汽车发动机水温高解决办法
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长安汽车维修作业指导书
(发动机水温高)
长安汽车销售公司客户服务部
前言
随着夏季的到来,发动机水温高的问题频繁发生,如
果处理不当,极易造成发动机损坏,因此必须加强对该故障现象的检查与维修。
车辆发生水温高有多种原因造成,该故障主要表现:水箱缺水、水箱口内观察有很多气泡、水箱开锅、喷水等。
因水温高需进行检查维修时,必须针对各种故障现象,认真进行分析,找到问题的关键所在,避免误判、错判发生,减少用户投诉,本维修方法包括设置冷却系统原理、冷却循环的原理、零部件结构、维修知识、故障诊断、案例等。
1、设置冷却系统的原因
发动机工作时,可燃混合气在气缸内燃烧,其燃烧温度可达2000-2700ºC,并且运动副间的摩擦也产生大量的热量,使机件温度升高,特别是直接与高温气体接触的气缸体、气缸盖、活塞和气门等零件的温度更高。
如果不能及时进行适当冷却,发动机的温度过高,会使某些运动机件因受热膨胀而破坏正常的配合间隙,造成拉伤或“抱死”。
同时,高温会使润滑油粘度降低、氧化变质、造成发动机润滑不良,机件磨损加剧,使用寿命缩短。
发动机温度过高,还会使混合气受热膨胀,充气系数减少,出现不正常燃烧(早燃或爆震燃烧等),降低了发动机的动力性和经济性。
但是,若冷却过度,将不利于混合气的形成与燃烧,同样也会影响发动机的动力性和经济性。
为此,发动机设置有冷却系统。
冷却系统的作用就是使发动机在工作的全过程保持最适宜的工作温度(80-90ºC),以保持发动机的工作可靠耐久,获得良好的动力性和经济性。
2、冷却方式
发动机的冷却方式有两种:一种是风冷式,即空气作为冷却介质,将发动机高温机件的热量直接散入大气的冷却方式。
另一种是水冷式,即冷却液作为冷却介质,将高温机件的热量传给冷却液,再通过冷却液把热量散发到大气中的冷却方式。
3、冷却系统的零部件组成
由散热器、散热器盖、冷却风扇、水泵、节温器、冷却液蓄水箱、软管、水套等件。
4、冷却系统循环原理
1)当发动机暖机时(恒温器关闭),冷却循环如下:
水泵缸体缸盖进气歧管
节气门体
进水管
暖通散热器
2)当冷却液升温到正常温度恒温器开启时,冷却液流过散热器芯按如下线路寻循环:
1.散热器盖
2.散热器
3.散热器进水
4. 加热器
5. 水泵
6. 泵皮带轮
7. 恒温器
8. 缸体
9. 缸盖
10. 散热器出水
11. 储水箱
12. 节流阀体
5、冷却系统零件结构及工作原理
1)水泵
水泵主要作用是对发动机冷却液进行抽吸加压,强制冷却液进行循环以冷却发动机。
结构:由水泵叶轮、水泵壳、水泵轴、油封、水封、及密封环等组成
结构图如下:
原理:水泵安装在缸体前部,通过风扇皮带轮驱动。
泵体采用铝合金铸造而成,叶轮用钢板冲压成型,水泵轴采用双排滚珠轴承支承。
两轴承之间的空腔填充润滑油,并用两轴承油封密封。
叶轮压合在水泵轴总成上,由石墨油封、水封压缩套、水封弹簧等组成的水密封安装在叶轮后部,用以防止冷却液漏入叶轮后部空腔。
水泵的各零件为压装组合,装配后即为不可拆卸式结构,在使用中不需维修,存在故障时应更换水泵总成。
2)恒温器
恒温器主要作用是根据冷却液的温度,自动调节冷却液的循环回路,从而控制冷却液的温度,使发动机在适宜的温度范围内工作。
结构:回位弹簧、上下支架、阀门、导杆、密封圈、压板、石蜡混合剂等组成。
结构图如下:
原理:恒温器安装在气缸盖进气歧管水腔的出水口处。
石蜡热敏材料封装在一个金属壳体内,可随温度的变化而膨胀或收缩。
当蜡质元件受热膨胀时,金属壳体将阀门向下推开;当受热收缩时,在弹簧的作用下将阀门关闭。
当冷却液温度低于82ºC,恒温器阀门关闭,流向散热器的冷却液的回路被截断,冷却液只有在气缸体、水泵和气缸盖的水套中进行小循环。
当温度在82-95ºC之间时,恒温器阀门部分打开,冷却掖有一部分流向散热器参与大循环;当冷却液高于95ºC,阀门开启到最大位置,所以冷却液流向散热器进行大循环。
3)散热器
散热器主要作用是将水套中流出的热水分成许多股小水流,
以便将热量散发到大气中。
结构:散热器进出水管、散热器盖、散热器风扇、蓄水瓶等
结构如左图:
A、散热器盖原理:散热器盖内装有压
力阀和真空阀。
压力阀由予负荷弹簧压在阀座上,其作用是允许散热器的内部压力高于大气压力,从而提高冷却水的沸点,利于散热。
当散热器内的压力超过93KPa时,压力阀打开,一部分受热膨胀的冷却液从导管流入储液瓶中,使
散热器内部压力下降,以免散热器或水管被胀裂。
真空阀由轻载弹簧压在底座上,当发动机停止转动和冷却液温度下降后,散热器内部压力会急剧下降而产生负压,当负压达到一定值时,真空阀打开,使散热器及冷却回路与大气相通,达到内外压力相等,避免散热器管道或其他较薄弱部位因受负压而变形损坏。
B、散热器风扇原理:吸入空气,以提高经散热器的空气流速和流量,加速散热器的散热能力。
散热器风扇由电机驱动,电机由ECU (及ETC传感器)启动。
当冷却液温度超过86-90ºC时,散热器电机电路接通,风扇旋转,对散热器进行强制冷却,当冷却液温度低于81-85ºC时,风扇电机停止转动,以避免
发动机冷却过度。
4)冷却液温度传感器
本传感器用于提供发动机冷却液温度信息。
原理:本传感器是一个负温度系数(NTC)的热敏电阻,其电阻值随着温度上升而减少,但不是线性关系。
该热敏电阻装在一个铜质导热套筒里面。
冷却液温度传感器位于进气歧管出水口处,
此传感器可启动水温表及冷却风扇。
6、维修知识
1)冷却液
微型汽车发动机冷却液为乙二醇类冷却液。
该冷却液加入发动机冷却系统后,可以加强
冷却效果,并有防冻、防止锈蚀和抑制泡沫
的作用。
冷却液的配置根据车辆的使用地区
和使用季节进行。
对于冬季环境温度低于-
36ºC的地区,应用50%软水和50%乙二醇制
成冷却液;对于冬季环境温度低于-16ºC的
地区,应使用70%软水和30%乙二醇制成冷
却液。
2)冷却液液位
在发动机冷却时,检查蓄水瓶冷却液液位。
正常的冷却液液位应处于蓄水瓶“Max”和“Min”标志之间。
当冷却液液位低于“Min”标志时打
开贮水瓶并加入相同品牌冷却液,使其水位
上升到“Max”标志。
然后,重新装好蓄水瓶盖。
注意:在冷却液“沸腾”时,不能打开蓄水瓶盖。
当发动机和散热器都还热时,不能打开散热器盖。
3)排除冷却系统空气
更换冷却系统后,发动机怠速运转2-3min ,排除冷却系统的空气。
松开暖通芯排气管和恒温器盖排放螺栓以排放冷却系统中的空气,同时向散热器加注冷却液直到冷却液流出恒温器盖排放孔。
然后拧紧恒温器盖排放螺栓。
4)水泵皮带张紧力
水泵皮带松紧适度。
若皮带过紧,会使水泵、发电机转速过低,导致循环水量过小和发电机输出电压过低;若皮带过紧,会使水泵、水泵皮带的磨损加剧,寿命缩短。
1. 恒温器盖排放螺栓 3. 暖通排气管
2. 恒温器盖 4. 汽车支架
1. 10 kg (22 lbs)
2. 调整螺栓
检查调整水泵皮带张紧力之前,应拆开蓄电池负极。
在水泵皮带轮和发电机皮带轮之间,用10Kg 的力按压水泵皮带,若皮带挠度为6-8mm ,说明皮带张紧正常。
若皮带太松或太紧,应将发电机的调整螺栓拧松,调整发电机的左右位置,使皮带的张紧达到规定,并拧紧调整螺栓。
5)恒温器
恒温器的排气阀要干净,如果阀堵塞,会导致发动机过热。
阀座要干净,阀座应无异物,否则会导致阀安装不紧。
恒温器密封件应无断裂、变形或其它损坏。
阀门的开启温度应符合规定值,使用不符合规定值的恒温器会带来发动机过冷或过热倾向。
95ºC
阀门完全打开时的温度
82ºC 阀门开始打开时的温度恒温器功能规定±2.8ºC
6)散热器
微型汽车发动机采用闭式冷却系,其冷却系的内部压力约高于大气压力。
为了保证冷却系统的正常工作,散热器应无渗漏现象,散热器的压力阀和真空阀应工作良好,当发现散热器叶片出现弯曲变形或散热器表面堆积污垢时应校正散热器叶片、清洗散热器表面,必要时可更换散热器。
拆卸:断开蓄电池负极,松开散热器排放塞排空冷却液,断开冷却风扇插头及相应水管及连接螺栓。
1. 散热器
2. 散热器排放塞
1. 螺栓
2. 散热器上支架
7)水泵
水泵转动应灵活或无噪音,
水泵叶轮无损坏,否则更换水泵。
水泵安装在缸体上,安装部位无
泄漏现象,水泵密封垫应平整完
好。
拆卸:断开蓄电池负极,松开发
电机水泵皮带,拆下发电机、水
泵皮带,拆出水泵。
1. 水泵
水泵螺栓力矩:9~12N.m
恒温器盖排气螺栓:3~4N.m
恒温器盖螺栓:10~16N.m
水温传感器螺栓:13~17N.m
8)发动机气缸垫
气缸盖垫应平整,无变形破损,并且密封环带无断接,如果出现以上问题应及时更换。
9)发动机缸盖/缸体
气缸盖或缸体发生变形时,必须注意检查缸体/缸盖平面度,如超出0.极限值,无法修复,必须进行更换。
缸体平面度极限值:0.06mm
缸盖平面度极限值:0.05mm
气缸盖连接螺栓:64~69N.m
(JL474Q)
气缸盖连接螺栓:55~60N. m
(JL465Q)
7、故障诊断
调整或更换
检查冷却液水位更换更换
清洗或修正修理
检查、更换检查、更换更换
水泵皮带松动或断裂冷却液不足恒温器故障水泵故障
散热器片脏和弯曲冷却液泄漏
冷却风扇电机或开关失灵散热器堵塞散热器盖故障
发动机过热
解决办法原因
故障
案例:
发动机水温过高的原因及怎样排除?
发动机水温过高的原因:冷却风扇存在故障、节温器性能不良、水泵故障、水泵皮带过松或打滑、散热器和缸体水套积垢过多、进出水管变形水流不畅、发动机点火系统故障、发动机润滑系统故障、发动机负荷过大等。
排除方法:
•检查风扇电机通电下是否运转。
•风扇叶片是否损坏。
•节温器的开启温度是否符合要求。
•水泵工作时有无异响,密封垫是否损坏。
•水泵皮带是否过松或损坏、断裂。
•必要是进行更换。
新疆托克逊依拉湖派出所,在2004年5月27日购买一辆SC6371,行驶5221公里,8月11日反映该车水温高,车辆不能行驶,更换水箱及恒温器总成,路试7公里,水箱又翻水,但水温表指示正常,继续检查又
更换汽缸床垫,12日试车60公里,发现水箱缺水,检查发现该车严重高温,由于修理多次故障未排除,用户已不让修理,最后同意更换发动机。
处理:换节温气纽盖。