制裝置實現(xiàn)了汽車發(fā)動機散熱能力控制的智能化，可以精確、自動地調節(jié)冷卻液的溫度，把發(fā)動機的工作溫度限制在最佳階段，延長發(fā)動機的使用壽命，提高發(fā)動機的工作效率，減少發(fā)動機的故障率。該控制系統(tǒng)可根據(jù)汽車的行駛速度、發(fā)動機的冷卻水溫來綜合控制冷卻系統(tǒng)，從而可達到減少電耗7%-10%、減少油耗10%的效果。性能穩(wěn)定，工作可靠，節(jié)能潛力大，具有良好的推廣前景。3.2單片機控制系統(tǒng)工作原理由溫度傳感器感受發(fā)動機水溫的變化，同時把溫度信號轉變?yōu)橥涑煞幢汝P系的電壓模擬信號。這些信號經過處理(電容器低通濾波、校正和電壓跟隨器耦合)送入A/D轉換器(ADC0809)中INO信號通道。由

23、A/D轉換器把采集來的模擬電壓信號轉換為數(shù)字信號并讀入單片機，89C510單片機89C51根據(jù)不同的輸入信號分析處理去控制驅動電路，實現(xiàn)對節(jié)溫器繼電器、導風板繼電器和風扇繼電器的控制。即可實現(xiàn)對發(fā)動機冷卻能力的智能控制。單片機系統(tǒng)控制工作過程當發(fā)動機預熱時(發(fā)動機水溫(70)，單片機根據(jù)檢測來的溫度數(shù)據(jù)處理分析向執(zhí)行元件發(fā)出控制信號，使其完成如下操作。a.電控冷卻風扇不工作；b.電控導風板關閉狀態(tài)；c.電控節(jié)溫器處于小循環(huán)狀態(tài)。由于導風板關閉，冷卻風扇不工作，以至冷卻空氣不能進入散熱器；同時節(jié)溫器處于小循環(huán)(加熱電阻絲通電)，發(fā)動機水溫上升很快。當水溫升至75，單片機根據(jù)檢測來的溫度數(shù)據(jù)處理分析向執(zhí)行元件發(fā)出控制信號，使電控節(jié)溫器的加熱電阻絲斷電(讓其進入大循環(huán)控制狀態(tài))。當水溫達到80時，單片機又發(fā)出指令，使電控導風板處于敞開狀態(tài)。此時可充分利用汽車行駛迎面風對散熱器的冷卻作用，盡量減少冷卻風扇的工作時間。當水溫高達95時，單片機經數(shù)據(jù)分析發(fā)出控制指令使電控冷卻風扇工作，而讓節(jié)溫器仍處于大循環(huán)狀態(tài)，導風板仍處于敞開狀態(tài)。這時冷卻系統(tǒng)的冷卻能力最大，實現(xiàn)快速降溫。