技師論文--淺談發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高故障診斷與分析

1、目 錄前 言2一、冷卻系統(tǒng)的作用、組成與工作原理 31.1冷卻系統(tǒng)的作用.31.2冷卻系統(tǒng)的組成.31.2.1水泵和節(jié)溫器31.2.2空氣的流動(dòng)31.2.3散熱器41.2.4冷卻介質(zhì)41.3冷卻系統(tǒng)的工作原理4二、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高故障診斷與分析 62.1發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高故障診斷流程圖62.2檢修發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高故障原因分析72.2.1故障現(xiàn)象72.2.2故障原因72.2.3故障診斷8三、冷卻系故障診斷實(shí)例93.1案例一：本田雅閣93.2案例二：桑塔納LX型轎車(chē)9參考文獻(xiàn)10淺談發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高故障診斷與分析前 言汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)對(duì)汽車(chē)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，發(fā)動(dòng)機(jī)就如同人類(lèi)的心臟，如果不好好保護(hù)就會(huì)受到威脅，隨

2、著人民生活水平的提高，汽車(chē)的逐漸普及，汽車(chē)的維修也成為主導(dǎo)力量, 讓自己的汽車(chē)不受到疾病的折磨，保障汽車(chē)的安全行駛，提高安全等原因，了解基本的汽車(chē)保養(yǎng)和維修是必備知識(shí)。水冷卻系出現(xiàn)故障后，無(wú)法保證發(fā)動(dòng)機(jī)的適度冷卻而出現(xiàn)冷卻不足（水溫高），或冷卻過(guò)度（水溫低）的現(xiàn)象，二者都會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降，磨損加劇。因此，對(duì)水冷卻系及時(shí)診斷出故障發(fā)生的部位并予以排除，已成為汽車(chē)維修的重要課題之一。水冷系的故障現(xiàn)象主要表現(xiàn)在水溫不正常（過(guò)低或過(guò)高）和冷卻液泄漏兩方面。其中水溫不正常的原因可能是由于冷卻系的故障引起的，也可能是其他系統(tǒng)的故障所致（如發(fā)火時(shí)間過(guò)早或過(guò)晚、混合氣濃度不正常、潤(rùn)滑能力不足以及發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)

3、間超負(fù)荷等），所以，應(yīng)進(jìn)行綜合診斷。其中冷卻系故障診斷與排除是本次探究的重點(diǎn)。共分為3大部分，第一部分是冷卻系統(tǒng)的作用、組成與工作原理的闡述；第二部分發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高故障診斷與分析；第三部分冷卻系故障診斷實(shí)例。一、冷卻系統(tǒng)的作用、組成與工作原理1.1冷卻系統(tǒng)的作用若發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻不足，會(huì)使氣缸充氣量減少和出現(xiàn)早燃和爆燃等燃燒不正?，F(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)功率將下降，且發(fā)動(dòng)機(jī)零件也會(huì)因潤(rùn)滑不良而加速磨損。但若冷卻過(guò)度，一方面由于熱量散失過(guò)多，使轉(zhuǎn)變成有用功的熱量減少，另一方面由于混合氣與冷卻壁接觸，使其中原已汽化的燃油又凝結(jié)并流到曲軸箱內(nèi)，不僅增加了燃油消耗，且使機(jī)油變稀而影響潤(rùn)滑，結(jié)果也將使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，磨損

4、加劇。汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)的作用是使工作中的發(fā)動(dòng)機(jī)得到適度的冷卻，從而保持在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。1.2冷卻系統(tǒng)的組成水冷卻系統(tǒng)一般由冷卻裝置（水泵、風(fēng)扇、散熱器等）、冷卻強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置（節(jié)溫器、風(fēng)扇離合器、百葉窗）和水溫顯示裝置（水溫表、水溫傳感器）三個(gè)部分所構(gòu)成。1.2.1水泵和節(jié)溫器發(fā)動(dòng)機(jī)是由冷卻液的循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，強(qiáng)制冷卻液循環(huán)的部件是水泵，它由曲軸皮帶帶動(dòng)，推動(dòng)冷卻液在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低的時(shí)候，冷卻液就在發(fā)動(dòng)機(jī)本身內(nèi)部做小循環(huán)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高的時(shí)候，冷卻液就在發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器之間做大循環(huán)。實(shí)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(gè)閥門(mén)，其原理是利用可隨溫度伸縮的材料（

5、石蠟或乙醚之類(lèi)的材料）做開(kāi)關(guān)閥門(mén)，當(dāng)水溫高時(shí)材料膨脹頂開(kāi)閥門(mén)，冷卻液進(jìn)行大循環(huán)，當(dāng)水溫低時(shí)材料收縮關(guān)閉閥門(mén)，冷卻液小循環(huán)。1.2.2 空氣的流動(dòng) 為了提高散熱器的冷卻能力，在散熱器后面安裝風(fēng)扇強(qiáng)制通風(fēng)。以前的轎車(chē)散熱器風(fēng)扇是由曲軸皮帶直接帶動(dòng)的，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)它就要轉(zhuǎn)，不能視發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)百頁(yè)窗以控制風(fēng)力進(jìn)入?，F(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(shí)離合器與轉(zhuǎn)軸分離，風(fēng)扇不動(dòng)，當(dāng)水溫比較高時(shí)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(dòng)。同樣，電子風(fēng)扇由電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)，由溫度傳感器控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。這兩種形式的散熱器電扇運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)

6、際上都由溫度傳感器控制。1.2.3 散熱器散熱器兼作儲(chǔ)水及散熱作用，再此之上還裝有補(bǔ)償水桶。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。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(dòng)的方向，盡量做到風(fēng)阻要小，冷卻效率要高。散熱器又分為橫流式和垂直流動(dòng)兩種，空調(diào)冷凝器通常與其裝在一起。1.2.4 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(mén)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(diǎn)，防止在低溫下結(jié)冰而損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。整個(gè)冷

7、卻系統(tǒng)并不與大氣相通，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(chē)?yán)鋮s液的允許工作溫度可達(dá)攝氏120度，提高傳熱能力。1.3冷卻系統(tǒng)的工作原理冷卻系的功用就是使發(fā)動(dòng)機(jī)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。發(fā)動(dòng)機(jī)水冷系統(tǒng)組成如圖1-1所示。冷卻液在強(qiáng)制循環(huán)水冷系中的流動(dòng)如圖1-2所示。圖1-1 發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系1-散熱器;2-散熱器蓋;3-補(bǔ)償水桶;4-散熱器出水軟管;5-風(fēng)扇傳動(dòng)帶;6-暖風(fēng)機(jī)出水軟管；7-管箍;8-暖風(fēng)機(jī)芯;9-暖風(fēng)機(jī)進(jìn)水軟管;10-節(jié)溫器;11-水泵;12-冷卻風(fēng)扇;13-護(hù)水圈;14-散熱器進(jìn)水軟管 圖1-2 冷卻液在強(qiáng)制循環(huán)

8、水冷系中的流動(dòng)1-百葉窗;2-散熱器;3-散熱器蓋;4-風(fēng)扇;5-水泵;6-節(jié)溫器；7-氣缸蓋水套;8-水溫表;9-水溫傳感器;10-機(jī)體水套;11-分水管;12-放水閥 循環(huán)水流動(dòng)路線如圖1-2所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),在水泵的作用下,進(jìn)入水泵中的冷卻液被壓入缸體水套中,并進(jìn)入缸蓋水套中,然后經(jīng)缸蓋側(cè)向水道進(jìn)入進(jìn)氣管底部的水套中,對(duì)進(jìn)氣管進(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)氣管的后端裝有節(jié)溫器,在冷卻液溫度低于82時(shí),節(jié)溫器閥門(mén)關(guān)閉,冷卻液僅經(jīng)空調(diào)散熱器進(jìn)水管、空調(diào)散熱器、空調(diào)散熱器出水管流入散熱器出水管。如果空調(diào)暖風(fēng)開(kāi)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

9、管經(jīng)旁通管流進(jìn)散熱器出水管,最后進(jìn)入水泵,即進(jìn)行小循環(huán);在冷卻液溫度高于82時(shí),節(jié)溫器閥門(mén)打開(kāi),冷卻液除進(jìn)行上述小循環(huán)外,還經(jīng)散熱器進(jìn)水管流入散熱器中冷卻降溫,再沿散熱器出水管流入水泵,即進(jìn)行大循環(huán)。冷卻液如此不斷地循環(huán)流動(dòng),就使得發(fā)動(dòng)機(jī)能在適宜的溫度下進(jìn)行工作。冷卻液的循環(huán)路線如圖1-3所示。圖1-3 冷卻液循環(huán)路線示意圖二、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高故障診斷與分析2.1發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高故障診斷流程圖：圖2-1發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高故障診斷流程圖2.2檢修發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高故障原因分析2.2.1故障現(xiàn)象發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，水溫表經(jīng)常超過(guò)紅線，水溫報(bào)警燈點(diǎn)亮，散熱器伴隨有“開(kāi)鍋”現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)易出現(xiàn)爆震或早燃現(xiàn)象。2.2.

10、2.故障原因（1）冷卻系中水量不足，冷卻系有漏水之處。（2）風(fēng)扇皮帶打滑或斷裂，溫控開(kāi)關(guān)或電磁扇損壞，風(fēng)扇離合器接合過(guò)晚或損壞。（3）節(jié)溫器主閥門(mén)打不開(kāi)或打開(kāi)過(guò)遲，散熱器下部出水管凍結(jié)或堵塞。（4）散熱器和水套內(nèi)沉積水垢、銹污過(guò)厚。散熱器上部回水管凹癟或堵塞。分水管銹爛，分水能力喪失。（5）水泵效能不佳或水泵軸與葉輪脫開(kāi)。（6）點(diǎn)火時(shí)間過(guò)遲，混合氣過(guò)稀或過(guò)濃。燃燒室積炭過(guò)多，發(fā)動(dòng)機(jī)爆震或早燃。（7）氣缸襯墊過(guò)薄或缸體、缸蓋接合面磨削過(guò)多。（8）缺機(jī)油、機(jī)油過(guò)稠、機(jī)油老化變質(zhì)，致使?jié)櫥阅?、散熱性能降低。?）汽車(chē)超載、長(zhǎng)時(shí)間用低檔行駛、爬長(zhǎng)坡、在天氣炎熱或高原地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間行駛。2.2.3.故障診

11、斷（1）檢查冷卻液液面高度，確定其規(guī)格、牌號(hào)是否符合要求。檢查冷卻液是否變質(zhì)，有無(wú)鐵銹。（2）檢查百葉窗能否完全打開(kāi)。（3）檢查水溫表及水溫傳感器技術(shù)狀況，再確認(rèn)其技術(shù)狀況是否良好。（4）檢查風(fēng)扇皮帶是否過(guò)松、葉片有無(wú)變形、風(fēng)扇離合器是否失效等。對(duì)電動(dòng)風(fēng)扇，檢查沮控開(kāi)關(guān)，將其短接后風(fēng)扇立即轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明溫控開(kāi)關(guān)損壞;若風(fēng)扇仍然不轉(zhuǎn)，應(yīng)檢查線路熔斷器、繼電器、風(fēng)扇電機(jī)等是否損壞。（5）檢查散熱器有無(wú)變形、漏水，水垢是否過(guò)多，檢查其各部溫度是否均勻。（6）觸摸散熱器及上下水室，若溫度較低，表明節(jié)溫器有故障，應(yīng)拆檢節(jié)溫器。（7）檢查水泵皮帶是否過(guò)松、軸承有無(wú)松曠、水泵是否漏水等，再就車(chē)檢測(cè)水泵的泵水能力

12、。檢查時(shí)用手握住發(fā)動(dòng)機(jī)頂部至散熱器的通水管，然后由怠速加速到某一高速，如感到通水管內(nèi)的流速隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而加快，說(shuō)明水泵工作正常；否則說(shuō)明水泵工作不良，應(yīng)拆檢水泵。（8）檢查發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系、供給系、機(jī)械方面、潤(rùn)滑系及使用方面的故障。（9）故障診斷方法:診斷發(fā)動(dòng)機(jī)漏水，通常采用檢視的方法，即冷卻水從哪兒漏出來(lái)，就說(shuō)明故障部位在哪兒。如發(fā)現(xiàn)水泵殼體下部的泄水孔處漏水，說(shuō)明水封損壞。當(dāng)發(fā)現(xiàn)機(jī)油池內(nèi)有水時(shí)，如氣缸襯墊完好，缸蓋螺栓也未松動(dòng)，則為濕式缸套下端封水不佳或水封損壞。若排氣管冒白煙，則可能是氣缸墊密封不好。有些滲水故障在發(fā)動(dòng)機(jī)熱車(chē)時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)，因滲水量較小，會(huì)很快蒸發(fā)以至不留痕跡，檢查時(shí)要多

13、加注意，若經(jīng)常需要補(bǔ)充冷卻液，而水箱又沒(méi)有開(kāi)鍋，發(fā)動(dòng)機(jī)一定有漏水故障。三、冷卻系故障診斷實(shí)例3.1 案例一：本田雅閣(1) 車(chē)型：本田雅閣(ACCORD)22L轎車(chē)。(2) 故障現(xiàn)象：行駛中發(fā)動(dòng)機(jī)溫度經(jīng)常很高，不到lh就開(kāi)鍋。(3) 故障診斷與排除：發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻不良，首先應(yīng)檢查冷卻系統(tǒng)，打開(kāi)散熱器蓋，只是液面高度稍偏低，補(bǔ)足防凍液試車(chē)，行駛30min發(fā)動(dòng)機(jī)就開(kāi)鍋。再檢查其加注的防凍液成分，也符合要求，檢查節(jié)溫器、水泵、點(diǎn)火正時(shí)等，均正常，最后發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫很高時(shí)，電子冷卻風(fēng)扇不能轉(zhuǎn)動(dòng)。逐一檢查與風(fēng)扇相關(guān)的點(diǎn)火主繼電器、控制器、溫控開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)等元件，發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)控制電路的線束被改動(dòng)過(guò)，風(fēng)扇電動(dòng)

14、機(jī)控制繼電器為常閉式觸點(diǎn)，與原車(chē)溫控開(kāi)關(guān)常開(kāi)式觸點(diǎn)不匹配。更換與原車(chē)匹配的控制繼電器，故障排除。3.2 案例二：桑塔納LX型轎車(chē)(1) 車(chē)型：桑塔納LX型轎車(chē)，裝用幾型化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)，行駛里程為150000km(2) 故障現(xiàn)象：駕駛員反映，該車(chē)因曲軸前油封漏油而進(jìn)廠修理，更換曲軸前油封后，給散熱器加人自來(lái)水試車(chē)，曲軸前油封不再漏油，但卻出現(xiàn)散熱器開(kāi)鍋現(xiàn)象。(3) 故障診斷與排除：檢查水箱內(nèi)冷卻液容量，正常。再檢查散熱器風(fēng)扇，工作正常。用手摸散熱器上、下水管，感覺(jué)溫差不大，更換一新節(jié)溫器，再試車(chē)、故障依舊。用自來(lái)水清洗散熱器縫隙的泥土、草葉等，再試車(chē)，仍然沒(méi)效果。后來(lái)干脆拆掉節(jié)溫器，使冷卻液直接

15、走大循環(huán)，試車(chē)50km后，散熱器仍然開(kāi)鍋。于是懷疑水泵工作不良，等車(chē)輛回到修理廠停車(chē)熄火自然降溫后，再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使之怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)打開(kāi)散熱器，觀察冷卻液流動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)冷卻液能流動(dòng)，但感覺(jué)和正常車(chē)相比有些慢。于是再次放掉冷卻液，拆檢水泵。發(fā)現(xiàn)水泵進(jìn)水口、出水口有水垢，鐵銹積存較多，水泵本身并無(wú)問(wèn)題，葉輪無(wú)扳傷、劃痕，葉輪與水泵軸連接可靠，沒(méi)有任何松動(dòng)的跡象。清除水垢和鐵銹后，裝復(fù)水泵試車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度還是過(guò)熱。查閱資料桑塔納轎車(chē)所用的冷卻液應(yīng)該是德國(guó)進(jìn)口的G11水溶液，換用規(guī)定冷卻液后，發(fā)動(dòng)機(jī)不再開(kāi)鍋，故障排除。由于不了解上述情況，拆散熱器時(shí)，按傳統(tǒng)方法放掉冷卻液，裝復(fù)后加人普通自來(lái)水，桑塔納轎車(chē)的正常水溫是91105，而不是