汽車發(fā)動機論文

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. 編號 機械學(xué)院汽車工程系 畢 業(yè) 論 文 課題名稱: 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的故障分析與檢修 姓 名: 熊張凡 學(xué) 號: 130629100223 專 業(yè): 汽車電子技術(shù) 班 級: 13汽電中銳2 班 指導(dǎo)老師: 袁曉云 二0一五年 . 摘 要 冷卻系統(tǒng)，是汽車不可或缺的一個組成部分。由于汽車的長期使用，可能會讓冷卻系統(tǒng)因為過度疲勞而出現(xiàn)故障。文章述說通過對汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的認(rèn)識，將對冷卻系統(tǒng)的常見故障進行診斷。又根據(jù)不同車型的具體故障進行徹底的故障原因分析及排除。 關(guān)鍵詞: 冷卻系統(tǒng)；常見故障；案例分析； . 目 錄 摘要 1 第一章 冷卻系統(tǒng)基礎(chǔ)認(rèn)知 2 1.1 冷卻系統(tǒng)的類型 2 1.2 冷卻系統(tǒng)的組成 2 1.3 冷卻系統(tǒng)的功用 3 1.4 冷卻系統(tǒng)的工作原理 3 第二章 冷卻系統(tǒng)的常見故障診斷 4 2.1冷卻液泄漏 4 2.2冷卻液溫度過高 4 2.3發(fā)動機工作溫度過低或升溫過慢 5 2.4水套生銹 5 第三章案例分析 7 3.1發(fā)動機冷卻系故障案例一 7 3.2發(fā)動機冷卻系故障案例二 8 總 結(jié) 9 參考文獻 10 致謝 11 . 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的故障分析與檢修 第一章 冷卻系統(tǒng)基礎(chǔ)認(rèn)知 1.1冷卻系統(tǒng)的類型 液冷和風(fēng)冷。液冷液冷汽車的冷卻系統(tǒng)通過發(fā)動機中的管道和通路進行液體的循 環(huán)。當(dāng)液體流經(jīng)高溫發(fā)動機時會吸收熱量，從而降低發(fā)動機的溫度。液體流過發(fā)動機后，轉(zhuǎn)而流向熱交換器(或散熱器)，液體中的熱量通過熱交換器散發(fā)到空氣中。風(fēng)冷某些早期的汽車采用風(fēng)冷技術(shù)，但現(xiàn)代的汽車幾乎不使用這種方法了。這種冷卻方法不是在發(fā)動機中進行液體循環(huán)，而是通過發(fā)動機缸體表面附著的鋁片對氣缸進行散熱。一個功率強大的風(fēng)扇向這些鋁片吹風(fēng)，使其向空氣中散熱，從而達到冷卻發(fā)動機的目的。因為大多數(shù)汽車采用的是液冷，管道系統(tǒng)汽車中的冷卻系統(tǒng)中有大量管道。 1.2 冷卻系統(tǒng)的組成 1.冷卻液 冷卻液又稱防凍液，是由防凍添加劑及防止金屬產(chǎn)生銹蝕的添加劑和水組成的 液體。它需要具有防凍性、防蝕性，熱傳導(dǎo)性和不變質(zhì)的性能?，F(xiàn)在經(jīng)常使用乙二醇為主要成分，加有防腐蝕添加及水的防凍液。 2.節(jié)溫器 節(jié)溫器是控制冷卻液流動路徑的閥門。是一種自動調(diào)溫裝置，通常含有感溫組件，借著熱脹或冷縮來開啟、關(guān)掉空氣、氣體或液體的流動。 3.水泵 水泵的作用是對冷卻液加壓，保證其在冷卻系中循環(huán)流動。 4.散熱器 由進水室、出水室及散熱器芯等三部分構(gòu)成。冷卻液在散熱器芯內(nèi)流動，空氣在散熱器芯外通過。熱的冷卻液由于向空氣散熱而變冷，冷空氣則因為吸收冷卻液散出的熱量而升溫，所以散熱器是一個熱交換器。；功用是散發(fā)熱量，冷卻水在水套中吸收熱量，流到散熱器后熱量散去，再回到水套內(nèi)循環(huán)，達到調(diào)溫。 5.風(fēng)扇 正常行駛中，高速氣流已足以散熱，風(fēng)扇一般不會在這時候工作;但在慢速和原地運行時，風(fēng)扇就可能轉(zhuǎn)動來助散熱器散熱。風(fēng)扇的起動由水溫感應(yīng)器控制。 6.水套 水套指汽缸體和汽缸蓋的內(nèi)外殼間之空間，冷卻液即在其間循環(huán) 。 7.水溫感應(yīng)器 水溫感應(yīng)器其實是一個溫度開關(guān)，當(dāng)發(fā)動機進水溫度超出90℃以上，水溫感應(yīng)器將接通風(fēng)扇電路。如果循環(huán)正常，而溫度升高時，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，水溫感應(yīng)器和風(fēng)扇本身就需要檢查。 8.補償水桶 當(dāng)冷卻液受熱膨脹時，部分冷卻液流入補償水桶；而當(dāng)冷卻液降溫時，部分冷卻液又被吸回散熱器，所以冷卻液不會溢失。 1.3 冷卻系統(tǒng)的功用 冷卻系統(tǒng)的主要工作是將熱量散發(fā)到空氣中以防止發(fā)動機過熱，但冷卻系統(tǒng)還有其他重要作用。汽車中的發(fā)動機在適當(dāng)?shù)母邷貭顟B(tài)下運行狀況最好。如果發(fā)動機變冷，就會加快組件的磨損，從而使發(fā)動機效率降低并且排放出更多污染物。因此，冷卻系統(tǒng)的另一重要作用是使發(fā)動機盡快升溫，并使其保持恒溫。 1.4冷卻系統(tǒng)的工作原理 當(dāng)發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，水泵隨之旋轉(zhuǎn)，提高了冷卻液的壓力，促使冷卻液強制循環(huán)。循環(huán)的冷卻液帶走了發(fā)動機缸體、缸套、缸蓋等零件的熱量；當(dāng)冷卻液溫度未達到節(jié)溫器的開啟溫度時，冷卻液將通過水循環(huán)管，直接從水泵重新進入缸體，由于冷卻液避免了不必要的冷卻，溫度將迅速上升。當(dāng)冷卻液溫度達到節(jié)溫器開啟溫度，節(jié)溫器閥門關(guān)閉了小循環(huán)管的旁通水路，冷卻液將穿過節(jié)溫器流入散熱器上水室，熱水經(jīng)風(fēng)扇吸過的空氣流的強制冷卻，散失一部分熱量。溫度已經(jīng)下降的冷卻液，留到散熱器下水室，經(jīng)水泵在泵入缸體重新參加冷卻循環(huán)。 當(dāng)打開車上暖風(fēng)裝置時，在冷卻系統(tǒng)壓力的作用下，部分熱水從缸蓋上的出水銅管引出，進入暖風(fēng)散熱器，在暖風(fēng)機風(fēng)扇的作用下，流經(jīng)暖風(fēng)機散熱器水芯的冷卻液所帶的熱量，被暖風(fēng)機風(fēng)扇吹出的風(fēng)帶走，熱風(fēng)經(jīng)過送風(fēng)管吹到風(fēng)窗進行除霜或從風(fēng)門吹出供駕駛室取暖。由暖風(fēng)機散熱器冷卻過的冷卻液，經(jīng)出水管返回水泵進水管，重新參加循環(huán)。 如果這些管道當(dāng)中液體的流動很平穩(wěn)，則只會直接冷卻與管道接觸的液體。從管道中流動的液體傳導(dǎo)至管道熱量的多少取決于管道和接觸管道的液體之間的溫度差異。因此，如果與管道接觸的液體得到快速冷卻，那么傳輸?shù)臒崃繒容^少。通過在管道內(nèi)制造湍流，混合所有液體，將與管道接觸的液體保持高溫以吸收更多熱量，從而使管道內(nèi)的全部液體得到有效地利用。 第二章 冷卻系統(tǒng)的常見故障診斷 2.1冷卻液泄漏 故障現(xiàn)象 （1）冷卻液消耗過多，需經(jīng)常補充。 （2）在停車位有水跡，停車后，明顯看到有冷卻液滴落到地面上。 （3）有時候發(fā)現(xiàn)在油底殼內(nèi)有水。 故障原因 （1）放水開關(guān)關(guān)閉不嚴(yán)。 （2）水泵水封損壞。 （3）氣缸體變形或裂紋。 （4）散熱器泄漏。 （5）氣缸襯墊燒蝕，冷卻液漏到外部或油底殼內(nèi)。 （6）系統(tǒng)管道老化泄漏或接頭松動泄漏。 （7）缸體水堵不嚴(yán)。 （8）濕式缸套阻水圈密封不良。 故障檢修方法 （1）采用止漏劑止漏，若嚴(yán)重漏水，則應(yīng)更換散熱器。 （2）若水管龜裂老化，應(yīng)更換新件。 （3）若開關(guān)損壞引起冷卻液泄漏，應(yīng)更換開關(guān)。 2.2冷卻液溫度過高 故障現(xiàn)象 （1）發(fā)動機運行過程中，水溫表指示超過最高值，或報警燈亮。 （2）散熱器有“開鍋”現(xiàn)象。 （3）發(fā)動機動力下降，加速不良。 （4）汽油機易爆燃和早燃，柴油機易工作粗暴。 故障原因 （1）系統(tǒng)內(nèi)缺水。風(fēng)扇皮帶打滑或斷裂。 （2）水泵葉輪損傷或水泵軸與葉輪松脫。 （3）節(jié)溫器失效。散熱器內(nèi)部堵塞或外部堵塞。缺機油。 （4）系統(tǒng)內(nèi)水垢過多。電控風(fēng)扇溫控開關(guān)損壞或風(fēng)扇電機燒壞。 （5）風(fēng)扇離合器失效。點火過早或過晚。 （6）混合氣過濃或過稀。冷卻液溫度傳感器損壞。 （7）氣缸襯墊燒穿。水溫表失準(zhǔn)。 （8）散熱器回水管凹癟或凍堵。燃燒室積炭嚴(yán)重。 故障檢修方法 （1）及時添加冷卻水，若散熱器泄漏應(yīng)進行修補。 （2）調(diào)整風(fēng)扇傳動帶的松緊度或更換新傳動帶。 （3）對冷卻系統(tǒng)進行清洗，排除水垢。 （4）檢修或更換水泵。 （5）檢查出水管，如吸癟應(yīng)排除，修復(fù)散熱器散熱片。 （6）檢修或更換水溫表、傳感器。 2.3發(fā)動機工作溫度過低或升溫過慢 故障現(xiàn)象 （1）冷卻液溫度在發(fā)動機正常溫度（75℃）以下。 （2）發(fā)動機在工作中冷卻液溫度表指針長時間達不到正常位置。 （3）發(fā)動機行駛乏力，發(fā)動機油耗增加。 故障原因 （1）冷卻液溫度表或冷卻液溫度傳感器損壞，指示出現(xiàn)錯誤 。 （2）節(jié)溫器漏裝或閥門粘結(jié)不能閉合。 （3）風(fēng)扇離合器或溫控開關(guān)接合過早。 故障檢修方法 （1）環(huán)境溫度較低時，檢查百葉窗是否關(guān)閉、是否采取了有效的保溫措施。 （2）檢查風(fēng)扇控制裝置是否失效。如果冷卻系統(tǒng)裝有風(fēng)扇離合器或裝用電動風(fēng)扇，可在發(fā)動機工作溫度較低時，通過觀察風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)狀態(tài)來確定風(fēng)扇控制裝置是否失效。 （3）檢查節(jié)溫器是否正常。在發(fā)動機工作溫度較低時，通過初試散熱器的溫度來判斷冷卻液是否進行大循環(huán)，以診斷節(jié)溫器是否正常。 2.4水套生銹 故障現(xiàn)象 （1）水套上有銹跡 故障原因 （1）水套中有空氣。 （2）水溫升高。水溫升高，也能加快銹蝕作用。 （3）水內(nèi)含有礦物鹽和其他礦物質(zhì)，能在水套內(nèi)加速金屬銹蝕。 故障檢修方法 （1）檢查散熱器上水箱水面是否過低，如過低應(yīng)添加冷卻水，保證水箱水面高。 （2）在發(fā)動機工作中，要保持冷卻系統(tǒng)工作正常，防止冷卻水溫度過高。 （3）在給水箱添加冷卻水時，應(yīng)加注清潔的軟水。不能直接加入河水或井水。另外還可以加防銹劑，它的作用是防銹，但不能排斥原有的鐵銹。在加注前要將冷卻系統(tǒng)沖洗干凈。 第三章 案例分析 3.1發(fā)動機冷卻系故障案例一 車型：大眾邁騰1.8T。 故障現(xiàn)象 車輛行駛途中儀表盤的“STOP”點亮報警，水溫表指針在120度，行車電腦顯示屏提示“發(fā)動機過熱”信息。 故障可能原因 （1）冷卻液液面過低（冷卻系統(tǒng)泄漏）。 （2）電子扇不轉(zhuǎn)。 （3）節(jié)溫器未在規(guī)定溫度打開，系統(tǒng)無法進行大循環(huán) （4）水泵損壞，冷卻液無法在系統(tǒng)內(nèi)流動。 （5）發(fā)動機個別氣缸工作不良，負(fù)荷增大。 故障分析與排除 （1）先從外表檢查，包括散熱器、水泵、氣缸體、暖風(fēng)機水箱、水管，以及橡膠軟管和放水開關(guān)等，觀察其是否有漏水，檢查水泵皮帶是否太松，風(fēng)扇葉片是否有損爛。經(jīng)外表檢查，沒有發(fā)現(xiàn)漏水部位，水泵皮帶處沒有過松打滑的現(xiàn)象，風(fēng)扇葉也沒有變形損壞。 （2）檢查節(jié)溫器有否工作不良導(dǎo)致冷卻水的水量循環(huán)不足，把節(jié)溫器拆下來，將節(jié)溫器放在裝有水的鐵盤上，然后加熱，同時把玻璃溫度計放在水中測試，觀察溫度計上的讀數(shù)與節(jié)溫氣額定開啟溫度是否相符，升程是否在95℃時＞8mm。結(jié)果當(dāng)溫度計讀數(shù)為90℃時節(jié)溫器才開始張開工作，比額定開啟溫度82℃高了8℃。所以，就安裝了一個新的節(jié)溫器(額定開啟)溫度為82℃。起動發(fā)動機并開空調(diào)觀察水溫表的情況，結(jié)果水溫表的指針略比以前低些，行駛車輛進行路試，經(jīng)過10min高速行駛，水溫表的指針很快就過中線，仍然有冷卻水溫過高的現(xiàn)象。 （3）對空調(diào)冷凝器進行淋水降溫，檢查水溫，雖有好轉(zhuǎn)，但效果仍然不明顯，說明與冷凝器散熱情況關(guān)系不大。 （4）重新檢查調(diào)整供油系和點火系，結(jié)果也收效不大，說明水溫過高的現(xiàn)象，主要不是以上的情況所致。 （5）再次起動發(fā)動機，開大空調(diào)制冷，控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速，以低速直升到高速運轉(zhuǎn)來觀察此時冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，在發(fā)動機冷卻水溫度超過 90℃時，仔細(xì)傾聽風(fēng)扇響聲和風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，仍無變化。將發(fā)動機熄火，隨即用手撥動風(fēng)扇葉，較為輕松，與冷車時撥動風(fēng)扇的感覺相差不大。風(fēng)扇離合器是根據(jù)發(fā)動機冷熱狀態(tài)自動調(diào)節(jié)冷卻強度，使發(fā)動機始終保持最佳的熱工作的狀態(tài)。發(fā)動機溫度高，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動就快，風(fēng)量就大；發(fā)動機溫度低，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動就慢，風(fēng)量就小。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速應(yīng)該是隨著發(fā)動機的溫度升高而提高。其出現(xiàn)故障必然影響散熱器的冷卻散熱，造成發(fā)動機溫度過高。由此可見，水溫高是風(fēng)扇離合器損壞造成風(fēng)扇工作不良所致。于是更換了風(fēng)扇離合器，更換后，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速能隨著溫度的升高而加快轉(zhuǎn)動，噪音明顯增大，在水溫達到 95℃時風(fēng)扇更是全速運轉(zhuǎn)。 （6） 通過使用清洗水垢的清洗劑來清洗散熱器和缸體、缸蓋的水套，將清洗劑加注到冷卻水中，經(jīng)過運轉(zhuǎn)發(fā)動機后，再浸泡8h，放出清洗液，發(fā)現(xiàn)液體內(nèi)有不少污垢，證明是散熱器、氣缸、氣缸蓋水套內(nèi)的沉積水垢過多。經(jīng)以上修復(fù)后試驗，水溫明顯下降，此車在夏季和負(fù)荷增大時，再未出現(xiàn)水溫高的情況。車輛回復(fù)正常技術(shù)狀況。 3.2發(fā)動機冷卻系故障案例二 車型：豐田卡羅拉1.6L。 故障現(xiàn)象 該車發(fā)動機冷卻液溫度過低，散熱風(fēng)扇1檔長轉(zhuǎn)。 故障可能原因 （1）冷卻液溫度傳感器損壞。 （2）節(jié)溫器故障。 故障分析與排除 （1）使用故障診斷儀進入發(fā)動機控制系統(tǒng)檢測，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機控制單元有2個故障碼：散熱器出口溫度傳感器信號過高；冷卻液溫度傳感器信號不可靠。 （2）清除故障碼，但冷卻液溫度傳感器信號不可靠故障碼無法清除。對冷卻液溫度傳感器進行檢查，發(fā)現(xiàn)在多種溫度下檢測，傳感器阻值均比標(biāo)準(zhǔn)值要高，于是決定進行替換。換件后清除故障碼試車，散熱風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動，但車輛正常行駛時，冷卻液溫度依舊偏低。觸摸散熱器上下水管，微熱，溫差不大。讀取數(shù)據(jù)流發(fā)現(xiàn)冷卻液溫度傳感器顯示59℃，散熱器出口溫度傳感器顯示58℃，說明在更換冷卻液溫度傳感器信號后，2個傳感器輸出信號正常，電控系統(tǒng)也正常。 （3）拆檢冷卻液控制機件，即用于發(fā)動機冷卻控制的節(jié)溫器。發(fā)現(xiàn)節(jié)溫器的一個鎖卡斷裂，使節(jié)溫器的大循環(huán)閥門不能與連接法蘭完全密封，節(jié)溫器一直處在大循環(huán)狀態(tài)，造成冷卻液溫度偏低。在更換節(jié)溫器之后試車，發(fā)現(xiàn)故障已經(jīng)排除。 總 結(jié) 在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中，通過對它的組成、功用與工作原理的分析，讓我們更好的了解冷卻系統(tǒng)；通過一些常見故障，讓我們明白了在哪些方面去更好的保養(yǎng)它，使發(fā)動機保持“清醒的頭腦”，更好的為汽車提供動力；通過對故障案例的介紹、分析，讓我們對故障的排除更有針對性。從而真正知道了發(fā)動機冷卻系統(tǒng)就是使發(fā)動機得到適度的冷卻，從而保持發(fā)動機在最適合的范圍溫度內(nèi)工作。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，鞏固了我們學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識，也使我們把理論與實踐從真正意義上相結(jié)合了起來；考驗了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻資料，和組織材料的綜合能力；從中可以自我測驗，認(rèn)識到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的學(xué)習(xí)中得以改進、提高；同時通過使用Office辦公軟件，也讓我們了解到計算機輔助設(shè)計(CAD)的智能化和普遍化,有利于提高工作效率。 參考文獻 [1]于得江.汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修[M].上海：同濟大學(xué)出版社，2010. 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