1、編號機械學院汽車工程系畢業論文課題名稱: 發動機冷卻系統的故障分析與檢修 姓 名: 熊張凡 學 號: 130629100223 專 業: 汽車電子技術 班 級: 13汽電中銳2 班 指導老師: 袁曉云 二0一五年摘 要 冷卻系統，是汽車不可或缺的一個組成部分。由于汽車的長期使用，可能會讓冷卻系統因為過度疲勞而出現故障。文章述說通過對汽車冷卻系統的認識，將對冷卻系統的常見故障進行診斷。又根據不同車型的具體故障進行徹底的故障原因分析及排除。關鍵詞: 冷卻系統；常見故障；案例分析； 0目 錄摘要1第一章 冷卻系統基礎認知2 1.1 冷卻系統的類型2 1.2 冷卻系統的組成2 1.3 冷卻系統的功用3

2、 1.4 冷卻系統的工作原理3第二章 冷卻系統的常見故障診斷4 2.1冷卻液泄漏4 2.2冷卻液溫度過高4 2.3發動機工作溫度過低或升溫過慢5 2.4水套生銹5第三章案例分析7 3.1發動機冷卻系故障案例一7 3.2發動機冷卻系故障案例二8 總 結9 參考文獻10 致謝11 發動機冷卻系統的故障分析與檢修第一章 冷卻系統基礎認知1.1冷卻系統的類型液冷和風冷。液冷液冷汽車的冷卻系統通過發動機中的管道和通路進行液體的循 環。當液體流經高溫發動機時會吸收熱量，從而降低發動機的溫度。液體流過發動機后，轉而流向熱交換器(或散熱器)，液體中的熱量通過熱交換器散發到空氣中。風冷某些早期的汽車采用風冷技術

3、，但現代的汽車幾乎不使用這種方法了。這種冷卻方法不是在發動機中進行液體循環，而是通過發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，從而達到冷卻發動機的目的。因為大多數汽車采用的是液冷，管道系統汽車中的冷卻系統中有大量管道。 1.2 冷卻系統的組成 1.冷卻液 冷卻液又稱防凍液，是由防凍添加劑及防止金屬產生銹蝕的添加劑和水組成的 液體。它需要具有防凍性、防蝕性，熱傳導性和不變質的性能。現在經常使用乙二醇為主要成分，加有防腐蝕添加及水的防凍液。 2.節溫器 節溫器是控制冷卻液流動路徑的閥門。是一種自動調溫裝置，通常含有感溫組件，借著熱脹或冷縮來開啟、關

4、掉空氣、氣體或液體的流動。 3.水泵 水泵的作用是對冷卻液加壓，保證其在冷卻系中循環流動。 4.散熱器 由進水室、出水室及散熱器芯等三部分構成。冷卻液在散熱器芯內流動，空氣在散熱器芯外通過。熱的冷卻液由于向空氣散熱而變冷，冷空氣則因為吸收冷卻液散出的熱量而升溫，所以散熱器是一個熱交換器。；功用是散發熱量，冷卻水在水套中吸收熱量，流到散熱器后熱量散去，再回到水套內循環，達到調溫。 5.風扇 正常行駛中，高速氣流已足以散熱，風扇一般不會在這時候工作;但在慢速和原地運行時，風扇就可能轉動來助散熱器散熱。風扇的起動由水溫感應器控制。 6.水套 水套指汽缸體和汽缸蓋的內外殼間之空間，冷卻液即在其間循環

5、。 7.水溫感應器 水溫感應器其實是一個溫度開關，當發動機進水溫度超出90以上，水溫感應器將接通風扇電路。如果循環正常，而溫度升高時，風扇不轉，水溫感應器和風扇本身就需要檢查。 8.補償水桶 當冷卻液受熱膨脹時，部分冷卻液流入補償水桶；而當冷卻液降溫時，部分冷卻液又被吸回散熱器，所以冷卻液不會溢失。 1.3 冷卻系統的功用 冷卻系統的主要工作是將熱量散發到空氣中以防止發動機過熱，但冷卻系統還有其他重要作用。汽車中的發動機在適當的高溫狀態下運行狀況最好。如果發動機變冷，就會加快組件的磨損，從而使發動機效率降低并且排放出更多污染物。因此，冷卻系統的另一重要作用是使發動機盡快升溫，并使其保持恒溫。

6、1.4冷卻系統的工作原理 當發動機運轉時，水泵隨之旋轉，提高了冷卻液的壓力，促使冷卻液強制循環。循環的冷卻液帶走了發動機缸體、缸套、缸蓋等零件的熱量；當冷卻液溫度未達到節溫器的開啟溫度時，冷卻液將通過水循環管，直接從水泵重新進入缸體，由于冷卻液避免了不必要的冷卻，溫度將迅速上升。當冷卻液溫度達到節溫器開啟溫度，節溫器閥門關閉了小循環管的旁通水路，冷卻液將穿過節溫器流入散熱器上水室，熱水經風扇吸過的空氣流的強制冷卻，散失一部分熱量。溫度已經下降的冷卻液，留到散熱器下水室，經水泵在泵入缸體重新參加冷卻循環。 當打開車上暖風裝置時，在冷卻系統壓力的作用下，部分熱水從缸蓋上的出水銅管引出，進入暖風散熱

7、器，在暖風機風扇的作用下，流經暖風機散熱器水芯的冷卻液所帶的熱量，被暖風機風扇吹出的風帶走，熱風經過送風管吹到風窗進行除霜或從風門吹出供駕駛室取暖。由暖風機散熱器冷卻過的冷卻液，經出水管返回水泵進水管，重新參加循環。 如果這些管道當中液體的流動很平穩，則只會直接冷卻與管道接觸的液體。從管道中流動的液體傳導至管道熱量的多少取決于管道和接觸管道的液體之間的溫度差異。因此，如果與管道接觸的液體得到快速冷卻，那么傳輸的熱量會比較少。通過在管道內制造湍流，混合所有液體，將與管道接觸的液體保持高溫以吸收更多熱量，從而使管道內的全部液體得到有效地利用。第二章 冷卻系統的常見故障診斷2.1冷卻液泄漏 故障現象

8、 （1）冷卻液消耗過多，需經常補充。 （2）在停車位有水跡，停車后，明顯看到有冷卻液滴落到地面上。 （3）有時候發現在油底殼內有水。 故障原因 （1）放水開關關閉不嚴。 （2）水泵水封損壞。 （3）氣缸體變形或裂紋。 （4）散熱器泄漏。 （5）氣缸襯墊燒蝕，冷卻液漏到外部或油底殼內。 （6）系統管道老化泄漏或接頭松動泄漏。 （7）缸體水堵不嚴。 （8）濕式缸套阻水圈密封不良。 故障檢修方法 （1）采用止漏劑止漏，若嚴重漏水，則應更換散熱器。 （2）若水管龜裂老化，應更換新件。 （3）若開關損壞引起冷卻液泄漏，應更換開關。2.2冷卻液溫度過高 故障現象 （1）發動機運行過程中，水溫表指示超過最高

9、值，或報警燈亮。 （2）散熱器有“開鍋”現象。 （3）發動機動力下降，加速不良。 （4）汽油機易爆燃和早燃，柴油機易工作粗暴。 故障原因 （1）系統內缺水。風扇皮帶打滑或斷裂。 （2）水泵葉輪損傷或水泵軸與葉輪松脫。 （3）節溫器失效。散熱器內部堵塞或外部堵塞。缺機油。 （4）系統內水垢過多。電控風扇溫控開關損壞或風扇電機燒壞。 （5）風扇離合器失效。點火過早或過晚。 （6）混合氣過濃或過稀。冷卻液溫度傳感器損壞。 （7）氣缸襯墊燒穿。水溫表失準。 （8）散熱器回水管凹癟或凍堵。燃燒室積炭嚴重。 故障檢修方法 （1）及時添加冷卻水，若散熱器泄漏應進行修補。 （2）調整風扇傳動帶的松緊度或更換新

10、傳動帶。 （3）對冷卻系統進行清洗，排除水垢。 （4）檢修或更換水泵。 （5）檢查出水管，如吸癟應排除，修復散熱器散熱片。 （6）檢修或更換水溫表、傳感器。2.3發動機工作溫度過低或升溫過慢 故障現象 （1）冷卻液溫度在發動機正常溫度（75）以下。 （2）發動機在工作中冷卻液溫度表指針長時間達不到正常位置。 （3）發動機行駛乏力，發動機油耗增加。 故障原因 （1）冷卻液溫度表或冷卻液溫度傳感器損壞，指示出現錯誤 。 （2）節溫器漏裝或閥門粘結不能閉合。 （3）風扇離合器或溫控開關接合過早。 故障檢修方法 （1）環境溫度較低時，檢查百葉窗是否關閉、是否采取了有效的保溫措施。 （2）檢查風扇控制裝

11、置是否失效。如果冷卻系統裝有風扇離合器或裝用電動風扇，可在發動機工作溫度較低時，通過觀察風扇的運轉狀態來確定風扇控制裝置是否失效。 （3）檢查節溫器是否正常。在發動機工作溫度較低時，通過初試散熱器的溫度來判斷冷卻液是否進行大循環，以診斷節溫器是否正常。 2.4水套生銹 故障現象 （1）水套上有銹跡 故障原因 （1）水套中有空氣。 （2）水溫升高。水溫升高，也能加快銹蝕作用。 （3）水內含有礦物鹽和其他礦物質，能在水套內加速金屬銹蝕。 故障檢修方法 （1）檢查散熱器上水箱水面是否過低，如過低應添加冷卻水，保證水箱水面高。 （2）在發動機工作中，要保持冷卻系統工作正常，防止冷卻水溫度過高。 （3）

12、在給水箱添加冷卻水時，應加注清潔的軟水。不能直接加入河水或井水。另外還可以加防銹劑，它的作用是防銹，但不能排斥原有的鐵銹。在加注前要將冷卻系統沖洗干凈。 第三章 案例分析3.1發動機冷卻系故障案例一 車型：大眾邁騰1.8T。 故障現象 車輛行駛途中儀表盤的“STOP”點亮報警，水溫表指針在120度，行車電腦顯示屏提示“發動機過熱”信息。 故障可能原因 （1）冷卻液液面過低（冷卻系統泄漏）。 （2）電子扇不轉。 （3）節溫器未在規定溫度打開，系統無法進行大循環 （4）水泵損壞，冷卻液無法在系統內流動。 （5）發動機個別氣缸工作不良，負荷增大。故障分析與排除 （1）先從外表檢查，包括散熱器、水泵、

13、氣缸體、暖風機水箱、水管，以及橡膠軟管和放水開關等，觀察其是否有漏水，檢查水泵皮帶是否太松，風扇葉片是否有損爛。經外表檢查，沒有發現漏水部位，水泵皮帶處沒有過松打滑的現象，風扇葉也沒有變形損壞。 （2）檢查節溫器有否工作不良導致冷卻水的水量循環不足，把節溫器拆下來，將節溫器放在裝有水的鐵盤上，然后加熱，同時把玻璃溫度計放在水中測試，觀察溫度計上的讀數與節溫氣額定開啟溫度是否相符，升程是否在95時8mm。結果當溫度計讀數為90時節溫器才開始張開工作，比額定開啟溫度82高了8。所以，就安裝了一個新的節溫器(額定開啟)溫度為82。起動發動機并開空調觀察水溫表的情況，結果水溫表的指針略比以前低些，行駛

14、車輛進行路試，經過10min高速行駛，水溫表的指針很快就過中線，仍然有冷卻水溫過高的現象。 （3）對空調冷凝器進行淋水降溫，檢查水溫，雖有好轉，但效果仍然不明顯，說明與冷凝器散熱情況關系不大。 （4）重新檢查調整供油系和點火系，結果也收效不大，說明水溫過高的現象，主要不是以上的情況所致。 （5）再次起動發動機，開大空調制冷，控制發動機轉速，以低速直升到高速運轉來觀察此時冷卻風扇的轉速，在發動機冷卻水溫度超過 90時，仔細傾聽風扇響聲和風扇的轉速，仍無變化。將發動機熄火，隨即用手撥動風扇葉，較為輕松，與冷車時撥動風扇的感覺相差不大。風扇離合器是根據發動機冷熱狀態自動調節冷卻強度，使發動機始終保持

15、最佳的熱工作的狀態。發動機溫度高，風扇轉動就快，風量就大；發動機溫度低，風扇轉動就慢，風量就小。風扇轉速應該是隨著發動機的溫度升高而提高。其出現故障必然影響散熱器的冷卻散熱，造成發動機溫度過高。由此可見，水溫高是風扇離合器損壞造成風扇工作不良所致。于是更換了風扇離合器，更換后，風扇的轉速能隨著溫度的升高而加快轉動，噪音明顯增大，在水溫達到 95時風扇更是全速運轉。 （6） 通過使用清洗水垢的清洗劑來清洗散熱器和缸體、缸蓋的水套，將清洗劑加注到冷卻水中，經過運轉發動機后，再浸泡8h，放出清洗液，發現液體內有不少污垢，證明是散熱器、氣缸、氣缸蓋水套內的沉積水垢過多。經以上修復后試驗，水溫明顯下降，

16、此車在夏季和負荷增大時，再未出現水溫高的情況。車輛回復正常技術狀況。3.2發動機冷卻系故障案例二 車型：豐田卡羅拉1.6L。故障現象 該車發動機冷卻液溫度過低，散熱風扇1檔長轉。故障可能原因 （1）冷卻液溫度傳感器損壞。 （2）節溫器故障。故障分析與排除 （1）使用故障診斷儀進入發動機控制系統檢測，發現發動機控制單元有2個故障碼：散熱器出口溫度傳感器信號過高；冷卻液溫度傳感器信號不可靠。 （2）清除故障碼，但冷卻液溫度傳感器信號不可靠故障碼無法清除。對冷卻液溫度傳感器進行檢查，發現在多種溫度下檢測，傳感器阻值均比標準值要高，于是決定進行替換。換件后清除故障碼試車，散熱風扇停止轉動，但車輛正常行

17、駛時，冷卻液溫度依舊偏低。觸摸散熱器上下水管，微熱，溫差不大。讀取數據流發現冷卻液溫度傳感器顯示59，散熱器出口溫度傳感器顯示58，說明在更換冷卻液溫度傳感器信號后，2個傳感器輸出信號正常，電控系統也正常。 （3）拆檢冷卻液控制機件，即用于發動機冷卻控制的節溫器。發現節溫器的一個鎖卡斷裂，使節溫器的大循環閥門不能與連接法蘭完全密封，節溫器一直處在大循環狀態，造成冷卻液溫度偏低。在更換節溫器之后試車，發現故障已經排除。 總 結 在發動機冷卻系統中，通過對它的組成、功用與工作原理的分析，讓我們更好的了解冷卻系統；通過一些常見故障，讓我們明白了在哪些方面去更好的保養它，使發動機保持“清醒的頭腦”，更

18、好的為汽車提供動力；通過對故障案例的介紹、分析，讓我們對故障的排除更有針對性。從而真正知道了發動機冷卻系統就是使發動機得到適度的冷卻，從而保持發動機在最適合的范圍溫度內工作。 通過本次畢業設計，鞏固了我們學習過的專業知識，也使我們把理論與實踐從真正意義上相結合了起來；考驗了我們借助互聯網絡搜集、查閱相關文獻資料，和組織材料的綜合能力；從中可以自我測驗，認識到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的學習中得以改進、提高；同時通過使用Office辦公軟件，也讓我們了解到計算機輔助設計(CAD)的智能化和普遍化,有利于提高工作效率。 參考文獻1于得江.汽車發動機構造與維修M.上海：同濟大學出版社，2010.2張弟寧.汽車維修M.北京：人民交通出版社，2002.3李文.車用發動機冷卻系統仿真與控制M.北京：國防工業出版社，2011.4蔡興旺.汽車構造與原理M.北京：機械工業出版社，2004.5張子波汽車故障診斷技術機械工業出版社，2009.6李全利汽車維修北京大