汽车发动机冷却系统故障解析与保养

(湖北工业职业技术学院，湖北 十堰 442000)

0 引言

汽车的正常运行与日常保养是密不可分的，也是人们往往容易忽略的问题，大量实践表明，汽车出现故障的多数原因是发动机故障，而引起发动机故障的主要原因则是冷却系统出现了问题。冷却系统故障会导致汽车发动机的运行质量以及动力方面出现问题，如果不及时处理，将会出现严重的发动机损坏情况。因此，需要对汽车发动机冷却系统故障的原因进行分析，并做好冷却系统日常保养工作。

1 冷却系统的组成以及作用特点

1.1 节温装置

节温装置就是汽车节温器，通常是蜡式节温器，作用原理是能够根据冷却水的温度对散热器内的水量自动调控，进而保障发动机能够在适宜的温度条件下工作，起到一定的节能减耗作用，避免发动机在低温环境下耗油、积碳等情况的发生。该配件是由两个支架、控制阀门、水温感应装置、弹簧以及橡胶管等配置组成。

1.2 散热装置

散热装置也称散热器，由进水室、出水室和散热器芯三部分构成，作用原理是通过扩大散热范围使水温加速冷却，冷却后的水在流经散热器时又把散热器的热量散发出去。

1.3 冷却系统风扇

汽车冷却系统的风扇叶是由厚度较薄的钢制板材压制而成，扇叶之间的角度不同，安装在散热器上并利用扇叶的高速运转加强空气的流动，提升散热器的散热水平。

1.4 水泵

汽车发动机缸体内存在多个冷却水循环的管道，管道与水箱连接进行循环，上水口就是水泵的位置，起到泵出热水、泵入冷水的作用，是水循环的主要部件。主要原理是利用皮带轮带动水泵的轴承和泵轮转动，冷却液在水泵中也间接旋转，通过离心力被甩到水泵边缘，之后由于压力流出出水口进行再循环。

2 冷却系统的故障类型

2.1 节温器故障

节温器主要是调节冷却系统的温度，节温器出现故障后，发动机的温度会超过所能承受的温度范围，节温器不能对发动机温度进行有效调控，所以极有可能造成发动机的损坏[1]。检测节温器是否有故障，可以用手去探查水温，当发现冷却液温度和水箱内的冷却液温度不同，即可判断节温器出现故障。另一种检测方法是在80°左右的热水中放置节温器几分钟后，如节温器与阀门相差<0.2 mm，也可推断是节温器故障。解决方法是先要观察节温器的排气阀门，有异物塞住阀门的情况下阀门就会失去控制作用；另外观察阀门的控制动作有无异常，操作方法是将节温器置于水中，逐渐升温至80°～82°的范围内，此时阀门就会逐渐打开，在90°～95°之间会完全打开，若在以上温度范围内发现异常，则判定节温器阀门损坏。

2.2 散热器故障

散热器是冷却系统的重要组成部分，出现故障后对发动机会造成严重影响，通常散热器发生故障的主要原因是水箱泄漏或者长期不清洗导致水垢将水箱管道堵塞。散热器的水箱由于长时间使用而出现水垢，水箱会因为水垢而影响冷却液循环，久而久之会腐蚀水箱导致漏液。查看冷却液的颜色，当冷却液变成棕色表示水箱因为水垢已经生锈。冷却液的泄露对散热器运行有着直接的影响，所以需要对冷却液进行检查并仔细观察水胶管有无瘪吸现象，如有此情况则可以通过焊接修复水胶管。

2.3 水温传感装置故障

水温传感器的位置在发动机缸体水套中，与冷却水直接接触，组件是半导体的热敏电阻，原理是通过温度变化使电阻发生变化，进而感应温度。当传感器产生故障后，风扇会持续转动或者低温环境下风扇不能运行，主要表现是车载电脑不能接收到冷却液温度的信号，所以会自动输入固定参数替代实际温度值，而冷却系统会按照固定参数进行工作，因而导致风扇接收到错误信号，进而出现极端状况。另外，当车载电脑一直接收不到冷却液温度信号时就会报出故障，然后自动调节成减扭矩控制方式，通过限制输出功率导致汽车无法启动[2]。

检测水温传感器的方法是用万用表测试阻值，温度为0°时，电阻是4～8 Ω；温度为20°时，电阻为2～4 Ω，正常情况下温度升高，电阻就会减小。另一方法是电压检测，打开传感器开关，并测量车载电脑连接器和E2的输出电压，电压与温度同样是相反关系则代表传感器正常，反之则提示出现了故障。

3 冷却系统的保养

3.1 清洗保养

冷却系统通过简单清洗就可以进行保养，方法是将系统内的冷却液排出后，在水箱内反复加入清水，并让发动机配合运转，直到排出的水变清澈，再加入专业清洗剂。清洗后注意观察水箱中有无气体混入，如有气体散热口会有气泡产生，就需要及时排出气泡[3]。

3.2 冷却液的维护工作

冷却液本身和添加剂都有毒性，所以添加时需要注意。冷却液水平高度的检查是在发动机的常规工作温度下查看水箱内的液面水平就可以分析是否需要添加冷却液。当散热器或者汽缸垫更换后，冷却液必须更换。在极寒环境下防冻液浓度需要在50%左右，避免低温环境结冰导致汽车发动机零件损坏[4]。

3.3 水泵皮带的保养方法

皮带通常是橡胶材质制作，一根皮带驱动水泵、风扇和发电机，所以长期使用就会破损。皮带芯线出现45°锯齿断裂线表示出现疲劳，寿命将尽。非常规的疲劳状态是由于弯曲过度导致产生压力，这种状况是由于皮带的安装太松或者带轮里夹杂异物。皮带松紧度对汽车行驶有着重要作用，皮带过松易打滑达不到驱动速度，水泵的流量下降。皮带过紧则导致转轴与皮带的摩擦增大，加剧皮带受损程度；冲击载荷失效的主要原因是从动部件的缝隙或者周期扭矩载荷过高，载荷就会跟随皮带传输，这种冲击载荷就会导致齿根裂开或脱落，进而造成皮带断裂。所以皮带的松紧度调节方法是用两个手指夹着皮带进行转动，转角在70°～90°之间为正常[5]。

4 结语

总而言之，冷却系统的保养对于发动机的正常运行起着重要作用，通过分析冷却系统组件构成、作用原理、各组件的故障原因以及检测方法可以对冷却系统产生更深刻的认识，认识到发动机的运行与冷却系统组件的工作是息息相关的。所以需要在汽车的正常维护中做好对冷却系统的保养工作，例如冷却系统的清洗、冷却液的添加与更换、水泵皮带的保养以及皮带松紧度的调节和皮带的使用寿命检测方法等。在未来的发展中，汽车冷却技术必将实施信息化的创新，能够及时预警冷却系统内各组件的工作情况，并根据情况准确提示预警信号。

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