汽车发动机冷却系统故障诊断方法

王世强

摘 要：近几年，汽车所出现的交通事故率不断提高，因此人们对汽车质量安全问题的重视程度也不断提高。而汽车发动机作为汽车诸多零部件中最为重要的部件，特别是发动机冷却系统，如果发动机冷却系统出现故障问题，会严重影响到汽车的行驶安全。因此，汽车的日常的维修保养中，必须要高度重视发动机冷却系统的故障诊断和维护。本文针对汽车发动机冷却系统常见的故障问题，进行诊断以及维修保养方面的探讨，以此总结故障诊断和维修经验。

关键词：汽车发动机冷却系统;故障診断;维修保养技术

1 引言

汽车冷却系统的功能是将发动机的热量及时散发出去，使发动机在最适宜的温度下工作。发动机冷却液温度过高会使润滑油的粘度降低，各摩擦副润滑油的数量就会减少，导致发动机各部件的摩擦损失加剧。当冷却液温度过低会使润滑油的粘度变大，流动性变差，同样不利于各摩擦副的润滑，从而降低了发动机的动力输出，影响了发动机的机械效率。理想的汽车冷却系统既要达到发动机冷却的需要，又要减少热量损失、减少能耗，使发动机在保证良好动力性基础上具有更优的节能效果。

2 冷却系统工作原理

当前的汽车发动机主要使用水冷、风冷2种冷却方式，封闭式强制水冷循环系统的应用更加广泛。整个水冷系统主要包括水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱等部件。主要原理是通过水泵加速冷却液的循环，利用汽车行驶产生的自然风或者风扇来冷却散热器中的冷却液，有效冷却发动机。水冷系统在运行中会根据发动机实际温度值，及时调整循环路线以及循环方式。要想让发动机温度迅速升高，只让冷却液在引擎内循环即可，这种循环方式也被称为“小循环”方式。一旦冷却液温度超过了80℃，节温器就会自动关闭小循环通路，引擎内部的冷却液进入散热器中，经过散热器散热处理之后，通过水泵将其输送至缸体的水套中，这种循环方式常被称为“大循环”。

3 汽车发动机冷却系统故障

3.1 运转时的温度过冷

一旦发动机的运行温度低于65度的水温，就属于过冷运转范畴。冷却系统之所以出现过冷运转的问题，其主要原因是在于冷却水过早地进入大循环系统，从而消耗了热量，造成气缸内出现低温度，对于汽车过冷运转问题，一般存在三种的检测方法。一是检测冷却水的降温速度，同时对比正常的水温情况，如果水温下降得较快，这表明已经存在过冷运转问题。二是检测散热器的水体温度，将数字式温度计传感器插入到水箱中，检查水箱内的水体温度，然后再测试水箱外的温度，通过对比来比较散热器的水温与水室的水温，也可以判断汽车过冷运转的问题。三是拆开节温器，检查判断其是否存在过冷运转问题。

3.2 发动机升温及降温过快

发动机冷却系统存在故障将对发动机的升温及降温造成影响，骤然的升降将对发动机寿命及其经济性造成影响。在冷却系统的机械方面表现为节温器开启、闭合失灵，冷却液长期处于大循环，发动机升温速度较慢。发动机冷却液的传感器出现不良工作状况，信号收集及发射不能及时形成闭环，散热风扇、怠速等问题出现，造成发动机升温及降温速度过快。

4 诊断汽车发动机冷却系统故障及维修保养技术

4.1 基于数据的智能模式识别方法

采用人工智能算法，主要有人工神经网络、故障树、支持向量机等方法，比如采用故障检测和故障隔离的诊断流程，以模型和数据的手段进行诊断。还可以基于故障检测、故障识别和故障分析的流程，运用故障采集技术、故障特征提取和识别，通过人工智能算法建立精准的发动机冷却系统故障数学模型，进行大量样本数据的处理，全面描述故障类型，实时数据传播，提升精确性。其中在于数据处理和智能识别，实现基于数据的冷却系统故障诊断。比如应用PCA统计学技术对数据进行降维，利用决策树算法进行诊断，达到减少变量、消除数据冗余的目的，其准确率能够提升3%。卡尔曼滤波也是重要诊断方法，其优势在于抗干扰能力强，系统弹性好能够实现最优估算。此外还有遗传算法模式，模拟自然界进化以求得最优解，以消除不相关和冗余特征。比如SVM的故障诊断方法，在64个信号变量中筛选特征变量，该方法的优势在于可以有效节约传感器成本，提升故障诊断的准确率。

4.2 冷却系统重点设备维护

冷却液是冷却系统的关键，在选用过程中以清洁方便的软水为主，另外还需要添加防冻液与添加剂，目前乙二醇型冷冻液成为我国汽车防冻剂的主流产品，实现防腐、防水垢及低成本需求。在冷却液的选择过程中，对其防腐性、防冻性、高沸点进行关注，尤其在选择中必须注重防水垢的功能性。冷却液需要及时进行更换，过期、低劣的冷却液将对冷却系统造成影响，检查冷却液是否存在絮状、沉淀等问题，及时进行更换及补充，防止水箱出现锈污与水垢，保证散热功能发挥，实现冷却系统大小循环的健康。

5 结束语

总而言之，随着当前社会经济的快速进步，汽车行业在我国实现了飞速发展，汽车保有数量在快速增长，人们对于汽车性能的要求越来越严格，尤其是作为汽车核心部件的发动机。而冷却系统是汽车发动机非常重要的环节，因此相关维修人员必须要充分掌握专业维修知识，这样才能充分保障汽车运行的安全性以及安全效率。

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