劉陽 李樹鑫 紀紅
摘 要:汽 車發(fā)動機水泵發(fā)生故障,就會直接引起冷卻系統(tǒng)的功能發(fā)揮,嚴重時會導致拉缸而使整個汽車陷于癱瘓,而水泵一旦發(fā)生故障,多數(shù)情況下會產(chǎn)生異常聲響。通過對異常聲響的判斷,及時準確地發(fā)現(xiàn)和排除故障。本文對汽車發(fā)動機水泵異響故障排除進行了探討分析。
關(guān)鍵詞:水泵;排除故障
汽車發(fā)動機水泵的主要功能是進行冷卻系統(tǒng)液體的強制循環(huán)。該水泵若發(fā)生故障,就會直接引起冷卻系統(tǒng)的性能發(fā)揮,嚴重時會導致拉缸而使整個汽車陷于癱瘓,而水泵一旦發(fā)生故障,多數(shù)情況下會產(chǎn)生異常聲響。
一、汽車發(fā)動機水泵基本構(gòu)造與工作原理
基本構(gòu)造由水泵殼體、連接盤和皮帶輪、水泵軸及軸承或軸連軸承、水泵葉輪和水封裝置等零件構(gòu)成。發(fā)動機通過皮帶輪帶動水泵軸承及葉輪轉(zhuǎn)動,水泵中的冷卻液被葉輪帶動一起旋轉(zhuǎn),在離心力的作用下被甩向水泵殼體的邊緣,同時產(chǎn)生一定的壓力,然后從出水道或水管流出,葉輪的中心處由于冷卻液被甩出而壓力降低,水箱中的冷卻液在水泵進口與葉輪中心的壓差作用下,經(jīng)水管被吸入葉輪中,實現(xiàn)冷卻液的往復循環(huán)。
支撐水泵軸的軸承用潤滑脂潤滑,因此,要防止冷卻液泄漏到潤滑脂造成潤滑脂乳化同時,還要防止冷卻液的泄漏,水泵防止泄漏的密封措施有水封和密封墊,水封動密封環(huán)與軸通過過盈配合裝在葉輪與軸承之可,水封靜密封座緊緊地靠在水泵的殼體上,從而達到密封冷卻液的目的。水泵殼體通過密封墊與發(fā)動機相連,并支撐著軸承等運動部件,水泵殼體上還有泄水孔,位于水封與軸承之間,一旦有冷卻液漏過水封,可以泄水孔泄出,以防止冷卻液進入軸承腔而破壞軸承潤滑及部件銹蝕,如果發(fā)動機停止后,仍有冷卻液漏出,則表明水封已經(jīng)損壞。水泵的驅(qū)動,一般由發(fā)動機的曲軸通過皮帶驅(qū)動,曲軸一轉(zhuǎn),水泵軸也跟著運轉(zhuǎn),水泵軸又帶動葉輪轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)將機械能轉(zhuǎn)化為液壓能。
葉輪為水泵工作核心,它的外徑大小,葉輪葉片的高低及角度,以及與水泵殼體的間隙,直接影響著水泵的性能。水泵的好壞直接影響整個冷卻系統(tǒng)冷卻不佳而引起發(fā)動機水溫高,嚴重時可導致拉缸無法啟動汽車。
二、分析發(fā)動機產(chǎn)生異響的根本原因
發(fā)動機在正常工作時,需要使用大量的燃油,而燃油質(zhì)量好壞直接影響其運行狀態(tài),當燃油質(zhì)量非常差的時候,點火時刻過早,或者在燃燒室內(nèi)存留的積碳過多,很容易發(fā)生爆燃 問題,也被稱之為敲缸,進而就出現(xiàn)異常響動。除此之外,發(fā)動機在運行中,里面是一個復雜的機械,機械運動時發(fā)生嚴重的磨損,進而對其他構(gòu)件產(chǎn)生振動和沖擊,繼而發(fā)生嚴重的響聲。除此之外,當其內(nèi)部機械發(fā)生動不平衡、軸承損壞形成低頻振動,進而就會產(chǎn)生轟鳴。發(fā)動機的附屬件也容易發(fā)生響動,例如方向助力泵、發(fā)電機、冷氣泵等。發(fā)動機在正常運行時,如果金屬焊接口發(fā)生斷裂,或者焊接是就是虛焊,沒有達到焊接的要求,那么在運行時容易發(fā)生過度振動,或者在發(fā)生事故后,工作人員修理不當,也都會產(chǎn)生響動。傳動皮帶也是發(fā)動機的一個重要器件,運行中如果出現(xiàn)打滑問題,常見的有軸向打滑和圓周方向打滑,就會產(chǎn)生異常響動。進、排氣管漏氣發(fā)生的變形,或者其它緊固件松動,裝配不良等,也會出現(xiàn)異常響動,還有某些特殊原因產(chǎn)生異響故障。這些都是產(chǎn)生異常響動的原因,檢修人員必須完全掌握,然后結(jié)合具體情況,分析出故障的根本原因,將故障損失降到最低。
三、汽車發(fā)動機水泵異響與故障
汽車發(fā)動機水泵產(chǎn)生異響,憑聽覺便可以察覺到。一般情況下,水泵在運行時,不會有異常響動,一旦聲響不正常,肯定是發(fā)生了故障。發(fā)生故障的原因基本上有以下三點:
(1)傳動皮帶機構(gòu)老化、磨損;
(2)發(fā)動機附件如發(fā)電機空調(diào)壓縮機,方向助力泵,水泵張緊輪等磨損松曠。
(3)發(fā)動機曲軸連桿機構(gòu),配氣機構(gòu),排氣系統(tǒng)磨損,潤滑不足,漏氣等。
根據(jù)以上的分析,圍繞著發(fā)動機出現(xiàn)的問題,針對以上產(chǎn)生的原因逐步檢查分析,形成了以下工作步驟:
在不確定發(fā)動機異響和以上那個系統(tǒng)和機構(gòu)有聯(lián)系的情況下,按診斷步驟,首先要啟動發(fā)動機對癥狀進行確認和分辨異響的大致來源,記得在啟動后,從發(fā)動機前端的皮帶傳動機構(gòu)傳來“呱呱”的摩擦聲,在加速過程中那響聲也隨之加快,但跟不上發(fā)動機工作時的節(jié)奏,確認了癥狀和響聲的大致來源,但前端能造成異響的運動件較多(有正時室蓋罩外部的皮帶傳動機構(gòu)和內(nèi)部的正時機構(gòu)),所以暫不確定哪個運動件和異響有聯(lián)系,接下來還需從外到里,擇易到難,逐步進行排除。
其次可選用“水淋法”在正時室蓋罩外部的驅(qū)動皮帶上淋上水(發(fā)動機正常運轉(zhuǎn))如果響聲減弱說明驅(qū)動皮帶過度疲勞,老化磨損等需對其進行更換,如果響聲沒變化,接下來則可對正時室蓋罩外部的運動件如:發(fā)電機、空調(diào)壓縮機、方向助力泵、張緊輪逐個進行聽診對各個運動件的工作聲進行對比作分析,可為了更加快捷的找出故障點。
最后選用拆檢排除法,該方法就是將正時室蓋罩外部的驅(qū)動皮帶拆出來,然后啟動發(fā)動機進行異響排查,如果啟動發(fā)動機后異響消失,則證明異響和發(fā)電機空調(diào)壓縮機、方向助力泵、張緊輪有關(guān)系,接下來則要逐個進行故障排除,如果啟動后還有異響,則可根據(jù)異響的癥狀進行下一步診斷分析,結(jié)果啟動后,無論是怠速還是加速都和第一次的啟動結(jié)果(響聲和位置)相同,此時正時室蓋罩外部的皮帶傳動機構(gòu)已確認和異響無關(guān),剩下最值得懷疑的唯有正時機構(gòu)和那異響有關(guān)系,但要對正時機構(gòu)進行檢查,首先還得對正時室蓋罩進行拆卸,接下來選用了拆檢排除法和聽診法對故障進行分析診斷,拆去正時室蓋罩后再次起動發(fā)動機,重復了前兩次怠速和加速的工況對異響進行再次分辨確認,這次啟動后,那響聲比前兩次的明顯大聲了很多,未拆正時室蓋罩前和拆去后,響聲相差如此之大,證明異響和正時機構(gòu)里的某一個運動件有直接關(guān)系,在不確定故障點的情況下用聽診器對可以聽診的運動件如:正時皮帶輪、張緊輪和水泵的工作聲進行對比作故障分析,結(jié)果在聽診過程中水泵驅(qū)動輪比起正時皮帶輪和張緊輪的工作聲超出了異常,在聽診的印象中,水泵那異常的工作聲好比“咕嚕咕嚕”的響聲,經(jīng)過最后的診斷分析,確認異響和水泵有關(guān)系后,接下來對其進行了拆卸檢查,在拆出水泵后檢查發(fā)現(xiàn)整個水泵在轉(zhuǎn)動驅(qū)動輪過程中嚴重松動,之后裝上新的水泵通過試車為正常,最終發(fā)動機異響的故障排除。
參考文獻
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(作者單位:沈陽航天三菱汽車發(fā)動機制造有限公司)