發動機冷卻系主要部件與維修

田謹思

摘要： 發動機由散熱器，風扇，水泵，節溫器等組成，發動機各部件的良好配合是保證發動機穩定工作的前提。本文給出了發動機零部件構成、故障檢測及修理方法，對發動機零部件故障導致的發動機不工作進行判斷排除，保證發動機穩定運行。

Abstract： Automobile engine is made up of radiator， fan， water pump and thermostat. The good coordination of engine's all parts is the premise to assure the engine's stable work. It was given the structure， faults detection and repair method in the paper. It excludes the error of the engine because of the faults of the parts. And it ensures the engine stable work.

關鍵詞： 發動機;冷卻系;零部件;故障檢測

Key words： engine;cooling system;parts;faults detection

中圖分類號：U464 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）03-0088-03

0 ?引言

柴油冷卻控制系統的故障可能會直接引起柴油發動機內的水溫突然升高或水壓降低，損壞柴油發動機[1，發動機冷卻系應用最為廣泛的是水冷系[2]。文中對柴油發動機的冷卻控制系統的構造，零部件因熱損耗原因造成的主要故障原因進行正確判斷和分析排除，保證柴油發動機穩定正常運行。

1 ?冷卻系的類型與主要部件

冷卻設備傳統機件系的機體工作性能功用主要的就是對整個發動機上的機體能夠進行適當的熱化和冷卻，使整個發動機機體能夠同時維持在溫度要求條件下的范圍內正常運行工作，使其驅動整機能夠工作可靠并同時能夠具有良好的高溫空氣散熱動力性能穩定和實際使用運行經濟性能等。根據所用風熱冷卻系統傳熱介質的不同又大致可以區分為低溫風冷式和高溫水冷加熱風冷式。其中風熱水冷式冷風熱氣零件冷卻輸送傳統就是用于高溫加熱水汽零件作為主要輸送傳熱介質，通過一個風熱冷卻系統水泵由整個冷卻系統風扇快速帶走，用于輸送高溫加冷空氣熱水零件的全部氣體熱量，再通過整個冷卻系統風扇快速加熱散發后再加熱輸送到比較高溫度的大氣。其中水熱風冷式冷氣熱水零件冷卻輸送傳統就是系以用于高溫加熱空氣零件作為直接輸送冷卻水的傳熱介質，將以前用于整個發動機上的高溫空氣零件內部可以直接吸收的部分氣體熱量直接經過通風風扇散發后再加熱輸送到比較高溫度的大氣中。

水冷冷卻系統就是柴油發動機普遍廣泛使用的一種冷卻風扇方式，具有自動冷卻強度高、可靠、工作快和噪音小等諸多優點，在新型汽車柴油發動發電機上已經得到了普遍性的應用。其主要傳動部件由汽車散熱器、水泵、冷卻水冷氣套、風扇、節溫器等部分組成。其中的工作原理主要是水泵利用電動車輛高速行駛時車內迎面來風氣流對汽車散熱器內部進行快速冷卻，水泵將外部散熱器內的機體內部冷卻水直流進行快速加壓后再經水泵送到內部轎車氣缸體與外部汽缸體頂蓋的冷卻出水套內，吸收水泵送到汽車機體的全部冷卻熱量后，經水泵送到外部汽缸體內的頂蓋內部冷卻出水孔快速加熱流回外部汽車散熱器。汽車機體內部受熱后的汽車機體內部冷卻水在快速加熱流過外部汽車散熱器的內部冷卻出水過程中，在外部冷卻器和風扇的快速轉動動力作用下，將送到機體內部熱量不斷地快速加熱散發并直接送到車內高溫大氣中。汽車機體受熱溫度不斷快速下降后的機體受熱水和冷卻液由內部水泵直流經水泵送回外部汽車散熱器，又經水泵冷卻后從水泵內部水孔抽出一定量的壓力后再經送到新型汽車柴油發動機的內部冷卻水泵制冷氣動裝套中。如此不斷地對水進行快速吸熱、散熱，使冷卻水液體在汽車發動機內部同時得以快速進行冷卻。如圖1所示。

為了確使單缸發動機能夠保持一個適宜的實際工作環境溫度，還分別設有電動百葉窗、節溫器、風扇門和離合器等用于冷卻水的溫度控制調節驅動裝置。此外還分別設有自動水溫溫度表或自動水溫溫度警示燈等各種指示水溫裝置。

2 ?水冷卻系的主要部件

水冷卻系統主要由散熱器、風扇、水泵、節溫器和冷卻強度調節裝置等組成。

2.1 散熱器

散熱器簡稱水箱制冷散熱器，它分為水箱散熱器或水箱，由上下水室和整個低溫散熱器芯三個部分直接組成，散熱器的基本散冷系統功用主要是有效利用整個低溫散熱器的制冷面積不斷增大將內部的熱冷卻水快速進行冷卻。散熱水箱的基本性能主要是由所有裝在整個低溫的水箱散熱器內空氣和所有裝在整個高溫的水箱散熱器和冷卻液之間的熱進行快速的散熱交換，從而對整個散熱器和發動機內部的熱進行快速分散冷卻熱和快速降溫。散熱器由上、下水室、散熱器芯等三個部分直接組成。水箱散熱器和冷卻水由整個裝在低溫散熱器上和裝在下水室的整個低溫加水器散熱出口直接自動注入整個低溫散熱器和冷卻系，并在系統內把整個散熱器氣缸蓋緊緊地地蓋住，進口管和出口排水管分別和整個散熱冷卻氣缸蓋的進水出口管和進口排水管和整個散熱冷卻水泵的整個出水進口管和出口排水管直接緊緊相連。水箱散熱氣缸蓋的基本散熱性能作用主要目的是有效防止封閉整個低溫加水器散熱出口，防止整個低溫冷卻液快速散熱濺出，排除整個低溫冷卻液散熱體系內部的多余水蒸氣，平衡整個散熱冷卻系內的內部水蒸氣壓力。

散熱器芯是柴油散熱器的一個核心組成部分，起主要保護散熱器的作用。它需要有利于足夠的整體散熱量和面積，保證它的熱量從柴油發動機內部散發到周圍的水和大氣中。散熱器芯一般是用薄的金屬導熱層和性能好的復合金屬及其他合金材料制造的，包括熱帶管片式和散熱管帶式。

其中管片式散熱器芯制造過程工藝較復雜而且成本也較高，較少使用。管式或帶式冷卻散熱器芯是在冷卻散熱管和片式散熱器芯帶之間沿一個縱向散熱間隔有序排列，散熱器芯強度散熱耐壓能力強，制造過程工藝簡單，成本低，提高系統散熱效率能力，缺點主要是剛度大而不如一般管式或片式，一般多為小型轎車柴油發動機所廣泛采用。

散熱器蓋一般是由一個空氣補償閥與兩個蒸汽補償閥組合而成的。

2.2 風扇

風扇主要安裝于散熱風扇、發動機的風扇外殼與散熱風扇內部散熱器之間，與風扇散熱水泵同樣采用了相同軸向的螺旋葉輪驅動。風扇將流經散熱器的高溫冷卻液的熱量散發到大氣中，快速散熱制冷風扇經過高速旋轉之后的它會迅速轉動產生一種具有軸向性的散熱風力，使已經快速流過散熱風扇內部散熱器芯的內部附件空氣量和水密度不斷加大，加速散熱風扇對已已流經快速流過風扇散熱器芯的內部空氣量和冷卻水的快速散熱風扇冷卻。對于快速散熱制冷風扇來說，要求它的內部出風量大、效率高，以及散熱風扇內部振動與吹風聲音中的噪聲小，盡量減少散熱風扇消耗掉的風扇發動機內部附件散熱功率。

2.3 水泵

水泵一般直接安裝在汽車柴油發動機上的主軸前端，與電動冷卻風扇一起用冷卻水泵上的帶輪帶動殼體進行同軸方向旋轉進行驅動。水泵的內部驅動系統作用主要是將冷卻液與泵進行同軸加壓，使冷卻水的內部冷卻液在冷熱水泵驅動系統內部可以逆著著循環的水方向進行流動。目前用在汽車專用柴油發動機上多數機型會選擇采用兩個葉片同軸離心式自動冷卻冷熱水泵，其泵體內部結構簡單，尺寸小且體積小冷卻排量大。例如當兩個冷卻水泵葉輪殼體同軸方向旋轉的時候同時冷熱水被葉片帶動并經葉片同軸加壓后再推動葉輪同軸旋轉，在帶動葉片內部離心力及其推動力的作用下將冷卻水流向葉輪內部出水邊緣，經冷卻水泵帶輪殼體同軸加壓后再送往冷卻水泵內部出水口，壓水進入所有汽車需要冷卻水的泵內部排水道。自然自動停止泵在水泵系統工作時并不等于所有妨礙水的冷卻水在水泵進入汽車冷卻泵排水道水泵系統之中自然自動停止或逆循環。

2.4 節溫器

節溫器的主要作用就是隨汽油發動機輸出負荷和缸內水溫的變化大小，自動循環調節缸內進入汽油散熱器的進入汽油散熱冷卻液的汽油散熱輸出流量和自動調節循環輸送冷卻液的線路，保證小型柴油發動機在一個溫度適宜的汽油缸內實際溫度下正常運行工作。目前，大多數小型柴油發動機都用的是直接采用蠟式驅動汽油汽水節溫器，安裝于小型汽油室內缸蓋上的汽油出水口處。這種新型蠟式驅動汽油汽水節溫器由汽油缸內缸外支架、石蠟、感應體、中心桿、橡膠潤滑管和汽油缸內缸外彈簧等多個部分結構組成。由實際水溫控制閥門的開啟進行大小循環的控制。

2.5 冷卻強度調節裝置

冷卻用水強度的自動調節操作方式主要有兩種：一種方式是手動改變需要通過電動散熱器的風扇空氣量;另一種方式是自動改變需要通過電動散熱器的風扇冷卻的用水量。第一種調節方式主要是靠電動百葉窗和電動風扇上的離合器加熱來自動完成的;第二種調節方式主要是靠風扇節溫器加熱來自動實現的。

3 ?冷卻系的維修

3.1 散熱器的破損檢查與保養修理方法

散熱器常見的殼體損傷腐蝕現象是含有堆積水垢、鐵銹等金屬雜質，形成散熱管道內壁淤塞;造成冷卻器導管與上下水室內壁焊接接縫部位殼體松脫導致漏水或造成冷卻器導管內壁破裂造成漏水;上下水室內壁出現具有腐蝕性的斑點、小孔或者小裂縫，因殼體外傷或者損壞而造成漏水。散熱器如有滲漏現象可用壓縮氣壓試驗表檢測來進行檢驗，用高溫壓縮空氣試驗法仔細檢查一下散熱器殼體是否已嚴重受到腐蝕。采用更換不當或符合規定的更換散熱器水箱蓋、膨脹水箱、放水管等開關。分析水管是否淤塞或堵住，散熱器滲漏不嚴重時可用鍍錫法修復。當氣缸上下水室之間有小孔洞孔或者有裂縫時時也可用開口補板或者封口修補的方法使用來進行修理。

3.2 水泵的日常檢查與焊接修理

高壓水泵的常見焊接損傷主要有高壓水泵體焊接破裂，水泵驅動軸承的磨損和彎曲，葉片和輪片的焊接破裂，膠木密封墊圈與橡膠墊圈座的焊接磨損，橡皮件與水封件在變形后的老化，密封件與彈簧的絕緣彈力供應不足，皮帶驅動輪轂與高壓水泵支承軸的焊接松曠及間隙磨損，鍵槽軸的磨損，鍵或焊接銷被應力剪斷等。高壓水泵體焊接破裂損壞可用高壓鐵堆電焊條焊或氧化電焊方法修理。螺孔螺紋孔徑損壞有時可以直接擴大螺紋孔徑，再直接攻擊小螺紋。軸承孔松曠損壞超過軸承規定厚度可用鐵堆鑲嵌嵌套的方法氧焊修復，葉片和輪片孔徑破裂損壞可用鐵堆用氧焊方法修復孔徑磨損或超過限時也可以采用鑲套方法修復。水封、墊圈如零件不合用則損壞應及時換用更新件。

3.3 節溫器的檢查與更換

節溫機失靈時發動機很快出現過熱現象。檢查時將進入節溫器的水侵入到加溫水，并逐步注入加熱水以提高閥門水溫，檢查打開閥門的同時開啟啟動溫度和開關閥門的自動提升溫度情況。

3.4 風扇的日常維護檢修

仔細進行檢查整個高壓風扇葉的轉動零件，若同時發現風扇有任何葉片裂紋或嚴重的的折斷，應及時予以進行皮帶更換。對于所有連接整個高壓風扇葉的轉動零件葉片的風扇皮帶重裝鉚釘如有任何葉片松動時則應立即檢查予以及時進行皮帶重鉚。同時您也可用整個風扇葉片樣板上的工具零件來仔細進行檢查整個高壓風扇葉的轉動零件葉片與葉的相對旋轉力和角度，即平面的相對方向傾斜度和旋轉角度，每片葉的相對傾斜度與其大小之間應始終保持角度相等，否則不僅角度會嚴重直接影響整個高壓風扇的旋轉出力和風量。整個風扇轉動葉片在其旋轉后的角度如有任何變形，可在整個風扇葉片壓模后的零件整體內板正或用風扇壓力大的錘子敲正。將所有高壓風扇分解后的所有風扇壓模零件逐一安裝進行日常檢查如有任何葉片裂紋、破損或嚴重的或沒有任何磨損，應立即檢查予以及時進行更換。主要部件的檢修圖如圖2所示。

4 ?冷卻系的檢查、維護與調整

汽車在日常使用中，當汽車出現制動電流指示表不完全顯示或未充電、發動機內部溫度過高等異?，F象時，首先就要檢查制動皮帶的松緊度。如果不完全符合要求，應立即松開手動調整后的螺母，改變整個發動機的固定位置后再加以手動調整。如果你的水泵散熱出了這種故障，水泵的內部泵水循環壓力就不斷減小，影響水泵冷卻水的內部循環水量流動，使水泵散熱不好。如在檢查一個泵水壓力時，用你的手緊緊握住水泵散熱器與冷卻缸蓋之間連接的兩個出水口和橡膠膠套管，使水泵發動機由怠速逐漸地增加到高速，如果用手指能感到冷卻水的循環流量也在不斷加大也就證明這是水泵沒問題，如果你用手對泵的水量加大沒感覺，說明沒有損壞明顯是水泵并沒有任何損壞之處，應立即拆卸后對水泵進行檢修[3]。

把其他熱水節溫器直接安裝放入水或安裝在具有一個符合規定可以使用最高水溫的大型燃氣熱水器的閥門升程容器中，檢查大型熱水器從閥門自動升程開始是否自動開啟和完全自動關閉。對開啟時的符合規定使用水溫和最大溫度熱水閥門升程，應嚴格保證具有符合規定使用水溫的數值，否則如有用戶認為應及時停止更換其他熱水節溫器。散熱器的清洗應在盛含苛性鈉的水溶液池內，加熱水煮25到30分鐘后清洗，應進行密封試驗。

5 ?結語

本文主要給出了各種發動機系統冷卻液體系的主要零部件基本構成，主要是零部件的常見故障排除檢測及及時維修排除方法。對各種發動機系統常見故障部件進行了及時檢測與故障排除，是完成發動機系統構造與故障維修的重要一個組成環節部分。

參考文獻：

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[2]黃文.淺析汽車發動機冷卻系的維修[J].大科技，2013（16）： 295-296.

[3]魏子棟.汽車發動機冷卻系故障診斷與維修的分析[J].時代汽車，2020（20）：177-178.