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1、项目五 发动机水温过高,5.1 客户咨询 5.2 发动机冷却 5.3 发动机冷却系结构组成 5.4 发动机水温过高原因分析 5.5 制定发动机水温过高的维修方案 5.6 发动机冷却系统部件检测 5.7 冷却系统的维修,5.1 客户咨询,服务顾问确认用户来意时可采用SW2H方法对用户进行询问，全面了解有关情况，应仔细倾听用户对车辆故障的描述，同时注意不要打断用户说话，如有不清楚的地方也必须等到用户叙述完毕后再问清楚。 WHERE故障发生地点 WHEN故障发生时间 WHO故障发生时的当事人 WHAT故障现象 WHY故障发生原因 HOWDO如何排除故障 HOWMUCH估价(完工时间、费用预算) 用户
2、接待工作流程图如图5-1所示。,返回,5. 2 发动机冷却,发动机冷却系统出现故障，车辆水温指示灯闪烁报警的原因可能是由多方面造成的，如指示灯线路故障、车载电脑故障码没有消除等外部原因。发动机水温过高的原因只要存在于两个方面:发动机产热过多、发动机散热不良。产热过多可能是由于燃油系统、进气系统、配气系统等方面的原因造成，这部分在本书其他章节会有涉及，本单元主要关注发动机散热不良这个原因，即发动机冷却系统工作不正常。 5. 2. 1冷却系功能及冷却方式 汽车发动机燃烧燃油产生的能量，有1 /3热量需要冷却系统来吸收。冷却系统不仅吸收并带走热量，它也肩负让发动机保持在一个比较高效率运行的温度范围之
3、内的责任。,下一页,返回,5. 2 发动机冷却,发动机的许多零部件都需要进行散热。如果你仔细考虑一下，许多发动机的零部件都是用熔点在480和655之间的铝合金制造的，那么: (1)压缩比为10: 1的一台火花点火发动机，在发动机的压缩冲程结束时，其燃烧室内的混合气的温度将达到大约600。 (2)发动机的活塞裙部在发动机处在全负荷工况时将会一直运行在200和300之间。 在发动机的燃烧室周围的发动机的零部件(例如，气缸头、活塞、气门等)的多余的热量必须被散出去，以防止它们发生扭曲、粘连，甚至融化。发动机的润滑剂也会在高温下分解，这会失去它应有的作用,上一页,下一页,返回,5. 2 发动机冷却,发
4、动机产生的热量真正利用的大约只占总量的1/4，其余的都被释放出去了，以免高温损毁发动机。普通的冷却系统有两种:空气冷却，又称风冷式，这种冷却系统是靠空气直接在发动机外表面流动把热量带走;另一种是液体冷却，又称水冷式，这种冷却系统是靠在发动机和散热器里面循环的冷却液把热量带走。大多数的发动机都是流体冷却的，这里主要讲述这种冷却系统。 5. 2. 2冷却液品质 冷却液是水和化学品的混合物，如图5-2所示。冷却液有两个要求:抗腐蚀、防冻结。 1.抗腐蚀,上一页,下一页,返回,5. 2 发动机冷却,冷却系统所用的材料不同，为保护冷却系统不被腐蚀并保持清洁，要在冷却液中添加化学添加剂或者抑制剂，如果没有
5、保护，不同的金属有可能与液体发生反应。如:铝气缸盖和其他的铝制品件中冷却液出口处，直接用水作冷却剂而不是特制的冷却剂，它很快就会被腐蚀。 2.防冻结 正常水的沸点是100，冰点是0，当水在发动机里面冻结，它会发生膨胀，从而会损毁发动机的气缸或者散热器。含有化学添加剂的冷却液沸点相应提高，冰点也相应降低。所以，冷却液里面的化学添加剂同样也起到抗冻的作用。,上一页,下一页,返回,5. 2 发动机冷却,最常用的抗冻剂是乙二醇基乙烯，但是它在水的沸点以下就会蒸发从而会慢慢地流失掉，所以冷却液需要周期性地添加。抗冻剂与水成不同比例。温度越低，那么抗冻剂的比例就需要越高，以防止冻结。对于防冻产品而言，冷却
6、液的一般比例是30%的添加剂和70%的水，对于特殊冷的条件，一般是50%的添加剂和50%的水。当然现在有专用的汽车冷却液，是一种加工好的产品。 注:添加防腐蚀抑制剂和抗冻剂到水里面同样也会提高它的沸点。,上一页,返回,5. 3 发动机冷却系结构组成,5. 3. 1水冷系组成 发动机冷却系统一般采用强制循环方式，有水泵将冷却液在发动机水套和散热器之间驱动循环，完成冷却任务。水冷系组成如图5-3和图5-4所示。 5. 3. 2水套和水泵 1.水套 水套是指围绕在气缸和气缸盖里面冷却液流动的地方。冷却水套在生产气缸体和气缸盖的时候就铸造在了里面，因为气门座和气门导轨也需要冷却，气缸盖里面的水道也流经
7、这些地方，气缸体和气缸盖之间也有冷却液通道，引导了冷却液的流动。,下一页,返回,5. 3 发动机冷却系结构组成,2.水泵 水泵是冷却系统的心脏，但驱动动力一般来源于发动机。水泵由一个有冷却液进口的水泵座和一个叶轮组成，如图5-5所示。水泵轴上面有一个用于安装驱动轮的法兰，水泵由一个安装曲轴上面的皮带轮通过皮带进行驱动。但是如图5-6所示的水泵，它是由正时带驱动，这个水泵安装发动机的前端，通过一个有开槽的轮，与正时带的齿相啮合。 通常情况下使用离心式水泵且安装在气缸体的前端，在气缸体与散热器之间。冷却液进入水泵叶轮的前端，当叶轮转动的时候，叶轮之间的冷却液在离心力的作用下甩向外边缘，并通过泵体被
8、压向气缸体。,上一页,下一页,返回,5. 3 发动机冷却系结构组成,水泵的进口通过一根软管与散热器的底部相联，散热器里面的冷却液被水泵从里面吸入到水泵里面，并流向发动机水套里面。叶轮轴由一个或者几个轴承支撑。在叶轮轴与座之间有一个密封，防止冷却液泄漏出来。 5. 3. 3节温器 自动调温器通常都是安装在气缸盖上面的一个小安装座孔里面，如图5-7所示。这个安装座孔里面包括有气缸盖上面到散热器的冷却液出口和到电风扇开关的冷却液出口。 这个自动调温器的作用是在发动机冷态的时候把冷却液出口关闭。它阻止冷却液从发动机里面流出去，直到发动机的温度达到需要的工作温度。当温度达到以后，自动调温器打开,上一页,
9、下一页,返回,5. 3 发动机冷却系结构组成,让冷却液循环到散热器里面去。 自动调温器里面有一个温度敏感的装置，它控制冷却通道的打开和关闭。 1.自动调温器的工作 大多数的自动调温器都是蜡小球型，如图5-8所示。当它处于关闭位置(冷态)时，这个阀门就被弹簧压在座面上，因此冷却液就不能通过自动调温器。它就阻断了通向散热器的通道，除了一个小的通孔。 注:自动调温器的设计是当温度达到某个值过后就开启阀门到一定的开度。例如，一个自动调温器设计为80开启，它就会在大约78和82之间开启，,上一页,下一页,返回,5. 3 发动机冷却系结构组成,到95的时候就达到全开状态。 当冷却液温度上升，蜡小球体积膨胀
10、，它就给橡胶片一个压力。这个压力试图把销顶出去，但是销是固定住的，不能移动。因此这个小球的容器就向下移动，它就把阀顶离阀座，打开阀门让液体流动到散热器里面去。 当发动机温度下降过后，蜡小球就收缩，在弹簧力的作用下关闭阀门，阻断了冷却液流向散热器的通道。 2.温度指示器 冷却系统有一个温度标尺，有时间也会有一个警报灯。任何不正常的升温都会告诉驾驶员。 这时发动机就应该停机检查，以免更大的破坏。,上一页,下一页,返回,5. 3 发动机冷却系结构组成,安装在冷却系统或者散热器里面的一个温度传感器对安装在仪表板上的警报和标尺灯进行控制。 3.车内加热器车内加热器有一个小的散热器，它把从冷却系统吸收来的
11、热量传递给驾驶室。来自发动机的热的冷却液体在散热器里面循环，一个小的风扇吹动空气流动并穿过散热器，如图5-9所示。空气吸收了散热器的热量，因此进入到驾驶室的空气是热的。 当驾驶室不需要加热的时候，进入加热器的冷却液可以由加热控制阀把它关掉。 空气的流量可以通过改变电动机转速进行控制。空气流的方向可以由送风管的百叶窗进行控制。,上一页,下一页,返回,5. 3 发动机冷却系结构组成,5. 3. 4冷却风扇 1.带驱动风扇风扇的目的就是要制造大的空气流动穿过散热器芯。风扇有多个叶片，这些叶片可以是用塑料做的也可以是金属片。 带驱动的发动机风扇通过安装在水泵轴的后端，由驱动水泵和交流电机的同一根皮带进
12、行驱动。 风扇安装在离散热器比较近的地方，也有一部分的风扇安装在离罩比较近的地方。这种安装方法可以提高风扇的效率，因为它可以确保所有的空气都是先流经散热器芯。 2.变速(调速)风扇 有一些风扇安装有可变速藕合器。这是一种液体藕合器，,上一页,下一页,返回,5. 3 发动机冷却系结构组成,里面装的是硅树脂，它让风扇在需要的时候才转动。这样就可以节约能量。 安装有液体藕合器的水泵的横断面图，如图5-10所示，这个水泵是为风扇服务的。只要发动机在工作，这个水泵在驱动带作用下一直都在工作。藕合器的驱动构件安装在一个毅上，所以它会连续不断地工作。 风扇安装在了藕合器驱动构件上面，因此它是由藕合器里面的液
13、体驱动，但是它的转速是变化的。 3.藕合器的工作 如图5-11 (a)一(c)所示为茹滞风扇藕合器的工作过程。,上一页,下一页,返回,5. 3 发动机冷却系结构组成,它由两个基本的腔室构成:驱动板(驱动构件)的工作腔室和储存腔室。这两个腔室由一个阀门连接，里面装有硅树脂油。 当阀门打开的时候，油就在两个腔室之间循环。当阀门关闭时，油就存在了储存腔室里面。这个阀门由安装在藕合器前端的双金属弹簧控制。这个弹簧对温度变化比较敏感。 这个藕合器的工作过程如下: 1)发动机冷态 硅树脂油就在藕合器的旋转作用下泵入到储存腔室里面，如图5-11(a)所示。这个阀门就关闭，阻止油流入到工作腔室里面去。这个风扇
14、会工作，但是转速很低。 2)发动机暖机,上一页,下一页,返回,5. 3 发动机冷却系结构组成,发动机舱里面的温度让这个双金属弹簧变形扭曲，如图5-11 (b)所示。它就拉动轴销，打开阀门，让油流入到工作腔里面去。这样，在驱动构件与风扇座之间就形成了一个液力藕合，风扇的转速增加。 3)发动机热态 当发动机处于一个更高的温度下时，双金属弹簧变形扭曲量就更大，阀门的开度也就更大，如图5-11 (c)所示。这就让更多的油流入到工作腔里面去，风扇的转速就更高。最后会达到一个点，这个点的风扇转速与驱动构件的转速一致。 4.电风扇 电风扇既可以安装在散热器的前端也可以安装在后端。,上一页,下一页,返回,5.
15、 3 发动机冷却系结构组成,如果安装了空调设备，那么可能需要不止一个风扇，因为它需要更大的降温能力。 如图5-12所示为一个电风扇的总成及组件。它包括电机，安装有叶片的轴和一个塑料的罩。电机安装在轴上面，它位于散热器的后端。如果安装的是两个风扇，那么就可以一个在前一个在后。电风扇在横置发动机上面应用比较广泛。这种安装让风扇和散热器可以安装在汽车的前端，它就克服了皮带传动不易到达的缺点。 1)风扇的工作与控制 如图5-13所示为一台电风扇和它的控制的基本布置。里面有两个电路:一个是风扇的工作电路;另一个是开关的电路。,上一页,下一页,返回,5. 3 发动机冷却系结构组成,(1)工作电路。这个电路
16、包括风扇电动机、风扇继电器和风扇开关。这个电路可以从上面的保险开始到接头再到风扇电动机和接地，中间包括了继电器。当继电器点闭合的时候，风扇开始工作。 (2)开关电路。开关电路从下面的保险开始，通过继电器绕组到风扇开关，然后接地。风扇开关是一个电热开关，它的一端与冷却系统相连接。这个开关在通常情况下是闭合的，当冷却液温度达到100的时候，它就打开。注:这是一个定转速风扇。也有用两转速风扇的。它在风的需要量比较小的时候转速就比较低。 2)风扇开关的工作,上一页,下一页,返回,5. 3 发动机冷却系结构组成,当冷却液的温度小于100的时候，开关是处于闭合状态的。电流直接通过保险、继电器线圈到风扇开关，然后接地。这种情况下，它就对线圈供能，把继电器触点断开，风扇不工作。 当冷却液温度达到100以后，风扇开关断开，继电器线圈不供能，触点闭合。风扇电路就闭合了，风扇开始工作。 在
