BMW發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系故障與排除 寶馬畢業(yè)論文

BMW發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系故障與排除［摘要］本文針對BMW發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系論述了冷卻系統(tǒng)的作用、組成、主要構(gòu)造、部件工作原理、日常維護(hù)、故障的檢測步驟和排除方法，同時(shí)論述了BMW在冷卻系上的特有技術(shù)，以及BMW許可使用的防凍防腐劑，BMW對發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的要求,拆卸和安裝或更新冷卻液部件的注意事項(xiàng)，并作了BMW發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系故障的檢查和排除方法。［關(guān)鍵詞］BMW發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系原理維護(hù)故障排除目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要0\o"CurrentDocument"目錄1\o"CurrentDocument"1冷卻系概述2\o"CurrentDocument"1.1冷卻系的功用2\o"CurrentDocument"1.2適度的冷卻強(qiáng)度2\o"CurrentDocument"1.3冷卻系的能量轉(zhuǎn)換2\o"CurrentDocument"2空氣-水循環(huán)冷卻（水冷）2\o"CurrentDocument"2.1簡單水冷系統(tǒng)3\o"CurrentDocument"2.2水冷系統(tǒng)MTK（局部冷卻式發(fā)動(dòng)機(jī)水冷系統(tǒng)）9\o"CurrentDocument"2.3橫流式水冷系統(tǒng)10\o"CurrentDocument"3增壓空氣的冷卻12\o"CurrentDocument"4機(jī)油冷卻13\o"CurrentDocument"5冷卻系統(tǒng)服務(wù)信息14\o"CurrentDocument"5.1簡單冷卻系統(tǒng)14\o"CurrentDocument"5.2橫流式水冷系統(tǒng)14\o"CurrentDocument"5.3對發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的要求14\o"CurrentDocument"5.4冷卻系統(tǒng)上的維修工作提示15\o"CurrentDocument"6故障處理16\o"CurrentDocument"6.1水箱損壞導(dǎo)致冷卻液滲漏16\o"CurrentDocument"6.2排氣不充分導(dǎo)致冷卻液不足16\o"CurrentDocument"6.3節(jié)溫器故障17\o"CurrentDocument"6.4冷卻風(fēng)扇插頭故障17\o"CurrentDocument"結(jié)論18\o"CurrentDocument"致謝19\o"CurrentDocument"參考資料201冷卻系概述1.1冷卻系的功用發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒過程中，氣缸與燃燒室內(nèi)的氣體溫度可高達(dá)2073K?2273K。因此，必須在發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)置冷卻系，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中對高溫機(jī)件進(jìn)行冷卻，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。冷卻系雖然不參與發(fā)動(dòng)機(jī)的功能轉(zhuǎn)換，但卻是發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作必不可少的保證。1.2適度的冷卻強(qiáng)度冷卻系的冷卻強(qiáng)度是否合適，對發(fā)動(dòng)機(jī)的工作影響很大，冷卻不足，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)充氣量下降而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出，可能造成早燃、爆燃和表面點(diǎn)火的不正常燃燒；同是，過高的溫度會(huì)使?jié)櫥宛ざ冉档?，加劇機(jī)件磨損。冷卻過度，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)過冷，導(dǎo)致燃料蒸發(fā)困難，可燃混合氣形成條件變差。燃燒不完全會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降、油耗量增大，引起廢氣排放污染物增加。適度冷卻在發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況下，對冷卻強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以維持發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作溫度，保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，這就是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系的作用。1.3冷卻系的能量轉(zhuǎn)換發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化時(shí)必然會(huì)隨之產(chǎn)生熱量。這種熱能經(jīng)摩擦、燃燒和壓縮產(chǎn)生，必須通過設(shè)計(jì)合理的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)控制。進(jìn)行控制的目的是減少燃燒室附近部件的熱負(fù)荷！其方式分為：直接冷卻=空氣冷卻通過大量氣流流過裝有散熱片的大面積表面使部件直接散熱。通過中間介質(zhì)進(jìn)行冷卻，例如水冷。由于水的比熱較高而且能夠在材料與冷卻介質(zhì)之間進(jìn)行有效導(dǎo)熱，因此將其作為首選。由于人們對耗油量、尾氣排放、使用壽命、行駛舒適性和選裝配置范圍（套件）方面的要求不斷提高，因此現(xiàn)在的大部分車輛內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)都具有下列特點(diǎn)：通過外部驅(qū)動(dòng)式離心泵進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)水冷（冷卻液強(qiáng)制循環(huán)），冷卻系統(tǒng)運(yùn)行壓力最高為2bar使用水與防凍劑的1:1混合物，廣泛使用具有抗腐蝕性的鋁合金作為材料。冷卻液中包含添加成分，用于防止鋁合金散熱器腐蝕使用塑料作為水箱、風(fēng)扇和風(fēng)扇罩的主要材料，通過風(fēng)扇傳動(dòng)裝置和冷卻液節(jié)溫器進(jìn)行調(diào)節(jié)干預(yù)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)類型、功率和裝備特點(diǎn)使用增壓空氣冷卻器、液壓油冷卻器、變速箱油冷卻器、發(fā)動(dòng)機(jī)油冷卻器和廢氣冷卻器，將車輛前端的冷卻組件預(yù)裝在一個(gè)功能單元內(nèi)，所謂的冷卻模塊。使用水冷式內(nèi)燃機(jī)時(shí)，根據(jù)燃燒過程平均大約三分之一的燃油能量通過冷卻系統(tǒng)排出，三分之一隨尾氣排放流失，另外三分之一轉(zhuǎn)化為有效功。2空氣-水循環(huán)冷卻（水冷）BMW冷卻系統(tǒng)包含：空氣-水循環(huán)冷卻（水冷），增壓空氣和冷卻機(jī)油冷卻。其中空氣-水循環(huán)冷卻在一個(gè)封閉的循環(huán)回路內(nèi)進(jìn)行，該循環(huán)回路內(nèi)可添加防腐劑和防凍劑。冷卻液通過一個(gè)泵在發(fā)動(dòng)機(jī)和空氣-水散熱器內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。行駛風(fēng)和輔助風(fēng)扇為空氣-水散熱器輸送冷空氣。一個(gè)節(jié)溫器可以使冷卻液從空氣-水散熱器旁流過，從而調(diào)節(jié)冷卻液溫度。至今為止，BMW的水冷系統(tǒng)經(jīng)過了三個(gè)發(fā)展階段：簡單水冷系統(tǒng)，水冷系統(tǒng)MTK（局部冷卻式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻統(tǒng)），橫流式水冷系統(tǒng)。2.1簡單水冷系統(tǒng)如圖2-1所示，簡單水冷系統(tǒng)的節(jié)溫器控制的冷卻循環(huán)回路，包含了冷卻液散熱器，節(jié)溫器，冷卻液泵，水道部件。冷卻液通過泵在水箱和發(fā)動(dòng)機(jī)里循環(huán)，空氣通過散熱水箱冷卻冷卻液，較冷的冷卻液進(jìn)入水道冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)，并通過回路水道進(jìn)入散熱水箱，不斷的循環(huán)，從而達(dá)到冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。索引說明索引說明1冷卻液放制器4爰動(dòng)機(jī)句體內(nèi)豹水道2節(jié)混器5氣可蕓內(nèi)的水澧3冷卻液泵圖2-1節(jié)溫器控制的冷卻循環(huán)回路

①㈢93索引說明索引說明1冷卻液散熟器7暖風(fēng)調(diào)節(jié)閥2冷卻波溫.度傳夠景a拎■卻渤機(jī)$由熟空換器3特卻波補(bǔ)液攜史速箱油F冷卻裱熬交換器*4冷卻液完度F節(jié)呢器10冏節(jié)單死5冷卻液左度傳感器6暖風(fēng)裝置堅(jiān)交換葬僅眼使用'曰劫變速箝時(shí)圖2-2裝有空調(diào)系統(tǒng)和自動(dòng)變速箱時(shí)的冷卻液循環(huán)回路2.1.1傳統(tǒng)節(jié)溫器傳統(tǒng)節(jié)溫器只能通過冷卻液溫度確定是否調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。這種調(diào)節(jié)方式可分為三個(gè)運(yùn)行范圍：節(jié)溫器關(guān)閉：冷卻液僅在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)循環(huán)，冷卻循環(huán)回路封閉節(jié)溫器完全開啟：全部冷卻液流經(jīng)冷卻液散熱器，從而利用最大冷卻能力節(jié)溫器部分開啟：節(jié)溫器中的蠟制元件在周圍冷卻液溫度的作用下會(huì)部分熔化或完全熔化，從而使部分冷卻液從冷卻液散熱器流過，另一部分冷卻液從散熱器旁的一個(gè)“短路旁通”流過。這樣可以避免在冷卻液溫度很低時(shí)繼續(xù)冷卻，并確保在溫度很高時(shí)提供最大冷卻能力。2.1.2特性曲線式節(jié)溫器由于智能型熱量管理系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度影響耗油量、污染物排放量、動(dòng)力能和舒適性，因此針對該系統(tǒng)研發(fā)了這種特性曲線式節(jié)溫器。該特性曲線式節(jié)溫器成功集成了現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的電子裝置。這種組合方式就是在工作元件的膨脹材料內(nèi)安裝了一個(gè)電熱式加熱電阻。這樣，膨脹材料就不再僅僅通過流經(jīng)的冷卻液來加熱，而是可以通過“人工方式”加熱并在以前不會(huì)做出響應(yīng)的溫度下啟用。這種特性曲線式節(jié)溫器采用整體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即節(jié)溫器和節(jié)溫器蓋板為一個(gè)部件。發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)根據(jù)存儲的特性曲線和實(shí)際行駛狀況控制加熱元件。該特性曲線由下列參數(shù)決定（以M62發(fā)動(dòng)機(jī)為例）：發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，車速，進(jìn)氣溫度，冷卻液溫度。通過這種“智能型”控制方式可在發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷范圍內(nèi)設(shè)置為較高的冷卻液溫度。部分范圍內(nèi)的運(yùn)行溫度較高時(shí)，可達(dá)到更好的燃燒效果（配置了相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)），從而降低耗油量和尾氣排放量。發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，較高的運(yùn)行溫度會(huì)帶來不利影響（例如因爆震趨勢造成點(diǎn)火延遲）。因此，滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)將通過特性曲線式節(jié)溫器有效降低冷卻液溫度。（如圖2-3所示）這種特性曲線式調(diào)節(jié)方式還取決于可由發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)控制的電風(fēng)扇。長5-特性,繞式節(jié)溫吾的控機(jī)原理索引說明素引說明1空氣溫度特性住線5邏輯部件2負(fù)荷特性曲線6電風(fēng)扇3車速特性曲線7特性曲線式節(jié)溫器4泠卻液溫度特性曲線圖2-3特性曲線式節(jié)溫器的控制原理2.1.2風(fēng)扇和風(fēng)扇傳動(dòng)裝置開始時(shí)使用了根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇，后來使用帶有粘性風(fēng)扇離合器的風(fēng)扇。使用這種風(fēng)扇時(shí)，將按照發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定的傳動(dòng)比以初級側(cè)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速，通過硅油摩擦方式傳遞到與風(fēng)扇連接的次級側(cè)。通過調(diào)節(jié)離合器的硅油量可使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速在怠速轉(zhuǎn)速直至接近驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速之間變化。上述調(diào)節(jié)由一個(gè)完全根據(jù)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)的離合器進(jìn)行，該離合器通過一個(gè)雙金屬片、一個(gè)開關(guān)銷和閥桿以控制工作室內(nèi)硅油量的方式對自身轉(zhuǎn)速進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)參數(shù)是散熱器后的空氣溫度以及間接的冷卻液溫度。后來電風(fēng)扇取代了所謂的粘性風(fēng)扇離合器，電風(fēng)扇最初僅作為電動(dòng)輔助風(fēng)扇安裝在裝有空調(diào)系統(tǒng)（當(dāng)時(shí)為選裝配置）的車輛上。這種電風(fēng)扇最初時(shí)以多檔控制并根據(jù)具體國家規(guī)格（熱帶和寒帶國家）采用不同的功率值。使用電風(fēng)扇后，人們又開發(fā)了緊湊型冷卻模塊，冷卻模塊作為結(jié)構(gòu)單元可以在所有現(xiàn)代車輛中找到。-EB72州怖也索引說明索引說明1轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)冷卻器4帶風(fēng)扇罩的電風(fēng)扇2空調(diào)冷凝器5變速箱油J冷卻液熱交換器*2冷卻液散熱器仗適用于自動(dòng)變逐箱圖2-4冷卻系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)組件構(gòu)成2.1.3冷卻液散熱器今天的冷卻液散熱器幾乎只使用鋁合金散熱器芯。設(shè)計(jì)冷卻液散熱器時(shí)，必須確保在所有可能的運(yùn)行和環(huán)境條件下，冷卻液散熱器可將發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的余熱有效釋放到環(huán)境中去。例如，E65的冷卻液散熱器包括兩個(gè)部分：一個(gè)主要負(fù)責(zé)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻的高溫區(qū)和一個(gè)確保自動(dòng)變速箱油冷卻的低溫區(qū)。其實(shí)現(xiàn)方式是，通過集成在冷卻液箱內(nèi)分流器使高溫區(qū)附近的部分冷卻液轉(zhuǎn)變流向。與以前車型上使用的鋁合金/塑料冷卻液散熱器相比，加滿冷卻時(shí)重量減輕了400g，部件厚度減少了21mm。重量總計(jì)減少了大約5%。散熱器芯與水箱之間的釬焊接頭取代了以前常用的帶凸起管板的機(jī)械接頭。因此，與傳統(tǒng)冷卻液散熱器相比，全鋁冷卻液散熱器不僅部件厚度較小，而且更可靠、使用壽命更長。這種全鋁結(jié)構(gòu)還首次采用了用于快速接頭的VDA連接管。2.1.4冷卻液補(bǔ)液罐利用冷卻液補(bǔ)液罐可以使氣體可靠分離，從而避免冷卻系統(tǒng)內(nèi)，尤其是在泵的抽吸側(cè)出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象。冷卻液補(bǔ)液罐內(nèi)的空氣容量必須足以在冷卻液加熱和膨脹時(shí)能夠快速產(chǎn)生壓力，并防止“沸騰”時(shí)冷卻液流出。

2.1.5冷卻液泵冷卻液泵（機(jī)械式）機(jī)械式冷卻液泵經(jīng)過了不斷改進(jìn)和開發(fā)，從傳統(tǒng)冷卻泵（見圖2-5）現(xiàn)在已使用第3代產(chǎn)品冷卻液泵（見圖2-6）。索引說明索引說明1皮帶輪輪轂3葉輪2嘲面密封圖2-5傳統(tǒng)機(jī)械式冷卻液泵索弓說明索引說明1皮帶掄輪轂4葉輪2泄漏室底發(fā)空們5端商密封3由端面密封至泄漏室的溢流孔圖2-6第三代冷卻液泵第三代冷卻液泵在設(shè)計(jì)上很大程度上解決了下列問題：密封性，潤滑，殼體剛度。這種冷卻液泵裝有一個(gè)針對泵軸端面密封功能性泄漏的“泄漏防護(hù)系統(tǒng)”。通常情況下，在泵軸端面密封環(huán)處溢出的冷卻液匯集于此并通過溢流孔進(jìn)入泄漏室?；h(huán)損壞時(shí)，泄漏室就會(huì)完全充滿冷卻液。冷卻液從泄漏室通風(fēng)孔溢出時(shí)表示端面密封損壞。過去經(jīng)常會(huì)更換掉運(yùn)行正常的冷卻液泵，因?yàn)槔鋮s液泵運(yùn)行所需的端面密封功能性泄漏會(huì)在冷卻液泵外壁上留下蒸發(fā)殘余物?，F(xiàn)在“泄漏防護(hù)系統(tǒng)”可確保功能性泄漏不會(huì)留下任何蒸發(fā)痕跡，這樣就不會(huì)在維修保養(yǎng)過程中進(jìn)行現(xiàn)場直觀檢查時(shí)誤認(rèn)為冷卻液泵損壞。同時(shí)，采用泄漏室也起到了大大加固冷卻液泵殼體的作用。冷卻液泵（電動(dòng)）在N52發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)采用熱量管理系統(tǒng)的前提是，冷卻循環(huán)回路的有效部件（例如泵、節(jié)溫器和風(fēng)扇）可通過電動(dòng)方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。電動(dòng)調(diào)節(jié)式特性曲線節(jié)溫器和電風(fēng)扇很早以前就已在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中使用。因此開發(fā)了電動(dòng)冷卻液泵，這種冷卻液泵可確保熱量管理系統(tǒng)要求的冷卻液流量不受當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。電動(dòng)冷卻液泵必須滿足較高的要求：運(yùn)行安全性較高結(jié)構(gòu)體積較小功率消耗較?。ù蠹s200W）無泄漏實(shí)現(xiàn)最小體積流量能夠承受較高的環(huán)境溫度。因此，選擇了帶有EC電機(jī)（電子整流）和集成式電子裝置且根據(jù)濕轉(zhuǎn)子原理工作的電動(dòng)冷卻液泵。泵內(nèi)集成的電子裝置執(zhí)行兩個(gè)基本任務(wù)：⑴節(jié)并提供電壓和電流，從而使EC電機(jī)和冷卻液泵運(yùn)轉(zhuǎn)。⑵按照發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的要求，以調(diào)節(jié)泵轉(zhuǎn)速并向發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)反饋相關(guān)信息的方式，調(diào)節(jié)冷卻液流量。電動(dòng)冷卻液泵的模塊化設(shè)計(jì)（見圖2-7）采用了非常緊湊且減輕重量的結(jié)構(gòu)方式，且效率比傳統(tǒng)機(jī)械式冷卻液泵高得多。索引說明囊引說明1液壓親統(tǒng)3電子裝置2管道密封式電機(jī)圖2-7電動(dòng)冷卻液泵的模塊化設(shè)計(jì)2.2水冷系統(tǒng)MTK（局部冷卻式發(fā)動(dòng)機(jī)水冷系統(tǒng)）2.2.1MTK與簡單水冷系統(tǒng)區(qū)別以E85的M54發(fā)動(dòng)機(jī)為例E85冷卻系統(tǒng)與E46冷卻系統(tǒng)大致相同，二者區(qū)別如下：冷卻模塊（取消了粘性風(fēng)扇離合器）空氣調(diào)節(jié)式暖風(fēng)調(diào)節(jié)（取消了暖風(fēng)調(diào)節(jié)閥）采用EPS“電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)”（取消了轉(zhuǎn)向助力液散熱管）索可說明意引1冷和被補(bǔ)準(zhǔn)罅1O冷卻被京2放氣塞11白翊■&辿.指汕冷土|］器312白觀空浬藉汕泠卻辛-T溫調(diào)您僧-4特性F用陵式十溫噩13冷*1】波浴:位傳域■薛5排氣通道146發(fā)切機(jī)局郃冷±1」回路15空涸茅疏冷凝as7暖鳳練楠曾瑋16&1曖鳳裝度瀏立挨:窄1T主區(qū)城01S冷山」浪散熱戰(zhàn)圖2-8M54發(fā)動(dòng)機(jī)的MTK2.2.2冷卻模塊系統(tǒng)組件冷卻模塊包括下列冷卻系統(tǒng)組件（見圖2-8）：冷卻液散熱器空調(diào)系統(tǒng)冷凝器電風(fēng)扇（抽吸式）冷卻液補(bǔ)液罐自動(dòng)變速箱油冷卻器（僅用于自動(dòng)變速箱車輛）2.2.3MTK系統(tǒng)特點(diǎn)冷卻液補(bǔ)液罐：通過補(bǔ)液罐加注冷卻液（見維修說明）時(shí)，可將發(fā)動(dòng)機(jī)（處于靜止?fàn)顟B(tài)）幾乎完全加滿冷卻液。暖風(fēng)回流管路直接通入冷卻液補(bǔ)液罐內(nèi)。這樣可以避免暖風(fēng)裝置中的殘余空氣在暖機(jī)時(shí)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)并降低冷卻液泵的輸送功率。從而確保冷卻系統(tǒng)順利排氣。冷卻系統(tǒng)功能：E85冷卻系統(tǒng)的特殊設(shè)計(jì)方案可確保運(yùn)行磨損較低并能可靠控制溫度。此外還能通過這種冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案影響重要的發(fā)動(dòng)機(jī)功能參數(shù)：因此可以通過曲軸箱內(nèi)的高溫冷卻液溫度使氣缸套與活塞之間的摩擦減小。從而降低耗油量。氣缸蓋內(nèi)冷卻液溫度較低時(shí)會(huì)對發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)力矩曲線產(chǎn)生積極影響：氣缸蓋內(nèi)溫度較低時(shí)，會(huì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)冷卻液的流量和爆震限值。氣缸蓋內(nèi)冷卻液溫度較低時(shí)還可提高部件的耐久性。M54發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液首先通過氣缸蓋，因此可以提高曲軸箱內(nèi)的冷卻液溫度。這種方案稱為局部冷卻式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻方案（MTK）。冷卻液由冷卻液泵通過一個(gè)澆鑄連接的供給通道輸送到氣缸蓋后端，并從此處向前輸送至冷卻液出口（發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行溫度時(shí)的冷卻液出口）。曲軸箱內(nèi)的水套通過曲軸箱內(nèi)的開孔和氣缸蓋密封墊連接至氣缸蓋冷卻回路。因此僅有部分冷卻液流經(jīng)曲軸箱。MTK原理可在氣缸蓋內(nèi)溫度幾乎保持不變的情況下顯著提高曲軸箱內(nèi)的溫度。特性曲線式節(jié)溫器：使用M54發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，還能通過特性曲線式節(jié)溫器以控制冷卻液溫度的方式加強(qiáng)MTK的作用。特性曲線式節(jié)溫器的任務(wù)是，在耗油量處于非臨界狀態(tài)的低負(fù)荷行駛狀況下，將冷卻液溫度調(diào)節(jié)到有益于降低耗油的較高數(shù)值。滿負(fù)荷時(shí)或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，會(huì)以電氣方式降低冷卻液溫度，以便保護(hù)相關(guān)部件。2.3橫流式水冷系統(tǒng)2.3.1橫流式水冷系統(tǒng)簡介（例如：N52發(fā)動(dòng)機(jī)）冷卻循環(huán)回路的情況與N52發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油回路相同。在以前的發(fā)動(dòng)機(jī)中，冷卻液泵的輸送量都根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大冷卻需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是大部分情況下并不需要這么多的冷卻液。因此，多余的冷卻液大多以不使用的方式通過節(jié)溫器在一個(gè)小循環(huán)回路內(nèi)循環(huán)?，F(xiàn)在冷卻系統(tǒng)也在避免功率損失方面進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化。除此之外新系統(tǒng)還能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)溫度范圍。N52發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液泵是一個(gè)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)式離心泵。濕轉(zhuǎn)子電機(jī)的功率以電子方式（電機(jī)連接蓋板下的電子裝置）進(jìn)行控制。該電子裝置通過串行數(shù)據(jù)接口與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元DME相連。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、運(yùn)行模式和溫度傳感器數(shù)據(jù)確定所需冷卻功率，并將相關(guān)指令發(fā)送至冷卻液泵的電子裝置。系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液經(jīng)過冷卻液泵電機(jī)。因此能夠冷卻電機(jī)和電子模塊。冷卻液可潤滑電動(dòng)冷卻液泵的軸承。進(jìn)行安裝工作時(shí)要注意，不能讓冷卻液泵干轉(zhuǎn)。拆卸冷卻液泵時(shí)泵內(nèi)應(yīng)留有冷卻液，否則泵的軸頸可能會(huì)粘連。這將影響到以后泵的運(yùn)行，從而造成整個(gè)熱量管理系統(tǒng)失靈（泵無法運(yùn)行可能會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞）。最終安裝冷卻液軟管前必須用手轉(zhuǎn)動(dòng)泵輪。隨即向系統(tǒng)內(nèi)加注冷卻液。進(jìn)行安裝工作時(shí)必須確保插頭潔凈、干燥且接口未損壞。只允許使用經(jīng)過認(rèn)可的適配電纜進(jìn)行診斷工作。必須遵守相關(guān)維修說明。2.3.2熱量管理系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)需要控制冷卻液泵：冷卻需求較低且車外溫度較低時(shí)功率較小，冷卻需求較高且車外溫度較高時(shí)功率較大。在某些情況下甚至可以完全關(guān)閉冷卻液泵，例如在暖機(jī)階段讓冷卻液迅速加熱時(shí)。但是只有在不接通暖風(fēng)且車外溫度許可時(shí)才能實(shí)現(xiàn)上述操作。調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度時(shí)，冷卻液泵的工作方式也與傳統(tǒng)冷卻液泵不同。以前節(jié)溫器只能控制當(dāng)前溫度?，F(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元內(nèi)的軟件有一個(gè)計(jì)算模型，該模型可以根據(jù)負(fù)荷情況考慮氣缸蓋溫度的變化趨勢。除節(jié)溫器特性曲線控制外，熱量管理系統(tǒng)還可通過不同特性曲線控制冷卻液泵。因此發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可根據(jù)行駛狀況調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，這意味著可以實(shí)現(xiàn)四種不同的溫度范圍：111°C經(jīng)濟(jì)模式，105°C正常模式，95C高級模式，80C高級+特性曲線式節(jié)溫器模式。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元根據(jù)行駛狀況識別出經(jīng)濟(jì)模式時(shí)，控制系統(tǒng)就會(huì)設(shè)置較高的氣缸蓋溫度（111C）。由于在該溫度范圍內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦減小，因此發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的燃油需求相對較低。溫度升高還有助于降低負(fù)荷較低情況下的耗油用最佳發(fā)動(dòng)機(jī)功率。為此系統(tǒng)將氣缸蓋溫度降至80C。這樣可以提高容積效率，從而增大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。因此發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元現(xiàn)在可根據(jù)相應(yīng)行駛狀況設(shè)置運(yùn)行模式。從而能夠通過冷卻系統(tǒng)影響耗油量和功率。2.3.3智能型熱量管理系統(tǒng)介紹了熱量管理系統(tǒng)的不同運(yùn)行模式。電驅(qū)動(dòng)式冷卻液泵還提供了其它功能。現(xiàn)在可以在無需冷卻液循環(huán)的情況下實(shí)現(xiàn)暖機(jī)，或發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉后讓冷卻液泵繼續(xù)運(yùn)行，以便散熱。列出了這類冷卻液泵的優(yōu)點(diǎn)：耗油量低，由于冷卻液未進(jìn)行循環(huán)因此可以更快暖機(jī)與以前的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，由于提高了滿負(fù)荷時(shí)的冷卻能力，因此增大了壓縮比降低耗油量。污染物排放由于顯著降低泵轉(zhuǎn)速（n=>0）并因而將冷卻液體積流量降至最低，因此可以能更快暖機(jī)，減小摩擦力，減少耗油量，減少排放量，從而使污染物排放降低。功率上，部件冷卻與轉(zhuǎn)速無關(guān)，根據(jù)需要調(diào)節(jié)冷卻液泵功率，避免功率損失舒適性提升高，對比帶有機(jī)械式冷卻液泵和電動(dòng)冷卻液泵的冷卻系統(tǒng)，可通過自由可變冷卻液體積流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷卻能力，可在發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱期間停用冷卻液泵或在發(fā)動(dòng)機(jī)靜止期間讓其運(yùn)行。部件保護(hù)，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，EWP繼續(xù)運(yùn)行可使熱發(fā)動(dòng)機(jī)有更好的散熱效果，部件得到保護(hù)。3增壓空氣的冷卻渦輪增壓可以提高空氣的密度，空氣密度的提高必然會(huì)使空氣溫度也同時(shí)增高，這如同給輪胎打氣時(shí)泵會(huì)發(fā)熱一樣。發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器的出風(fēng)口溫度也會(huì)隨著壓力增大而升高，溫度提高反過來會(huì)限制空氣密度的提高，要進(jìn)一步提高空氣密度就要降低增壓空氣的溫度。因此，也就產(chǎn)生了中間冷卻技術(shù)，即增壓空氣的冷卻。在空氣進(jìn)入氣缸前對其進(jìn)行預(yù)壓縮（增壓）可提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，與自吸式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，增壓程度代表密度增大。如果壓縮空氣（增壓空氣）的溫度沒有提高或通過增壓空氣冷卻方式冷卻至初始溫度，則增壓程度由所使用的增壓系統(tǒng)決定（可達(dá)到的壓縮比）并在壓力增大至規(guī)定程度時(shí)達(dá)到最大（見圖3-1），另外可減少NOx污染物排放量和耗油量。圖3-1帶有增壓空氣冷卻的渦輪增壓系統(tǒng)1進(jìn)氣2增壓空氣冷卻器3發(fā)動(dòng)機(jī)4進(jìn)入排氣裝置的廢氣5帶有廢氣旁通閥的旁通6隔膜盒7大氣壓力一般來說，冷卻器越大，其內(nèi)部的氣流損失越小而且冷卻效率也越高，而氣流停留在中冷器內(nèi)部的時(shí)間越長，冷卻效果就越好。不過冷卻器就好比增加了進(jìn)氣管道的容積，增壓器產(chǎn)生的壓縮空氣首先要把這個(gè)容積填滿，然后才能產(chǎn)生增壓效果，在渦輪增壓上，直接的表現(xiàn)效果就是渦輪遲滯變增加了阻力，其增壓壓力肯定會(huì)被削弱一部分。這種削弱只是在踏下油門后一段很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生，最終的表現(xiàn)依然是發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)變慢，渦輪增壓的遲滯現(xiàn)象會(huì)變得嚴(yán)重，但是又不能不裝，因此如何兼顧冷卻效率及壓力維持，是工程師最為頭疼的問題。其中最根本的方法是減少整個(gè)進(jìn)氣管道容積，降低管道阻力，縮短進(jìn)氣管路，因此我們看到的中冷器往往都是緊貼發(fā)動(dòng)機(jī)，而不像散熱水箱那樣遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)。

4機(jī)油冷卻機(jī)油冷卻為冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)油、變速箱油和助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)油，車輛通需要安裝附加機(jī)油冷卻器。所產(chǎn)生的余熱無法再通過油底殼或殼體表面散發(fā)而超過允許的機(jī)油溫度時(shí)，就要使用這種機(jī)油冷卻器。冷卻機(jī)油時(shí)使用鋁制機(jī)油/空氣冷卻器或機(jī)油/冷卻液/空氣冷卻器熱交換器。圖4-1S85B50發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油回路示例S85發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)準(zhǔn)干式油底殼。因此使用一個(gè)引流泵從齒輪齒條式液壓助力轉(zhuǎn)向器前部附近的油底殼內(nèi)吸出機(jī)油，然后輸送至后部油底殼內(nèi)。一個(gè)可調(diào)式擺動(dòng)滑閥泵從這里吸出機(jī)油，然后以最大5巴的壓力將其輸送至機(jī)油濾清器內(nèi)。在機(jī)油濾清器上部還有一個(gè)節(jié)溫器，負(fù)責(zé)開通至發(fā)動(dòng)機(jī)油冷卻器的通道。機(jī)油從機(jī)油濾清器處輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)。圖4-2機(jī)油/冷卻液熱交換器1冷卻液入口2變速箱油出口3變速箱油入口4冷卻液出口5節(jié)溫器機(jī)油/冷卻液熱交換器用于發(fā)動(dòng)機(jī)油和變速箱油熱量管理。這些交換器負(fù)責(zé)快速加熱機(jī)油并確保達(dá)到機(jī)油冷卻效果。通常情況下，變速箱油/冷卻液熱交換器內(nèi)還有一個(gè)獨(dú)立的節(jié)溫器。發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷態(tài)時(shí)，該節(jié)溫器接通發(fā)動(dòng)機(jī)小循環(huán)內(nèi)的變速箱油/冷卻液熱交換器。這樣可以盡快加熱變速箱油。從82°C冷卻液溫度起，節(jié)溫器回流管路就會(huì)接通冷卻液散熱器的低溫循環(huán)回路。從而使變速箱油充分冷卻。5冷卻系統(tǒng)服務(wù)信息5.1簡單冷卻系統(tǒng)冷卻液散熱器維修時(shí)請注意，自動(dòng)變速箱車輛的調(diào)節(jié)套管較長。手動(dòng)變速箱車輛的調(diào)節(jié)套管較短。冷卻液泵（機(jī)械式）過去經(jīng)常會(huì)更換掉運(yùn)行正常的冷卻液泵，因?yàn)槔鋮s液泵運(yùn)行所需的端面密封功能性泄漏會(huì)在冷卻液泵外壁上留下蒸發(fā)殘余物。5.2橫流式水冷系統(tǒng)（例如：N52）進(jìn)行安裝工作時(shí)要注意，不能讓冷卻液泵干轉(zhuǎn)。拆卸冷卻液泵時(shí)，泵內(nèi)應(yīng)留有冷卻液。泵內(nèi)未加注冷卻液時(shí)泵的軸頸可能會(huì)粘住。這將影響到以后泵的運(yùn)行，從而造成整個(gè)熱量管理系統(tǒng)失靈（泵無法運(yùn)行可能會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞）。需要讓泵進(jìn)行干運(yùn)行時(shí)，必須在最終安裝冷卻液軟管前用手轉(zhuǎn)動(dòng)泵輪。隨即向系統(tǒng)內(nèi)加注冷卻液。進(jìn)行安裝工作時(shí)必須確保插頭潔凈、干燥且接口未損壞。只允許使用經(jīng)過認(rèn)可的適配電纜進(jìn)行診斷工作。必須遵守相關(guān)維修說明。.維修保養(yǎng)期間加注和排放冷卻液時(shí)，必須執(zhí)行針對這種冷卻液泵的特殊工作步驟（見最新維修說明）：將規(guī)定規(guī)格的冷卻液加入冷卻液補(bǔ)液罐內(nèi)，直至加注口下沿處。蓋好冷卻液補(bǔ)液罐端蓋。排氣過程中不要打開冷卻液補(bǔ)液罐端蓋。連接蓄電池充電器。打開點(diǎn)火開關(guān)。打開近光燈。（對于排氣過程必須打開近光燈。如果近光燈未打開，則點(diǎn)火開關(guān)（總線端Kl.15）在一段時(shí)間后會(huì)自動(dòng)關(guān)閉并且中斷排氣過程。）將加熱裝置設(shè)置在最高溫度。風(fēng)扇回調(diào)至最小檔。壓下加速踏板至極限位置10秒鐘。發(fā)動(dòng)機(jī)不得起動(dòng)。排氣過程已通過壓下加速踏板起動(dòng)并持續(xù)約12分鐘。（啟動(dòng)電動(dòng)冷卻液泵，約12分鐘后自動(dòng)關(guān)閉）。之后調(diào)節(jié)冷卻液蒸發(fā)器液位至最大值。檢查冷卻系統(tǒng)的冷卻劑密封性。如果必須再次進(jìn)行排氣，應(yīng)將DME完全關(guān)閉（點(diǎn)火鑰匙拔下約3分鐘）。然后重新從第3點(diǎn)開始。檢查冷卻系統(tǒng)的功能。檢查冷卻系統(tǒng)的密封性。5.3對發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的要求純凈的水不適合用作冷卻液，只是因?yàn)槿鄙俜纼鰟Ｖ挥刑砑恿诉m合的防凍防蝕劑混合物，簡單地說就是防凍劑，才能確保冷卻系統(tǒng)功能正常。BMW汽車的冷卻系統(tǒng)只能注入許可使用的防凍防蝕劑。這時(shí)要遵守維修和操作說明中的加注和維護(hù)規(guī)定。所使用的防凍劑必須滿足下列條件：保證冷卻系統(tǒng)在冬季（通過降低冰點(diǎn)實(shí)現(xiàn)防凍保護(hù)）和夏季（防止沸騰和冷卻液飛濺）的功能良好。與冷卻液接觸的金屬部件（灰鑄鐵、鋼、鋁合金、黃銅、銅、焊錫）要防止銹蝕和氣蝕作用。-與冷卻環(huán)路中的橡膠件和塑料件不反應(yīng)。所用產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)持久可靠。為使冷卻液具有這種特點(diǎn)，防凍防蝕劑必須以正確的比例與水混合。規(guī)定的冷卻液混合比：50%的防凍劑適用防凍保護(hù)至-38°C相應(yīng)的在工廠內(nèi)進(jìn)行首次加注時(shí)也須以此比例進(jìn)行。如果在-29°C以上時(shí)防凍劑的比例低于40%（意味著水的比例超過60%），在防凍保護(hù)性能降低的同時(shí)防蝕保護(hù)性能也降低。水的比例太高會(huì)引起在高溫行駛時(shí)提前沸騰，從而導(dǎo)致冷卻液飛濺和發(fā)動(dòng)機(jī)過熱損壞。因此在熱帶地區(qū)仍然必須添加防凍防蝕劑。如果在-47°C以上時(shí)濃度高過55%，會(huì)導(dǎo)致冷卻性能（熱傳導(dǎo)）不良，而防凍效果也同樣變差。防凍保護(hù)所需的防凍劑的百分?jǐn)?shù)在容器上有說明。對水質(zhì)的最低要求：外觀：無色、透明可有沉淀物但無懸浮物pH值：6.5-8.0最大總硬度：20°dH（德國硬度）或新的計(jì)量單位：2+最大總硬度：3.6mmolCa/l氯化物含量：最大100mg/l硫酸鹽含量：最大100mg/l一般情況下可以喝的自來水便滿足這一要求。水質(zhì)量的情況由供水公司提供，如有必要，要對水進(jìn)行預(yù)處理（例如軟化處理）或者使用蒸餾水來替代。淡化的海水（海灣國家）其質(zhì)量不符合要求！5.4冷卻系統(tǒng)上的維修工作提示警告！對冷卻系統(tǒng)的維修工作只能在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻后才能進(jìn)行，有燙傷危險(xiǎn)注意！使用防護(hù)手套和防護(hù)眼鏡。注意！冷卻液長效加注：用過的冷卻液原則上不能重復(fù)使用。在更換和拆卸依賴?yán)鋮s液的防腐作用的部件時(shí)，必須更新冷卻液。因此必須將冷卻系統(tǒng)排空并重新加注冷卻液。進(jìn)行其他需要排放部分量冷卻液的拆卸操作時(shí)，可用新冷卻液補(bǔ)充排出量注意！只有當(dāng)冷卻系統(tǒng)處于冷態(tài)后才能打開！處于熱態(tài)時(shí)打開冷卻系統(tǒng)會(huì)吸進(jìn)空氣。后果可能是使系統(tǒng)過熱并損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。注意！在冷卻循環(huán)上進(jìn)行維修工作時(shí)必須防止發(fā)電機(jī)臟污。用適宜的物品覆蓋發(fā)電機(jī)。如果不遵循該工作步驟，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失靈。注意！冷卻液熱膨脹平衡罐不得加注超過最大液位，因?yàn)榧幼⑦^量會(huì)導(dǎo)致冷卻液溢出。這可能會(huì)在熱膨脹平衡罐或發(fā)動(dòng)機(jī)室中產(chǎn)生冷卻液殘留痕跡，并導(dǎo)致得出有泄漏的錯(cuò)誤結(jié)論?；厥眨菏⒔硬⑼咨铺幚矸懦龅睦鋮s液。遵守當(dāng)?shù)氐膹U棄物處理規(guī)定。拆卸快速接頭拉出鎖止件，拔出軟管。安裝說明：檢查O形環(huán)，禁止在O形環(huán)上涂抹防燒結(jié)潤滑劑。裝配快速接頭裝配快速接頭之前壓入鎖止裝置，推上軟管。必須要明顯聽到快速接頭嵌入的聲音。6故障處理6.1水箱損壞導(dǎo)致冷卻液滲漏故障現(xiàn)象：一寶馬5系523Li電子名稱F18,行駛里程8wkm,客戶反映，車輛在行駛過程中提示冷卻液不足，客戶加注水后，提示消失，行駛到廠檢查維修處理：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)壓力下降大于0.1bar，進(jìn)行目檢，未發(fā)現(xiàn)管路有漏水現(xiàn)象，拆發(fā)動(dòng)機(jī)擋泥板，檢查冷卻液散熱器，有水滲漏痕跡，用故障檢測儀檢測，診斷后有冷卻液不足故障，執(zhí)行檢測計(jì)劃，打印散熱器故障代碼，建議客戶更換。客戶同意更換，更換后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)檢查未見異常，半小時(shí)后，進(jìn)行路試，也沒發(fā)現(xiàn)問題，交付客戶。故障分析：這是典型的散熱器故障，冷卻液散熱器采用鋁合金散熱器芯制成，硬度不大，容易遭外力破壞，導(dǎo)致冷卻液滲漏。維修提示：1.檢查冷卻系統(tǒng)的壓力：松開儲液罐上的密封蓋。放上專用工具，產(chǎn)生過壓1.5巴，等待約2分鐘。如壓力下降不超過最大值0.1巴，表明冷卻系統(tǒng)密封。2.檢查密封蓋中的過壓閥：將密封蓋旋緊到專用工具上。用專用工具（手動(dòng)泵）建壓，觀察壓力表，確認(rèn)何時(shí)達(dá)到開啟壓力。較高的車外溫度下行駛時(shí)，設(shè)計(jì)決定了密封蓋中的過壓閥可能略微自動(dòng)打開，并且空氣與溶解的冷卻液一起逸出。此冷卻液蒸汽在副水箱表面凝結(jié)并在車輛冷卻后留下痕跡。這些痕跡不表明密封蓋損壞。由于殘留冷卻液逸出，在車輛較長時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)密封蓋中的過壓閥可能粘住，為此要在密封蓋上重復(fù)進(jìn)行2-3個(gè)檢測過程。在檢測三次后開啟壓力仍然錯(cuò)誤的情況下才更換密封蓋！6.2排氣不充分導(dǎo)致冷卻液不足故障現(xiàn)象：一寶馬X5,E70，客戶反映，前段時(shí)間因?yàn)樗渎┧?，更換水箱后，才行駛一個(gè)星期，又提示冷卻液不足，到4S店做檢查。維修處理：檢查冷卻系統(tǒng)氣密性，氣