發(fā)動機溫度過高的分析和排除陳益升汽車工程系裝配1001班410002【摘要】：發(fā)動機溫度過高的原因絕大部分出自冷卻系統(tǒng)，本文主要論述了冷卻系統(tǒng)的功用、組成與工作原理，并給出了發(fā)動機溫度過高對發(fā)動機的影響、過熱的原因以及能夠?qū)鋮s系統(tǒng)主要零件進行正確的檢查與維修，并舉例分析冷卻系統(tǒng)常見故障。以便預(yù)防發(fā)動機溫度過高的發(fā)生或減小其發(fā)生概率。【關(guān)鍵詞】：發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、冷卻系故障檢測、維修、冷卻系維護1冷卻液溫度傳感器冷卻液溫度傳感器，安裝在缸蓋的冷卻液接頭上，將當前冷卻液溫度信號傳送給發(fā)動機控制單元。發(fā)動機控制單元利用冷卻液溫度傳感器信號，計算點火提前角，修正噴射時間，怠速調(diào)節(jié)，發(fā)動機冷卻等。此信號也被ECU通過CAN線發(fā)送給儀表IPC進行水溫表的指示。漠網(wǎng)童引1博加誠敏熾劇5眼岡裝園熱史椀卷2捋漸混|.四4尊艱63?荷tl:III［型我脾尚當7亥功機汕/存卻情掃:關(guān)鼠箜4電業(yè)憐由款尋02冷卻系統(tǒng)如圖1為發(fā)動機冷卻系統(tǒng)循環(huán)路線圖，冷啟動后迅速升溫，盡快達到發(fā)動機正常的工作溫度，并對在高溫條件下工作的發(fā)動機零部件進行冷卻，防止發(fā)動機工作溫度過熱或過冷，減少發(fā)動機負荷，提高部件使用壽命，保證發(fā)動機在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作，減少污染物排放和耗油量，這就是發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的工作。圖1冷卻系統(tǒng)循環(huán)路線發(fā)動機內(nèi)部進行能量轉(zhuǎn)化時必然會隨之產(chǎn)生熱量。這種熱能經(jīng)摩擦、燃燒和壓縮產(chǎn)生，必須通過設(shè)計合理的冷卻系統(tǒng)進行相應(yīng)控制。其冷卻方式分為：、風冷卻：通過大量氣流流過裝有散熱片的大面積表面使部件直接散熱。、通過中間介質(zhì)進行冷卻，例如水冷。由于水的比熱較高而且能夠在材料與冷卻介質(zhì)之間進行有效導(dǎo)熱，因此將其作為首選。水冷式一般由節(jié)溫器、風扇、散熱器、水泵等組成。水循環(huán)冷卻在一個封閉的循環(huán)回路內(nèi)進行（如圖1所示），該循環(huán)回路內(nèi)可添加防腐劑和防凍劑。冷卻液通過一個泵在發(fā)動機和水散熱器內(nèi)進行循環(huán)。行駛中的風和輔助風扇為水散熱器輸送冷空氣。一個節(jié)溫器可以使冷卻液從水散熱器旁流過，從而調(diào)節(jié)冷卻液溫度。2.1節(jié)溫器傳統(tǒng)節(jié)溫器只能通過冷卻液溫度確定是否調(diào)節(jié)發(fā)動機溫度。這種調(diào)節(jié)方式可分為三個運行范圍：（1）節(jié)溫器關(guān)閉：冷卻液僅在發(fā)動機內(nèi)循環(huán)，冷卻循環(huán)回路封閉。（2）節(jié)溫器完全開啟：全部冷卻液流經(jīng)冷卻液散熱器，從而利用最大冷卻能力。（3）節(jié)溫器部分開啟：節(jié)溫器中的蠟制元件在周圍冷卻液溫度的作用下會部分熔化或完全熔化，從而使部分冷卻液從冷卻液散熱器流過，另一部分冷卻液從散熱器旁的一個“短路旁通”流過，這樣可以避免在冷卻液溫度很低時繼續(xù)冷卻，并確保在溫度很高時提供最大冷卻能力。2.2液壓系統(tǒng)由于車載網(wǎng)絡(luò)提供的電功率有限，因此設(shè)計針對所需液壓功率的冷卻液泵時選擇了可以確保效率較高電動冷卻液泵的轉(zhuǎn)速。為了在效率較高的同時顯著改善耐氣蝕性，在此葉輪上采用了非常復(fù)雜的3D葉片結(jié)構(gòu)。2.3管道密封式電機根據(jù)使用壽命較長、結(jié)構(gòu)體積較小、重量較輕且符合濕轉(zhuǎn)子原理的要求，電動冷卻液泵需采用“無電刷電機”方案，因此選擇7EC電機。這種電機工作原理可以通過使用功率密度較高的磁鐵達到較高效率。2.4電子裝置電動冷卻液泵通過一個集成在泵內(nèi)的專用電子裝置進行調(diào)節(jié)。3、發(fā)動機過熱的故障現(xiàn)象和原因3.1主要原因分析汽車水溫過高的原因很多，多數(shù)是由于水管滲水，冷卻水不足引起，常見的有：風扇皮帶斷裂、水箱或水管漏水、節(jié)溫器故障、機油泄漏等。如果車子在行駛中發(fā)動機動力消失或是轉(zhuǎn)出劇烈的爆震、敲缸等聲音，大多是因為發(fā)動機過熱。具體的原因如下：冷卻風扇不轉(zhuǎn)。冷卻風扇可能由溫控開關(guān)控制；也可能由水溫傳感器控制。冷卻介質(zhì)不足。主要有下面幾種原因：①防凍液：高檔車要求一年四季都要加注防凍液;②水或蒸餾水：臨時代用;③水箱蓋漏水。節(jié)溫器損壞。主要有下面幾種原因：①如想拆掉節(jié)溫器，此時應(yīng)把小循環(huán)堵上，這樣可以保證冷卻液全部由水箱散熱;②裝新節(jié)溫器時應(yīng)注意有過水孔，如桑塔納就沒有過水孔，此時應(yīng)用6mm鉆頭鉆一個孔。一個作用是做標記用；另一個作用是車子在升溫過程中，節(jié)溫器兩邊產(chǎn)生溫差，使節(jié)溫器隨水溫準確地打開。水箱堵塞。主要有下面幾種原因：①外部堵塞應(yīng)用水或氣將臟物除掉：②內(nèi)部堵塞會影響冷卻液的循環(huán)，同時會產(chǎn)生壓力，這時會有兩種結(jié)果，一種是水箱漏水，另一種是在高速行駛時水溫特別高。水泵故障。主要有下面幾種原因：①葉輪打滑或卡死導(dǎo)致正時皮帶斷掉;②葉輪變形。汽缸損蝕。主要有下面幾種原因：①燃燒室與水道沖，這時會從排水管排水或排白煙，造成水箱經(jīng)常性缺水;②水道與油道沖(機油有水呈白色)；③水道與水道沖，造成缸體散熱不良，尤其在高速時影響更大;④水道堵。點火正時不正確(用正時燈校正)以及油壓過高。3.2故障排除方法面對發(fā)動機過熱首先可以從外部直接觀察，還可用打氣的方法來檢查漏水部位。散熱器漏水部位可用錫焊修補，若非上述原因，應(yīng)進一步檢查發(fā)動機殼體是否有裂紋，最后檢查散熱器蓋的排氣閥是否失效，如失效應(yīng)更換。若非冷卻水泄漏問題，則應(yīng)分兩種情況對故障進行分析排除。3.2.1突然性水溫過高故障排除首先檢查散熱器是否過熱，如果散熱器溫度過高，說明氣缸墊沖壞，此時注意檢查機體上平面與缸蓋結(jié)合面是否嚴重翹曲變形，若變形應(yīng)及時修理。如散熱器溫度不高，則說明冷卻水循環(huán)不良，應(yīng)檢查電子風扇是否損壞。若正常，再檢查散熱器出水管是否被吸癟。內(nèi)孔有無脫層堵塞，查明原因予以排除。若非上述原因則應(yīng)檢測冷卻液泵，再認真檢查節(jié)溫器。故障表象：一輛2006年產(chǎn)寶馬E60520i轎車，搭載M54型6缸發(fā)動機，行駛里程16.6萬km。用戶反映，車輛行駛中儀表上的冷卻液溫度警告燈突然點亮，中央顯示屏出現(xiàn)冷卻液溫度過高的信息提示。排除故障步驟：首先連接故障診斷儀進行整車檢測，沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)動機溫度過高的故障。冷卻液液面也在正常范圍內(nèi)，使車輛原地怠速工作約1h，并沒有出現(xiàn)用戶反映的故障現(xiàn)象，觀察冷卻液溫度數(shù)據(jù)也正常，打開前機蓋可看到風扇電機偶爾低速運轉(zhuǎn)。進行路試，中高速行駛了幾十公里也沒有出現(xiàn)溫度報警。于是維修人員根據(jù)經(jīng)驗建議用戶更換節(jié)溫器、水泵以及冷卻液，但查詢該車的維修記錄時發(fā)現(xiàn)幾個月前更換過特性曲線式節(jié)溫器，于是維修人員便更換了水泵和冷卻液。第二天，用戶投訴溫度過高報警的問題沒有解決。維修人員再檢測發(fā)現(xiàn)了故障出現(xiàn)的一些規(guī)律：故障在城市路況出現(xiàn)的頻率較高，一般行駛一段距離后停車時出現(xiàn)的次數(shù)較多，正常行駛中出現(xiàn)的次數(shù)很少。于是維修人員連接上故障診斷儀進行路試，以便在故障出現(xiàn)時捕捉到一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)。以40?60km/h的車速進行走走停停的路試，并刻意提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，路試約半小時后，觀察到診斷儀中的數(shù)據(jù)圖3出現(xiàn)了一些異常，散熱器出口的冷卻液溫度突然快速下降，但發(fā)動機冷卻液溫度卻快速升高，基本達到了報警的臨界點（發(fā)動機冷卻液溫度達到或超過115°C，發(fā)動機控制單元執(zhí)行報警提示）。于是立即停車，車還沒有完全停穩(wěn)儀表中的冷卻液溫度警告燈便被點亮，中央顯示屏出現(xiàn)了溫度過高的信息提示。觀察此時的冷卻液溫度繼續(xù)快速變化，發(fā)動機冷卻液溫度達到117C，散熱器出口的冷卻液溫度快速回升到76.5C，但是儀表和顯示屏中的報警很快又自然消失了，冷卻液溫度的數(shù)據(jù)也隨即恢復(fù)了正常。說明節(jié)溫器的開啟時間滯后。節(jié)溫器并不是完全不能打開，否則就會持續(xù)高溫，就會存儲相關(guān)故障記錄。但該車不久前剛更換了節(jié)溫器，而且故障只在特定工況下才容易出現(xiàn)，這就值得深思了。傳統(tǒng)的蠟式節(jié)溫器受控于冷卻液溫度，節(jié)溫器關(guān)閉時實現(xiàn)冷卻液小循環(huán)，節(jié)溫器打開時實現(xiàn)冷卻液大循環(huán)，而該款寶馬520i采用的是特性曲線式節(jié)溫器，節(jié)溫器安裝在發(fā)動機的冷卻液入口處，即散熱器的出水口，發(fā)動機冷卻液溫度傳感器安裝在發(fā)動機的冷卻液出口處，即散熱器的入口處。節(jié)溫器內(nèi)部安裝了加熱元件，發(fā)動機控制單元根據(jù)儲存的特性曲線和實際運行狀況來控制加熱元件，特性曲線參數(shù)包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速、進氣溫度以及冷卻液溫度等。通過這種智能型的控制方式，可以使發(fā)動機始終保持在最適宜的溫度。另外，如果發(fā)動機控制單元參考了其他參數(shù)進行控制干預(yù)時，節(jié)溫器將可以在較低的冷卻液溫度下打開(80?103°C)冷卻液溫度達到110°C時，節(jié)溫器無需進行其他控制干預(yù)將開始打開；如果冷卻液溫度超過115C，發(fā)動機控制單元將直接激活節(jié)溫器的加熱元件，儀表和中央顯示屏出現(xiàn)溫度過高警告。由此對診斷儀中的數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)動機冷卻液溫度114.75C，散熱器出口的冷卻液溫度51C，此時節(jié)溫器應(yīng)該打開但實際上并沒有打開。當發(fā)動機冷卻液溫度升高到117C，節(jié)溫器才開始打開，但此時已經(jīng)達到高溫報警限值。一旦節(jié)溫器開始打開，冷卻液開始大循環(huán)，散熱器出口的冷卻液溫度上升達到76.5C，而發(fā)動機冷卻液溫度降下降到高溫報警限值以內(nèi)，溫度過高的警告解除。根據(jù)上面的分析，更換節(jié)溫器后再次路試，故障再未出現(xiàn)。3.2.2不是突然出現(xiàn)溫度過高故障排除對于不是突然出現(xiàn)溫度過高的現(xiàn)象，應(yīng)提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速觀察加水口是否翻水，同時注意是大量還是少量翻水。如大量翻水，且散熱器溫度不均，則說明有些冷卻管被堵。當加水口少量翻水且發(fā)動機溫度前低后高時，則表明分水管已損壞或堵塞，應(yīng)及時更換。若非上述原因，可能是冷卻系水垢過多，水道不暢。如加水口處不翻水，則應(yīng)對冷卻系外表及發(fā)動機機械部分進行認真檢查分析。首先應(yīng)檢查百葉窗是否關(guān)閉或開度不足風扇轉(zhuǎn)動是否正常，若一切正常，而發(fā)動機仍過熱，則應(yīng)檢查風扇風量。如風量不足，應(yīng)調(diào)整風扇葉片的角度。并將葉片頭適當折彎或變換風扇葉片。若非上述原因，再檢查冷卻液泵。除卻發(fā)動機冷卻系正常機械故障外，還存在一種人為因素。故障表象:一臺2011年生產(chǎn)的寶駿630，搭載L2B型四缸發(fā)動機，行駛20000公里，用戶反應(yīng)，車子開動十分鐘后，車子亮水溫燈。故障排除步驟：首先連接故障診斷儀進行整車檢測，沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)動機溫度過高的故障。冷卻液液面也在正常范圍內(nèi)，原地發(fā)車十分鐘后，開始亮水溫燈，然后打開引擎蓋，發(fā)現(xiàn)風扇在低速旋轉(zhuǎn)，風量不夠，于是換個風扇。車子還沒開出4S店二十分鐘，就回來，反應(yīng)故障依舊存在，于是按照上述，檢查發(fā)動機冷卻系，發(fā)現(xiàn)無異常，最后發(fā)現(xiàn)風扇裝反了，重新安裝后，故障再未出現(xiàn)。4汽車水溫過高的危害水溫過高俗稱“開鍋”。“開鍋”會導(dǎo)致汽缸蓋、汽缸體變形甚至損壞。夏天氣溫高，水箱散熱變得困難，發(fā)動機水溫都會有不同程度的上升，膠管也更易軟化出現(xiàn)冷卻水滲漏，因此，行車途中水溫過高甚至開鍋就變得常見。正常的發(fā)動機水溫應(yīng)該恒定在85-95攝氏度之間，水溫過低時燃油進入氣缸不能很好霧化，動力性和經(jīng)濟并不好，且低溫時各機件間的配合間隙也過大，噪音振動都會大些。而水溫過高時機油粘度會變稀，潤滑強度下降，同時活塞、氣門等高速運動件更容易變形，造成發(fā)動機無力。嚴重時，膨脹變形的活塞會拉傷缸氣缸、曲軸軸瓦溶變而抱死曲軸等，后果不堪設(shè)想。因此如水溫表指針接近紅區(qū)，或者水溫警告燈亮起，應(yīng)該立即靠邊停車、熄火檢查。5、結(jié)論只有在最適宜的溫度下才能保證發(fā)動機最大的工作效率。隨著發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的智能化，汽車冷卻系統(tǒng)對汽車來說也是越來越重要的，對于提高發(fā)動機效率，冷卻系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用遇到發(fā)動機溫度過熱、冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)的故障也越來越多，遇到故障須層層剖析，逐一去偽存真，才能真正找到其成因。在冷卻