冷却系统故障和异响诊断技术(第3章4)

冷却(lěngquè)系统故障和异响诊断（2学时）北理工珠海学院机车学院郭新民发动机检测与诊断(zhěnduàn)技术共五十五页教学目的及要求复习(fùxí)冷却系的结构掌握冷却系的检测方法4.7冷却系统的检测(jiǎncè)

共五十五页冷却系的工作(gōngzuò)演示共五十五页上贮水箱散热器盖风扇节温器水温表水套水套分水管水泵放水开关下贮水箱百叶窗散热器共五十五页4.7冷却系统的检测(jiǎncè)

共五十五页共五十五页

冷却水温的过高或过低，都会引起发动机功率下降，油耗增加。因此，在正常情况下，冷却水温应保持在80℃～90℃。在使用过程中，冷却系的技术状况逐渐(zhújiàn)变坏，使冷却系冷却水温度过高或过低，其主要原因为：冷却液过少，有渗漏处；散热器水管堵塞；冷却系内有水垢；风扇皮带打滑；节温器失灵等等。

4.7冷却系统的检测(jiǎncè)

共五十五页1.外观检查检查风扇皮带松紧度可用拇指压在风扇和发电机皮带轮中间的皮带上，施加(shījiā)20～50N的力．皮带压进距离应在10～15mm之间。4.7冷却系统的检测(jiǎncè)

共五十五页皮带(pídài)发电机风扇(fēngshàn)曲轴共五十五页外观(wàiguān)检查：4.7冷却系统的检测(jiǎncè)

共五十五页2.冷却系密封性试验在发动机不工作时，将50kPa的压缩空气从散热器放水阀引入，如果气压不降低，表示散热器加注口密封正常。起动发动机，在发动机热起后，再通入20kPa的压缩空气，若冷却系工作正常，气压表指针应抖动，如果不抖动则表示节温器阻塞。如果气压表指针迅速(xùnsù)上升至50kPa，表示散热器阻塞。4.7冷却系统的检测(jiǎncè)

共五十五页4.7冷却系统的检测(jiǎncè)

图3-69冷却系密封性检查1-散热器2-水箱盖3-压力表4-橡皮球5-软管6-放水开关7-蒸气引出管共五十五页3.水泵故障检查水泵工作状态(zhuàngtài)不正常或水泵叶轮打滑，使水泵的泵水量不能与发动机的转速成正比。(1)水泵工作状态检查。打开散热器加水口盖，使发动机缓慢加速，察看加水口内冷却水的循环，若不断加快，则水泵工作正常，叶轮也不打滑，反之，水泵有问题。(2)水泵流量试验。水泵流量试验须在专用试验台上进行。4.7冷却系统的检测(jiǎncè)

共五十五页共五十五页4.7冷却系统的检测(jiǎncè)

共五十五页4．节温器性能检查节温器是否失灵的检查方法是：在冷却水温度高时，拆下气缸盖通往散热器上水室接头胶管，用布或纱塞住上水室接头，向散热器内加注冷却水，然后起动发动机。当水温达到80℃时，节温器打开，可以看到散热器中的水从开启的节温器内泵出。发动机转速越高，泵出水的距离越大。向散热器加入冷水(lěngshuǐ)：节温器随着发动机温度降低而关闭，通住上水室的胶管就无水泵出。

共五十五页共五十五页共五十五页4.7冷却系统的检测(jiǎncè)

共五十五页5．水温表故障的检测与诊断正常(zhèngcháng)的水温表，在打开点火开关后，指针应从100℃向40℃方向偏转，然后逐渐指示正确水温。当打开点火开关．仪表板上的其余仪表正常，水温表如果不动．可能有两种情况．一是水温表坏，二是水温传感器坏。用旋具将水温传感器接线柱与机件短路：若水温表指针从100℃向40℃转动，说明水温表正常、传感器有故障。如水温表指针仍然不动、说明水温表本身有故障。

4.7冷却系统的检测(jiǎncè)

共五十五页6．散热器水管堵塞的检查散热器水管因杂质、油污、积垢多而堵塞时，就会因冷却水循环受阻而使水温过高。检查方法：打开(dǎkāi)散热器加水口盖，使上水室的水位低于加水口10mm左右，然后起动发动机，先以怠速运转，注意观察水流和水位，随后使发动机转速提高到1200r／min左右，观察转速提高时的水位变化：如果比怠速时水位升高，甚至冷却水溢出加水口．说明管道堵塞；如果比怠速时水位略低，然后又随着发动机转速(zhuànsù)的稳定，水位相对保持不变，则表示散热器畅通，水管无堵塞。共五十五页水温表故障的检测与诊断

电热式水温表

传感器1装在发动机缸盖的水中，在铜管内的底部装有热敏电阻15，热敏电阻经导线与水温指示表绕在双金属片2上的加热线圈3的一端接通，另一端通过导线与稳压器相连。当冷却液温度高时，热量(rèliàng)经传感器的壳体11传至热敏电阻15使之受热而使其阻值下降，由此电路回路的总阻值也随之减小，此时流过水温指示表的加热线圈3的电流平均值相应增加，双金属片便发生弯曲并带动指针4转动，双金属片的弯曲度与温度呈单值线性函数关系，故指针角可以相应地指示冷却液温度。

图22.22温度表及报警灯工作原理图1—水温传感器及高温报警开关2—双金属片3—加热线圈4—指针5—水温表6—高温警报灯7—电源稳压器8—点火开关9—蓄电池10—低熔点合金11—壳体12—顶杆13—触点14—接线(jiēxiàn)插头15—热敏电阻共五十五页高温报警灯开关，当受热温度达到120℃时，低熔点合金将由固体变成液体，且体积加大，于是推动顶杆，使其触点闭合，高温警报灯6被接通，闪亮报警。

正常的水温表，在打开点火开关后，指针应从100℃向40℃方向偏转，然后逐渐指示正确水温。当打开点火开关．仪表(yíbiǎo)板上的其余仪表(yíbiǎo)正常，水温表如果不动．可能有两种情况：一是水温表坏，二是水温传感器坏。用旋具将水温传感器接线柱与机件短路：若水温表指针从100℃向40℃转动，说明水温表正常、传感器有故障。如水温表指针仍然不动说明水温表本身有故障。共五十五页故障原因：水温表的加热(jiārè)线圈3的电流平均值增加使双金属片2便发生弯曲并带动指针4转动，而加热线圈3的电流是由水温传感器所提供，如果将水温传感器接线柱与机体短路，加热线圈3的必定会有较大电流，水温表的双金属片2就应该发生弯曲带动指针4移动，所以把传感器与机体短路后，若水温表指针能够移动，说明水温表正常、传感器有故障；如水温表指针仍然不动、说明水温表本身有故障（加热线圈3断路）。共五十五页⑴冷却系检测与诊断的目的主要是查明(chámínɡ)系统中存在的故障，常用的方法有外观检查、气缸密封性检查、水泵性能检查、散热器水管堵塞检查、节温器性能检查及水温表故障检查等。⑵如何检测水泵和节温器的好坏?习题(xítí)共五十五页一、发动机异响的性质和特征

1.发动机异响的性质机械噪声：配合体间隙增大(zēnɡdà)，冲击振动

燃烧噪声：作功时快速燃烧空气动力噪声

：气流振动

电磁噪声：磁场变化引起振动

摩擦噪声：摩擦而引起振动，带轮4.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

共五十五页2.异响的特征⑴振动频率(pínlǜ)⑵振幅⑶相位4.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

共五十五页3.异响的诊断因素：⑴转速(zhuànsù)：转速高,异响增加⑵温度：温度升高，膨胀，间隙小⑶负荷：负荷大，力大，响声加重，断火判断⑷间隙：间隙大，响声大⑸油膜：薄，响声大⑹诊断部位：4.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

共五十五页二、发动机异响诊断仪两种类型：便携式异响诊断仪带相位选择的示波器显示异响诊断仪。许多发动机综合检测仪具有(jùyǒu)发动机异响诊断的功能。

3.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

共五十五页3.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

便携式异响诊断仪扬声器加速度计发动机阻抗匹配转速线路放大双T选频网络频率选择选频放大功放显示图3-71便携式异响诊断仪方案框图共五十五页压电效应。当压电材料受到外力作用时，不仅(bùjǐn)其几何尺寸发生变化，而且内部极化，表面上有电荷出现，形成电场；当外力去掉时，其又恢复到原来状态．这种现象称为压电效应。4.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

共五十五页当加速度计受到振动时，质量块随之振动，同时会有一个因振动而产生(chǎnshēng)的惯性力作用于压电材料片上，其惯性力F(N)的大小与振动加速度(m／s2)与质量块的质量m(kg)有关。即：4.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

共五十五页

作用(zuòyòng)于压电材料片上的惯性力使表面产生电荷。在表面所积聚的电荷量与惯性力成正比，即：式中-电荷量（C）；-惯性力（N）；-压电常数（C/N）。4.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

共五十五页传感器中由两片压电材料(如石英晶体或锆钛酸铅压电陶瓷)组成。压电材料片上置一铜制质量块，并用片簧对质量块预加负荷。整个组件装于金属壳内，壳体和中心(zhōngxīn)引出端为二输出端。4.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

输出端接地线片簧铜块压电陶瓷片中间隔片外壳磁座图3-72压电加速度计结构示意图共五十五页传感器结构一定时，D和m均为常数，因此电荷量与振动加速度成正比。显然，对于振动加速度来说，其大小、方向是周期性变化的，因此电荷量也是周期性变化的。这样，带电表面与壳体间就会出现周期性变化的电压。其变化频率取决于振动频率，振幅越大，振动加速度越大，压电材料(cáiliào)表面产生的电荷量越大，输出电压越高。输出电压信号的变化频率可表示振动频率，而电压高低反映振动幅度。若振动由异响引起，则电压值就可反映异响的强弱。共五十五页压电加速度计常制成两种类型：一是具有磁座，可将其吸附在发动机壳体上；一是制成手握式，通过与加速度计相连的探棒接触(jiēchù)检测部位并传递振动。3.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

共五十五页3.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

示波器显示(xiǎnshì)异响诊断仪xy一缸点火示波器发动机频率选择响度显示相位选择放大图3-73相位选择示波器异响诊断原理框图共五十五页几种异响动画演示(yǎnshì)曲轴异响敲缸气门响活塞销响连杆(liánɡǎn)瓦响主轴瓦响3.8发动机异响诊断

共五十五页曲轴异响单击图片(túpiàn)动画演示3.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

共五十五页敲缸单击图片(túpiàn)动画演示3.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

共五十五页气门响单击图片(túpiàn)动画演示3.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

共五十五页三、异响诊断方法1.诊断的一般原则可暂时忽略的：声响仅在怠速运转期间(qījiān)存在，转速提高后即消失，而且在发动机长期使用过程中，这种声响又无明显变化的，就属于危害不大的异响，可暂时忽略，待适当时机再修理。应立即确诊的:若声响在发动机急加速或急减速出现，并且在发动机中、高速运转期间仍存在．同时机体振抖，一般属于应立即确诊排除的异响。应立即停机的:若在发动机运转过程中，突然产生较重的异常声响，应立即停机，不可继续运转。否则将可能招致发动机的严重损坏。

共五十五页3.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

2.异响故障(gùzhàng)的诊断区域图3-75异响的诊断区域共五十五页(1)A——A区域诊断活塞顶碰缸盖、气缸(qìɡānɡ)凸肩、气门座圈脱出、主轴承松旷等故障。(2)B——B区域听察气门组合件及挺杆等发响；拆下加机油口盖，用耳听察，可辅助诊断活塞销响、连杆轴承响、活塞环漏气等故障。3.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

共五十五页(3)C——C区域诊断凸轮轴正时齿轮破裂或其固定螺母松动、凸轮轴衬套松旷等故障(gùzhàng)。(4)D——D区域诊断主轴承发响等故障。3.8发动机异响诊断(zhěnduàn)

共五十五页1.术语解释压电效应2.填空题发动机运转时的噪声按来源可分为机械噪声、燃烧噪声、空气动力噪声和电磁噪声。3.问答题发动机异响与发动机工作(gōngzuò)循环、温度、负荷和转速存在什么关系?习题(xítí)

共五十五页本章(běnzhānɡ)小结

发动机技术状况的检测是汽车检测的重要内容。在实际(shíjì)检测过程中，通常分为发动机功率、发动机密封性能、供油系统技术状态、点火系统技术状态、润滑系统技术状态、冷却系统技术状态及发动机异响检测等方面。共五十五页本章(běnzhānɡ)小结

发动机功率(gōnglǜ)检测方法有稳态测功和动态测功之分。一般来说，稳态测功必须在专门台架上进行，它常用于发动机的研究开发和质量检测；而动态测功可以在汽车不解体条件下进行就车测定发动机功率。共五十五页本章(běnzhānɡ)小结

气缸密封性与气缸、气缸盖、气缸衬垫、活塞、活塞环和进排气门等零件的技术(jìshù)状况有关。气缸密封性是表征气缸组技术(jìshù)状况的重要参数。气缸密封性的诊断参数主要有：气缸压缩压力气缸漏气量、气缸漏气率进气管真空度曲轴箱漏气量共五十五页本章(běnzhānɡ)小结

汽车发动机的燃油供给系统，必须根据发动机的工况供给气缸高质量的混合气，只有这样，发动机才能正常工作并具有良好的动力性和经济性。因此，混合气质量是发动机燃油供给系统检测的综合性检测项目。汽油车燃油供给系统检测主要考虑(kǎolǜ)汽油泵技术状况、喷油信号和喷油压力的检测。柴油车燃油供给系统检测主要考虑喷油器技术状况和喷油压力波形。共五十五页本章(běnzhānɡ)小结

对点火系统进行检测主要是利用仪器分析点火线圈初、次级