毕业论文发动机冷却系统日常维护及保养

1、济南职业学院毕业论文发动机冷却系统日常维护及保养姓 名： 指导教师： 专 业： 机械设计与制造 班 级： 08级机设三班 学 号： 时 间： 2011-4-25 目录前言21 冷却系统的概述及特点31.1 概述 31.2 现代发动机冷却系统的特点42 冷却系的组成及常见故障52.1 冷却系的组成 52.2 经常出现的几种冷却系统故障72.2.1 发动机过热72.2.1.1 使用时突然过热72.2.1.2 冷却水不足而过热72.2.1.3 其他原因导致过热82.2.2 发动机漏水103 桑塔纳轿车冷却系日常维护113.1 该车冷却系统主要部件的故障及检修123.2 三个主要部件的维护方法124结

2、论155致谢166参考文献17 前言发动机冷却系是汽车的重要部分。不重视以及有误的操作都是造成汽车故障的隐患。及时地对发动机冷却系进行提前预防及保养可是防止汽车发生故障的最佳途径。 本文论述了汽车发动机冷却系统的概述、特点、组成、主要故障、二级维护, 着重论述了发动机过热、发动机漏水故障及其排除。同时以桑塔纳轿车为例论述 汽车发动机冷却系日常维护，主要部件的故障检修。 由于本人水平有限，设计还有许多不足之处，希望于老师给予批评和指正！ 1 冷却系统的概述及特点 1.1 概述 随着发动机采用更加紧凑的设计和具有更大的比功率， 发动机产生的废热密 度也随之明显增大。一些关键区域，如排气门周围散热问

3、题需优先考虑，冷却系 统即便出现小的故障也可能在这样的区域造成灾难性的后果。 发动机冷却系统的 散热能力一般应满足发动机满负荷时的散热需求， 因为此时发动机产生的热量最 大。然而，在部分负荷时，冷却系统会发生功率损失，水泵所提供的冷却液流量 超过所需的流量。我们希望发动机冷启动时间尽可能短。因为发动机怠速时排放 的污染物较多， 油耗也大。 冷却系统的结构对发动机的冷启动时间有较大的影响。 冷却系统的作用是把受热零件吸收的部分热量及时的散发出去， 保证发动机 在最适宜的温度状态下工作。按照介质不同，冷却系可分为风冷式和水冷式。发 动机产生的热量是直接散入大气进行冷却的装置称为风冷式。 发动机产生

4、的热量 通过冷却水散入大气而进行冷却的装置称为水冷式冷却系。 水冷式与风冷式想比 较，冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪声小，所以汽车发动机上广泛采用的 是水冷式。 水冷式冷却系是以水作为冷却的介质， 把发动机受热零件吸收的热量散发到 大气中去。目前汽车发动机上采用的水冷式冷却系大都是强制循环式，利用水泵 强制水在冷却系中进行循环流动。它由散热器、水泵、风扇、冷却水套和节温器 等组成。 那么它们是如何工作的呢？它的原理是将散热器内的冷却水加压后通过 气缸体进水孔压送到气缸体水套和气缸盖水套内， 冷却水在吸收了机体大量热量 后经气缸盖出水孔流回散热器。由于有风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通

5、过散热器。因此，受热后的冷却水在流过散热器芯的过程中，热量不断地散发到 大气中去，冷却后的水流到散热器的底部，又被水泵抽出，再次压送到发动机的 水套中， 因此不断循环， 把热量不断地送到大气中去， 使发动机不断地得到冷却。 通常冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条， 一条是大循环， 另一条为小循环。 大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；而小循环是水温低时，水 不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温升高。 1.2 现代发动机冷却系统的特点 传统冷却系统的作用是可靠地保护发动机， 而还应具有改善燃料经济性和降 低排放的作用。为此，现代冷却系统要综合考虑下面的因素：发动机内部的摩擦 损

6、失；冷却系统水泵的功率；燃烧边界条件，如燃烧室温度、充量密度、充量 温度。 先进的冷却系统采用系统化、模块化设计方法，统筹考虑每项影响因素，使冷却系统既保证发动机正常工作，又提高发动机效率和减少排放。2 冷却系的组成及常见故障 2.1 冷却系的组成 汽车发动机的冷却系统是保持发动机正常工作的重要部件，如果发动机冷 却系统的维修率很高，就会引起发动机其他部件的损坏，使发动机的整体工作能 力受到影响，因此，汽车发动机冷却系统的维护与保养就显得尤为重要，那么， 怎样才能使汽车发动机的冷却系统保持良好的状态呢？汽车美容养护专家告诉 我们，正确维护发动机的冷却系统，首先应了解常用的水冷式发动机的组成：由

7、 散热器盖、散热器、贮水箱、软管、水泵、风扇、调温器(节温器)、缸体和缸盖 及进气歧管的水道等组成。以下是它的主要部件： 气缸水套， 它相当于发动机燃烧室周围的水道， 当发动机产生大量的热时， 汽缸水套将发挥降温的作用，在发动机中，水和油的管道泾渭分明、互不干涉， 如果发现冷却液中有油， 就说明水路和油路发生了穿孔现象， 一旦出现这种情况， 水温表的水温会急剧上升，这时一定要及时采取措施。 散热器，用于增大散热面积，加速水的冷却。冷却水经散热器后，其温度 可降低 1015，为了将散热器传出的热量尽量带走，在散热器后面装有风扇与 散热器配合工作。散热器必须有足够的散热面积，而且所有材料导热性能要

8、好， 因此，散热器一般用铜或铝制成。散热器阻塞将会导致发动机运行过热，降低散 热效率。 散热器检查：用红外测温仪扫描散热器表面两边的温度，沿着冷却液流动的 方向检测散热器暖风（暖气）输出量不足的主要原因是暖风阻塞，通过比较暖风 输入和输出管的温度可以诊断暖风是否阻塞。输入和输出软管必须是热的，同时 输入管的温度比输出管的温度高 20。如果输出管不热，说明冷却液没有经过 暖风芯，主要原因是暖风阻塞或加热控制阀失效。 节温器，节温器装在冷却水循环的通路中，根据发动机负荷大小和水温的 高低自动改变水的循环流动路线，调节冷却系的冷却强度。 节温器的常见故障有：阀门开启和全开时温度过高、不能开启或节温器

9、关闭 不严。 检测方法：用红外测温仪瞄准节温器壳体，测试节温器的温度变化，可以判 断节温器是否打开，如果测试时，发现节温器的温度有突然增加的地方，表明节 温器打开， 如果温度没有变化，说明节温器工作不良，需要更换。 如果节温器工作正常，当冷却温度达到 80左右时，冷却风扇开始工作； 如果冷却风扇不工作， 表明风扇马达、 线路、 继电器或冷却液温度开关工作不良。 散热器盖，它的作用是冷却系散热器上的加水口平时用散热器盖严密盖 住，以防冷却水溅出。如果冷却系中水蒸气过多，压力过大，可能导致散热器破 裂；因此当发动机热状态正常时，散热器盖应该将冷却水路与大气隔开，防止水 蒸气逸出，并使冷却系统内的压

10、力稍高于大气压力，从而提高冷却水的沸点。当 冷却系中的蒸气凝结时，又会使系统内的压力低于外界压力，致使散热芯冷却管 被大气压坏。因此冷却系统内的压力过高或过低时，散热器盖应使冷却系水路与 大气相通。 风扇，风扇通常安装在散热器和发动机之间，其作用是利用风扇旋转时对 空气产生吸力，并使之沿轴向流动，空气流由前向后穿过散热器芯并吹向发动机 表面，使流经散热器芯的冷却水加速冷却，吸收并带走发动机表面的热量，加强 冷却系对发动机的冷却作用。 2.2 经常出现的几种冷却系统故障2.2.1 发动机过热 2.2.1.1 使用时突然过热 汽车在运行中，在冷却系统一直良好的情况下，若发动机突然过热，其主要 原因

11、大致有以下几种： 冷却系统严重泄漏导致冷却液不足而发生过热现象。对此，可直接通过 观察进行诊断并能顺利地排除故障。 水泵发生故障使冷却水循环中断而导致发动机过热。 这时可用于触摸的方 法来诊断，具体的症状表现为发动机温度很高，而散热器尤其是其下部的温度较 低。对此，应对水泵进行检修或者更换水泵。 水泵皮带折断而出现过热。 细心的维修人员或驾驶人员可通过观察电流表 的动态而得知，若行驶中指示放电或充电指示灯亮起而同时发动机又出现过热， 就说明是水泵皮带折断。 节温器主阀门脱落并卡在进水管内，阻碍冷却水进行大循环，使发动机水 套内的压力迅速升高，当压力达到一定程度(很高)时，冷却水便冲动卡滞的主阀

12、 门使其改变方位， 导通大循环水路。 此时， 沸腾的水以很大的压力冲动散热器盖， 出现强烈的“开锅”现象。出现这种故障时应更换节温器。 2.2.1.2 冷却水不足而过热冷却水的水量不足主要有两种情况：冷却水泄漏或蒸发、容水量低于标准 容量。运行中冷却水消耗过多而过热。对此应按下列方法检查：(1)将水箱加满 水后， 怠速运转发动机， 检查散热器、 水泵泄水孔及冷却系各部是否有外漏现象， 若有应排除；(2)检查曲轴箱的机油中是否有水。若机油中含水则应对发动机进 行解体检修；(3)检查排气管是否排水现象。若有，可能是气缸垫冲坏，使水套 与气缸串通。对此应检修并更换气缸垫。 冷却系的容水量低于标准容量

13、而过热。其检查方法为：(1)水垢过多。主 要出现在长期用水做冷却液的发动机上，随着里程的增加，与冷却水接触的水套 壁、散热管上的水垢将逐渐增厚，尤其是高温部分。这就使冷却系统的散热表面 似有一层隔热材料，发动机作功产生的热量难于及时散去而产生过热。对于过多 的水垢，可选用水垢清洗剂，按照说明书上的操作方法除掉水垢。(2)水箱被杂 物堵塞。曾有一辆解放 ca1091 汽车，经常出现过热现象。经容量检查，发现远 低于标准容量，在拆卸水箱时，发现水箱很重，原来水箱内油泥、水垢、棉纱等 杂物很多，将很多芯管堵塞，清除修复后，过热现象消失。 2.2.1.3 其他原因导致过热 在排除上述几项导致发动机过热

14、的因素后仍然不能解决问题时， 就需要检查一下是否存在下列几种原因。 点火不正时。发动机在使用中，随着时间的延长，机械磨损会逐步加剧， 点火时刻有一个逐渐趋迟的现象， 再加上有的驾修人员总担心点火早会出现爆震 的情况，在调校时往往人为地推迟点火时间。点火过迟，燃烧气体与气缸壁的接 触时间会过长，最终也会导致发动机过热。另外，分电器中的点火提前装置工作 不良或失效，也会造成发动机点火过迟。所以，定期调校点火正时和保证点火提 前装置处于良好的工作状况，对防止发动机过热很有好处。 节温器故障。主要表现为节温器主阀门不能全开或节温器卡滞在大、小 循环之间，另外还有节温器老化，密封不良使膨胀体泄漏等。这些

15、故障均会影响 发动机温度升高后冷却水大循环不畅而出现发动机过热。节温器的检查有两种： 一是启动发动机(在发动机转速一定时)，打开水箱盖观察，若低温和高温时的滚 动现象一致，为节温器被卡在大、小循环之间；若低温时，液面滚动强烈则是节 温器卡在大循环状态；如果温度达到发动机正常的工作温度时，液面仍平静，说 明节温器不能开启。二是将节温器放人冷液中加温，观察其开启温度、全开温度 及主阀门的升程等指标是否符合规定。 如果有任何一项指标达不到要求就应更换 节温器。 风扇离合器工作不良。装有硅油风扇离合器的应检查水温在 90-95时， 风扇能否达到全速。简易检测的方法是：在高温时熄火，用手拨动风扇，感觉费

16、 力为正常； 否则， 就需要进行检修。 对温控电动风扇的检查， 以桑塔纳轿车为例：正常情况下， 当温度达到 93-98时， 风扇开始低速运转； 当温度上升到 99-105 时，风扇开始高速运转。否则，应更换温控开关。 燃烧室积炭的影响。燃烧室积炭过多，将会使发动机爆燃、早燃，同时 还导致散热不良。对此，应及时清除燃烧室内的积炭。 炎热时节，大负荷长时间运行。在此情况下，应注意冷却液温度变化， 必要时应选阴凉处暂歇，通过怠速运转降温。另外，装有空调的汽车，也应关闭 空调，以防过热。 加装空调的影响。有些改装车在原配件不变的情况下，加装了空调系统， 使冷凝器的热负荷加到了散热器上，而引起发动机过热

17、。对此，应采取以下强化 措施：一是加大风扇尺寸或采用多叶片风扇，二是将冷凝器位置加以调整，必要 时加装电动风扇，三是勤于维护，经常清理散热器、冷凝器翅片间的堵塞物，提 高散热能力。 对于经常出现过热的发动机。还应注意对下列部位的检查：一是风扇叶片的 角度应符合规定；二是风扇叶片是否过少(主要是改型车)，是否装有风扇护风圈 等；三是 492q 型汽油机还应检查气缸盖前端的水泵进、出水口的隔板是否腐蚀 串通，四是汽车的滑行性能是否良好。 2.2.2 发动机漏水 只要是流体，都有泄漏的可能，汽缸水套中的水一旦发生泄漏，水温表的水 温就会急剧上升，出现这种情况，您一定要及时采取必要的措施，以免发生不必

18、 要的麻烦。 还有需要注意的就是车辆每行驶 1000 千米，就应查看一下发动机的工作情 况。另外，汽车刚停车时，不可立即打开水箱盖，以免出现烫伤的情况。3 桑塔纳轿车冷却系日常维护 也许大家看了上面了解了发动机冷却系统的组成、主要部件的作用以及常 见的故障。可大家可能在维护的时候还是摸不着头脑。那么我就以桑塔纳轿车为 例，说说桑塔纳轿车发动机冷却系统的保养及保养时的注意事项。 桑塔纳轿车发动机冷却系为封闭式、带膨胀箱的泵循环冷却系统，有大小循 环之分。由于风扇为电动式，所以发动机冷却主要靠汽车向前行驶产生的风来冷 却。它由散热器、水泵、节温器、热敏开关用直流电机的风扇、上下水管等组成。 当温度

19、低时，冷却液通过蜡式节温器的作用进行小循环，不经散热器；温度达 85时节温器阀门开始打开，冷却液进行大循环；当冷却液达 105时，节温器 完全开启，全开时间门升程不小于 7mm，否则节温器损坏。 采用封闭循环式， 冷却液为添加剂与水混合配制；散热器为铝质管片式，散热器罩壳上安装双速电风扇， 随发动机温度的变化， 用热敏开关直接控制风扇开闭和转速， 散热效率高， 有利于保持发动机正常工作温度。 3.1 该车冷却系统主要部件的故障及检修常见引起发动机过热的原因有:冷却空气流量减少(如散热器阻塞等)；散热 风扇不工作；低速上坡，环境温度过高；v 型皮带过松，转动效率差；以及缸体 有水垢，节温器失效，

20、水泵损坏，热敏开关失灵等。 为防止冷却液温度过高，在使用中必须保持散热器和水套清洁、冷却液数量 充足、 风扇皮带张紧适当， 以防发动机在负荷工作时间过长。 必须注意以下要点: 保持冷却系(尤其散热器)外部和内部清洁，是提高散热效能的重要条件。 散热器外部沾有泥污或碰撞变形，均会影响风量流通，使冷却液温度过高，必要 时清洗或修复。 按规定使用防冻冷却液，保持冷却液数量充足。正确的冷却液液面高度: 当发动机处于冷态时，冷却液液面在膨胀箱内，位于最高和最低标志之间。膨胀 箱内装有自动液位报警传感器，当箱内液面过低时、位于仪表板上的冷却液温度 报警灯问烁，应及时予以添加。 应保持风扇皮带张紧力适当，风

21、扇正常工作。皮带过松影响水循环，加剧 其磨损；过紧易损坏轴承。 热敏开关连接良好，若有松动会影响风扇换档变速及正常运转；如果发现 冷却系溢水，应及时检查节温器技术状况。 防止发动机大负荷、长时间工作，以免水温过高；上坡及时换档，减轻 负荷。汽车长时间坡道行驶、挡住低或是环境温度较高时，应注意散热。 3.2 三个主要部件的维护方法冷却液作用及更换方法：桑塔纳轿车冷却液型号 n052774ao 是由 40%冷却 添加剂 g11 和 60%的水混合而成。防冻液最低温度为-25，它具有防冻、防腐 蚀、防止水垢形成和提高水沸点的功能。该车正常的水温是 90-105，而不 是传统的 80-90。如果不使用

22、这种冷却液，则会不断地“开锅” ，因为电动 风扇在 93-98时才接通；尤其使用劣质防冻液，虽然能够降低温度，但会容 易引起缸体、气缸盖、散热器的腐蚀。 更换冷却液时，将仪表板的暖风开关拨至右端使暖风控制阀全开，拆下冷却 液膨胀箱盖，松开水泵口软管夹箍，拉出冷却液软管，放出冷却液后再将软管夹 箍拧紧。在膨胀箱中加入冷却液，直到液面高度与最高标志齐平为止。拧紧膨胀 箱盖。启动发动机，直到风扇运转，将发动机熄火，检查冷却液高度，必要时补 充。膨胀箱内冷却液不能注满，加注 1/2 即可，一般使用 2 年左右更换一次。 风扇的维护方法： 该车冷却系和空调冷凝器共同的风扇是直流永磁电机风扇，它用装在散热

23、器上的温度控制开关来控制，当散热器中冷却液温度下降 至 93-98时风扇停转。由于电动风扇的电源不受点火开关的控制，因此发动 机熄火后，散热器中液温若高于 88-93，电动风扇运转是不正常的。如果低 于 88时风扇仍转，则是不正常的；而温度高于 98时，仍不转也是不正常的。 当温度高于 105时，温控开关高温部分接通，电源接通电动机便高速运转；当 温度达到 120时，冷却水温过高，报警指示灯闪亮，为风扇有故障或冷却液不 足。如电动机风扇不转，先检查和更换熔断丝，或检修温控开关，必要时再查看 电风扇有无损坏。 维护时清除冷却系水垢的方法: 发动机水箱生锈、结垢是最常见的问题。 锈迹和水垢会限制冷却液在冷却系统中的流动，降低散热的作用，导致发动机过 热，甚至造成发动机的损坏。冷却液氧化还会形成酸性物质，腐蚀水箱中的金