汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文教材

1、汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 題目：發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng) 專業(yè)：汽車檢測與維修 目錄 一 概述 3 二 . 寶馬發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的工作原理 3 1. 冷卻系統(tǒng)的作用 3 2. 冷卻系統(tǒng)的組成 3 3. N54 發(fā)動機(jī)調(diào)節(jié)冷卻功率的主要部件 8 三 寶馬發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的常見故障及診斷方法 12 1. 冷卻系統(tǒng)常見故障的分類 11 2. 冷卻系統(tǒng)常見故障的診斷及分析 12 20 3. 冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造及維護(hù) 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 四 . 結(jié)論 23 五 . 謝辭 23 概述 司機(jī)朋友常會說：“我要去加點(diǎn)水，才跑長途?！蹦敲礊槭裁匆铀?？加水干什么 呢？其實(shí)加的就是冷卻系統(tǒng)的

2、冷卻液，不過并非什么水都可以加進(jìn)去，越是嬌貴的車對水 質(zhì)的要求越高。有位車主見野外泉水很清澈，就讓車喝了個夠。結(jié)果沒多久，發(fā)動機(jī)發(fā)燒 了，原來泉水含有大量礦物質(zhì)，產(chǎn)生了大量水垢。可見，水質(zhì)好壞相當(dāng)重要。這就好像人 生病了，醫(yī)生讓你多喝點(diǎn)水是一樣的， 汽車也一樣， 也需要水，這就是我們常說的防凍液， 汽車散熱不良就得生病，小病吃點(diǎn)感冒藥就行了，比如加水，換些小零件（水溫傳感器、 水泵、水管等），大病就得花大價錢了，如活塞拉缸、爆震、缸體沖床內(nèi)漏、產(chǎn)生的嚴(yán)重 噪聲、加速動力下降等等，都是由于汽車發(fā)動機(jī)的工作溫度異常，壓力過大，冷卻系統(tǒng)狀 況不良而造成的?？梢娎鋮s系統(tǒng)對于發(fā)動機(jī)來講是非常重要的。 二

3、寶馬 N54 發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的工作原理 : 1. 冷卻系統(tǒng)的作用 ： 是保證發(fā)動機(jī)可以迅速達(dá)到理想的工作溫度，并且無論環(huán)境和工作條件如何變化，始 終保持在這一溫度范圍。無論是在極冷或極熱的條件下，無論是在交通堵塞的城市環(huán)境中 還是在高速公路上全速行駛，發(fā)動機(jī)必須能夠同樣高速地運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)代的高效率發(fā)動機(jī)對于 工作溫度有著極其精確的要求。盡可能高效率地利用燃油對于尾氣排放的控制系統(tǒng)也很重 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 要. 2. 冷卻系統(tǒng)的組成 ： 依照冷卻的方式可分為氣冷式引擎及水冷式引擎，氣冷式引擎是靠引擎帶動風(fēng)扇及車 輛行駛時的氣流來冷卻引擎；水冷式引擎則是靠冷卻水在引擎中循環(huán)來冷卻引擎。不論采

4、 何種方式冷卻，正常的冷卻系統(tǒng)必須確保引擎在各樣行駛環(huán)境都不致過熱。目前寶馬 N54 發(fā)動機(jī)上采用的是水冷卻系統(tǒng) . 水冷卻系統(tǒng)一般由散熱器、節(jié)溫器、水泵、水道、風(fēng)扇等 組成。散熱器負(fù)責(zé)循環(huán)水的冷卻，它的水管和散熱片多用鋁材制成，鋁制水管做成扁平形 狀，散熱片帶波紋狀，注重散熱性能，安裝方向垂直于空氣流動的方向，盡量做到風(fēng)阻要 小，冷卻效率要高。 散熱器又分為橫流式和垂直流動兩種， 空調(diào)冷凝器通常與其裝在一起。 （圖 1） 寶馬 N54發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)由一個水冷系統(tǒng)和一個單獨(dú)的機(jī)油冷卻系統(tǒng)組成。將這兩 種冷卻系統(tǒng)分開可防止通過發(fā)動機(jī)油將熱量傳遞到發(fā)動機(jī)冷卻液內(nèi)。 N54 發(fā)動機(jī)采用 的是冷卻液

5、橫流方案。 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 圖（2） -發(fā) （1）. 當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度較低時，發(fā)動機(jī)進(jìn)行小循環(huán)，此時循環(huán)回路為電動冷卻液泵 動機(jī)缸體和廢氣渦輪增壓器 - 特性曲線式節(jié)溫器電動冷卻液泵。 （2）. 當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度較高時，發(fā)動機(jī)進(jìn)行大循環(huán)，此時循環(huán)回路為電動冷卻液泵發(fā) 動機(jī)缸體和廢氣渦輪增壓器散熱器特性曲線式節(jié)溫器電動冷卻液泵。 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 （3）. 發(fā)動機(jī)油的冷卻循環(huán)回路為發(fā)動機(jī)油冷卻器發(fā)動機(jī)缸體發(fā)動機(jī)油冷卻器 節(jié)溫器發(fā)動機(jī)油冷卻器。 圖（3） （4）. 變速箱油的冷卻循環(huán)回路為電動冷卻液泵變速箱冷卻器變速箱油冷卻器 變速箱油冷卻器節(jié)溫器特性曲線式節(jié)溫器電動冷卻液泵。 （5

6、）. 當(dāng)使用空調(diào)時，此時循環(huán)回路分為兩個為：一個為大循環(huán)，另一個為電動冷卻液 泵發(fā)動機(jī)缸體和廢氣渦輪增壓器暖風(fēng)熱交換器特性曲線式節(jié)溫器電動冷卻液泵。 （6）. 更換冷卻系統(tǒng)的部件以后，在添加冷卻液完畢后，需要對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行排氣， 此時冷卻液循環(huán)回路為儲液罐特性曲線式節(jié)溫器電動冷卻液泵發(fā)動機(jī)缸體和廢氣 渦輪增壓器散熱器排氣管路儲液罐。 N54 發(fā)動機(jī)與其他 3 升汽油發(fā)動機(jī)相比，這種發(fā)動機(jī)的功率可提高到75.5KW/L, 因此 其熱量明顯增大。這種框架條件要求采用具有更高效率的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)。 雖然有些因素影響了冷卻效果，但仍實(shí)現(xiàn)了提高功率的目標(biāo)。例如： （ 1） 由于增壓空氣冷卻器安裝在散熱器

7、下方，因此氣流面積大約減小15% （ 2） 因安裝其他部件而進(jìn)一步限制了原本就較小的發(fā)動機(jī)室安裝面積 （ 3） 由于廢氣渦輪增壓器通過冷卻液冷卻，因此增壓器的熱量會傳遞到系統(tǒng)內(nèi) 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 N54 發(fā)動機(jī)的增壓空氣冷卻系統(tǒng)用于提高功率和降低耗油量，增壓空氣在冷卻器里最 多可以降低 80，這樣可以提高增壓空氣的密度從而達(dá)到更好的燃燒室充氣效果， 由此可 降低所需要增壓的壓力，此外還能降低爆燃危險提高發(fā)動機(jī)功率。 N54 發(fā)動機(jī)的空氣風(fēng)門控制裝置只在需要時打開水箱百葉窗，以此調(diào)節(jié)用于發(fā)動機(jī)和 機(jī)油冷卻的供氣。 N54 發(fā)動機(jī)的空氣風(fēng)門控制裝置由空氣風(fēng)門和水箱百葉窗驅(qū)動裝置以及 4

8、芯插頭連接組成。在車頭中最多可以安裝 2 個水箱百葉窗，空氣風(fēng)門控制裝置一般分為 三類： （ 1） 通過電磁鐵的被動式空氣風(fēng)門控制裝置 （ 2） 通過伺服馬達(dá)（水箱百葉窗驅(qū)動裝置）的主動式空氣風(fēng)門控制裝置 （ 3） 主動式和被動式空氣風(fēng)門控制裝置（用于上部水箱百葉窗的驅(qū)動裝置和用于下部水 箱百葉窗的電磁鐵） 發(fā)動機(jī)控制單元將不斷計(jì)算所需的制冷功率，并且只有在冷卻空氣的實(shí)際需求量較高 時，才打開水箱百葉窗。 在行駛模式下通過關(guān)閉水箱百葉窗可縮短發(fā)動機(jī)的暖機(jī)階段，因?yàn)樵诜忾]更好的環(huán)境中可 以更快達(dá)到工作溫度。通過水箱的氣流隨著行駛速度的增大產(chǎn)生較高的空氣阻力，在較高 的速度范圍內(nèi)通過關(guān)閉水箱百葉窗

9、可以改善空氣流動性能，于是降低耗油量并因此減少排 放值。 N54 發(fā)動機(jī)采用的是通過伺服馬達(dá) （ 水箱百葉窗驅(qū)動裝置 ）的主動式空氣風(fēng)門控制裝 置，水箱百葉窗驅(qū)動裝置通過脈沖寬度調(diào)制信號（ PWM信號），由發(fā)動機(jī)控制單元進(jìn)行控 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 制，通過總線端 Kl.87 為水箱百葉窗驅(qū)動裝置供電。 水箱百葉窗與一個調(diào)整機(jī)構(gòu)連接，通過此調(diào)整機(jī)構(gòu)將水箱百葉窗的各個葉片移動到相 應(yīng)位置。 水箱百葉窗有兩個位置： （1）水箱百葉窗關(guān)閉 （2）水箱百葉窗打開 水箱百葉窗驅(qū)動裝置是一個直流馬達(dá)，發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)通過 LIN 總線（局域互聯(lián)網(wǎng)總 線）與水箱百葉窗驅(qū)動裝置連接。 控制水箱百葉窗時要考

10、慮下列評價標(biāo)準(zhǔn)： （1） 冷卻液溫度 （ 冷卻液溫度傳感器和水箱出口溫度傳感器 ） （ 2） 變速箱油溫 （ 3） 機(jī)油溫度 （ 4） 電子節(jié)溫器的電流 （ 5） 負(fù)荷信號 （ 6） 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 （ 7） 行駛速度 （ 8） 電動風(fēng)扇轉(zhuǎn)速 （ 9） 掛車識別 水箱百葉窗驅(qū)動裝置的標(biāo)準(zhǔn)值列表如下： 大小 數(shù)值 電壓范圍 9 至 16V 脈沖寬度調(diào)制頻率 180至 220Hz 最大消耗電流 2.2A 溫度范圍 -40 至 120 冷卻液溫度傳感器旋入在冷卻液泵的殼體內(nèi)，它將冷卻液溫度或者連同發(fā)動機(jī)油溫度 一起轉(zhuǎn)換為電氣參數(shù)（電阻器），在此，將使用帶有負(fù)溫度系數(shù)（NTC）的電阻器。 冷卻液溫度這一測

11、量參數(shù)可用于進(jìn)行以下計(jì)算：噴射量和怠速標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。 在進(jìn)行溫度記錄時，使用的是與溫度有關(guān)的電阻器。該電路包括一個分壓器，可對其測量 與溫度有關(guān)的電阻值。通過傳感器專有的特性線，將換算出溫度值。 在冷卻液傳感器中安裝了一個熱導(dǎo)體 （NTC），其電阻值隨著溫度的升高而降低。電阻值根 據(jù)溫度在 167000歐姆至 150 歐姆之間變化，對應(yīng)于 -40至 130之間。 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 冷卻液溫度傳感器通過一個 2 芯插頭進(jìn)行連接，傳感器中的熱導(dǎo)體是由發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)提 供 5V 電壓的一個分電器電路的組成部分。 冷卻液傳感器的額定值列表如下： 參數(shù) 值 25時的額定電阻 2252歐姆 耗電 1

12、mA 響應(yīng)時間 15s 溫度分辨率 -1 至+1 最大輸出電流 20mA 溫度范圍 -40 至 150 3. N54 發(fā)動機(jī)可通過控制以下部件根據(jù)負(fù)荷調(diào)節(jié)冷卻功率 ： （1） 水泵和節(jié)溫器 圖（5） N54 發(fā)動機(jī)采用的冷卻水泵是一個電動離心式水泵，功率為400W,最大輸送量為 9000L/h, 當(dāng)水泵葉輪旋轉(zhuǎn)時，水泵中的冷卻液被葉輪帶動一起旋轉(zhuǎn)，并在離心力的作用下 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 被甩向水泵殼體的邊緣，同時產(chǎn)生一定的壓力，然后從出水管流出。在葉輪的中心處由于 冷卻液被甩出而壓力下降，散熱器中的冷卻液在水泵進(jìn)口與葉輪中心的壓差作用下經(jīng)進(jìn)水 管流入葉輪中心。葉輪由鑄鐵或塑料制造，葉輪

13、上通常有 68 個徑向直葉片或后彎葉片。 水泵殼體由鑄鐵或鋁鑄制，進(jìn)、出水管與水泵殼體鑄成一體。強(qiáng)制冷卻液循環(huán)的部件是水 泵，寶馬 N54發(fā)動機(jī)的水泵由電動機(jī)帶動，推動冷卻液在整個系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，這些冷卻液對 發(fā)動機(jī)的冷卻，要根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作情況而隨時調(diào)節(jié)。當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度較低的時候，冷卻液 就在發(fā)動機(jī)本身內(nèi)部做小循環(huán)，當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度較高的時候，冷卻液就在發(fā)動機(jī)散熱器之 間做大循環(huán)。實(shí)現(xiàn)冷卻液做不同循環(huán)的控制部件是節(jié)溫器。可以將節(jié)溫器看作一個閥門， 其原理是利用可隨溫度伸縮的材料（石蠟或乙醚之類的材料）做開關(guān)閥門，當(dāng)水溫高時材 料膨脹頂開閥門， 冷卻液進(jìn)行大循環(huán)， 當(dāng)水溫低時材料收縮關(guān)閉閥門， 冷卻液進(jìn)

14、行小循環(huán)。 特性線節(jié)溫器有一個加熱電阻位于其中的蠟元件內(nèi)，發(fā)動機(jī)控制向這個加熱電阻供電，由 此將會使蠟元件膨脹，并通過彈簧的彈力關(guān)閉從汽缸蓋的入口。該彈簧的任務(wù)是在蠟元件 冷卻時，將特性線節(jié)溫器壓回到靜止位置。發(fā)動機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下的冷卻循環(huán)是經(jīng)過汽缸蓋的 入口，通過特性線節(jié)溫器進(jìn)入通向冷卻液泵的回流管。發(fā)動機(jī)控制單元根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷和 溫度傳感器信號相應(yīng)地控制電動冷卻液泵，電動冷卻液泵的電子控制裝置自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速， 冷卻液泵的馬達(dá)由系統(tǒng)的冷卻液環(huán)繞清洗，以此對馬達(dá)和電子控制裝置進(jìn)行冷卻，用冷卻 液對電動冷卻液泵的軸承進(jìn)行潤滑。 （2）電風(fēng)扇 為了提高散熱器的冷卻能力，在散熱器后面安裝風(fēng)扇強(qiáng)制通風(fēng)。以前

15、的轎車散熱器風(fēng) 扇是由曲軸皮帶直接帶動的，發(fā)動機(jī)啟動它就要轉(zhuǎn)，不能視發(fā)動機(jī)溫度變化而變化，為了 調(diào)節(jié)散熱器的冷卻力，要在散熱器上裝上活動百葉窗以控制風(fēng)力進(jìn)入。寶馬N54發(fā)動機(jī)使 用電子風(fēng)扇，當(dāng)水溫比較低時溫度傳感器不發(fā)出信號電子風(fēng)扇不接通電源，電子風(fēng)扇不轉(zhuǎn) 動，當(dāng)水溫比較高時溫度傳感器發(fā)出信號，接通電源，電子風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。，電子風(fēng)扇由電動 機(jī)直接帶動，由溫度傳感器控制電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。這兩種形式的散熱器電扇運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際上都由溫 度傳感器控制。 電動風(fēng)扇由發(fā)動機(jī)控制單元通過一個脈沖寬度信號來控制它的轉(zhuǎn)速（7 至 93%）小于 7%或大于 93%的脈沖負(fù)載參數(shù)都不會觸發(fā)控制，而只會被用于故障識別。水箱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速受

16、 冷卻液出口處的冷卻液溫度和空調(diào)器中的壓力影響。隨著行駛速度的上升，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速將 會逐漸降低。 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 在電動風(fēng)扇空轉(zhuǎn)時， 發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)將頻率降到 10Hz，通過脈沖負(fù)載參數(shù)可以選擇時 間（最長 11 分鐘）和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。 電動風(fēng)扇的驅(qū)動裝置是一個無刷電機(jī)。電動風(fēng)扇有一個自己的分析電子裝置，并通過 一個按脈沖寬度調(diào)制的信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。正常運(yùn)行時的脈沖負(fù)載參數(shù)（100Hz） 被轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速 信號。 7%脈沖負(fù)載參數(shù) ：待機(jī)模式 （分析電子裝置保持清醒） 11%脈沖負(fù)載參數(shù)：最小風(fēng)扇轉(zhuǎn)速（ 33%額定轉(zhuǎn)速） 93%脈沖負(fù)載參數(shù)：最大風(fēng)扇轉(zhuǎn)速 97%脈沖負(fù)載參數(shù)：用于分析電子裝置自診

17、斷的命令 電動風(fēng)扇允許的工作溫度介于 -20至 120之間，靜態(tài)壓力介于 0 和 0.8bar 之間 . 一般情況下，電子分析裝置對臨界狀態(tài)進(jìn)行一次內(nèi)部故障診斷。如果識別到某個故障，則 盡可能永久地保持運(yùn)行。 如果通過控制脈沖寬度調(diào)制的控制失效，則用一個固定脈沖負(fù) 載信號控制電動風(fēng)扇緊急運(yùn)行。 （3）散熱器 散熱器的功率取決于散熱面積，散熱器兼作儲水及散熱作用，在此之上還裝有膨脹水 箱。因?yàn)閱渭円蕾嚿崞饔袔讉€缺點(diǎn)，一是水泵吸水一側(cè)因壓力低而容易沸騰，水泵的葉 輪容易穴蝕；二是氣水分離會產(chǎn)生氣阻；三是溫度高冷卻液容易沸騰。因此設(shè)計(jì)師就加裝 了膨脹水箱，它的上下兩根水管分別與散熱器上部和水泵進(jìn)水

18、口聯(lián)接，防止上述問題的產(chǎn) 生。N54 發(fā)動機(jī)散熱器芯片的厚度比一般的散熱器要厚，水管之間的距離也比其他的發(fā)動 機(jī)小一些，這樣就保證了它擁有足夠大的散熱面積。 10 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 11 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 三寶馬 N54 發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的維護(hù)及常見故障的診斷 1. 冷卻系統(tǒng)常見故障的分類 12 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 正確維護(hù)發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)，應(yīng)了解經(jīng)常出現(xiàn)的幾種冷卻系統(tǒng)故障，發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng) 的主要故障有三種：第一種為發(fā)動機(jī)水溫過高甚至開鍋；第二種為發(fā)動機(jī)水溫過低；第三 種為發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)泄漏。 發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)過熱的原因有多種，最常見的原因是由于冷卻系統(tǒng)內(nèi)部水垢、水銹及

19、 凝膠等污物積聚，堵塞了水道，冷卻系統(tǒng)散熱效果降低所致的結(jié)果。以往排除這類故障常 用的方法是拆卸水箱進(jìn)行更換，但事實(shí)證明許多車的情況并沒有因此得到改善。 發(fā)動機(jī)水溫過低的原因有百葉窗處于常開位置，風(fēng)扇控制裝置失效，節(jié)溫器工作不正 常，水溫表和水溫傳感器工作不正常 發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)泄漏的形式主要有水箱漏水、上下水管滲漏及缸墊漏水等形式。 2. 冷卻系統(tǒng)常見故障的診斷及分析 （1）由于冷卻液水質(zhì)不好，水箱中經(jīng)常會出現(xiàn)銹污和水垢，它們積聚在水箱通道結(jié) 合處、彎角處，阻礙水流暢通，造成散熱不良，如果出現(xiàn)這種情況，應(yīng)及時清洗干凈，日 常加水時，盡量加清潔軟水，如果用除垢防銹液，養(yǎng)護(hù)效果會更好 . 防凍液必

20、須清潔，必 要時跟換。 【車 型】 10 款 寶馬 740Li 領(lǐng)先型 【 故障現(xiàn)象】 涼車著車后水溫報警燈亮，熱車報警燈熄滅。 【故障診斷與排除】 打開機(jī)艙蓋檢查冷卻液液面正常，初步判斷電腦有故障，用 ISTA 檢測，未發(fā)現(xiàn)故障。 分析電路圖，發(fā)現(xiàn)冷卻液儲液罐有冷卻液不足傳感器，于是打開儲液罐發(fā)現(xiàn)：該傳感器依 靠兩根探針泡在液面里，利用冷卻液進(jìn)行導(dǎo)通從而形成回路；如果液面低于金屬探針，則 形成短路?？梢好嬲＃瑔栴}出在哪兒呢？經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)冷卻液渾濁，金屬探針表面很 臟。分析后得出結(jié)論：涼車加之金屬探針污濁，形成回路困難，導(dǎo)致水溫報警；熱車后金 屬探針的導(dǎo)電能力增強(qiáng)，探針能夠形成回路水溫不再

21、報警。將金屬探針清洗干凈，第二天 試車后發(fā)現(xiàn)故障不存在了，報警燈熄滅。 【車型】 09 款寶馬 740Li 豪華型 【故障現(xiàn)象】 電子扇始終高速轉(zhuǎn)動，機(jī)油溫度報警燈亮 【故障診斷與排除】 13 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 首先打開機(jī)艙蓋檢查冷卻液的液面高度，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)液面正常，這樣就把冷卻液排除 掉了，接著連上數(shù)據(jù)線，用 ISTA 對車輛進(jìn)行檢測，未發(fā)現(xiàn)任何異常，緊接著對節(jié)溫器進(jìn) 行檢測也沒有發(fā)現(xiàn)任何異常，然后對水溫傳感器進(jìn)行檢測也沒有發(fā)現(xiàn)任何異常，這事就開 始懷疑是不是散熱器出現(xiàn)了問題，將散熱器從車上拆下來進(jìn)行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)散熱器循環(huán) 不通暢，散熱器里面有水垢阻礙了冷卻液的循環(huán)，接著從庫房取

22、出一個新的散熱器安到車 上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電子扇轉(zhuǎn)速正常了，報警燈也不亮了，至此這個故障就解決了。 （2）漏水，只要是流體，都有泄漏的可能，汽缸水套中的水一旦發(fā)生泄漏，水溫表 的水溫就會急劇上升，出現(xiàn)這種情況，您一定要及時采取必要的措施，以免發(fā)生不必要的 麻煩。 【車型 】09 款寶馬 740Li 領(lǐng)先型 【故障現(xiàn)象】 發(fā)動機(jī)的水路串到了油路中 【故障診斷與排除】 車主是個女士，換機(jī)油，換胎、加液、定期保養(yǎng)、定期更換都做的不錯，但是在加防 凍液上未注意，使用了市場上綠色的劣質(zhì)防凍液，在第二個保養(yǎng)周期時，更換了一些劣質(zhì) 防凍液，慢慢地發(fā)動機(jī)出現(xiàn)了燒機(jī)油的現(xiàn)象，車輛在加油的過程中出現(xiàn)了噪音大等不太容

23、易察覺的惡化現(xiàn)象，直到有一天來維修站補(bǔ)漆的時候，在打開防凍液準(zhǔn)備加水時發(fā)現(xiàn)壺里 面全是漿糊狀的黃色糊糊，修理人員告訴她，你的冷卻系統(tǒng)中串進(jìn)了油。不過發(fā)現(xiàn)的比較 早，不然一般人在使用中發(fā)現(xiàn)車輛突然熄火，會繼續(xù)點(diǎn)火的，直到將水全部進(jìn)入汽缸，把 活塞、連桿全部頂廢！ ！ 所以 6 萬公里在接近中尾期的時候，突然地經(jīng)常燒機(jī)油、熄火一定要謹(jǐn)慎，拉開油尺 看看有沒有水泡、看看冷卻水壺有沒有油泡泡。 打開機(jī)蓋后：很明顯左邊的水路已經(jīng)串油，右邊的水路還能看到明顯劣質(zhì)綠色防凍 液?。▽汃R車正規(guī)的防凍液是藍(lán)色的） ，車友都認(rèn)真檢查下哦，很要命的！ ！ 這臺車的故障發(fā)現(xiàn)得很及時，未出現(xiàn)拉缸、頂缸 ! 如果是你在路上

24、出現(xiàn)熄火的話，嘿 嘿，估計(jì)她是繼續(xù)點(diǎn)火的！ 缸面保養(yǎng)得不錯、光亮無痕！車主平時換油比較及時，用油都是全合成機(jī)油. 最后進(jìn) 行中修。 （3）風(fēng)扇、繼電器、節(jié)溫器、水泵、保險絲等故障，應(yīng)定期檢查，以免發(fā)生不必要 的麻煩和故障。 車型 】09 款寶馬 740Li 領(lǐng)先型 14 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 【故障現(xiàn)象】 停車熄火后，冷卻風(fēng)扇狂轉(zhuǎn)不停 【故障診斷與排除】寶馬 740Li 領(lǐng)先型，此車開著一直挺好，最近發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇有故障， 基本情況是這樣的：某天起來發(fā)現(xiàn)電瓶沒電，后來找了部其他車把電瓶搭了一下，車子就 正常了。經(jīng)過幾天的仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)是停車熄火后，冷卻風(fēng)扇狂轉(zhuǎn)不停，半小時，一小時 也不停，需重

25、新打火，熄火 23 次才會停。檢查節(jié)溫器、水泵、冷卻液面、水箱的散熱 情況，都沒什么問題，最后懷疑是風(fēng)扇繼電器壞了，最后換了個風(fēng)扇繼電器，故障排除。 【車型 】09 款寶馬 740Li 豪華型 【故障現(xiàn)象】 水溫過高，水溫表達(dá)到 100 度，風(fēng)扇不轉(zhuǎn) 【故障診斷與排除】開啟空調(diào)壓縮機(jī)，大小兩個風(fēng)扇立馬高速運(yùn)轉(zhuǎn)，卻不見水溫有明 顯下降！ 手摸發(fā)動機(jī)與風(fēng)扇之間的兩根橡膠水管，發(fā)現(xiàn)一根很燙，另一根冰冷，初步判斷是節(jié) 溫器出毛病了！ 發(fā)動機(jī)內(nèi)的水溫是由節(jié)溫器控制大小循環(huán)而實(shí)現(xiàn)恒定溫度值 90 度的。更換節(jié)溫器后故 障排除。 【車型 】 09款寶馬 E71 X6 SAV ,3.0L ，N54發(fā)動機(jī) 【故

26、障現(xiàn)象】 據(jù)客戶反映，車輛正常行駛中突然出現(xiàn)加速無力現(xiàn)象，儀表中出現(xiàn)發(fā)動機(jī)功率下降的 提示，紅色冷卻液報警燈點(diǎn)亮。此車曾在維修站做過保養(yǎng)。 【故障診斷與排除】 對車輛進(jìn)行檢查，首先查看冷卻液的量，液位正常。連接 ISTA 進(jìn)行整車檢測， DME 系統(tǒng)內(nèi)存儲風(fēng)扇電機(jī)的故障記錄，于是維修人員判斷是散熱器風(fēng)扇電機(jī)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致發(fā) 動機(jī)溫度過高，從而使發(fā)動機(jī)功率下降。從維修資料中得知風(fēng)扇電機(jī)是600 W的大功率電 機(jī)，轉(zhuǎn)動風(fēng)扇電機(jī)的葉片沒有卡滯的現(xiàn)象，當(dāng)前的氣溫也不是很高，風(fēng)扇的散熱負(fù)荷并不 大，而且該車行駛里程很少，風(fēng)扇電機(jī)不應(yīng)該有故障。替換同型號的風(fēng)扇電機(jī)，利用診斷 儀直接驅(qū)動風(fēng)扇電機(jī)，結(jié)果電機(jī)沒

27、有運(yùn)轉(zhuǎn)，看來不是風(fēng)扇電機(jī)的問題。 15 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 圖（6） 寶馬車系的電氣檢修對診斷儀的依賴程度較高，于是按照寶馬的診斷維修流程，利用 診斷儀中的維修檢測計(jì)劃對此故障進(jìn)行了逐步的分析和判斷，結(jié)果還是認(rèn)為風(fēng)扇電機(jī)故障 或線路故障。根據(jù)風(fēng)扇控制電路圖（圖 6），可以看出如果風(fēng)扇電機(jī)不轉(zhuǎn)，除了電機(jī)本身 故障外，還需要檢查風(fēng)扇繼電器、乘客側(cè)熔絲盒中的風(fēng)扇熔絲（60 A）、后部熔絲盒中的 風(fēng)扇繼電器控制信號熔絲（ 5 A ）以及發(fā)動機(jī)控制單元的接地控制和其他相關(guān)線路。檢查 后部熔絲盒中的 5 A熔絲正常， 測量風(fēng)扇繼電器 1 號端子有 12 V電源，但繼電器的 X17278 腳卻沒有

28、12 V 電源，而正常情況下 X17278處是 30 號常電源提供的 12 V 電源。接著檢查 乘客側(cè)熔絲盒中的 60 A 熔絲，但是在熔絲盒中并沒有發(fā)現(xiàn) 60 A 熔絲。這就奇怪了！從電 路圖上可以看到乘客側(cè)熔絲盒的 X16817腳確實(shí)是風(fēng)扇的電源供應(yīng)線，看來問題出在熔絲 盒內(nèi)部。拆卸熔絲盒并解體，發(fā)現(xiàn)熔絲盒內(nèi)部有 4 個大功率熔絲并聯(lián)在一起（圖 6），其 中就有要找的 60 A熔絲。測量其他 3個熔絲都導(dǎo)通正常，而 60 A的熔絲兩端斷路，看 來故障點(diǎn)找到了 16 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 圖（7） 故障排除：由于大功率熔絲無法單獨(dú)更換，于是更換了乘客側(cè)熔絲盒總成，試車風(fēng)扇 運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

29、回顧總結(jié)：雖然故障已經(jīng)排除，但筆者卻有一些疑問。這種大功率熔絲既然與熔絲盒 設(shè)計(jì)在一起，其可靠性應(yīng)該是很高的，那么熔絲斷路的原因是什么呢？經(jīng)過與維修人員溝 通后才知道，之前為了幫助排除另一輛車的電子風(fēng)扇故障，曾把另一輛車的風(fēng)扇安裝在這 輛車上，然后利用診斷儀多次驅(qū)動測試過風(fēng)扇，最后發(fā)現(xiàn)另一輛車的風(fēng)扇內(nèi)部確實(shí)短路， 而這輛正常保養(yǎng)的車輛出廠后不久便出現(xiàn)了水溫高的故障。因此，該車的60 A 大功率熔 絲應(yīng)該是由于另一輛車的風(fēng)扇內(nèi)部短路而熔斷。 案例 2 故障現(xiàn)象：一輛2009年產(chǎn)寶馬 E70轎車，搭載N54型6缸發(fā)動機(jī)，行駛里程 9萬 km 據(jù)用戶反映，車輛正常行駛中儀表上的冷卻液溫度警告燈突然點(diǎn)

30、亮，中央顯示屏出現(xiàn)冷卻 液溫度過高的信息提示。 17 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 圖(8) 檢查分析：首先連接 ISTA 進(jìn)行整車檢測，并沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)溫度過高的故 障。檢查冷卻液液面在正常范圍內(nèi)，通過開空調(diào)或診斷儀的測試功能可以使風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)。使 車輛原地怠速工作約 1 h ，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 (圖 8)，發(fā)動機(jī)冷卻液溫度為 105 ，散熱器出口的冷卻液溫度為 63 ，打開發(fā)動機(jī) 艙蓋可以看到風(fēng)扇電機(jī)偶爾低速運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)行路試，中高速行駛了幾十公里也沒有出現(xiàn)冷卻 液溫度報警。鑒于車輛已經(jīng)行駛了 9萬 km，于是維修人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)建議用戶更換節(jié)溫器、 水泵以

31、及冷卻液，但查詢該車的維修記錄時發(fā)現(xiàn)幾個月前曾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。 18 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 圖(9) 第二天，用戶進(jìn)站投訴冷卻液溫度過高報警的問題沒有解決。通過再次與用戶溝通， 維修人員發(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（例如等信號燈）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(jìn)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4060 km/h 的車速進(jìn)行走走停停的路試，并刻意提高發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，路試約半小時后，觀察到診斷儀 中的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了一些異常（圖 4），散熱器出口的

32、冷卻液溫度突然快速下降，但發(fā)動機(jī)冷 卻液溫度卻快速升高，基本達(dá)到了報警的臨界點(diǎn)（發(fā)動機(jī)冷卻液溫度達(dá)到或超過 115 ， 發(fā)動機(jī)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(diǎn)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(jī)冷卻液溫度達(dá)到 117 ，散熱器出口的冷卻液溫度快速回升到 76.5 ， 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。 19 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 圖(10) 這個現(xiàn)象說明了什么呢？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

33、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(shí)現(xiàn)冷卻液小循環(huán)，節(jié)溫器打開時實(shí)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 （圖 10），節(jié)溫器安裝在發(fā)動機(jī)的冷卻液入口處， 即散熱器的出水口， 發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器安裝在發(fā)動機(jī)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(jī)控制單元根據(jù)儲存的特性曲線和實(shí)際運(yùn)行狀況來控制加熱元件， 特性曲線參數(shù)包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、 進(jìn)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(jī)始終保持在最適宜的溫度。另外，如果發(fā)動

34、機(jī)控制單元參考了其他參數(shù)進(jìn)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（ 80103 ）；當(dāng)冷卻液溫度達(dá) 到 110 時，節(jié)溫器無需進(jìn)行其他控制干預(yù)將開始打開；如果冷卻液溫度超過115 ， 發(fā)動機(jī)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(jìn)行分析，發(fā)動機(jī)冷卻液溫度 114.75 ，散熱器出口的冷卻液溫度 51，此時節(jié)溫器應(yīng)該打開但實(shí)際上并沒有打開。當(dāng)發(fā)動機(jī)冷卻液溫度升高到117 ，節(jié) 溫器才開始打開，但此時已經(jīng)達(dá)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(dá)到 76.5 ，而發(fā)動機(jī)冷卻液溫度降下降到

35、高溫報警 限值以內(nèi)，溫度過高的警告解除。 故障排除：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)。 20 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 回顧總結(jié)：如果是冷卻系統(tǒng)中節(jié)溫器之外的其他部件有故障，就不僅是瞬間高溫了， 而且會有具體的故障記錄存儲，不會是比較籠統(tǒng)地顯示發(fā)動機(jī)高溫。 總結(jié)：對于發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的故障來說，常見的故障點(diǎn)包括水泵、節(jié)溫器以及冷卻風(fēng) 扇，當(dāng)然基礎(chǔ)的常規(guī)檢查是必不可少的。對于案例 1 來說，雖然診斷儀的故障記錄明確指 示是電動風(fēng)扇的故障，但綜合考慮了各種狀況后判斷風(fēng)扇出故障的可能性并不大，而最終 的結(jié)果也證明了分析是正確的。所以無論對于何種車型，只要了解故障出現(xiàn)的特點(diǎn)和冷卻 系

36、統(tǒng)工作過程，然后利用診斷儀讀取數(shù)據(jù)流幫助分析判斷，就可以快速解決故障。對于案 例 2 來說，由于檢查初期沒有了解故障出現(xiàn)的特點(diǎn)，加之維修檔案中記錄了該車曾經(jīng)更換 過節(jié)溫器，于是沒有經(jīng)過仔細(xì)分析就直接更換了水泵和冷卻液，問題當(dāng)然解決不了，最后 清楚了故障出現(xiàn)的規(guī)律就準(zhǔn)確地找到了故障點(diǎn) 汽車?yán)鋮s故障很多，我就舉幾個典型的例子來闡述，總得來說，車主應(yīng)該定期檢查發(fā) 動機(jī)的工作情況，切記不要在發(fā)動機(jī)剛熄火不久，就打開防凍液的泄壓閥，以免因壓力過 大而造車人員的燙傷。 3. 冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造及維護(hù) ： 雖然我們稱其為水冷但冷卻介質(zhì)并不是單純的水，而是由水、防凍液和各種專門用途 的防腐劑組成的混合物，也稱為冷

37、卻液。這些冷卻液中的防凍液含量占30%50%，提高了 液體的凝固點(diǎn)，防止在低溫下結(jié)冰而損壞發(fā)動機(jī)。整個冷卻系統(tǒng)并不與大氣相通，相當(dāng)于 高壓鍋的作用，水箱蓋則相當(dāng)于高壓閥，一般情況下，寶馬 N54發(fā)動機(jī)冷卻液的允許工作 溫度可達(dá)攝氏 130 度，提高傳熱能力。 汽車發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)是保持發(fā)動機(jī)正常工作的重要部件，如果發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的維 修率很高，就會引起發(fā)動機(jī)其他部件的損壞，使發(fā)動機(jī)的整體工作能力受到影響，因此， 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)就顯得尤為重要，正確維護(hù)發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)，首先應(yīng) 了解寶馬 N54發(fā)動機(jī)的主要部件： 21 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 第一冷卻液，冷卻液的全稱應(yīng)該叫防凍

38、冷卻液，意為有防凍功能的冷卻液，防凍液可 以防止寒冷季節(jié)停車時冷卻液結(jié)冰而脹裂散熱器和凍壞發(fā)動機(jī)氣缸體，但是我們要糾正一 個誤解，防凍液不僅僅是冬天用的，它應(yīng)該全年使用，汽車正常的保養(yǎng)項(xiàng)目中，每行駛一 年，需更換發(fā)動機(jī)防凍液。 冷卻液的組成 冷卻液由水、防凍劑、添加劑三部分組成， 按防凍劑成分不同可分為酒精型、 甘油型、 乙二醇型等類型的冷卻液。酒精型冷卻液是用乙醇 （俗稱酒精 ）作防凍劑，價格便宜，流動 性好，配制工藝簡單，但沸點(diǎn)較低、易蒸發(fā)損失、冰點(diǎn)易升高、易燃等，現(xiàn)已逐漸被淘汰； 甘油型冷卻液沸點(diǎn)高、揮發(fā)性小、不易著火、無毒、腐蝕性小，但降低冰點(diǎn)效果不佳、成 本高、價格昂貴，用戶難以接受

39、，只有少數(shù)北歐國家仍在使用；乙二醇型冷卻液是用乙二 醇作防凍劑，并添加少量抗泡沫、防腐蝕等綜合添加劑配制而成。由于乙二醇易溶于水， 可以任意配成各種冰點(diǎn)的冷卻液，其最低冰點(diǎn)可達(dá) -68 ，這種冷卻液具有沸點(diǎn)高、泡沫 傾向低、粘溫性能好、防腐和防垢等特點(diǎn)，是一種較為理想的冷卻液，目前國內(nèi)外發(fā)動機(jī) 所使用的和市場上所出售的冷卻液幾乎都是這種乙二醇型冷卻液。 冷卻液四大功能 圖（ 11） 冷卻液是汽車發(fā)動機(jī)不可缺少的一部分。 它在發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)中循環(huán)流動， 將發(fā) 動機(jī)工作中產(chǎn)生的多余熱能帶走， 使發(fā)動機(jī)能以正常工作溫度運(yùn)轉(zhuǎn)。 當(dāng)冷卻液不足時， 將會使發(fā)動機(jī)水溫過高，而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)機(jī)件的損壞。車主一旦發(fā)現(xiàn)冷卻液不足，應(yīng)該 及時添加。不過冷卻液也不能隨便添加，因?yàn)槌死鋮s作用外，冷卻液還應(yīng)具有以下 功能 ： 22 汽車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)畢業(yè)論文 1冬季防凍 為了防止汽車在冬季停車后，冷卻液結(jié)冰而造成水箱、發(fā)動機(jī)缸體脹裂，要求冷 卻液的冰點(diǎn)應(yīng)低于該地區(qū)最低溫度10左右，以備天氣突變。 2防腐蝕 冷卻液應(yīng)該具有防止金屬部件腐蝕、防止橡膠件老化的作用。 3. 防水垢 冷卻液在循環(huán)中應(yīng)盡可能少地減少水垢的產(chǎn)生， 以免堵塞循環(huán)管道， 影響冷卻系 的散熱功能。綜上所述，在選用、添加冷卻液時，應(yīng)該慎重。首先，應(yīng)該根