现代汽车散热系统

学习领域7　现代汽车散热系统

【学习情景描述】

客户将一辆2009年产的丰田A6轿车开到维修厂，车辆行驶里程70000km。车主投诉水温表经常超过红线，发动机水箱有时开锅，特别是高速时较为明显，夏天故障现象出现频次较高。经初步判断为冷却系统故障所致。

【学习目标描述】

1.熟悉汽车发动机冷却系统维修工作流程，能够制订维修工作方案，并执行和验收方案质量与绩效。

2.正确使用拆装冷却系统的工具，能够对冷却系统泄漏、压力检测结果进行分析，制订维修标准。

3.能够对冷却系统相关组件进行检测，对照技术标准进行维修或更换。

4.能够分析冷却系统故障，解决相关问题。

【学习内容描述】

1.发动机冷却系各个组成部件的技术要求和检修规范。

2.冷却系统常见故障分析及维修技术标准。

【学习条件】

1.丰田教学车、发动机运行台架，主要用于设置故障。

2.丰田车维修手册、技术资料、检测设备（解码仪）。

3.演示用节温器。

4.相关维修检测和拆装工具。

任务7.1　现代汽车散热系统检修项目实施

7.1.1　水泵的检测与维修

水泵常见的损坏形式有水泵壳体、卡簧槽及叶轮破裂；带轮凸缘配合孔松动；水封套老化及损坏；泵轴磨损、轴承磨损，等等。

水泵的检测与维修可按照以下步骤进行：

①检查水泵带轮有无损伤。泵壳裂纹可进行焊接或更换；壳与盖接合面变形大于0.05mm，应予以修平。

②检查水泵轴有无弯曲和轴颈的磨损程度，轴端螺纹应无损坏。水泵轴弯曲大于0.05mm，应冷压校直。

③轴承轴向间隙大于0.05mm，应予以更换。

④检查水泵叶轮的叶片有无破损，叶轮上轴孔是否磨损过度。叶片破损应钎焊或更换；轴孔磨损过度需镶套修复。

⑤检查水封、密封垫、卡簧等零件的磨损及损伤程度，如有损伤应予以更换。

⑥检查带轮毂与水泵轴的配合情况。水泵轴的孔磨损过度，可以镶套修复或更换。

水泵常见的故障现象为泄漏、泵水能力下降。这两类故障通常都是直接更换水泵。

对于泄漏这一故障，多数是因为密封件老化、壳体受腐蚀；其外观表现为冷却液减少、发动机过热。

对于泵水能力下降，多数是因为水泵叶片被腐蚀、结构性堵塞；其外观表现多为发动机过热。

7.1.2　散热器的检测与维修

（1）漏

引起散热器泄漏的原因主要有密封件老化、腐蚀及撞击等；其外观表现多数为冷却液减少，水温高。对于这一类故障，基本采用更换散热器的方法。

（2）堵塞

引起散热器堵塞的原因主要有冷却系统有污物；其外观表现多数为冷却液减少，水温高。对于这一类故障，基本采用疏通和清洁。

（3）水箱盖内部泄漏

引起水箱盖内部泄漏的主要原因是限压弹簧弹力衰减；其外观表现多数为副水箱内水满溢出、水温高。对于这一类故障，通常采用更换水箱盖。

7.1.3　节温器的检测与维修

为准确检测一辆车的节温器工作状态，可按照以下步骤和方法进行：

①排净冷却系统的冷却液。拆下节温器的安装螺栓，然后拆卸管接头、O形密封圈及节温器。注意观察O形密封圈是否可重复使用。

②检查节温器开度。将节温器浸入热水中，检查其开启时温度和全开时的温度及开启行程都必须符合相应车型用节温器的技术标准。例如，某车型节温器的开启温度87℃，全开温度为102℃，开启行程至少8mm。

③更换安装节温器。清洗和展平O形密封圈的密封面，插入节温器，用10N•m的拧紧力矩安装管接头与冷却液壳体的连接螺栓，然后重新加注冷却液。

7.1.4　冷却风扇的检测与维修

（1）风扇叶片检修

风扇叶片通常出现变形、弯曲、破损。由于风扇连接板强度不足或其他原因，使风扇叶片向前弯曲或扭转变形，破坏了风扇叶片原设计的角度，使其丧失平衡性能，不但影响通过散热器的空气流速和流量，降低散热器的冷却能力，甚至打坏散热器，加速水泵轴承、水封的损坏，还会大幅度增大风扇的噪声。出现以上故障后，应及时更换。

（2）电子风扇热敏开关的检测

发动机热态时，即使发动机已熄火，风扇仍可能转动。如果冷却液温度很高但风扇不转应检测熔断器。若熔断器完好，则应停机检测温控开关，必要时检测电动机的功能，或更换有关部件。

以某轿车发动机为例，检测电子风扇热敏开关。将电动风扇热敏开关放入加热的水中，用万用表测量第一挡，当水温达到93～98℃时应能导通，当水温降至88～93℃时应断开。而第二挡105℃应导通，93～98℃时应断开。否则，应更换电动风扇热敏开关。

（3）电子风扇调速电阻的检测

对于有双速功能的电子风扇而言，其调速电阻通过万用表检测，应符合规定值。

（4）风扇离合器/继电器的检修

①在汽车二级维护时，应对电磁风扇离合器/继电器进行随车检测。检测时，先把点火开关旋到“ON”挡，并使风扇离合器/继电器脱离温控器的控制，观察风扇应转动平稳，工作电流应符合原设计规定的范围标准。

②对有硅油离合器的风扇，离合器的日常维护应在车辆冷态时进行检测。当汽车停放约12h后，在发动机启动前用手指拨动风扇叶片应感到有明显的转动阻力。发动机启动后，运转1～2min熄火，此时，拨转风扇叶片应感到阻力明显减小。否则，硅油离合器工作异常。

③二级维护时，应随车检测硅油离合器的接合、分离状况。

7.1.5　冷却液的检测与更换

冷却液消耗，通常是冷却系统有渗漏，应检测散热器及软管并排除渗漏故障。对于封闭的冷却系统，只有在冷却液过热，温度超过其沸点才会发生损耗，驾驶方式不当或冷却气流受阻是引起过热的常见原因。

①冷却空气流量减少。

②散热器不工作或工作不正常或风扇皮带过松。?

任务7.2　现代汽车散热系统常见故障诊断及案例分析

发动机冷却系统是维持发动机正常工作温度，保证发动机能长时间连续正常运行的重要系统。冷却系统技术状况的好坏，直接对发动机的动力性、经济性、耐久性以及安全可靠性均能产生直接的影响。冷却系一旦出现故障，发动机就不能正常工作甚至损坏。冷却系统常见故障有温度过高、温度过低、冷却液消耗异常等。

7.2.1　冷却系统温度过高的检测

（1）故障现象

①汽车在行驶中冷却液温度超过90%，警报灯闪烁或水温表指针长时间在红区，冷却液沸腾出现蒸汽。

②车辆运行中冷却液温度在90℃以上，如一停车，冷却液立即沸腾。

③发动机在加速时，出现动力不足，并伴有明显的金属敲击声。水温警示灯闪亮，难以熄火。

（2）故障原因

①水温指示值与实际水温值不一致。仪表指示温度高，实际发动机冷却液工作温度正常。

②因冷却系堵塞或水道中有水垢，分水管等堵塞、锈蚀等引起的冷却液不足。

③水泵工作异常（主要有水泵损坏，泵水量不足，轴承松旷，水泵轴与叶轮脱转，水泵叶轮、叶片破损，水泵密封面、水封漏水，水泵内有空气等）。

④节温器工作异常（节温器失灵，不能正常开启，致使冷却液大循环工作不良）。

⑤散热系统工作不良（主要有风扇电机损坏，风扇皮带过松、油污打滑或断裂，散热器散热片倾斜过度或堵塞，百叶窗关闭或开度不足）。

⑥汽缸体损坏，缸体、缸盖有裂纹导致高温气体进入冷却系统。

⑦发动机燃烧室积炭过多。

⑧空调风扇工作异常，使用时间不合理，长时间大负荷、低速运行。

⑨冷却液液面过低，循环水量不足，冷却液严重泄漏。

⑩风扇温控开关或电控系统对风扇高速控制失灵。

机油油量不足或黏度过大。

（3）故障诊断与排除

1）水温指示值与实际水温值是否一致

使用解码仪读取冷却液温度数据流，将该数据流与仪表指示水温进行一致性比较。若一致，则冷却系统异常，检查冷却系统、水温传感器及其电路故障。如指示值比实际值高，检查水温指示系统（水温表及其线路）电路并排除。

2）检查百叶窗

检查百叶窗是否关闭或开度不足。

3）检查风扇

①水泵或风扇皮带是否过松、打滑或断裂。

②对于装备电子风扇的发动机，应检查风扇的工作状况及风扇电路的工作情况。

③若发动机冷却液温度过高，应停车冷却后打开水箱盖检查冷却液量。如冷却液量不足，往冷却系统中加入少许水溶性荧光检漏剂。启动发动机怠速运行数分钟，用荧光检漏仪检查冷却系统有无泄漏或渗漏现象。若有泄漏进行维修。

4）检查机油油量黏度

拔出机油尺观察机油颜色，若机油呈现乳白色，则发动机体内有冷却液渗漏。若机油量过少，应及时添加；若机油黏度过大或过稀，应更换机油。

5）水道检查

从怠速开始加速，同时用手握住水管，检查水的流动速度是否能够随转速的提高而迅速加快。若不迅速加快，说明冷却系统有堵塞或水垢过多影响流速，应对冷却水道进行除垢。

6）分别在怠速、中速、高速条件下观察排气烟色

若排气黑烟，说明混合气过浓，应进行调整或维修。怠速时急加速，如发动机转速有时失速或有回火现象，则混合气过稀。

7）检查点火正时

检查点火正时，并予以调整。

8）检查节温器

拆下节温器，将节温器浸入水中加热检查节温器开启温度。如打开温度和开启开度不符合技术规定值（一般为开启温度87℃，全开温度为102℃，开启行程至少8mm），应予以更换。

9）检查汽缸垫

拆下水箱盖并加满水，发动机运行数分钟后，观察水箱盖处是否有很多水泡冒出甚至喷水。若有此现象则发动机汽缸垫已经冲坏。

10）火花塞积炭检查

拆下火花塞用内窥镜观察发动机燃烧室内积炭情况。如积炭过多，应予以清除，防止发动机早燃或爆燃。

11）检查发动机排气门间隙

若步骤1）—10）检查均正常，应检查发动机排气门间隙。若间隙过大应进行调整。若间隙正常应检查发动机排气系统是否畅通及配气相位是否正常。

7.2.2　冷却系统温度过低的检测

（1）故障现象

①发动机运行一段时间后，冷却液水温指示表达不到正常的工作范围，仍低于正常工作温度。

②运行中水温表指针经常指示在75℃以下，发动机工作时，长时间达不到90～100℃正常位置，升温缓慢。

③发动机出现动力不足，排气管伴有放炮声，油耗增加。

（2）故障原因

①节温器工作异常（节温器常开，无法形成小循环）。

②百叶窗不能正常关闭。

③电子风扇长转，温控开关失效。

④水温表及其线路故障导致指示值与实际值存在较大差异。

⑤水温传感器及其线路故障，导致发动机电控系统以备用功能工作。

⑥环境压力过低。

（3）故障诊断与排除

①指示值与实际值一致性确定。使用解码仪读取冷却液温度数据流，将该数据流与仪表指示水温进行一致性比较。若不一致，则冷却系统异常，检查水温传感器及其电路故障。如指示值比实际值低，则应排除水温指示系统（水温表及其线路）故障。

②检测百叶窗是否关闭自如。

③检查发动机暖机运行期间冷却系统冷却液的流动速度及流量。若冷却液流动速度和流量较大，则节温器常开或损坏或漏装，应更换或加装节温器。

④检查温控开关工作情况。暖机过程，电子风扇不应运转。如运转，则温控开关故障，更换温控开关。

7.2.3　冷却液消耗过多的检测

（1）故障现象

发动机有漏水现象，冷却液液面下降过快，须经常添加冷却液。

（2）故障原因

①外漏。通常是散热器、进出水管或水泵向外泄漏；汽缸垫损坏。

②内漏。主要是水套漏水，汽缸套漏水等。水箱的水流入油底壳或燃烧室而不见外流。

③具体原因主要有水管破裂、水封磨损或损坏、汽缸垫渗漏、汽缸体或汽缸盖裂纹、散热器泄漏、散热器进排气阀失灵、膨胀水箱盖泄漏等。

（3）故障诊断与排除

①对于外漏，直观检查冷却系统的外置管道和水泵、散热器等有无冷却液渗漏，也可采用加压或荧光检漏仪进行检漏并修复或更换泄漏部件。

②若发动机运转无力，且排气管冒白烟（有水蒸气），或是检查发现机油中有水，则多数为内漏，应对发动机进行拆解维修。