文/吉林 周亮

一、冷卻系統(tǒng)工作原理及常見(jiàn)故障

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)燃燒室內(nèi)的混合汽燃燒后會(huì)產(chǎn)生高溫的壓縮氣體(約為800～2000℃)，運(yùn)動(dòng)部件受熱膨脹會(huì)破壞正常的配合間隙，不僅降低了機(jī)械強(qiáng)度使零件損壞、潤(rùn)滑失效，甚至導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)“拉缸”、“爆缸”。

如果發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)低，還會(huì)造成汽缸進(jìn)氣溫度過(guò)低、燃燒不正常、功率下降、油耗增加及潤(rùn)滑不良等現(xiàn)象。

冷卻系統(tǒng)的主要作用是使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)工作。出于對(duì)冷卻效果好、冷卻均勻、工作可靠、不受環(huán)境影響以及噪聲低等要求，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻廣泛采用強(qiáng)制循環(huán)水冷系統(tǒng)。

在整個(gè)冷卻系統(tǒng)中(圖1)，冷卻介質(zhì)是冷卻液，主要零部件有節(jié)溫器、水泵、水泵皮帶、散熱器、散熱風(fēng)扇、水溫感應(yīng)器、蓄液罐和采暖裝置(類似散熱器)。

水泵將冷卻液從機(jī)外散熱器吸入并加壓，發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件的熱量通過(guò)缸套、缸蓋傳導(dǎo)給周圍水套內(nèi)的冷卻液，冷卻液吸熱后自身溫度升高，進(jìn)入車前端的散熱器內(nèi)。由于汽車前進(jìn)和風(fēng)扇的抽吸，外界冷空氣通過(guò)散熱器帶走散熱器內(nèi)冷卻液的熱量，并將冷卻液所吸收的熱量通過(guò)散熱器釋放到外界大氣中。

為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)在不同負(fù)荷、轉(zhuǎn)速以及不同季節(jié)下在最適宜的溫度范圍內(nèi)工作，冷卻系統(tǒng)還設(shè)置了節(jié)溫器等部件，如此周而復(fù)始地循環(huán)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫部件，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在正常工作水溫(一般在80～95℃左右)。

1.節(jié)溫器

從冷卻循環(huán)可以看出節(jié)溫器是決定走“冷車循環(huán)”還是“正常循環(huán)”的。這兩個(gè)循環(huán)“并聯(lián)”在同一系統(tǒng)中。節(jié)溫器在80℃后開(kāi)啟，95℃時(shí)開(kāi)度最大。節(jié)溫器不能關(guān)閉，會(huì)使循環(huán)從一開(kāi)始就進(jìn)入“正常循環(huán)”，這樣就造成發(fā)動(dòng)機(jī)不能盡快達(dá)到或無(wú)法達(dá)到正常溫度。

節(jié)溫器不能開(kāi)啟或開(kāi)啟不靈活會(huì)使冷卻液無(wú)法經(jīng)過(guò)散熱器循環(huán)，引起溫度過(guò)高。如果因節(jié)溫器不能開(kāi)啟而引起過(guò)熱，散熱器上下兩水管的溫度和壓力會(huì)有所不同。

2.水泵及水泵皮帶

水泵的作用是保證冷卻液在系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)。水泵較常見(jiàn)的故障為水封損壞導(dǎo)致水泵軸承潤(rùn)滑不良，造成轉(zhuǎn)動(dòng)不正?；虬l(fā)出聲響。

發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱時(shí)，應(yīng)最先注意水泵的皮帶，檢查皮帶是否斷裂或松動(dòng)。如果水泵內(nèi)部損壞會(huì)導(dǎo)致冷卻液無(wú)法循環(huán)，開(kāi)啟暖風(fēng)觀察不會(huì)有熱空氣吹出。

3.散熱器

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，冷卻液在散熱器芯內(nèi)流動(dòng)，空氣在散熱器芯外通過(guò)，熱的冷卻液由于向空氣散熱而變冷。

4.散熱風(fēng)扇

風(fēng)扇的啟動(dòng)由水溫感應(yīng)器控制，在正常行駛中，高速氣流已足以散熱，風(fēng)扇一般不會(huì)在這時(shí)候工作；但在慢速和怠速時(shí)，風(fēng)扇就可能轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)協(xié)助散熱器散熱。

5.水溫感應(yīng)器

水溫感應(yīng)器其實(shí)是一個(gè)溫度開(kāi)關(guān)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)水溫度超出90℃，水溫感應(yīng)器將接通風(fēng)扇電路。如果循環(huán)正常而溫度升高時(shí)，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，水溫感應(yīng)器和風(fēng)扇本身就需要檢查。

6.膨脹水箱和膨脹水箱蓋

膨脹水箱的作用是補(bǔ)充冷卻液和緩沖“熱脹冷縮”的變化，所以不要加液過(guò)滿。如果蓄液罐完全用空，就不能僅僅在罐中加液，需要開(kāi)啟散熱器蓋檢查液面并添加冷卻液，不然蓄液罐會(huì)失去功用。

膨脹水箱上還有一個(gè)重要的零件，就是膨脹水箱蓋，這個(gè)小零件很容易被忽略。隨著溫度變化，冷卻液會(huì)“熱脹冷縮”，散熱器內(nèi)因冷卻液的膨脹而內(nèi)壓增大，內(nèi)壓到一定數(shù)值時(shí)，散熱器蓋開(kāi)啟，冷卻液流到蓄液罐，當(dāng)溫度降低，冷卻液回流入散熱器。如果蓄液罐中的冷卻液不見(jiàn)減少，散熱器液面卻有降低，那么散熱器蓋就沒(méi)有工作。

7.采暖裝置

采暖裝置在車內(nèi)，工作較穩(wěn)定一般不出問(wèn)題。從循環(huán)路線可以看出，采暖循環(huán)利用發(fā)動(dòng)機(jī)小循環(huán)不受節(jié)溫器控制。與發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)“并聯(lián)”在一起。

二、應(yīng)急處理實(shí)例

故障現(xiàn)象

一輛捷達(dá)轎車以110km/h的速度正常行駛于高速公路，10min后發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械噪音增大，觀察儀表發(fā)現(xiàn)紅色水溫指示燈亮，指示發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過(guò)高報(bào)警。

故障診斷與排除

發(fā)現(xiàn)紅色水溫指示燈亮后，駕駛員立即打開(kāi)危險(xiǎn)警告燈停車檢查，打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋，觀察發(fā)動(dòng)機(jī)艙膨脹水箱液面在正常范圍內(nèi)，沒(méi)有冷卻液泄漏現(xiàn)象；仔細(xì)觀察水箱冷卻風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)速度較低，未啟動(dòng)高速擋，上、下水管溫度差異較小，開(kāi)始懷疑水溫開(kāi)關(guān)高速擋觸點(diǎn)損壞。打開(kāi)暖風(fēng)，出風(fēng)口有長(zhǎng)時(shí)間的熱氣吹出，并且出風(fēng)溫度較高，這說(shuō)明水泵良好。用隨身攜帶的鑰匙環(huán)制作跨接工具(圖2)，短接水溫開(kāi)關(guān)高速擋(見(jiàn)圖3)，風(fēng)扇開(kāi)始高速旋轉(zhuǎn)，以為已經(jīng)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，停車待發(fā)動(dòng)機(jī)溫度降低到正常溫度后繼續(xù)行駛。

繼續(xù)行駛5km后，水溫指示燈再次高溫報(bào)警。此時(shí)停車后發(fā)現(xiàn)上、下水管溫度有明顯差異，故障點(diǎn)凸顯，結(jié)合剛剛的診斷過(guò)程，判斷為典型的節(jié)溫器未能開(kāi)啟造成冷卻液不能進(jìn)行大循環(huán)的故障。此時(shí)因遠(yuǎn)離服務(wù)區(qū)無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)更換節(jié)溫器維修。

分析冷卻系統(tǒng)循環(huán)路線原理，采暖循環(huán)環(huán)利用發(fā)動(dòng)機(jī)小循環(huán)，不受節(jié)溫器控制。將車內(nèi)暖風(fēng)開(kāi)啟，打開(kāi)外循環(huán)，待水溫下降到正常范圍后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，觀察冷卻液溫度至穩(wěn)定。行駛到服務(wù)區(qū)咨詢后得知該服務(wù)區(qū)沒(méi)有小型轎車的備件儲(chǔ)備，就地更換需要很長(zhǎng)的等待時(shí)間，同時(shí)維修費(fèi)用相對(duì)較高。

于是將四個(gè)車窗玻璃完全打開(kāi)，繼續(xù)行駛，雖然駕駛條件相對(duì)艱苦，但還是以不低于70km/h的車速駕駛車輛行駛百余千米，到達(dá)目的地更換節(jié)溫器后車輛水溫正常。

維修小結(jié)

隨著私家車數(shù)量的增加，機(jī)動(dòng)靈活的自駕游給忙碌的生活增添了許多樂(lè)趣，很多的私家車都參與到了這項(xiàng)活動(dòng)中。在自駕游出游的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，本文使用的應(yīng)急處理方法可以應(yīng)對(duì)因節(jié)溫器、散熱器、散熱器風(fēng)扇損壞造成的故障，但利用暖風(fēng)裝置散熱時(shí)要注意行駛速度不宜過(guò)快，要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫進(jìn)行駕駛。