第二章 发动机冷却系统故障诊断

2.1 冷却系统控制

诊断提示:

使用水冷发动机时,燃烧过程中大约1/3的燃油能量通过冷却系统排出,1/3随尾气排放流失,另外1/3转化为有效功。

根据发动机类型、发动机功率和装备特点,使用增压空气冷却器、液压油冷却器、变速箱油冷却器、发动机油冷却器和废气冷却器。水冷系统经过了三个发展阶段(形式)。

①简单水冷系统。

②水冷系统MTK(局部冷却式发动机冷却系统)。

③横流式水冷系统。

燃烧产生的热量无法全部转化为机械能。一部分继续以热能形式存在,此外还会通过摩擦和压缩产生其他热量,一部分热量随着废气排出,剩余部分由发动机部件和发动机油吸收。由于材料和机油的耐热性有限,必须排出热量。燃烧过程中大约1/3的燃油能量通过冷却系统排出,这就是冷却系统的任务所在。水冷发动机如图2-1所示。

图2-1 水冷发动机

2.1.1 冷却系统的循环

水循环冷却在一个封闭的循环回路内进行,该循环回路内可添加防腐剂和防冻剂。冷却液通过一个泵在发动机和空气-水散热器内进行循环。行驶风和(或)辅助风扇为空气-水散热器输送冷空气。节温器可以使冷却液从空气-水散热器旁流过,从而调节冷却液温度。冷却系统的循环见表2-1。

表2-1 冷却系统的循环

2.1.2 冷却系统的诊断部件

2.1.2.1 节温器

传统节温器只能通过冷却液温度确定是否调节发动机温度。这种调节方式可分为三个运行工况(范围):第一,节温器关闭;第二,节温器完全开启;第三,节温器部分开启(表2-2)。

表2-2 节温器工况及控制

由于现代智能型热量管理系统根据发动机温度影响耗油量、污染物排放量、动力性能和舒适性,所以与其相匹配的该特性曲线式节温器也广泛应用在车辆上,它成功集成了现代发动机管理系统的电子装置。这种组合方式就是在工作元件的膨胀材料内安装一个电热式加热电阻。发动机管理系统根据存储的特性曲线和实际行驶状况控制加热元件(表2-2)。电子节温器如图2-2所示。

电子节温器如图2-2所示。

图2-2 电子节温器(智能特性曲线式节温器)

1—加热电阻;2—主阀;3—橡胶嵌入件;4—旁通阀;5—壳体;6—插头;7—工作元件壳体;8—主弹簧;9—工作活塞;10—横杆;11—旁通弹簧

2.1.2.2 冷却液泵(表2-3)

表2-3 冷却液泵

2.1.2.3 冷却模块装置

冷却模块装置(表2-4)由各种不同的车辆冷却系统和空调系统组件构成。

表2-4 冷却模块装置

2.1.2.4 冷却液散热器(表2-5)

表2-5 冷却液散热器

2.1.2.5 冷却液补液罐

利用冷却液补液罐可以使气体可靠分离,从而避免在冷却系统内,尤其是在泵的抽吸侧出现气穴现象。

冷却液补液罐内的空气容量必须足以在冷却液加热和膨胀时能够快速产生压力,并防止“沸腾”时冷却液流出。

2.1.2.6 增压空气冷却(表2-6)

表2-6 增压空气冷却

2.1.2.7 冷却液热交换器(表2-7)

表2-7 冷却液热交换器