歐劉勇

（南通工貿(mào)技師學院，江蘇 南通 226001）

前言

隨著廣大老百姓生活水平的提高，汽車逐漸成為大部分家庭的代步工具，但很多車主對汽車相關知識不夠了解，當汽車出現(xiàn)故障時，就只能通過維修人員來處理。其中汽車在高速行駛時水溫過高是最為常見的問題，維修人員可以通過排除法來分析和判定故障原因，將這類故障有效解決。

1 故障現(xiàn)象

2016年，在維修工作中接修一臺凱越汽車，該車行駛歷程已達到9.5萬多公里，出廠日期在2011年4月份。車主進廠報修時反映，該車在高速行駛時存在水溫過高問題，水溫顯示儀指針靠近紅線部位，之前曾在一家維修廠修理過，但沒有將問題解決掉。

2 故障分析診斷

汽車發(fā)動機通常都采用強制循環(huán)水冷系統(tǒng)，也就是通過水泵將冷卻液壓力有效提高，以促進冷卻液在發(fā)動機內(nèi)部進行強制循環(huán)流動。該系統(tǒng)結構由散熱器、水泵、節(jié)溫器以及其他相關裝置共同組成(見圖 1)。水泵作為冷卻系統(tǒng)的一個零部件，其實在整個系統(tǒng)中發(fā)揮了十分重要的作用，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)利用水泵對冷卻水加壓，以促使其在冷卻系統(tǒng)內(nèi)部不斷循環(huán)，以達到冷卻發(fā)動機的目的。節(jié)溫器是對冷卻液流動路徑進行有效控制的閥門裝置。在發(fā)動機冷啟動時，冷卻液的溫度相對較低，此時利用節(jié)溫器關閉冷卻液流向散熱器的通道，讓冷卻液通過水泵入口流入氣缸蓋水套或機體，從而迅速提升冷卻液溫度，使其進入小循環(huán)狀態(tài)[1]。等到冷卻液達到規(guī)定溫度時，開啟節(jié)溫器閥門，冷卻液通過節(jié)溫器閥門與散熱器，在從水泵流回到發(fā)動機，進入大循環(huán)狀態(tài)。

汽車在正常行駛過程中，其發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中冷卻液溫度通常在80℃到90℃之間，部分汽車正常情況下冷卻溫度達到 110℃。汽車發(fā)動機工作過程中氣缸內(nèi)部溫度可以達到2500℃的高溫，如果不能在有效時間內(nèi)對其采取冷卻措施就會導致水溫升高現(xiàn)象的出現(xiàn)。而如果冷卻液溫度比設計溫度相對要高，就會導致零部件受高溫影響而發(fā)生膨脹變大，對正常配合間隙造成影響，進而導致發(fā)動機活塞拉缸、爆缸等問題出現(xiàn)。發(fā)動機工作環(huán)境進一步惡化，將出現(xiàn)爆震問題，同時在一定程度上降低零部件的機械強度，潤滑不理想而加大零部件的磨損程度。冷卻液溫度過高或過低都會影響到發(fā)動機的性能，導致其油耗升高，而功率相對下降。發(fā)動機溫度比設計溫度要低的話，就會導致著火燃燒條件更加惡劣,從而使其啟動難度加大,工作變得相對粗暴,并且碳化物排放量大幅度增加。最終會降低發(fā)動機功率，增加油耗,所以必須要讓發(fā)動機冷卻系統(tǒng)保證相應的溫度。

圖1 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)結構圖

汽車水溫過高是其日常維修中最為常見的故障之一，冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的水流把發(fā)動機工作時產(chǎn)生的熱量帶走并釋放到空氣中，如果該系統(tǒng)散熱容量出現(xiàn)減少現(xiàn)象或發(fā)動機產(chǎn)生熱量過多，就會造成水溫過高，該問題出現(xiàn)的主要原因有以下幾個方面：

第一點，冷卻系統(tǒng)內(nèi)冷卻液不足，散熱容量較小，造成水溫過高。第二點，散熱器水管不暢通，內(nèi)部水流動較遲緩，熱量交換受到影響，同時散熱器散熱容量變小，很難及時將發(fā)動機熱量釋放到到空氣中，進而造成水溫過高。第三，冷卻系統(tǒng)內(nèi)部有水垢存在，在一定程度上阻礙了熱量交換而造成的散熱容量減少，或者散熱器表面過臟使熱量難以釋放到空氣中，從而造成水溫過高。第四，冷卻水變質(zhì)，熱量交換的介質(zhì)遭到破壞，減少了散熱容量，從而造成水溫升高。第五，皮帶打滑導致熱量交換不到位，從而造成水溫過高。第六，節(jié)溫器功能不正常，打開位置過小導致水流相對較少，熱量交換速度較慢，從而造成水溫過高。第七，冷卻風扇及線路發(fā)生故障，水溫傳感器或風扇葉片發(fā)生故障等，造成風量較小,散熱器難以將適當?shù)臒崃酷尫诺娇諝庵校斐牲c火時間不準確，發(fā)動機產(chǎn)生過多熱量，進而造成水溫過高[2]。第八，氣缸墊漏氣沖缸，水道內(nèi)有高溫氣體進入，從而造成水溫過高。

3 故障檢修過程

因為導致水溫過高的因素有很多，一些因素通過觀察就可以發(fā)現(xiàn)，而部分因素就需要用相關設備來檢測才能夠發(fā)現(xiàn)，所以對汽車維修時一般采用外觀檢測以及壓力試驗檢測等多種措施有效結合的方式來尋找和確定故障原因。

第一步，當車主講到存在水溫過高現(xiàn)象時，維修人員先行確定冷卻水充足，散熱器無臟污附著，不存在滲漏和水垢等問題。第二步，對冷卻風實際狀況進行檢查，由于通風良好，先讓冷卻風扇停止工作，點火開關關閉后，檢查發(fā)現(xiàn)冷卻風扇平滑運轉(zhuǎn)狀況正常，不存在卡清現(xiàn)象。進行啟動檢查時，冷卻風扇運轉(zhuǎn)正常。冷卻風扇有高低速檔之分，當水溫達到規(guī)定數(shù)值時冷卻風扇就會啟動高速檔，而啟動空調(diào)后也冷卻風扇也會進入高速檔，這個時候風聲和風量手感適當。這表明冷卻風扇及其繼電器，還有水溫開關工作狀態(tài)均正常。水溫表顯示數(shù)值與實際水溫一致，通過電腦對水溫檢測，顯示檢測結果與實際水溫相同，對其相關導線檢查后，未發(fā)現(xiàn)松脫現(xiàn)象，表明冷卻風扇線路和相關元件處于正常狀態(tài)。

第三步，確認冷卻系統(tǒng)控制電路正常后，充分冷卻水箱，將水箱蓋打開，觀察啟動后加速試驗，發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高后水泵泵水量隨之增強，表明水泵工作狀態(tài)正常，不存在異常水泡，也不存在沖缸現(xiàn)象。用手對水箱上下水管進行觸摸,水箱上下溫度基本一致，表明水箱沒有堵塞現(xiàn)象。為慎重起見,維修人員將水箱拆卸并進行清洗工作。同時還將節(jié)溫器拆卸下來進行進一步檢查，將節(jié)溫器放在熱水中，水溫達到85℃左右時開始啟動，發(fā)現(xiàn)達到維修手冊相應說明要求：此凱越車節(jié)溫器在 87℃水溫環(huán)境中能夠?qū)崿F(xiàn)正常開啟。慎重考慮后，維修人員為該車更換一個新節(jié)溫器。

第四步，對發(fā)動機電控系統(tǒng)檢查表明，其工作狀態(tài)正常，沒有故障代碼出現(xiàn)。同時發(fā)動相工作狀態(tài)平穩(wěn)，不存在異常情況。維修人員檢查點火時間，怠速時利用點火時間檢查燈，在10℃到15℃之間，加速反應正常，無過遲問題。除此之外，對皮帶檢查表明，不存在打滑老化問題并且松緊程度合理。慎重考慮后，維修人員根據(jù)維修手冊相關要求對其進行重新調(diào)整。

第五步，對以上各項進行檢查后，并沒有找到故障具體位置，維修人員就進行路試，在市區(qū)主干道試車，車速在80公里每小時以內(nèi)，并未出現(xiàn)故障，而且隨車檢測儀表明水溫正常，但當維修人員在高速路上速度提升到100公里每小時以上后，5分鐘未到，發(fā)動機水溫指針就升高至接近紅線部位，馬上停車進行檢查，發(fā)現(xiàn)水箱上下冷卻溫度有較大差異，同時風扇持續(xù)處于高速檔轉(zhuǎn)動狀態(tài)，而排氣管并沒有發(fā)紅現(xiàn)象，排氣溫度與正常溫度基本一致，判定不存在點火時間過遲問題。

第六步，該凱越汽車在高速行駛時出現(xiàn)水溫過高現(xiàn)象，經(jīng)過以上檢測，可以將散熱系統(tǒng)在高速高溫下散熱性能不好情況排除，初步判定汽車在高溫高速行駛時泵水量不足，而導致水溫過高，該故障應是水泵自身問題引起的。

將水泵拆卸下來，檢查發(fā)現(xiàn)水泵葉輪上一個葉片有較大殘缺，于是更換一個新水泵，然后再次試車，汽車一切狀態(tài)恢復正常。最終斷定是水泵質(zhì)量問題而引起的故障，一個葉輪葉片斷裂，造成水泵泵水功能減弱,當發(fā)動機工作過程中，相對負荷不高的情況下，水泵泵水量能夠滿足發(fā)動機散熱需要。而高速行駛時發(fā)動機負荷相對增加，就有了更大的散熱需要，但水泵一個葉片不能正常工作，導致水泵泵水量跟不上，冷卻系統(tǒng)不能將發(fā)動機產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，最終導致汽車在高速行駛時水溫過高。

4 結論

從整個故障檢測維修過程來看，該故障發(fā)生位置尋找難度大，如果沒有將水泵拆卸下來，幾乎不能確定故障具體部位，在對水箱水流進行檢查過程中，難以看出其與正常狀態(tài)時水流有什么區(qū)別，但在維修人員的謹慎處理下，把冷卻系統(tǒng)其他所有部件進行全面排查，才將水泵故障最終確定。