浅谈发动机水温过高故障诊断与分析.docx
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浅谈发动机水温过高故障诊断与分析
前言…………………………………………………………2
一、冷却系统的作用、组成与工作原理……………………………3
1.1冷却系统的作用….……………………………………………...3
1.2冷却系统的组成……………………………………………...….3
1.2.1水泵和节温器…………………………………………3
1.2.2空气的流动…………………………………………………3
1.2.3散热器…………………………………………………4
1.2.4冷却介质…………………………………………………4
1.3冷却系统的工作原理……………………………………………4
二、发动机水温过高故障诊断与分析……………………………6
2.1发动机水温过高故障诊断流程图…………………………………6
2.2检修发动机水温过高故障原因分析…………………………………7
2.2.1故障现象……………………………………………7
2.2.2故障原因…………………………………………7
2.2.3故障诊断…………………………………………8
三、冷却系故障诊断实例…………………………………………9
3.1案例一:
本田雅阁…………………………………………9
3.2案例二:
桑塔纳LX型轿车………………………………………9
参考文献………………………………………………………10
浅谈发动机水温过高故障诊断与分析
前言
汽车冷却系统对汽车来说是至关重要的,发动机就如同人类的心脏,如果不好好保护就会受到威胁,随着人民生活水平的提高,汽车的逐渐普及,汽车的维修也成为主导力量,让自己的汽车不受到疾病的折磨,保障汽车的安全行驶,提高安全等原因,了解基本的汽车保养和维修是必备知识。
水冷却系出现故障后,无法保证发动机的适度冷却而出现冷却不足(水温高),或冷却过度(水温低)的现象,二者都会使发动机的功率下降,磨损加剧。
因此,对水冷却系及时诊断出故障发生的部位并予以排除,已成为汽车维修的重要课题之一。
水冷系的故障现象主要表现在水温不正常(过低或过高)和冷却液泄漏两方面。
其中水温不正常的原因可能是由于冷却系的故障引起的,也可能是其他系统的故障所致(如发火时间过早或过晚、混合气浓度不正常、润滑能力不足以及发动机长时间超负荷等),所以,应进行综合诊断。
其中冷却系故障诊断与排除是本次探究的重点。
共分为3大部分,第一部分是冷却系统的作用、组成与工作原理的阐述;第二部分发动机水温过高故障诊断与分析;第三部分冷却系故障诊断实例。
一、冷却系统的作用、组成与工作原理
1.1冷却系统的作用
若发动机冷却不足,会使气缸充气量减少和出现早燃和爆燃等燃烧不正常现象,发动机功率将下降,且发动机零件也会因润滑不良而加速磨损。
但若冷却过度,一方面由于热量散失过多,使转变成有用功的热量减少,另一方面由于混合气与冷却壁接触,使其中原已汽化的燃油又凝结并流到曲轴箱内,不仅增加了燃油消耗,且使机油变稀而影响润滑,结果也将使发动机功率下降,磨损加剧。
汽车冷却系统的作用是使工作中的发动机得到适度的冷却,从而保持在最适宜的温度范围内工作。
1.2冷却系统的组成
水冷却系统一般由冷却装置(水泵、风扇、散热器等)、冷却强度调节装置(节温器、风扇离合器、百叶窗)和水温显示装置(水温表、水温传感器)三个部分所构成。
1.2.1水泵和节温器
发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统内循环。
当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。
实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。
可以将节温器看作一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料(石蜡或乙醚之类的材料)做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。
1.2.2空气的流动
为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。
以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。
现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇,当水温比较低时离合器与转轴分离,风扇不动,当水温比较高时由温度传感器接通电源,使离合器与转轴接合,风扇转动。
同样,电子风扇由电动机直接带动,由温度传感器控制电动机运转。
这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。
1.2.3散热器
散热器兼作储水及散热作用,再此之上还装有补偿水桶。
它的上下两根水管分别与散热器上部和水泵进水口联接。
散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。
散热器又分为横流式和垂直流动两种,空调冷凝器通常与其装在一起。
1.2.4冷却介质
虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水,而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物,也称为冷却液。
这些冷却液中的防冻液含量占30%~50%,提高了液体的凝固点,防止在低温下结冰而损坏发动机。
整个冷却系统并不与大气相通,相当于高压锅的作用,水箱盖则相当于高压阀,一般情况下,轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度,提高传热能力。
1.3冷却系统的工作原理
冷却系的功用就是使发动机在任何工况下都得到适度的冷却,从而保持在适宜的温度(冷却液温度)下工作。
发动机水冷系统组成如图1-1所示。
冷却液在强制循环水冷系中的流动如图1-2所示。
图1-1发动机的冷却系
1-散热器;2-散热器盖;3-补偿水桶;4-散热器出水软管;5-风扇传动带;6-暖风机出水软管;7-管箍;8-暖风机芯;9-暖风机进水软管;10-节温器;11-水泵;12-冷却风扇;13-护水圈;14-散热器进水软管
图1-2冷却液在强制循环水冷系中的流动
1-百叶窗;2-散热器;3-散热器盖;4-风扇;5-水泵;6-节温器;7-气缸盖水套;8-水温表;9-水温传感器;10-机体水套;11-分水管;12-放水阀
循环水流动路线如图1-2所示,当发动机工作时,在水泵的作用下,进入水泵中的冷却液被压入缸体水套中,并进入缸盖水套中,然后经缸盖侧向水道进入进气管底部的水套中,对进气管进行加热,以促进其中的混合气中的汽油蒸发、混合。
在进气管的后端装有节温器,在冷却液温度低于82℃时,节温器阀门关闭,冷却液仅经空调散热器进水管、空调散热器、空调散热器出水管流入散热器出水管。
如果空调暖风开关处于关闭,冷却液则不流经空调散热器,而直接由空调散热器进水管经旁通管流进散热器出水管,最后进入水泵,即进行小循环;在冷却液温度高于82℃时,节温器阀门打开,冷却液除进行上述小循环外,还经散热器进水管流入散热器中冷却降温,再沿散热器出水管流入水泵,即进行大循环。
冷却液如此不断地循环流动,就使得发动机能在适宜的温度下进行工作。
冷却液的循环路线如图1-3所示。
图1-3冷却液循环路线示意图
二、发动机水温过高故障诊断与分析
2.1发动机水温过高故障诊断流程图:
图2-1发动机水温过高故障诊断流程图
2.2检修发动机水温过高故障原因分析
2.2.1故障现象
发动机运行过程中,水温表经常超过红线,水温报警灯点亮,散热器伴随有“开锅”现象,发动机易出现爆震或早燃现象。
2.2.2.故障原因
(1)冷却系中水量不足,冷却系有漏水之处。
(2)风扇皮带打滑或断裂,温控开关或电磁扇损坏,风扇离合器接合过晚或损坏。
(3)节温器主阀门打不开或打开过迟,散热器下部出水管冻结或堵塞。
(4)散热器和水套内沉积水垢、锈污过厚。
散热器上部回水管凹瘪或堵塞。
分水管锈烂,分水能力丧失。
(5)水泵效能不佳或水泵轴与叶轮脱开。
(6)点火时间过迟,混合气过稀或过浓。
燃烧室积炭过多,发动机爆震或早燃。
(7)气缸衬垫过薄或缸体、缸盖接合面磨削过多。
(8)缺机油、机油过稠、机油老化变质,致使润滑性能、散热性能降低。
(9)汽车超载、长时间用低档行驶、爬长坡、在天气炎热或高原地区长时间行驶。
2.2.3.故障诊断
(1)检查冷却液液面高度,确定其规格、牌号是否符合要求。
检查冷却液是否变质,有无铁锈。
(2)检查百叶窗能否完全打开。
(3)检查水温表及水温传感器技术状况,再确认其技术状况是否良好。
(4)检查风扇皮带是否过松、叶片有无变形、风扇离合器是否失效等。
对电动风扇,检查沮控开关,将其短接后风扇立即转动,说明温控开关损坏;若风扇仍然不转,应检查线路熔断器、继电器、风扇电机等是否损坏。
(5)检查散热器有无变形、漏水,水垢是否过多,检查其各部温度是否均匀。
(6)触摸散热器及上下水室,若温度较低,表明节温器有故障,应拆检节温器。
(7)检查水泵皮带是否过松、轴承有无松旷、水泵是否漏水等,再就车检测水泵的泵水能力。
检查时用手握住发动机顶部至散热器的通水管,然后由怠速加速到某一高速,如感到通水管内的流速随发动机转速的增加而加快,说明水泵工作正常;否则说明水泵工作不良,应拆检水泵。
(8)检查发动机点火系、供给系、机械方面、润滑系及使用方面的故障。
(9)故障诊断方法:
诊断发动机漏水,通常采用检视的方法,即冷却水从哪儿漏出来,就说明故障部位在哪儿。
如发现水泵壳体下部的泄水孔处漏水,说明水封损坏。
当发现机油池内有水时,如气缸衬垫完好,缸盖螺栓也未松动,则为湿式缸套下端封水不佳或水封损坏。
若排气管冒白烟,则可能是气缸垫密封不好。
有些渗水故障在发动机热车时才表现出来,因渗水量较小,会很快蒸发以至不留痕迹,检查时要多加注意,若经常需要补充冷却液,而水箱又没有开锅,发动机一定有漏水故障。
三、冷却系故障诊断实例
3.1案例一:
本田雅阁
(1)车型:
本田雅阁(ACCORD)2.2L轿车。
(2)故障现象:
行驶中发动机温度经常很高,不到lh就开锅。
(3)故障诊断与排除:
发动机冷却不良,首先应检查冷却系统,打开散热器盖,只是液面高度稍偏低,补足防冻液试车,行驶30min发动机就开锅。
再检查其加注的防冻液成分,也符合要求,检查节温器、水泵、点火正时等,均正常,最后发现发动机水温很高时,电子冷却风扇不能转动。
逐一检查与风扇相关的点火主继电器、控制器、温控开关、电动机等元件,发现风扇电动机控制电路的线束被改动过,风扇电动机控制继电器为常闭式触点,与原车温控开关常开式触点不匹配。
更换与原车匹配的控制继电器,故障排除。
3.2案例二:
桑塔纳LX型轿车
(1)车型:
桑塔纳LX型轿车,装用几型化油器式发动机,行驶里程为150000km
(2)故障现象:
驾驶员反映,该车因曲轴前油封漏油而进厂修理,更换曲轴前油封后,给散热器加人自来水试车,曲轴前油封不再漏油,但却出现散热器开锅现象。
(3)故障诊断与排除:
检查水箱内冷却液容量,正常。
再检查散热器风扇,工作正常。
用手摸散热器上、下水管,感觉温差不大,更换一新节温器,再试车、故障依旧。
用自来水清洗散热器缝隙的泥土、草叶等,再试车,仍然没效果。
后来干脆拆掉节温器,使冷却液直接走大循环,试车50km后,散热器仍然开锅。
于是怀疑水泵工作不良,等车辆回到修理厂停车熄火自然降温后,再起动发动机,使之怠速运转。
此时打开散热器,观察冷却液流动情况,发现冷却液能流动,但感觉和正常车相比有些慢。
于是再次放掉冷却液,拆检水泵。
发现水泵进水口、出水口有水垢,铁锈积存较多,水泵本身并无问题,叶轮无扳伤、划痕,叶轮与水泵轴连接可靠,没有任何松动的迹象。
清除水垢和铁锈后,装复水泵试车,发动机温度还是过热。
查阅资料桑塔纳轿车所用的冷却液应该是德国进口的G11水溶液,换用规定冷却液后,发动机不再开锅,故障排除。
由于不了解上述情况,拆散热器时,按传统方法放掉冷却液,装复后加人普通自来水,桑塔纳轿车的正常水温是91~105℃,而不是传统的80~90℃。
电动风扇在93~98℃才接通参与散热,所以散热器不断开锅,故障真正的原因是因为冷却系统误加了自来水。
参考文献
[1]汽车构造/王世震.北京:
机械工业出版社,2004.7
[2]汽车故障诊断与维修技术/闵永军、万茂松、周良主.北京:
高等教育出版社,2004.7
[3]汽车机构造与原理实训/蔡兴旺.北京:
机械工业出版社,2008.1
[4]汽车维修技术与经验集锦/宋福昌.北京:
科学技术文献出版社,2008.9
[5]汽车发动机构造与维修/孔宪峰.北京:
高等教育出版社,2007.6
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