①发动机冷却系统的功能发动机工作时,可燃混合气在发动机气缸内燃烧做功,产生大量的热,最高温度会达到2000℃以上,如果气缸、气缸盖、活塞、气门及其他相关部件的温度高于安全标准,这些部件就会因受热过度而损坏。因此发动机冷却系统的作用就是把发动机冷却液循环流动到这些部件上,将受热部件的温度保持在可以接受的程度,防止部件过热损坏,从而获得理想的动力输出和良好的燃油经济性。 ②已发动机冷却系统的部件组成常见的发动机冷却系统由散热器、散热器盖、储液罐、水泵、节温器、散热器风扇等部件组成,参见图2-5-1。 ③冷却系统各部件说明(1)水泵水泵安装在发动机上,如图2-5-2所示,通过正时皮带与发动机曲轴连接,发动机工作时,曲轴通过正时皮带即可驱动水泵叶轮进而对发动机冷却液实施加压,使冷却液在冷却系统内加速循环流动。水泵有用铝合金制造的,也有采用树脂制造的。
(2)散热器散热器的结构如图2-5-3所示,主要由上水箱、下水箱和散热器片构成。发动机冷却液从发动机流入上水箱,然后流经散热器芯至下水箱,冷却液在下水箱处重新返回发动机。流经散热器的冷却液被外来空气冷却。散热器上配备有散热器盖,散热器盖的工作原理如图2-5-4所示。散热器连接有冷却液储液罐,其功能如图2-5-5所示。
(3)冷却风扇冷却风扇一般安装在散热器上,如图2-5-6所示。现代轿车广泛采用电动冷却风扇,可根据发动机不同的工况和使用条件,调节发动机的散热能力。
当发动机负荷很大,需要增强冷却能力时,电动冷却风扇会切换到高速运转状态,使尽可能多的空气通过散热器进行散热冷却;当发动机负荷较低时,冷却风扇会切换到低速运转状态。
(4)节温器节温器通常安装在发动机冷却液的进口或出口位置,可以自动把冷却液保持在某一温度,为了使发动机发挥最佳性能,理想的发动机冷却液温度是80~90℃。当发动机冷却液温度较低时,为了使发动机迅速加热,冷却液就停止在散热器中的循环。只有当发动机冷却液温度升高时,才开始在散热器中的循环。节温器的作用就是通过改变散热器中冷却液的循环流量来使发动机冷却液温度保持在合适的范围。典型的节温器结构如图2-5-7所示。发动机冷却液温度较低时,节温器关闭,阻断了发动机冷却液流入散热器的通道,使得冷却液只在气缸和气缸盖的冷却水套中流动;随着发动机运行,冷却液温度不断升高,节温器中的蜡球受热熔化,体积膨胀,产生的压力推动芯轴活塞,芯轴活塞克服弹簧的弹力,打开阀门,冷却液得以流入散热器,如图2-5-8所示。
二、发动机冷却系统常用维护项目发动机冷却液检查与更换(1)发动机冷却液基本知识冷却液有以下功能:冷却发动机部件、防止冷却系统部件生锈、防止过热。目前汽车上采用的发动机冷却液一般为乙二醇-水溶液,这种冷却液具有冰点低、沸点高、防腐蚀和防垢性能好的优点。乙二醇是一种无色黏稠液体,其沸点高达197℃,冰点为-11.5℃,可以和水以一定比例混合,在与水混合后,其冰点温度会显著降低,最低可达-68℃。乙二醇冷却液中乙二醇含量与混合后冰点的关系参见表2-5-1。
现代汽车发动机的冷却液除了冷却功能外,还必须解决穴蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀和水垢四大问题。冷却液是水与防冻剂的混合物。由于水的来源不同,其成分和清洁度也不同。因此,在加注冷却液时,要注意以下几个方面。
①不要添加未经处理的水。水就其是否溶解有矿物质来说,可分为硬水和软水两种。硬水中含有铁、钙、镁等离子,未经处理的井水、泉水就属于硬水,如果向发动机中加注这类硬水,经发动机加热蒸发后,就会产生碳酸钙、硫酸钙等化合物,沉淀下来形成水垢。而水垢,一方面是热的不良导体;另一方面当水垢增加到一定程度时,就会使管路变窄,水的流量随之减少,就会影响发动机散热,造成发动机过热,从而影响其使用寿命。
②不要不管不问。发动机加注长效冷却液,在工作一段时间后,应打开水箱盖进行检查,当水箱出现水污、水锈和沉淀物时,应及时更换冷却液。
③不要缺水运行。在炎热天气行车时,水箱内的冷却液蒸发加快,要注意检查冷却液量,注意观察冷却液温度表。水箱如果不完全加满,冷却液在水套内循环就存在问题,温度容易升高造成“开锅”。有的车辆,加冷却液时不易加满,其水箱位置较发动机低,加冷却液时水箱加水口显示已经加满,但实际上发动机水套内缺冷却液。
如贸然行车,水箱易“开锅”。对这类车,正确的方法是:应在加水口显示加满后,启动发动机运转,待发动机温度升高至节温器开启时,水套内空气排出后,液面就会下降,此时再将水箱加满即可。
④水箱“开锅”时不要贸然拧开水箱盖。因为“开锅”时,水箱内温度很高(至少100℃),压力大,突然开启水箱盖,滚烫的水及水蒸气便会向外急速喷出,易烫伤加水者。出现“开锅”时一般应使车辆怠速运转,等发动机温度降下来后再开盖加注冷却液。如时间紧迫,可先用湿布盖住水箱盖,再用湿毛巾包住手,然后慢慢将水箱盖打开。另外,加注冷却液速度不宜过快,应缓缓加入。
⑤加注冷却液时不要将冷却液洒到发动机上。加注冷却液时,若将冷却液洒到发动机的火花塞孔座、高压线插孔、分电器上都可能会对点火造成影响;冷却液溅到传动带上也可能导致其打滑,洒到机体上还可能导致机体变形甚至产生裂纹。
⑥不要忘记向冷却液中加防冻剂。有的驾驶员认为,夏季冷却液中不需要加注防冻剂。这种想法是错误的,因为防冻剂可防止冷却液过早沸腾,提高冷却液的沸点,可防止水箱过早出现“开锅”现象。另外,防冻剂中还含有防锈剂和泡沫抑制剂。防锈剂可延缓或阻止发动机水套壁及散热器的锈蚀和腐蚀。冷却液中的空气在水泵叶轮的搅动下会产生很多泡沫,这些泡沫将妨碍水套壁的散热。泡沫抑制剂能有效抑制泡沫的产生。
⑦人体不要接触冷却液。冷却液及其添加剂均为有毒物质,请勿接触,并置于安全场所。放出的冷却液不宜再使用,应严格按有关法规处理废弃的冷却液。
⑧不同型号的冷却液不要混合使用。不同型号的冷却液混合使用会生成沉淀或产生气泡,降低使用效果。在更换冷却液时,应先将冷却系统用净水冲洗干净,然后再加入新的冷却液和水。用剩的冷却液应在容器上注明名称,以免混淆。
(2)发动机冷却液的维护维护时应注意检查发动机冷却液储液罐中的液位,正常情况下液位应处于储液罐液位MAX(上限)和MIN(下限)标记之间,如图2-5-9所示。如果发现液位过低,应及时加注发动机冷却液。
(3)发动机冷却液更换发动机散热器内流动的冷却液和防冻剂经长时间使用后会发生变质,使冷却液防锈性能降低,从而在散热器内沉积铁锈和其他杂质,导致散热器芯子堵塞或冷却管路损坏,使发动机散热不良,因此必须根据维护手册上的说明,按照行驶里程和时间间隔及时更换新的发动机冷却液。以讴歌MDX轿车为例,该车发动机冷却液更换操作方法参见表2-5-2。
2、散热器盖检测(1)散热器盖的功能散热器盖能起到良好的密封作用,可以使发动机冷却统保持一定的压力,不但可以提高发动机冷却液的沸点,还能防止冷却液蒸发流失在维护发动机冷却系统时,要检查发动机散热器盖的密封性能。
(2)准备检测工具可采用冷却系统压力测试器来检测散热器盖的密封性能测试器由手动泵、压力表和各种规格的接头组成,如图2-5-12所示。
(3)操作方法以本田飞度轿车为例,见表2-5-3。
③散热器检测进行维护时要检查散热器的密封性能。以本田飞度轿车发动机为例,按照表2-5-4的操作方法执行散热器检测操作。
④冷却风扇电动机检测发动机冷却风扇的作用是当发动机运行时风扇旋转,给散热器送风,促进散热器冷却管路之间的通风,提高散热器的散热能力。进行维护时应将散热风扇上的污垢清理干净,查看散热器风扇叶片是否变形,并检查冷却风扇电动机是否运行正常。以本田飞度轿车发动机为例,按照表2-5-5的操作方法执行冷却风扇电动机检测操作。
⑤节温器检测与更换(1)节温器检测 以本田雅阁轿车发动机为例,按照表2-5-6的操作方法执行节温器检测操作。
(2)节温器更换检测节温器后如果发现节温器工作不正常,应予以更换。以本田雅阁轿车24L发动机为例,按照表2-5-7的操作方法执行节温器更换操作。
⑥水泵检测与更换(1)水泵检测水泵的作用是泵送发动机冷却液,使冷却液在冷却管路内形成循环流动的液流。维护时要检査水泵轮是否转动顺畅,以本田雅阁轿车发动机为例，按照表2-5-8的操作方法执行水泵检测操作。
(2)水泵更换 维护时如果发现水泵轮运转不畅,应予以更换。以本田雅阁轿车发动机为例,按照表2-5-9的操作方法执行水泵更换操作。
⑦冷却系统软管的检查冷却系统软管是发动机冷却液在发动机和散热器之间流动的基本途径,也用于在散热器芯内来回输送冷却液。绝大多数汽车发动机都配备进水软管和出水软管,冷却系统软管一般采用丁基合成橡胶和氯丁橡胶制成,并采用尼龙网和钢丝加强,高级轿车的冷却液软管采用硅软管,价格昂贵但耐用。软管一般都是从里面开始损坏的,因此维护保养时要特别仔细地检查。检查时要按照图2-5-24所示,用手挤压冷却系统软管,查看软管是否膨胀变形、变软、磨损或变硬,如果发现有此类现象,应予以更换,并按照图2-5-25所示的软管安装方法将新软管安装好。
