摘要
本文主要介绍了汽车发动机冷却系统的作用、构成和工作原理,然后对发动机水温过高的故障进行了分析,总结出水温过高的故障原因并总结出了解决办法,以期给汽车发动机水温过高的故障分析和维修提供一些参考借鉴。
关键词:汽车发动机;水温过高;故障;解决办法
引言
因为发动机就类似于汽车的心脏,而汽车的冷却系统是汽车引发动机的重要组成部分,如果冷却系统出现问题就会给汽车带来严重危害,比如说发生高温故障,发动机也将受到威胁,甚至受到严重破坏。随着汽车的普及,汽车的保养和维修已成为我们生活中常见的现象,而汽车维修对我们而言就显得格外重要了。
水冷却的发动机冷却系统的故障一般都是水温不正常。冷却系统本身或其他系统故障都可能导致水温异常。因此,必须对发动机进行彻底的测试和诊断才能找到其原因。而对冷却系统水温的诊断和消除是本文研究的重点。发动机的正常运行温度为80-90°C,在此温度下运行能够确保发动机正常工作。如果冷却系统维修不正确,并且部件的腐蚀和尺寸受到影响,则会影响冷却效果,并且发动机冷却液温度会过高,从而影响发动机和各种组件的正常运行。首先,如果发动机温度过高,则喷射到气缸中的燃料会提前燃烧,从而导致压缩强度不足并降低输出功率;其次,温度过高会导致运动部件过度拉伸,从而改变原来的正常工作间隙,导致原有的工作能力不能发挥出来。在严重的情况下会导致诸如轴烧伤、活塞提升缸、活塞环堵塞等缺陷;第三,温度过高会导致机油粘度低,每个润滑部分的油膜都破裂,使得机器更容易磨损;第四,温度过高会损坏橡胶部件,导致局部变形、破裂和烧坏,导致漏水和漏油等。
第一章发动机冷却系统的作用
发动机冷却系统的功能是操作发动机以适当冷却发动机并保持最佳温度运行。在发动机运行期间,发动机燃烧室的最高瞬时温度可以达到2800K,也就是2526.85°C(热温度T和温度之间的关系为T=t+273.15)。因此,与热气体接触的发动机的各个部件被强烈地加热,发动机中的部件在高温下经历变形,导致发动机中的各个部件之间的聚集间隙较小,并且每个部件的磨损加剧。在这种情况下,如果零件足够小以至于无法正常冷却,则发动机将加热或气缸将被拉动并且轴将稳定。但是,过度冷却也不好,这是因为发动机冷却水温度传感器将低电压传送至发动机控制单元,并且发动机控制单元增加了向喷射器的燃料喷射,因此由于过冷,发动机在低工作温度下长时间运转,喷油脉宽也将会加大,此时,氧气传感器的运转很小,而发动机还和正常情况一下地运转,从而导致低输出,增加的燃油消耗和不标准的排气。发动机冷却系统必须对发动机温度具有很高的抵抗力,但也必须防止发动机温度下降。
第二章发动机冷却系统的构成和工作原理
发动机冷却系统的组成发动机自动水冷却系统具有可靠的冷却功能和紧凑的结构,由水泵、恒温器、散热器、冷却剂、水套、水管和温度控制器组成。在最新的汽车中,发动机冷却系统采用了电子恒温器和电子水泵等新技术,更换传统的冷却系统组件可提高冷却效率并减少发动机燃油消耗。
图1 汽车发动起冷却系统示意图
发动机冷却系统的工作原理电子恒温器安装在发动机气缸盖的出水口,主要由壳体、恒温器和安装加热器组成。工作原理是,当发动机水温超过70°C时,发动机冷却水温度传感器会将电压信号发送到发动机控制单元,该单元将电压提供给电子热加热执行组件并加热石蜡。当石蜡逐渐变为液体,其尺寸增大,软管收缩,向上推动推杆,打开主阀,关闭辅助阀。在此阶段,发动机冷却系统处于大循环中。电子恒温器的优点是可以快速打开恒温器并将热量带出发动机。缺点是,如果发动机水温传感器信号偏离,则恒温器将提前打开或延迟,并且发动机将过热,油耗将增大或发动机水温过高。
传统的水冷系统是由水泵在发动机曲轴皮带轮通过皮带的驱动下产生旋转的动能,将冷却系统中的冷却液加压循环的。加压后的冷却液通过发动机气缸体水道到达气缸盖水道,将发动机在工作中产生的热量带走。通过水管流入散热器,通过风扇高速的旋转对散热器内高温的冷却液进行散热,冷却后的冷却液通过水管回到发动机气缸水套内。往复循环,既保证了发动机在高速高温情况下的冷却,又保证了发动机能在适宜的温度(86-98 0C)下工作。
第三章发动机水温过高的故障诊断和保养
汽车发动机冷却系统的主要障碍是冷却液温度过高(发动机过热)。如果发动机温度过高,则发动机的运行状况将不正常,将发生严重燃烧,并且车辆输出动力会降低。如果温度过高,则组件将热并超过设计间隙,衬套将关闭,气缸活塞将被拉动,机油会因高温而降解,影响发动机润滑的效率,增加零件之间的腐蚀,并严重影响发动机寿命。如果发动机冷却液温度过高,必须对其进行诊断并及时清除。
发动机水温过高的故障发动机水温警告灯亮,或水温度计指示水温高且发动机输出降低。
发动机水温过高的故障诊断(1)所以加的水太少,不能达到降温效果;(2)温控器无法打开;(3)散热器堵塞,灰尘过多,散热器表面脏污,变形或损坏;(4)冷却风扇坏了;(5)油料不正常燃烧;(6)水泵坏了。
发动机水温过高的保养(1)检查液位和冷却液质量是否符合要求。如果液位太高或太低,则需检查是否有泄漏和添加剂。如果质量不合格就需要换掉。如下图2所示。
图2 拆开后检查冷却情况
(2)启动发动机,来确定发动机是否缓慢燃烧,导致发动机冷却液温度过高。
(3)检查冷却风扇或风扇电路,启动发动机,达到正常工作温度,然后确定风扇是否正常。当水温达到93-98°C时,风扇开始旋转;而当到达93°C以下时,那么风扇应当停止旋转。如果不是这样的话,就需要进行维修了。如下图3所示。
图3 电子风扇控制器图
(4)检查散热器的内外部条件,检查外部表面是否不良,检查变形是否影响气流,并检查内部是否有过多的灰尘影响传热和循环,如果不是这样的话,那么就需要维修了。如图4所示。
图4 检查回路小铁管是否堵塞
(5)查看恒温器是否能够正确打开。
(6)查看水泵旋转皮带的张力,以及水泵是否损坏。
第四章汽车发动机水温过高故障诊断的实例
以下分析是基于本田Fit Motor的高温故障而进行的:该车使用16气门和1498 cc排量发动机,它的16气门发动机是电控发动机,冷却系统使用常规的非电动类型,以及由水泵温度来控制的机械冷却风扇。车辆使用发动机水温表。
(1)故障现象:发动机水温指示器在行驶过程中出现红色,表示已经高温,指示发动机水温过高,但没有“开锅”的现象。
(2)故障诊断与排除:事实证明,该车在正常行驶50,000 km时,散热器外部无明显损坏,不妨碍正常风量,冷却液液位符合要求,但有少量锈蚀,表明至无泄漏。解码器读取故障代码并显示水温传感器信号异常,这是因为启动发动机并监测发动机的燃料燃烧是否存在缺陷,这表明不存在导致过热的“后燃烧”。用手触摸散热器的入口和出口,温差不明显,表明恒温器运行正常。使用KT600读取发动机的动态数据流,发现冷却风扇在正常温度下旋转,但冷却温度不清晰,水温过高,此时怀疑水温计显示不正常,但测试仪器正常因此,于是我更换了水温传感器,注满散热器,排空并开始测试,但错误再次出现。与车辆所有者确认日常维护,因为冷却液非常不好,原来的冷却液被更换为同一品牌,所以可能的故障原因在于冷却系统本身,请再次打开水箱盖以注意有很多水垢但不要堵塞水道,并影响传热。最后,怀疑是泵严重腐蚀并导致制冷剂循环失效,并且由于更换了制冷剂,因此在此未观察到严重的腐蚀症状。因此,将泵卸下进行检查,发现风扇叶片严重腐蚀,于是更换了水泵,这个故障就被排除了。
(3)结论:水泵严重腐蚀后,冷却液循环不良并引起故障,但更换冷却液后无法观察到真正的故障现象,从而导致误判。
总结
汽车发动机水温过高是一个常见的现象,对于不同的车辆而言,其具体情况都是不同的,因此,就需要我们在实际修理和操作中多去总结,去实践,才能够更好地掌握其维修技巧。
结束语
经过几个月的准备,论文终于顺利完成,从而发现汽车发动机的维护与保养才是最总要的。希望能把此项技术能够简单明了的呈现出来,中间我也是在不懂到半懂的状态的中完成的,这既是自我学习的过程,也是自我努力的结果。
开始一直认为汽车中,保养很重要,但是完成这项论文后,才发现保养比机修同样重要,甚至超过机修,所以,在今后的工作中,要格外重视汽车保养。
完成这项论文,我也是从中获益匪浅,只有一个明确的目标,才能坚持的走下去,还有就是要有具体的计划于安排,步步踏实,步步稳赢!
致谢词
在此我衷心的感谢对我进行辅导帮助的老师,在我撰写论文的过程中,老师倾注了大量的心血和汗水,无论是在论文的选题、构思和资料的收集方面,还是在论文的研究方法以及成文定稿方面,我都得到了老师悉心细致的教诲和无私的帮助,谢谢您给我的帮助和支持!
在论文的写作过程中,也得到了许多同学的宝贵建议,同时还到许多在工作过程中许多同事的支持和帮助,也感谢本文参考文献的所有作者和单位,在此一并致以诚挚的谢意。 感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。
最后,向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位专家表示衷心地感谢!
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