牛玉嶺
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隨著科學技術的發展和人們對汽車性能、質量等要求的不斷提高,汽車廠商不斷提高發動機的輸出功率,使之合理調節其工作溫度,為其各部件提供了適宜的溫度環境,具有設計緊湊、功率大的特點。同時利用良好的動力輸出和燃油經濟性為汽車打開了廣闊的市場。通過有關調查發現,汽車產生故障的原因大多由于發動機出現了問題,而發動機產生故障的原因又多由于冷卻系統出現故障,若不進行重視和處理,就會降低汽車的安全可靠性和燃油經濟性,進而影響汽車的使用壽命。對此,如何保障發動機冷卻系統安全可靠性和經濟性成為目前急需解決的問題。
現代汽車的發動機冷卻方式具體包括水冷卻以及風冷卻,且多采用封閉式強制循環水冷系統。發動機水冷式冷卻系統主要由水泵、散熱器、冷卻風扇、補償水箱、節溫器、發動機機體、氣缸蓋水套等部分組成。主要通過水泵使環繞在氣缸水套中的冷卻液加快流動,通過行駛中的自然風和電動風扇,使冷卻液在散熱器中進行冷卻,冷卻后的冷卻液再次引入到水套中,周而復始,實現對發動機的冷卻。同時水冷系統的冷卻液會隨發動機的溫度而改變路線和循環方式。當冷卻液不經過散熱器而只在引擎內循環時,可實現發動機在短時間內溫度的迅速升高,這種方式被稱為小循環。當發現冷卻液的溫度超過80℃時,因為節溫器會關閉小循環的通路,使缸蓋水套中的冷卻液進入散熱器中,經過散熱,再由水泵進行吸抽,再次回到缸體水套中,這種在散熱器和引擎中循環散熱的方式叫做大循環。
發動機風冷式冷卻系統又可分為自然風冷式和強制風冷式的兩種冷卻方式。自然風冷式是通過汽車在行駛過程中所受到的外界氣流來冷卻整個發動機,注意氣缸體和缸蓋需要鑄成一體,并應用傳熱性能良好的材料制成,目前多為鋁合金等材料。同時要在其表面安裝大量的散熱片,有利于散熱面積的增大,進而增強冷卻效果[2]。強制風冷式是發動機自身為風扇提供動力,加快散熱片周圍氣流的流量和速度,再經過風扇的分配,最終實現對缸體、缸套和缸蓋溫度的降低,這是目前保障發動機溫度在適宜范圍內最為有利的方法。
當發動機在運行過程中,發現水溫表顯示已經超過警示的紅線,且長時間沒有回調現象時,同時伴有冷卻液的溫度指示燈出現報警,冷卻液在發動機中呈現沸騰現象的情況下,則可確定冷卻液的溫度過高,需要及時檢查發動機的故障。一般情況下導致發動機溫度過高的原因包括:冷卻泵堵塞或者遭到損壞、冷卻液泄露或不足、散熱器堵塞或有沉淀、節溫器故障等。
相關維修人員要在經過具體檢查后,若發現節溫器出現堵塞或是失效的情況下,即修復或更換節溫器;若是發動機在啟動后的短時間內水溫直線上升,表明節溫器損壞,需要更換節溫器;若發現散熱器上沾有污垢或受外力導致變形,需要進行清洗或修復;若發現冷卻液泵出現堵塞或損壞時,要進行修復或是更換;若在冬天發現發動機的水溫增高,可能是因為散熱器中的冷卻水因氣溫低而產生冰凍現象,對此需要加熱冷卻水。
當汽車在運行一段路程后停車,發現地面有明顯的水跡,嚴重會導致排氣管出現冒白煙的情況,這時即可確定發動機中的冷卻液發生泄漏。這是由于冷卻液在遇到大量的泄漏后,導致液量不夠,無法完成原來的冷卻工作。冷卻液泄露的滲漏方式有內滲和外滲,內滲不易發現,若長時間沒有處理就會造成發動機過熱的現象;而外滲則直接表現為滴落在地面,方便及時查找,若得到及時的處理則危害較小[3]。
維修人員針對這一情況,需要對滲漏部位進行仔細檢查,若發現在汽缸墊或是散熱器處發生滲漏,可進行修復或是更換;發動機本身的密封性差也會導致冷卻液的滲漏,例如缸體或是缸蓋遭受外力出現裂縫、變形現象;或者冷卻系統中的水管出現大量水垢或者水銹堵塞了冷卻系統的接頭;也可能是水封到達使用壽命而失效、螺栓出現松動等情況。對此維修人員要及時更換損壞的水封和接頭,并擰緊螺栓;同時拔出機油尺,在沒有添加機油的情況下,底殼的油面升高,潤滑油為白色,就證明冷卻液已經進入曲軸箱,進而檢查具體的漏油部位,再注入新的機油。
當發現汽車在行駛過程中,發動機的動力持續降低,且水溫表顯示溫度達到75℃以下,并伴有排氣管出現爆鳴聲,油耗增加,即可確定發動機中的冷卻液溫度太低。導致這一現象的原因有:溫控開關故障、風扇電機出現故障、水溫傳感器故障或是節溫器的閥門長時間未關閉。
維修人員將車啟動后,隨即打開水箱蓋,加速發動機的運行速度,若觀察到發動機中的水流流量大且速度快,則證明未安裝節溫器或是閥門出現粘連現象,需要安裝或者調換節溫器;也可觸摸散熱器,若感覺有燙手感,而水溫正常,表明溫度表或是溫度傳感器產生了故障,則對溫度表或是溫度傳感器進行修復,若不能修復就進行更換;尤其在冬季溫度較低時,注意檢查百葉窗是否安裝保溫罩,還有節溫器的主閥是否存在常開現象,做好車身的保暖工作。
冷卻風扇故障表現為發動機溫度過高或是升溫速度慢。導致其產生的原因有:扇葉油污太厚在運轉過程中打滑,還有風扇離合器損壞、電動機損壞、溫控開關損壞、葉片變形和皮帶松弛等。
風扇轉速慢的原因包括驅動電機出現故障或是控制電路有附加電阻,維修人員可選擇檢修電路和更換電機;若是電扇停止轉動,原因是由于控制電路出現短路現象,驅動電機發生故障,同樣需要檢修電路和更換電機;風扇離合器故障的簡單檢測方法就是讓發動機在高溫情況下熄火,接下來用手撥動扇葉,感覺不費力即需檢修。
水泵泵水能力下降的主要表現是發動機過熱。主要原因包括水泵葉片遭受腐蝕和結構性堵塞。維修人員對此種情況需要疏通或是更換水泵。若水泵發生泄漏則表現為冷卻液變少,發動機溫度過高,其原因是因為密封零件的老化和殼體腐蝕,需要更換水泵。如軸頸磨損、軸端螺紋變淺、葉輪葉片損壞、水封磨損嚴重和膠木墊圈達到磨損限值,都應進行更換。
維修人員需要拆卸冷卻液泵并進行清洗,逐個排查各部件是否出現損壞。當發現缸體出現裂紋或是氣缸缸體與缸蓋接合處出現破碎,可以采取焊修的方式進行修復。
總之,隨著汽車行業的發展與壯大,人們對汽車的性能要求越來越高,尤其針對發動機冷卻系統的安全運行十分重視[4]。因此維修人員在進行發動機冷卻故障的檢測以及維修過程中,必須掌握專業的維修知識,按照“由外到內、由簡到繁、由易到難”的原則,及時確定故障位置并展開維修,保證汽車的使用效率和安全行駛。