汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高的故障分析與檢修

引言

很多車友在平常車輛維護(hù)保養(yǎng)時(shí),由于缺乏汽車養(yǎng)護(hù)知識(shí),大多數(shù)只進(jìn)行機(jī)油機(jī)濾的更換,而忽略了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)最容易出現(xiàn)故障的地方一冷卻系統(tǒng)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作溫度一般是80~90℃,一旦超出了這個(gè)溫度區(qū)間,就是冷卻系統(tǒng)出了問(wèn)題,通常我們把這種情況稱為"冷卻系統(tǒng)溫度過(guò)高"。如果冷卻系統(tǒng)水溫過(guò)高,會(huì)對(duì)汽車的正常運(yùn)行造成很嚴(yán)重的危害:(1)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體組各個(gè)摩擦表面熱膨脹過(guò)大,造成各運(yùn)動(dòng)件之間間隙過(guò)小,出現(xiàn)拉缸、粘缸、抱軸等情況:(2)發(fā)動(dòng)機(jī)上的橡膠件提前老化或直接報(bào)廢:(3)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣阻力加大,缸內(nèi)形成較濃的混合氣,使空氣與霧化的燃料無(wú)法充分燃燒,動(dòng)力下降,油耗上升,同時(shí)增加了有害物質(zhì)的排放,造成大氣污染。

1發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的作用及工作原理

1.1發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的作用

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的功能是使運(yùn)行中的發(fā)動(dòng)機(jī)得到合適的冷卻,并維持在最合適的溫度下工作。

在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間,發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)瞬時(shí)最高溫度可以達(dá)到2800K,換算成攝氏度為2526.85℃(熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t的關(guān)系是T=t＋273.15)。因此,與高溫燃?xì)庀嘟佑|的發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)部件受到強(qiáng)烈的加熱,發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)各部件在高溫的作用下容易發(fā)生膨脹變形,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部各個(gè)零部件的裝配間隙變小,加劇各個(gè)零部件間的磨損。在這種情況下,各個(gè)零部件若得不到適當(dāng)?shù)睦鋮s,發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)過(guò)熱甚至發(fā)生拉缸抱軸的情況。但冷卻過(guò)度也是有害的,過(guò)度冷卻會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在較低的工作溫度下工作,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的電壓偏低,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元加大噴油器的噴油脈寬,以暖機(jī)工況進(jìn)行噴油,此時(shí)氧傳感器不工作,這就會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作不良、功率下降、燃油消耗增加、尾氣排放超標(biāo)等現(xiàn)象。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)既要阻止發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高,同時(shí)也要防止發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)低。

1.2水冷卻系統(tǒng)主要零件組成與工作原理

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水冷卻系統(tǒng)具有冷卻可靠、布局緊湊等優(yōu)點(diǎn),其由水泵、節(jié)溫器、散熱器、冷卻液、水套、水管、溫度控制器等組成。近幾年上市的轎車中,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)均采用了新技術(shù),例如電子節(jié)溫器、電子水泵等。它們替代了傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)中的部件,提高了冷卻效率,降低了發(fā)動(dòng)機(jī)油耗。在這里我們重點(diǎn)介紹一下電子式節(jié)溫器的工作原理。

電子式節(jié)溫器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋后出水口處,其主要由殼體、節(jié)溫器、執(zhí)行加熱器等組成。工作原理是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫達(dá)到70℃以上時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度傳感器將電壓信號(hào)傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,控制單元給電子節(jié)溫器加熱執(zhí)行部件提供電壓,加熱節(jié)溫器中的石蠟使其最快速度融化,石蠟逐漸變成液態(tài),其體積膨脹,迫使膠管收縮,而對(duì)推桿錐狀端頭施加向上的推力,打開(kāi)主閥門,關(guān)閉副閥門。此時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)處于大循環(huán)狀態(tài)。電子節(jié)溫器的優(yōu)點(diǎn)在于能夠快速地使節(jié)溫器打開(kāi),將發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量帶走:缺點(diǎn)是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳感器信號(hào)出現(xiàn)偏差將會(huì)導(dǎo)致節(jié)溫器提前開(kāi)啟或延遲開(kāi)啟,造成發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)、油耗偏高或發(fā)動(dòng)機(jī)水溫偏高(導(dǎo)致開(kāi)鍋)等情況發(fā)生。

傳統(tǒng)的水冷系統(tǒng)是由水泵在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸皮帶輪通過(guò)皮帶的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能,將冷卻系統(tǒng)中的冷卻液加壓循環(huán)的。加壓后的冷卻液通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體水道到達(dá)氣缸蓋水道,將發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中產(chǎn)生的熱量帶走。通過(guò)水管流入散熱器,通過(guò)風(fēng)扇高速的旋轉(zhuǎn)對(duì)散熱器內(nèi)高溫的冷卻液進(jìn)行散熱,冷卻后的冷卻液通過(guò)水管回到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸水套內(nèi)。往復(fù)循環(huán),既保證了發(fā)動(dòng)機(jī)在高速高溫情況下的冷卻,又保證了發(fā)動(dòng)機(jī)能在適宜的溫度(86~98℃)下工作。

2冷卻系統(tǒng)故障案例分析

現(xiàn)以一輛雪佛蘭牌科魯茲轎車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障為例,對(duì)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析研究。

2.1故障現(xiàn)象

雪佛蘭牌科魯茲汽車已經(jīng)行駛5.6萬(wàn)km,在駕駛途中發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度過(guò)高、水溫報(bào)警燈常亮。

2.2故障車輛基本情況

品牌型號(hào):雪佛蘭科魯茲:

號(hào)牌號(hào)碼:冀Gxxxxx:

整車型號(hào):sGM7166ATC:

發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào):LDE:

車輛識(shí)別代號(hào):LsGPC52U4EF034678:

車輛初次登記日期:2014年5月14日:

行駛公里數(shù):4萬(wàn)km。

2.3故障分析

根據(jù)故障現(xiàn)象初步判斷應(yīng)是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障,故障原因可能是冷卻液液位不足、水泵損害、散熱水箱及管路漏液、節(jié)溫器卡滯、散熱風(fēng)扇不工作等原因,經(jīng)過(guò)檢查,水泵、散熱水箱等都已排除,初步將故障點(diǎn)鎖定在電子節(jié)溫器上面。

2.4故障檢查

雪佛蘭科魯茲轎車采用較為先進(jìn)的電子節(jié)溫器,其工作原理是:發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,水溫達(dá)到70℃以上時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、進(jìn)氣溫度、冷卻液溫度等信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,然后控制單元給電子節(jié)溫器加熱執(zhí)行元件提供一個(gè)12V的供電電壓,使石蠟以最快速度融化,電子節(jié)溫器周圍的冷卻液溫度迅速升高,石蠟逐漸變成液態(tài),其體積膨脹,迫使膠管收縮,而對(duì)推桿錐狀端頭施加向上的推力,打開(kāi)主閥門,關(guān)閉副閥門。此時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)處于大循環(huán)狀態(tài)。即使在冷啟動(dòng)工況下,電子節(jié)溫器也能夠打開(kāi),電子節(jié)溫器對(duì)冷卻液溫度的控制范圍為85~107℃。如果冷卻液溫度超過(guò)115℃,那么電子節(jié)溫器將一直保持開(kāi)啟狀態(tài),也就是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)大循環(huán)狀態(tài)。

電子式節(jié)溫器結(jié)構(gòu)與蠟式節(jié)溫器基本相同,其不同點(diǎn)在于機(jī)械式節(jié)溫器中的加熱部件是依靠發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行加熱的,而電子節(jié)溫器是依靠發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元對(duì)電子節(jié)溫器中的加熱元件直接供電加熱的,一般情況下電子節(jié)溫器出現(xiàn)故障,儀表盤上會(huì)出現(xiàn)故障指示燈,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元都會(huì)有故障碼出現(xiàn)并記錄,包括DTCP0597、DTCP0598、DTCP0599這三個(gè)故障碼。檢查方法如下:關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)2擋,使用發(fā)動(dòng)機(jī)解碼儀金德KT600進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中,選擇02故障代碼查詢功能,調(diào)取故障碼。出現(xiàn)DTCP0597、DTCP0598、DTCP0599這三種故障代碼說(shuō)明電子節(jié)溫器出現(xiàn)了故障。節(jié)溫器加熱電路中對(duì)應(yīng)的故障碼總表如表1所示。

根據(jù)故障代碼去找相應(yīng)的電路進(jìn)行檢查,如果線路沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障,則說(shuō)明電子節(jié)溫器加熱器損壞,進(jìn)行更換即可。

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中的電子節(jié)溫器在設(shè)置上具有機(jī)械故障防護(hù)功能,當(dāng)電子節(jié)溫器出現(xiàn)故障時(shí),機(jī)械節(jié)溫器會(huì)在大約105℃的時(shí)候打開(kāi)。當(dāng)溫度降到97℃時(shí)機(jī)械式節(jié)溫器閉合,以保證發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3結(jié)語(yǔ)

隨著機(jī)動(dòng)車的保有量逐年上升,個(gè)人家用轎車所占比例逐年提高,汽車日常的保養(yǎng)和維護(hù)成為了廣大車主的必修課,其中汽車?yán)鋮s系統(tǒng)作為使用最頻繁的一個(gè)部分,在日常保養(yǎng)維護(hù)中卻常常被忽視。本文簡(jiǎn)要介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的作用及工作原理,分析了一個(gè)實(shí)際的故障案例一雪佛蘭科魯茲轎車出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高的故障。通過(guò)對(duì)這個(gè)故障案例的分析,對(duì)冷卻系統(tǒng)容易導(dǎo)致該故障的部件進(jìn)行了分析檢查,同時(shí)介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高故障后車輛出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象和故障檢測(cè)方法。