雪弗兰科鲁兹冷却系统故障检测与维修Word文档格式.docx

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为此，节温器起着调节机油循环的作用，或达到利用废气作为热源的目的。

不过，这些新技术也面临着诸多的问题。

必须指出的是，废气回收利用无论是通过朗肯循环，还是温差循环，还是温差电池，都是一条新途径。

这种温差环流冷却技术也必须与车辆中安装空间的要求进行权衡。

但是热管理在减少燃油浪费、降低排放污染中还是具有十分重要的意义的。

1.2汽车发动机冷却系统维修的重要意义

人体在正常的状态下会有一个正常的体温，汽车发动机同样也有正常的工作温度。

为了保证汽车发动机能够维持在正常的工作温度，在汽车发动机上设有冷却系统。

图1-1冷却系统

汽车发动机冷却系统的主要作用就是使发动机在所有工况下都能保持在适当的温度。

冷却系统既要防止发动机过热，也要防止发动机过冷。

当冷态发动机起动后，冷却系统要保证发动机迅速升温，尽快达到正常的工作温度。

在发动机工作期间，最高燃烧温度可能高达2500度，即使在怠速或低转速下，燃烧室的平均温度也在1000度以上，因此与高温接触的发动机零件要承受较高的温度。

在这种情况下，若不进行适当的冷却，发动机将会过热，从而导致发动机工作过程恶化，零件强度降低，机油变质，以及零件磨损加剧，最终导致发动机动力性、经济性及耐久性等多项性能下降。

但冷却过度也是有害的，过度冷却会使发动机长时间在低温下工作，从而导致散热损失及磨擦损失增加，零件磨损加剧，排放恶化，发动机工作粗暴、功率下降，以及油耗增加。

冷却过热过冷都是由于冷却系统存在问题造成的，所以对汽车发动机冷却系统的维修具有重要的意义。

正常的冷却系统使发动机处于最合理的工作状态，保证了发动机的动力性、经济性以及耐久性。

从此，我们不难看出冷却系统是发动机正常运转的必备条件，如果冷却系统出现了问题，那么发动机肯定不能长时间有效的运转。

而一旦冷却系统存在问题，我们却没有及时修理时，对我们的安全驾驶就造成了极大的隐患。

第二章课题的目的及现实意义

2.1课题主要目的

巩固和加强汽车发动机冷却系统的构造和原理，为后续的书本和各方面冷却系统的资料进行一个统一的整理提供基础。

使我们更好的掌握了汽车发动机冷却系统的组成和工作原理，以及在实际的维修操作过程中了解冷却系统各零部件相互间的连接关系、拆装方法和步骤及注意事项。

汽车发动机能否正常、能否以最好状态运行，主要在于发动机冷却系统这个重要角色。

本课题主要就是研究发动机冷却系统的故障维修，使其在具体的实际应用维修中起到重要作用。

2.2课题的现实意义

汽车发动机冷却系统课题的重要现实意义在于控制好发动机冷却系统的更好、更稳定的工作。

主要从冷却系统的各个部分阐述了其现实意义。

（1）控制好发动机冷却液温度，有利于改善发动机的动力性和燃油经济性，有利于提高发动机使用寿命，降级排气污染，有利于改善发动机冷启动性能。

发动机的工作温度是否正常，直接影响混合气的形成的质量及润滑效果，因此，对燃料的消耗也有很大的影响。

一般发动机的正常工作温度在85℃-90℃。

如果冷却液温度过低，则影响燃油的蒸发，则有大量的燃油未与空气充分混合而燃烧，则存在燃烧不完全，浪费燃油，使燃油经济性降低。

如果发动机冷却水温过低或过度冷却，均会使发动机散热损失增加，零件磨损加剧，排放恶化，发动机工作粗暴，使发动机功率下降及燃油消耗率增加。

发动机在低温启动时，曲轴转动阻力大。

由于温度的降低，发动机润滑油的粘度增大，从而增加了曲轴的旋转阻力，使发动机的启动转速下降，不易启动。

随着发动机温度的降低，汽油的粘度和比重都增加，这样汽油的流动性变差，雾化不良，不易形成规定浓度的可燃混合气，因此发动机啊不好启动。

在发动机启动时，采取措施适当提高启动温度，则发动机曲轴转动阻力将减小，混合气容易形成，发动机启动容易，并且将减少暖机时间，减少燃油，减少排放污染。

当发动机冷却液温度过高，发动机。

发动机水温偏高，则容易产生早燃和爆燃，而且充气效率下降，使动力性下降。

实验证明：

发动机在冷却液沸腾状态下勉强行驶，会使燃油消耗猛增，发动机磨损加剧。

发动机在低温条件下使用时，各主要总成磨损都比较大，研究表明 

：

在发动机的使用周期内，50%的磨损发生在启动过程中，而冷启动占启动磨损的60%-70%。

低温启动时,润滑油粘度大，流动性能差，机油泵不能及时将润滑油压入到各润滑表面，使汽缸壁和轴承等摩擦表面润滑条件变差。

（2）控制好散热器，有利于将热冷却液携带的热量通过风扇传导到其周围的空气中，有利于发动机在较好的工况下工作。

大多数现代化汽车都使用铝散热器。

这些散热器通过将薄铝片铜焊到扁平的铝管而制成。

冷却液通过并排安装的管道从入口处流至出口处。

这些铝片从管道传导热量，并通过散热器将热量散发到空气中。

有时，这些管道中插入一种称为湍流器的散热片，可以增加管道中流动液体的湍流。

如果这些管道当中液体的流动很平稳，则只会直接冷却与管道接触的液体。

从管道中流动的液体传导至管道热量的多少取决于管道和接触管道的液体之间的温度差异。

因此，如果与管道接触的液体得到快速冷却，那么传输的热量会比较少。

通过在管道内制造湍流，混合所有液体，将与管道接触的液体保持高温以吸收更多热量，从而使管道内的全部液体得到有效地利用。

图2-1装有冷却器的侧箱

通常散热器每侧各有一个油箱，每个油箱中都会有一个变速器冷却器。

在上图中，可以看到油液从变速器进入冷却器的入口和出口。

变速器冷却器跟散热器内的散热器很相似，不同的只是油液不是与空气交换热量，而是与散热器当中的冷却液交换热量。

（3）控制好冷却风扇，有利于使发动机保持恒温。

前轮驱动汽车装有电扇，因为发动机通常横向安装，即发动机的输出朝向汽车的一侧。

风扇可以通过恒温开关或发动机计算机进行控制，这些风扇将在温度升高到超过设定点时打开。

当温度降到低于设定点时，这些风扇将会关闭。

图2-2冷却风扇

配备纵向发动机的后轮驱动汽车通常装有发动机驱动冷却风扇。

这些风扇具有恒温控制粘性离合器。

该离合器位于风扇的中心，被散热器流出的气流所包围。

这类特殊的粘性离合器有时更像是全轮驱动汽车的粘性耦合器。

第三章汽车冷却系统的故障案例

3.1故障现象

故障一：

一辆雪弗兰科鲁兹在夏季用空调时，发动机冷却系水温超出规定的85℃限值甚至开锅，不使用空调时，发动机冷却系水温则在75℃～85℃的正常温度范围之内。

故障二：

一辆2007年克鲁兹1.8L轿车，行驶里程已达20多万km，最近车辆在行驶过程中，发动机有冷却液温度过高甚至“开锅”的故障。

3.2汽车冷却系统的构造特点

图3-1发动机冷却系统

风冷却系统:

冷却介质是空气，利用气流使散热片的热量散到大气中.主要由风扇、导流罩、散热片、气缸导流罩、分流板等.缸体、缸盖均布置了散热片，气缸、缸盖都是单独铸造，然后组装再一起的，缸盖最热，采用铝合金铸造，且散热片较长，为了加强冷却，保证冷却均匀，装有导流罩、分流板.这种构造结构简单、质量较小、升温较快 

、经济性好。

但是难以调节、消耗功率大、工作噪声大。

优点:

（1）构造简单,成本低,同排气量之引擎,重量较轻。

（2）保养容易,且机件不易损坏,故障少。

（3）温热时间短,故燃烧的生成物凝结於汽缸壁上的时间短,故产生的腐蚀

较少。

（4）热能受冷却较小损失,故热效率较高。

缺点:

（1）冷却的效果较差。

（2）容易造成过热,故负荷的耐久性差。

（3）空气流动的噪音大,无冷却水的吸音效果。

（4）因冷却效果差,汽缸内的温度较高,故活塞与汽缸壁的间隙设计需较大,

易造成机油的消耗量大。

（5）压缩比较低,燃料消耗量大。

（6）汽缸内的温度高,容积效率差,故较同排气量的引擎输出力小。

水冷却系统:

以冷却液为冷却介质的称为水冷系.节温器、水泵、水泵皮带、散热器、散热风扇、水温感应器、蓄液罐、采暖装置等.水冷却系为强制循环水冷系，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动.在冷却系统中，其实有两个散热循环：

一个是冷却发动机的主循环，另一个是车内取暖循环。

为便于组织气流，散热器布置在整车的前面，但由于受到整车布置空间的限制，在其前面还布置了空调冷凝器，这会增加风阻，影响散热器的进风量，从而影响冷却系统的冷却能力。

风扇布置在散热器后面，靠风扇电机带动。

（1）冷却作用稳定有效率。

（2）引擎噪音小。

（3）可适用多缸引擎。

（4）压缩比可较大,同单位排气量的动力输出大。

（1）构造复杂,成本高。

（2）机件多且消耗引擎的动力,故障率较高。

（3）温热时间长,故温车时燃烧的生成物易凝结,产生的腐蚀较多。

（4）热能受冷却损失较多,热效率较低。

第四章 

冷却系统的结构和工作原理

4.1冷却系统的结构分类及功用

冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。

发动机的冷却系有风冷和水冷之分。

以空气为冷却介质的冷却系称为风冷系；

以冷却液为冷却介质的称为水冷系。

在整个冷却系统中，冷却介质是冷却液，主要零部件有节温器、水泵、水泵皮带、散热器、冷却风扇、水温感应器、蓄液罐、采暖装置（类似散热器）。

冷却风扇：

冷却风扇置于散热器后面。

当发动机在车架上纵向布置时 

，风扇一般安装在水泵轴上，并由驱动水泵和发电机的同一根V带传动。

汽车水冷系多采用低压头、大风量、高效率的轴流式风扇，即风扇旋转时，空气沿着风扇旋转轴的轴线方向流动。

它的功用是：

提高通过散热器心的空气流速，增加散热效果，加快冷却液的冷却速度。

水泵：

汽车发动机大多采用离心式水泵。

当水泵叶轮旋转时，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转，并在离心力的作用下被甩向水泵壳体的边缘，同时产生一定的压力，然后从出水管流出。

在叶轮的中心处由于冷却液被甩出而压力下降，散热器中的冷却液在水泵的进口与叶轮中心的压差作用下经进水管流入叶轮中心。

对冷却水加压，加速冷却水的循环流动，保证冷却可靠。

冷却液：

冷却液又称防冻液是由防冻添加剂及防止金属产生锈蚀的添加剂和水组成的液体。

它需要具有防冻性，防蚀性，热传导性和不变质的性能。

现在经常使用乙二醇为主要成分，加有防腐蚀添加及水的防冻液。

散热器：

发动机水冷系统中的散热器由进水室、出水室及散热器芯等三部分构成.冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过。

热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温，所以散热器是个热交换器。

增大散热面积，加速水的冷却。

节温器：

节温器是控制冷却液流动路径的阀门。

是一种自动调温装置，通常含有感温组件，借着膨胀或冷缩来开启、关掉空气、气体或液体的流动。

根据冷却水温度的高低自动调节进入散热器的水量，改变水的循环范围，以调节冷却系的散热能力，保证发动机在合适的温度范围内工作。

水温感应器：

水温感应器其实是一个温度开关，如果循环正常，而温度升高时，风扇不转，水温感应器和风扇本身就需要检查。

当发动机进水温度超出90℃以上，水温感应器将接通风扇电路。

蓄液罐的功用：

补充冷却液和缓冲“热胀冷缩”的变化.

4.2冷却系统的工作原理

液冷汽车的冷却系统通过发动机中的管道和通路进行液体的循环。

当液体流经高温发动机时会吸收热量，从而降低发动机的温度。

液体流过发动机后，转而流向热交换器（或散热器），液体中的热量通过热交换器散发到空气中。

这种冷却方法不是在发动机中进行液体循环，而是通过发动机缸体表面附着的铝片对气缸进行散热。

一个功率强大的风扇向这些铝片吹风，使其向空气中散热，从而达到冷却发动机的目的。

因为大多数汽车采用的是液冷，管道系统汽车中的冷却系统中有大量管道。

泵将液体输送至发动机缸体后，液体便开始在气缸周围的发动机通道里流动。

接着，液体又通过发动机的气缸盖返回恒温器位于液体流出发动机的位置。

如果恒温器关闭，则液体将经过恒温器周围的管道直接流回到泵。

如果恒温器打开，液体将首先流入散热器，然后再流回泵。

加热系统也有一个单独的循环过程。

该循环从气缸盖开始输送液体，使其流经加热器风箱，然后又流回泵。

对于配备有自动变速器的汽车，通常会有一个独立的循环过程来冷却内置于散热器的变速器油液。

变速器油液由变速器通过散热器内另一个热交换器抽吸得到。

液体汽车可以在远低于零摄氏度到远高于38℃的宽泛温度范围内工作。

图4-1冷却系统的循环

因此，不管使用何种液体对发动机进行降温，其必须具有非常低的凝固点、很高的沸点以及能吸收大量热量。

水是吸收热量的最有效的液体之一，但水的凝固点太高，不适用于汽车发动机。

大多数汽车使用的液体是水和乙二烯乙二醇的混合液（c2h6o2），也称为防冻液。

通过将乙二烯乙二醇添加到水中，可以显著提高沸点、降低凝固点。

图4-2冷却系统的组成

每当发动机运转时，水泵就会使液体进行循环。

类似于汽车中使用的离心泵水泵运转时通过离心力将液体输送到外面，并从中部持续抽吸液体。

泵的入口位于离中心较近的位置，因此从散热器返回的液体可以接触到泵叶片。

泵叶片将液体送至泵的外部，液体由这里进入发动机。

从泵流出的液体首先流经发动机缸体和气缸盖，然后流入散热器，最后返回到泵。

发动机缸体和气缸盖具有许多通过铸造或机械加工而成的通道，以便于液体流动。

如果这些管道当中液体的流动很平稳，则只会直接冷却与管道接触的液体。

压力水箱盖压力水箱盖可以将冷却液的沸点提高25℃。

恒温器的主要作用是使发动机快速升温，并保持恒温。

它是通过调节流经散热器的水量而实现的。

在低温情况下，散热器的出口将完全被阻塞，即所有的冷却液经由发动机进行再次循环。

冷却液的温度一旦升高到82-91℃之间，恒温器便会打开，从而使液体流经散热器。

当冷却液的温度达到93-103℃时，恒温器将一直保持打开状态。

冷却风扇与恒温器类似，必须对冷却风扇加以控制以使发动机保持恒温。

当温度降到低于设定点时，这些风扇将会关闭。

冷却风扇配备纵向发动机的后轮驱动汽车通常装有发动机驱动冷却风扇。

这些风扇具有恒温控制粘性离合器。

该离合器位于风扇的中心，被散热器流出的气流所包围。

这类特殊的粘性离合器有时更像是全轮驱动汽车的粘性耦合器。

当汽车过热时，打开所有车窗，并且在全速运转风扇时运行加热器。

这是因为加热系统实际上是一个二级冷却系统，可以反映汽车上主冷却系统的情况。

加热器管道系统位于汽车仪表板的暖气风箱实际上是一种小型散热器。

该加热器风扇使空气流过暖气风箱，然后再进入汽车的乘客舱。

加热器风箱类似于一种小型散热器。

加热器风箱从气缸盖吸取出热的冷却液，然后又使其重新流回泵中，因此，加热器在恒温器打开或关闭时均可以运行。

第五章 

冷却系统故障分析

一.发动机过热

原因：

1）节温器泄露或装反，冷却水只进行小循环。

2）风扇转速上不去。

3）电控风扇作用时间过短。

4）风扇皮带过松。

5）缸体水套内水垢过多。

6）冷却水循环量过小。

7）冷却液不足。

8）缸盖垫破损或破裂，大量高温气体进入冷却器。

二.发动机升温缓慢或工作温度过低

这类故障在机械方面主要表现为节温器粘结卡滞在开启位置，不能闭合，使冷却液始终进行大循环。

在电气方面发动机冷却液温度传感器工作不良，信号不准确，造成无快怠速，散热风扇工作时间长等。

三.散热器

1）泄漏。

密封件老化、腐蚀、撞击等。

2）堵塞。

冷却系有污物。

3）水箱盖内部泄漏。

限压弹簧弹力衰减。

四.水箱

泄漏。

箱体老化或因外力裂开。

五.散热风扇

1）风扇不转。

驱动电机故障或控制电路断路。

2）风扇转速慢。

六.节温器

节温器阀门卡滞。

七.水泵

密封件老化、腐蚀。

泵水能力下降。

水泵叶片被腐蚀、结构性堵塞。

八.冷却水套

汽缸体或汽缸盖翘曲、汽缸垫老化、汽缸垫装配错误。

第六章实际故障检测与维修

6.1故障检测

故障案例一．上通雪弗兰科鲁兹冷却系水温过高

故障现象：

一辆科鲁兹在夏季用空调时，发动机冷却系水温超出规定的85℃限值甚至开锅，不使用空调时，发动机冷却系水温则在75℃～85℃的正常温度范围之内。

故障检查：

经询问车主得知两个事实，一是发动机冷却系统并没有漏水的地方和现象；

二是该车大约一周就需要添加一次冷却水，每次添加矿泉水一瓶（约600ml）。

根据车主的描述，我们进行了以下检查。

图6-1故障案例实图

（1）试车观察，不使用空调时，车辆怠速运转半小时，发动机水温正常；

使用空调时，将车辆怠速运10min后，发动机水温超出规定的85℃限值。

（2）检查发动机皮带松紧度是否合适、传动是否有效；

检查节温器是否工作正常，经检查，均正常。

（3）在冷车启动1min后熄火停车，目测此车硅油风扇启动和停止异常，经拆检硅油风扇失效并更换。

更换硅油风扇后故障现象仍旧。

（4）打开水箱盖，发现水箱盖橡胶垫已丢失、加水口周围有大面积水锈，同时再次启动车辆，在观察冷却水循环的过程中，发现流入水箱的水流夹杂有气泡，特别在停机时，水箱加水口处有约20cm高水柱跳出。

由于水箱加水口密封不严和有水柱跳出，加水口周围大面积的水锈，说明是水柱跳出造成的，是失水的一个重要部位，而不是加水造成的。

同时，跳出的水柱说明，水流中确存有气体，大量的气体怎么会进入水流呢？

唯一的解释就是：

离心式水泵工作时，将大气中的空气吸入机体，随水流流入水箱，一旦停机水流不再强制循环，大量的气体自然会从水箱底部向水箱口排除，同时带起水柱。

为进一步确定水泵从大气中将空气吸入机体，刮净了机体与水泵结合部位的油泥，果然出现水的滴漏。

水的滴漏证实了机体与水泵结合部位存在间隙，是水泵工作时将空气吸入机体的通道，也是失水的又一个部位。

（5）拆检水泵：

经拆检水泵发现，水泵轴轴承润滑脂干涸、轴承已达到使用极限。

6.2故障维修

一.将水泵从车上分解下来，过程如下：

（1）拆下风扇皮带轮。

（2）拆下泵盖及衬垫。

（3）取出轴承卡环，从前面向后压出水泵轴。

对取出的轴承进行清洗然后检测。

结果发现轴承的轴向间隙达到了0.45mm，径向间隙也达到了0.20mm，根据规定的间隙标准（轴向间隙不得超过0.30mm，径向间隙不得超过0.15mm），决定更换轴承。

二.更换新的轴承，装复过程如下：

（1）将水泵轴承、隔套和水泵轴装好，并装上轴承卡环。

（2）装上水封。

（水封装复时要注意放正，水封内缘不能与轴相碰，以免磨损）

（3）装上叶轮，叶轮密封圈，拧紧固定螺栓。

（4）在轴承前端装上皮带轮毂，用螺栓固定紧，再装上皮带及风扇叶片。

（5）装上水泵盖及衬垫，从滑腔嘴加注润滑油。

水泵装复完毕后，我们再次对其进行了测试，结果一切正常。

故障案例二.一辆07版克鲁兹1.8lL轿车，行驶里程已达20多万km，最近车辆在行驶过程中，发动机有冷却液温度过高甚至“开锅”的故障。

图6-2故障案例实图

由于驾驶员的疏忽，车辆在发动机高温的情况下还继续行驶，最终导致车辆熄火且无法继续行驶。

第一次维修：

我们直观地检查了一下，发现发动机后部暖风水管破裂，造成大量冷却液流失，引起发动机冷却液温度过高，与此同时又发现散热器上水管也有老化漏水现象。

当我们要更换其水管时，在拔下水管的同时，发现冷却液里流出了淡黄色油水混合物。

根据常规经验，这台发动机因高温而且驾驶员还继续驾驶车辆高温行驶，引发气缸垫损坏的可能性最大。

于是将发动机左右两侧气缸盖拆下，清理了冷却系水管、缸体水套、缸盖水套及暖风水箱里的油水混合物，同时更换了破裂的2根水管，并将其他老化的暖风水管也同时更换，装上气缸垫及气缸盖，将发动机装复。

起动发动机运转良好。

经路试发动机冷却液温度正常。

第二次维修：

但车辆在半个多月后又出现了同样的问题。

据车主反映这辆车开回去后，没有行驶多少里程，只行驶了50