汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)維護

1、瀘 州 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院畢 業(yè) 論 文汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)與維護學生姓名李建所 在 系機械工程系班 級09級汽修一班專 業(yè)汽車檢測與維修技術(shù)指導教師曾契2011年10月10日指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設計）過程1、學生在論文（設計）過程中的治學態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學性、技術(shù)路線的可行性、設計方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設計）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設

2、計）質(zhì)量1、論文（設計）的整體結(jié)構(gòu)符合撰寫規(guī)范的程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、完成指定論文（設計）任務（包括裝訂及附件）情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文觀念的新意性、設計的創(chuàng)意性 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績：優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）指導教師： （簽名） 單位：（蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設計）質(zhì)量1、論文（設計）的整體結(jié)構(gòu)符合撰寫規(guī)范程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格2

3、、完成指定論文（設計）任務（包括裝訂及附件）情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文觀念的新意性、設計的創(chuàng)意性 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績：優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）評閱教師： （簽名） 單位：（蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應、理解、表達情況 優(yōu) 良 中 及格

4、不及格3、學生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設計）質(zhì)量1、論文（設計）的整體結(jié)構(gòu)符合撰寫規(guī)范的程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、完成指定論文（設計）任務（包括裝訂及附件）情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文觀念的新意性、設計的創(chuàng)意性 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評定成績：優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學系意見：系主任： （簽名）年 月 日摘

5、 要本文論述了冷卻系統(tǒng)的作用、組成、主要構(gòu)造、工作原理、日常維護、故障的檢測步驟和排除方法，同時論述了冷卻系統(tǒng)系統(tǒng)化、模塊化設計方法，以及冷卻系統(tǒng)的智能控制，并舉例做出簡單介紹。關鍵詞：冷卻系統(tǒng) ； 冷卻系統(tǒng)維護 ； 溫度設定點 ； 冷卻系統(tǒng)智能控制 目錄引言0一、概述11.1 冷卻系統(tǒng)的作用11.2冷卻系統(tǒng)的組成11.3冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造及維護2二、冷卻系統(tǒng)的工作原理0三、冷卻系統(tǒng)的特點03.1 溫度設定點03.2 提高溫度設定點03.3 降低溫度設定點1四冷卻系統(tǒng)智能控制04.1 系統(tǒng)組成04.2 單片機控制系統(tǒng)工作原理04.3 單片機 系統(tǒng)控制過程0五、冷卻系統(tǒng)的檢修0結(jié)

6、論1謝辭1參考文獻2引言如果一臺發(fā)動機,冷卻系統(tǒng)的維修率一直居高不下,往往會引起發(fā)動機其他構(gòu)件損壞,特別是隨著車輛行駛里程的增加,冷卻系統(tǒng)的工作效率逐漸下降,對發(fā)動機的整體工作能力產(chǎn)生較大影響,冷卻系統(tǒng)的重要性在于維護發(fā)動機常溫下工作,尤如人體的皮膚汗腺,如果有一天,人體的汗腺不能正常工作,那么身體內(nèi)的熱量將無法散去,輕則產(chǎn)生中暑,重則休克。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。風冷某些早期的汽車采用風冷技術(shù)，但現(xiàn)代的汽車幾乎

7、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。 一個功率強大的風扇向這些鋁片吹風，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，所以本文將著重對液冷系統(tǒng)進行說明。 汽車中的冷卻系統(tǒng)中有大量管道。 我們從泵開始逐一考察整個系統(tǒng)，在下一節(jié)，我們將對系統(tǒng)的各個部件進行詳細說明。泵將液體輸送至發(fā)動機缸體后，液體便開始在氣缸周圍的發(fā)動機通道里流動。 接著，液體又通過發(fā)動機的氣缸蓋返回。 恒溫器位于液體流出發(fā)動機的位置。 如果恒溫器關閉，則液體將經(jīng)過恒溫器周圍的管道直接流回到泵。 如果恒溫器打開，液體將首先流入散熱器，

8、然后再流回泵。加熱系統(tǒng)也有一個單獨的循環(huán)過程。 該循環(huán)從氣缸蓋開始輸送液體，使其流經(jīng)加熱器風箱，然后又流回泵。對于配備有自動變速器的汽車，通常會有一個獨立的循環(huán)過程來冷卻內(nèi)置于散熱器的變速器油液。 變速器油液由變速器通過散熱器內(nèi)另一個熱交換器抽吸得到。汽車可以在遠低于零攝氏度到遠高于38的寬泛溫度范圍內(nèi)工作。 因此，不管使用何種液體對發(fā)動機進行降溫，其必須具有非常低的凝固點、很高的沸點以及能吸收大量熱量。水是吸收熱量的最有效的液體之一，但水的凝固點太高，不適用于汽車發(fā)動機。 大多數(shù)汽車使用的液體是水和乙二烯乙二醇的混合液 (C2H6O2)，也稱為防凍液。 通過將乙二烯乙二醇添加到水中，可以顯著

9、提高沸點、降低凝固點。一、概述1.1 冷卻系統(tǒng)的作用冷卻系統(tǒng)的功用就是使工作中的發(fā)動機得到適當?shù)睦鋮s，從而保持發(fā)動機在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作。1.2冷卻系統(tǒng)的組成水冷卻系統(tǒng)一般由散熱器、節(jié)溫器、水泵、水道、風扇等組成。散熱器負責循環(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。水泵和節(jié)溫器發(fā)動機是由冷卻液的循環(huán)來實現(xiàn)的，強制冷卻液循環(huán)的部件是水泵，它由曲軸皮帶帶動，推動冷卻液在整個系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。目前最先進的水泵是寶馬新一代直六發(fā)

10、動機上采用的電動水泵，它能精確的控制水泵的轉(zhuǎn)速，并有效的減少了對輸出功率的損耗。這些冷卻液對發(fā)動機的冷卻，要根據(jù)發(fā)動機的工作情況而隨時調(diào)節(jié)。當發(fā)動機溫度低的時候，冷卻液就在發(fā)動機本身內(nèi)部做小循環(huán)，當發(fā)動機溫度高的時候，冷卻液就在發(fā)動機散熱器之間做大循環(huán)。實現(xiàn)冷卻液做不同循環(huán)的控制部件是節(jié)溫器?？梢詫⒐?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）做開關閥門，當水溫高時材料膨脹頂開閥門，冷卻液進行大循環(huán)，當水溫低時材料收縮關閉閥門，冷卻液小循環(huán)?？諝獾牧鲃訛榱颂岣呱崞鞯睦鋮s能力，在散熱器后面安裝風扇強制通風。以前的轎車散熱器風扇是由曲軸皮帶直接帶動的，發(fā)動機啟動它就要

11、轉(zhuǎn)，不能視發(fā)動機溫度變化而變化，為了調(diào)節(jié)散熱器的冷卻力，要在散熱器上裝上活動百頁窗以控制風力進入。現(xiàn)在已經(jīng)普遍使用風扇電磁離合器或者電子風扇，當水溫比較低時離合器與轉(zhuǎn)軸分離，風扇不動，當水溫比較高時由溫度傳感器接通電源，使離合器與轉(zhuǎn)軸接合，風扇轉(zhuǎn)動。同樣，電子風扇由電動機直接帶動，由溫度傳感器控制電動機運轉(zhuǎn)。這兩種形式的散熱器電扇運轉(zhuǎn)實際上都由溫度傳感器控制。散熱器 散熱器兼作儲水及散熱作用，再此之上還裝有膨脹水箱。因為單純依賴散熱器有幾個缺點，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。因此設計師就加裝了膨脹水箱，它的上

12、下兩根水管分別與散熱器上部和水泵進水口聯(lián)接，防止上述問題的產(chǎn)生。冷卻介質(zhì)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，防止在低溫下結(jié)冰而損壞發(fā)動機。整個冷卻系統(tǒng)并不與大氣相通，相當于高壓鍋的作用，水箱蓋則相當于高壓閥，一般情況下，轎車冷卻液的允許工作溫度可達攝氏120度，提高傳熱能。1.3冷卻系統(tǒng)的構(gòu)造及維護汽車發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)是保持發(fā)動機正常工作的重要部件，如果發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的維修率很高，就會引起發(fā)動機其他部件的損壞，使發(fā)動機的整體工作能力受到影響，因此，汽車發(fā)動機冷卻

13、系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)就顯得尤為重要，那么，怎樣才能使汽車發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)保持良好的狀態(tài)呢？馳耐普的汽車美容養(yǎng)護專家告訴我們，正確堆護發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)，首先應了解常用的水冷式發(fā)動機的主要部件：  第一、冷卻液，冷卻液指清潔的軟水，不是什么水都可以當作冷卻液的，越嬌貴的車對水質(zhì)的要求越高。比如，清澈的泉水，雖然清澈，看起來也干凈，但泉水中含有大量的礦物質(zhì)，如果加入發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)中，就會產(chǎn)生大量的水垢，影響冷卻系統(tǒng)正常作用的發(fā)揮，可見，冷卻液水質(zhì)的好壞是相當重要的，國際上普遍使用的乙二醇型冷卻液是在軟化水中按比例添加防凍劑乙二醇，配以適量的金屬緩蝕劑、阻垢劑等添加劑進行科學調(diào)和，達

14、到冬季防凍、夏季防沸、且能防腐蝕、防水垢等作用。1、防凍。用乙二醇配制的冷卻液最低可在-70環(huán)境下使用。市場上銷售的冷卻液，乙二醇濃度一般保持在3350之間，也就是冰點在-20-45之間，往往根據(jù)不同地域的實際需要合理選擇，以滿足使用要求。2、防沸。加到水中的乙二醇會改變冷卻液的沸點。乙二醇濃度越高，冷卻液的沸點也就越高，-20時冷卻液的沸點為104.5，而-50時沸點達到108.5。如果冷卻系統(tǒng)采用壓力蓋，冷卻液的實際沸點會更高，即使在炎熱的夏天，也能有效的防止冷卻液“開鍋”。3、防腐。冷卻液最主要的功能是防腐蝕。腐蝕是一種化學、電化學和浸蝕作用，逐步破壞冷卻系統(tǒng)內(nèi)的金屬表面，嚴重時可使冷卻

15、系統(tǒng)的壁穿孔，引起冷卻液漏失，導致發(fā)動機損壞。使用去離子水及適當?shù)奶砑觿┠芊乐垢鞣N腐蝕的出現(xiàn)。4、防銹。銹蝕是由于冷卻系統(tǒng)內(nèi)的氧化作用造成的。熱量和濕氣使銹蝕的過程加速。銹蝕留下的殘余物會阻塞冷卻系統(tǒng)，加速磨損和降低熱傳導的效率。冷卻液中的添加劑有助于防止冷卻系統(tǒng)通道內(nèi)銹蝕的出現(xiàn)。5、防垢。水源中所含的各種雜質(zhì)，其中包括金屬離子、無機鹽等，決定了結(jié)垢和沉淀的形成，會大大地降低冷卻系統(tǒng)的導熱效率，在許多情況下會對發(fā)動機造成嚴重損害。冷卻液所使用的去離子水，可以避免結(jié)垢和沉淀的形成，從而保護發(fā)動機。  第二、汽缸水套，它相當于發(fā)動機燃燒室周圍的水道，當發(fā)動機產(chǎn)生大量的熱時，汽缸

16、水套將發(fā)揮降溫的作用在發(fā)動機中，水和油的管道涇渭分明、互不干涉，如果發(fā)現(xiàn)冷卻液中有油，就說明水路和油路發(fā)生了穿孔現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)這種情況，水溫表的水溫會急劇上升，這時一定要及時采取措施。  第三、散熱水箱和冷卻風扇，散熱水箱從外觀看狀似蜂窩，做成這種形狀是為了增加水箱的散熱面積，以增強散熱效果；冷卻風扇有在正面安裝的，也有在側(cè)面安裝的，汽車在高速行駛過程中，冷卻風扇將外面的空氣吸引進來，利用自然風，起到冷卻的作用。冷卻系和空調(diào)冷凝器共同的風扇是直流永磁電動機風扇，用裝在散熱器上的溫度控制開關來控制，當散熱器中冷卻液溫度下降至93-98時風扇停轉(zhuǎn)。由于電動風扇的電源不受點火開關

17、的控制，因此發(fā)動機熄火后，散熱器中液溫若高于88-93，電動風扇運轉(zhuǎn)是不正常的。如果低于88時風扇仍轉(zhuǎn)，則是不正常的；而溫度高于98時，仍不轉(zhuǎn)也是不正常的。當溫度高于105時，溫控開關高溫部分接通，電源接通電動機便高速運轉(zhuǎn)；當溫度達到120時，冷卻水溫過高，報警指示燈閃亮，為風扇有故障或冷卻液不足。如電動機風扇不轉(zhuǎn)，先檢查和更換熔斷絲，或檢修溫控開關，必要時再查看電風扇有無損壞。第四、冷卻水泵和節(jié)溫器，冷卻液在冷卻系統(tǒng)中的流動，主要依靠冷卻水泵的動力；節(jié)溫器能感知發(fā)動機的工作溫度，低溫時，它封住水套中的水，令其在水套內(nèi)流動，當達到一定溫度時再打開，讓水經(jīng)過散熱水箱，發(fā)揮散熱作用。這里值得說明的

18、是，切勿將節(jié)溫器摘掉，否則會導致發(fā)動機過冷而難以啟動。正確維護發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)，應了解經(jīng)常出現(xiàn)的幾種冷卻系統(tǒng)故障：   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)護效果會更好，這里給您推薦馳耐普的S-510冷卻系快速除垢劑，它可以迅速溶解冷卻系統(tǒng)中形成的水垢、油泥和銹皮，恢復冷卻系統(tǒng)的功能，使冷卻液循環(huán)順暢，防止過熱、開鍋而引發(fā)的發(fā)動機損壞及動力不足；另外，馳耐普的S-520冷卻系防銹潤滑劑也是一款不錯的產(chǎn)品，它

19、能防止冷卻系統(tǒng)銹蝕和腐蝕，有效抑制水垢生成，潤滑水泵、節(jié)溫器，消除水泵異響，保護銅、鋁、錫和其它金屬部件，延長水箱壽命，防止水箱開鍋，使發(fā)動機在正常溫度下工作。維護時清除冷卻系水垢措施:可采用2%苛性鈉水溶液加入冷卻系統(tǒng)，使汽車行駛一天后全部放出，再用清水沖洗；然后再加入同樣苛性鈉溶液，使用一天后放凈，最后用清水沖凈即可。也可在冷卻系統(tǒng)中加滿清水后，從膨脹箱的加水口加入1kg蘇打，讓汽車行駛一天放凈后，使發(fā)動機低速運行，并不斷從加水口加入清水，即可徹底清除水垢。  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

20、定要及時采取必要的措施，以免發(fā)生不必要的麻煩，這里給您介紹馳耐普的S-530冷卻系止漏劑，它對于冷卻系統(tǒng)的修復和保護作用等同于“99超強修復劑”和“S-201”，對于發(fā)動機的修復和保護，對于阻止水箱、散熱器、水泵、節(jié)溫器等部件的滲漏是獨到的，它可與任何冷卻液相融使用，并可減緩冷卻系統(tǒng)雜質(zhì)的產(chǎn)生。   總的來講，冷卻系統(tǒng)還有很多故障，不能一一列舉。一般情況下，各位車主應遵循這樣一個原則，車輛每行駛1000千米，就應查看一下發(fā)動機的工作情況。另外，汽車剛停車時，不可立即打開水箱蓋，以免出現(xiàn)燙傷的情況。二、冷卻系統(tǒng)的工作原理冷卻系的功用就是使發(fā)動機在任何工況下都得到適度的冷卻,從

21、而保持在適宜的溫度(冷卻液溫度)下工作。夏利TJ376Q型發(fā)動機采用閉式強制循環(huán)水冷卻系，其組圖如下：圖1-1 發(fā)動機的冷卻系圖（1-1）發(fā)動機的冷卻系(A)冷卻系的布置示意圖;(b)發(fā)動機機體內(nèi)的水套l-風扇;2-散熱器;3-散熱器出水管;4-水泵;5-節(jié)溫器;6-進氣管；7-風扇電機控制開關;8-空閥散熱器進水管;9-旁通軟管;10-蓄電池;11-點火開關;12-膨脹水箱;13-空調(diào)散熱器出水管;14-散熱器進水管;l5風扇電機;I6-進氣管底部水套；17-氣缸蓋水套;l8-氣缸體水套;A-到空調(diào)散熱器去;B-由空調(diào)散熱器來當發(fā)動機工作時,在水泵4的作用下,進入水泵4中的冷卻液被壓入缸體水

22、套l8中,并進入缸蓋水套l7中,然后經(jīng)缸蓋側(cè)向水道進入進氣管底部的水套16中,對進氣管6進行加熱,以促進其中的混合氣中的汽油蒸發(fā)、混合。在進氣管6的后端裝有節(jié)溫器5,在冷卻液溫度低于82時,節(jié)溫器閥門關閉,冷卻液僅經(jīng)空調(diào)散熱器進水管8、空調(diào)散熱器、空調(diào)散熱器出水管l3流入散熱器出水管3。如果空調(diào)暖風開關處于關閉,冷卻液則不流經(jīng)空調(diào)散熱器,而直接由空調(diào)散熱器進水管8經(jīng)旁通管9流進散熱器出水管3,最后進入水泵4,即進行小循環(huán);在冷卻液溫度高于82時,節(jié)溫器閥門打開,冷卻液除進行上述小循環(huán)外,還經(jīng)散熱器進水管8流入散熱器2中冷卻降溫,再沿散熱器出水管3流入水泵4,即進行大循環(huán)。冷卻液如此不斷地循環(huán)流

23、動,就使得發(fā)動機能在適宜的溫度下進行工作。冷卻液的循環(huán)路線如圖1-2所示圖（1-2）冷卻液的循環(huán)路線散熱器蓋如圖1-3所示圖1-3 散熱器蓋（A）壓力閥打開；（B）真空閥打開1-溢流管；2-壓力閥彈簧；3-壓力閥；4-散熱器加水口；5-真空閥三、 冷卻系統(tǒng)的特點傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的作用是可靠地保護發(fā)動機，而還應具有改善燃料經(jīng)濟性和降低排放的作用。為此，現(xiàn)代冷卻系統(tǒng)要綜合考慮下面的因素：發(fā)動機內(nèi)部的摩擦損失；冷卻系統(tǒng)水泵的功率；燃燒邊界條件，如燃燒室溫度、充量密度、充量溫度。先進的冷卻系統(tǒng)采用系統(tǒng)化、模塊化設計方法，統(tǒng)籌考慮每項影響因素，使冷卻系統(tǒng)既保證發(fā)動機正常工作，又提高發(fā)動機效率和減少排放。 3

24、.1 溫度設定點發(fā)動機工作溫度的極限值取決于排氣門周圍區(qū)域最高溫度。最理想的情況是按金屬溫度而不是冷卻液溫度控制冷卻系統(tǒng)，這樣才能更好地保護發(fā)動機。由于冷卻系統(tǒng)設定的冷卻溫度是以滿負荷時最大散熱率為基礎，因此，發(fā)動機和冷卻系統(tǒng)在部分負荷時處于不太理想狀態(tài)，如市區(qū)行駛和低速行駛時，會產(chǎn)生高油耗和排放。通過改變冷卻液溫度設定點可改善發(fā)動機和冷卻系統(tǒng)在部分負荷時的性能。根據(jù)排氣門周圍區(qū)域溫度極限值，可升高或降低冷卻液或金屬溫度設定點。升高或降低溫度點都各有特點，這取決于希望達到的目的。3.2 提高溫度設定點提高工作溫度設定點是一種比較受歡迎的方法。提高溫度有許多優(yōu)點，它直接影響發(fā)動機損耗和冷卻系統(tǒng)的

25、效果以及發(fā)動機排放物的形成。提高工作溫度將提高發(fā)動機機油溫度，降低發(fā)動機摩擦磨損，降低發(fā)動機燃油消耗。 研究表明，發(fā)動機工作溫度對摩擦損失有很大影響。將冷卻液排出溫度提高到150，使氣缸溫度升高到195，油耗則下降4%-6%。將冷卻液溫度保持在90-115范圍內(nèi)，使發(fā)動機機油的最高溫度為140，則油耗在部分負荷時下降10%。提高工作溫度也明顯影響冷卻系統(tǒng)的效能。提高冷卻液或金屬溫度會改善發(fā)動機和散熱氣熱傳遞傳遞的效果，降低冷卻液的流速，減小水泵的額定功率，從而降低發(fā)動機的功率消耗。此外，可采用不同的方式，進一步減小冷卻液的流速。3.3 降低溫度設定點降低冷卻系統(tǒng)的工作溫度可提高發(fā)動機充氣效率，

26、降低進氣溫度。這對燃燒過程、燃油效率及排放有利。降低溫度設定點可以節(jié)省發(fā)動機運行成本，提高部件使用壽命。研究表明，若氣缸蓋溫度降低到50，點火提前角可提前3A而不發(fā)生爆震，充氣效率提高2%，發(fā)動機工作特性改善，有助于優(yōu)化壓縮比和參數(shù)選擇，取得更好的燃油效率和排放性能。四 冷卻系統(tǒng)智能控制系統(tǒng)由于汽車運行過程中產(chǎn)生強烈的振動、熱輻射和電磁干擾，因此對該系統(tǒng)電路有特殊要求：1.電路要有較高的抗振動能力，以適應不同路況、車況的要求。提高系統(tǒng)整體的可靠性和穩(wěn)定性。2.電路應采取有效的防護隔離措施，以提高其抗干擾能力。4.1 系統(tǒng)組成該系統(tǒng)由電控冷卻風扇、電控節(jié)溫器、電控導風板、微控制機構(gòu)組成。電控冷卻

27、風扇由電動機驅(qū)動；電控節(jié)溫器利用電加熱引起雙金屬片變形，由雙金屬片變形帶動節(jié)溫閥旋轉(zhuǎn)運動，來改變大小循環(huán)；電控導風板由雙向電動機通過傳動機構(gòu)使之打開或關閉；微控制機構(gòu)是利用89C51開發(fā)的單片機控制系統(tǒng)。4.2 單片機控制系統(tǒng)工作原理由溫度傳感器感受發(fā)動機水溫的變化，同時把溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)橥涑煞幢汝P系的電壓模擬信號。這些信號經(jīng)過處理(電容器低通濾波、校正和電壓跟隨器耦合)送入A/D轉(zhuǎn)換器(ADC0809)中INO信號通道。由A/D轉(zhuǎn)換器把采集來的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并讀入單片機，89C510單片機89C51根據(jù)不同的輸入信號分析處理去控制驅(qū)動電路，實現(xiàn)對節(jié)溫器繼電器、導風板繼電器和風扇繼

28、電器的控制。即可實現(xiàn)對發(fā)動機冷卻能力的智能控制。4.3 單片機 系統(tǒng)控制過程當發(fā)動機預熱時(發(fā)動機水溫(70)，單片機根據(jù)檢測來的溫度數(shù)據(jù)處理分析向執(zhí)行元件發(fā)出控制信號，使其完成如下操作。 a.電控冷卻風扇不工作； b.電控導風板關閉狀態(tài)； c.電控節(jié)溫器處于小循環(huán)狀態(tài)。由于導風板關閉，冷卻風扇不工作，以至冷卻空氣不能進入散熱器；同時節(jié)溫器處于小循環(huán)(加熱電阻絲通電)，發(fā)動機水溫上升很快。當水溫升至75，單片機根據(jù)檢測來的溫度數(shù)據(jù)處理分析向執(zhí)行元件發(fā)出控制信號，使電控節(jié)溫器的加熱電阻絲斷電(讓其進入大循環(huán)控制狀態(tài))。當水溫達到80時，單片機又發(fā)出指令，使

29、電控導風板處于敞開狀態(tài)。此時可充分利用汽車行駛迎面風對散熱器的冷卻作用，盡量減少冷卻風扇的工作時間。當水溫高達95時，單片機經(jīng)數(shù)據(jù)分析發(fā)出控制指令使電控冷卻風扇工作，而讓節(jié)溫器仍處于大循環(huán)狀態(tài)，導風板仍處于敞開狀態(tài)。這時冷卻系統(tǒng)的冷卻能力最大，實現(xiàn)快速降溫。當發(fā)動機水溫降至89時，單片機根據(jù)采樣數(shù)據(jù)分析處理發(fā)出控制指令，使執(zhí)行元件完成以下操作。a.電控冷卻風扇不工作；b.電控導風板處于敞開狀態(tài)；c.電控節(jié)溫器處于大循環(huán)狀態(tài)。這樣，直到發(fā)動機水溫返升至95，電控冷卻風扇又重新工作。五、 冷卻系統(tǒng)的檢修常見引起發(fā)動機過熱的原因有:冷卻空氣流量減少(如散熱器阻塞等)；散熱風扇不工作；低速上坡，環(huán)境溫

30、度過高；V型皮帶過松，轉(zhuǎn)動效率差；以及缸體有水垢，節(jié)溫器失效，水泵損壞，熱敏開關失靈等。為防止冷卻液溫度過高，在使用中必須保持散熱器和水套清潔、冷卻液數(shù)量充足、風扇皮帶張緊適當，以防發(fā)動機在負荷工作時間過長。必須注意以下要點:1.保持冷卻系(尤其散熱器)外部和內(nèi)部清潔，是提高散熱效能的重要條件。散熱器外部沾有泥污或碰撞變形，均合影響風量流通，使冷卻液溫度過高，必要時清洗或修復。2.按規(guī)定使用防凍冷卻液，保持冷卻液數(shù)量充足。正確的冷卻液液面高度:當發(fā)動機處于冷態(tài)時，冷卻液液面在膨脹箱內(nèi)，位于最高和最低標志之間。膨脹箱內(nèi)裝有自動液位報警傳感器，當箱內(nèi)液面過低時、位于儀表板上的冷卻液溫度報警燈問爍，

31、應及時予以添加。3.應保持風扇皮帶張緊力適當，風扇正常工作。皮帶過松影響水循環(huán)，加劇其磨損；過緊易損壞軸承。4.熱敏開關連接良好，若有松動會影響風扇換檔變速及正常運轉(zhuǎn)；如果發(fā)現(xiàn)冷卻系溢水，應及時檢查節(jié)溫器技術(shù)狀況。5.防止發(fā)動機大負荷、長時間工作，以免水溫過高；上坡及時換檔，減輕負荷。汽車長時間坡道行駛、擋住低或是環(huán)境溫度較高時，應注意散熱。更換冷卻液時，將儀表板的暖風開關撥至右端使暖風控制閥全開，拆下冷卻液膨脹箱蓋，松開水泵口軟管夾箍，拉出冷卻液軟管，放出冷卻液后再將軟管夾箍擰緊。在膨脹箱中加入冷卻液，直到液面高度與最高標志齊平為止。擰緊膨脹箱蓋。啟動發(fā)動機，直到風扇運轉(zhuǎn)，將發(fā)動機熄火，檢查

32、冷卻液高度，必要時補充。膨脹箱內(nèi)冷卻液不能注滿，加注1/2即可，一般使用2年左右更換一次。案例分析寶馬車系發(fā)動機冷卻系統(tǒng)故障2例。案例1故障現(xiàn)象：一輛2009年款寶馬E71 X6 SUV，配置3.0 L N54型發(fā)動機，行駛里程6 300 km。據(jù)用戶反映，車輛正常行駛中突然出現(xiàn)加速無力的現(xiàn)象，儀表中出現(xiàn)發(fā)動機功率下降的提示，紅色冷卻液溫度警告燈點亮。而且，車輛出故障前曾在維修店做過保養(yǎng)。檢查分析：將車輛拖回維修店，檢查冷卻液并不缺少。連接故障診斷儀進行整車檢測，DME系統(tǒng)內(nèi)存儲風扇電機的故障記錄，于是判斷散熱器風扇電機出現(xiàn)故障，導致發(fā)動機溫度過高，從而使發(fā)動機功率下降。從維修資料中得知風扇電

33、機是600 W的大功率電機，轉(zhuǎn)動風扇電機的葉片沒有卡滯的現(xiàn)象，當前的氣溫也不是很高，風扇的散熱負荷并不大，而且該車行駛里程很少，風扇電機不應該有故障。替換同型號的風扇電機，利用診斷儀直接驅(qū)動風扇電機，結(jié)果電機沒有運轉(zhuǎn)，看來不是風扇電機的問題。圖(1-1）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劃對此故障進行了逐步的分析和判斷，結(jié)果還是認為風扇電機故障或線路故障。根據(jù)風扇控制電路圖（圖1-1），可以看出如果風扇電機不轉(zhuǎn)，除了電機本身故障外，還需要檢查風扇繼電器、乘客側(cè)熔絲盒中的風扇熔絲（60 A）、后部熔絲盒中的風扇繼電器控制信號熔絲（5 A

34、）以及發(fā)動機控制單元的接地控制和其他相關線路。檢查后部熔絲盒中的5 A熔絲正常，測量風扇繼電器1號端子有12 V電源，但繼電器的X17278腳卻沒有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腳確實是風扇的電源供應線，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1-2），其中就有要找的60 A熔絲。測量其他3個熔絲都導通正常，而60 A的熔絲兩端斷路，看來故障點找到了。圖（1-2）故障排除：由

35、于大功率熔絲無法單獨更換，于是更換了乘客側(cè)熔絲盒總成，試車風扇運轉(zhuǎn)正常。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計在一起，其可靠性應該是很高的，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扇故障，曾把另一輛車的風扇安裝在這輛車上，然后利用診斷儀多次驅(qū)動測試過風扇，最后發(fā)現(xiàn)另一輛車的風扇內(nèi)部確實短路，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大功率熔絲應該是由于另一輛車的風扇內(nèi)部短路而熔斷。案例2故障現(xiàn)象：一輛2006年產(chǎn)寶馬E60 520i轎車，搭載M54型6缸發(fā)動機，行駛里程16.6

36、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亮，中央顯示屏出現(xiàn)冷卻液溫度過高的信息提示。圖(2-1)檢查分析：首先連接故障診斷儀進行整車檢測，并沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)動機冷卻系統(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扇運轉(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2-1），發(fā)動機冷卻液溫度為105 ，散熱器出口的冷卻液溫度為63 ，打開發(fā)動機艙蓋可以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)冷卻液溫度報警。鑒于車輛已經(jīng)行駛了16萬 km，建議用戶更換節(jié)溫器、水泵以及冷卻液，

37、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，于是便更換了水泵和冷卻液。圖(2-2)第二天，用戶進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，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)時捕捉到一些關鍵數(shù)據(jù)。以4060 km/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)出現(xiàn)了一些異常（圖2-2），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（

38、發(fā)動機冷卻液溫度達到或超過115 ，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)也隨即恢復了正常。圖(2-3)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)溫器關閉時

39、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（圖2-2），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)進行控制干預時，節(jié)溫器將可以在較低的冷卻液溫度下打開（80103 ）；當冷卻液溫度達到110 時，節(jié)溫器無需進行其他控制干預將開始打開；如果冷卻液溫度超過115 ，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114.75 ，散熱器出口的冷卻液溫度51，此時節(jié)溫器應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117 ，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76.5 ，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。故障排除：根據(jù)上面的分析，更換節(jié)溫器后再次