客车发动机冷却系统常见故障及维护

2021-11-22曹新立张菊梅

客车技术与研究 2021年5期

曹新立，张菊梅

(宇通客车股份有限公司，郑州 450000)

目前公路客车普遍采用柴油机作为动力源，其冷却系统通常采用闭式强制循环冷却方式[1-3]，开发新产品时，整车厂都会对车辆的冷却能力进行评估，一般是参照GB/T 12542—2020[4]或整车厂内部试验规范进行车辆的极限工况试验，如发动机最大扭矩/转速工况、发动机额定功率/转速工况，以及车辆使用中的常用工况，如高速工况、熄火浸置工况、模拟山路工况、发动机怠速工况等试验。在车辆使用的过程中，影响冷却系统的主要因素可总结为风、水、电：风指通过散热器的冷却空气，水指冷却系统的防冻液，电指冷却的电控系统。冷却系统的零部件发生故障或维护不当，会造成发动机过热或过冷的常见故障。

1 冷却系统常见故障及处理

1.1 发动机过热

1) 故障现象。在车辆运行过程中，若同时发现以下情况时，则可确定发动机过热[5]：水温表显示已经超过警示的红线，且长时间没有回调，同时伴有冷却液的温度指示灯出现报警，发动机限扭，加速不良，冷却液沸腾等。

2) 原因分析。一般情况下导致发动机过热的原因包括：冷却液泄漏或不足、风扇或水泵皮带打滑或断裂、散热器芯子外堵塞、风扇故障、风扇离合器故障、冷却系统控制器故障、冷却水泵堵塞或者损坏、散热器芯子内堵塞、节温器故障、发动机故障等。

结合车辆运行中故障发生时车辆的异常情况做初步判断，如为发动机温度突然过高报警，一般为风扇异常、节温器失效、水泵失效或冷却液严重泄漏所致；如为发动机经常性温度偏高过热，一般为冷却系统冷却能力下降或发动机工作异常[6-8]。

3) 故障处理。一般可采取以下措施：

(1) 检查膨胀水箱中液位，确认发动机冷却液是否不足；检查车辆下方是否有冷却液泄漏，冷却管路是否有破损，各管路固定管夹是否有损坏或丢失。

(2) 检查风扇或水泵皮带是否有啸叫、跳动大的情况，以判断是否断裂破损；检查发动机水泵工作是否正常，运转时是否有异响；检查风扇叶片是否有损伤。

(3) 检查发动机机油颜色是否异常，液位是否有增加。

(4) 检查散热器芯体表面，清除表面杂物，用压缩空气清理散热器芯子杂物及灰尘；检查散热器芯体散热管及散热带倒伏情况，对于散热管膨胀变形、渗漏、散热带倒伏严重的散热器进行更换。

(5) 检查风扇离合器工作是否正常。

① 对于电磁风扇离合器：a.检查轴承噪声。转动风扇离合器或扇叶，听风扇运转时有无异响，有异响更换轴承或离合器总成。b.测量吸盘间隙。用塞尺测量吸盘间隙，间隙应小于0.9 mm，如大于0.9 mm 则更换吸盘或调整间隙。c.检查离合器电磁线圈是否正常，接通电源吸盘是否正常吸合。

② 对于硅油风扇离合器：a. 检查离合器是否有破损、漏油情况，离合器运转是否有卡滞、松旷。b.检查离合器感温圈是否脱落、损坏。

(6) 检查控制器工作是否正常，温度设定是否合适；或拆卸节温器，检查节温器是否有损伤，工作是否正常。

(7) 放掉冷却系统防冻液，检查防冻液中是否有杂质、异物等；或拆卸散热器，检查散热器水室中是否有杂物造成散热器芯体内堵塞。

(8) 检查发动机缸盖螺栓是否松动，缸垫是否破损[9-10]。

1.2 发动机过冷

1) 故障现象。客车在行驶过程中，发动机的动力持续降低，且水温表显示温度一般在80 ℃以下，油耗增加，即可确定发动机过冷。

2) 原因分析。发动机过冷的原因一般有：风扇离合器控制器故障、风扇离合器故障、冷却液温度传感器故障或是节温器故障等。

发动机过冷主要发生在寒冷季节，特别是没有安装风扇离合器的车辆，发动机节温器在大循环关闭时，并不能完全封闭大循环，会有一少部分的冷却液通过节温器进入大循环，如果没有风扇离合器断开风扇的动力传递，也没有安装保温帘，部分加装的发动机余热加热器开启过早等，都会造成发动机温度偏低的情况。

3) 故障处理。除在寒冷区域运行的车辆建议加装风扇离合器或者冬天加装通风格栅或保温帘，以加快发动机温度提升外，还可以采取以下措施：

(1) 检查水温表显示是否正常。车辆启动后，如水表显示持续无变化，检查发动机温度传感器是否正常，如有异常，更换温度传感器。

(2) 检查风扇控制器工作是否正常。一般情况下，温度控制器出现异常时，控制器默认为接通状态，使风扇离合器处于结合状态。在检查风扇控制器时注意先弄清控制器的控制策略，是单独对发动机冷却系统水温进行控制，还是同时对发动机的进气温度进行控制，以避免误判。

(3) 检查风扇离合器是否卡死处于常结合状态。

(4) 检查节温器状态。拆下节温器，检查节温器是否卡死或有异物造成节温器无法复位[9-11]。

无论发动机过热还是过冷，采用由简单到复杂的操作进行排查，最终锁定故障原因。

2 客车冷却系统维护保养

冷却系统能否正常工作和日常维护关系密切。在车辆日常维护中，需定期对冷却系统进行检查、维护，避免冷却系统功能异常，影响车辆的正常运行。

2.1 液位及膨胀水箱检查

冷却液液位通过膨胀水箱的观察孔或玻璃管查看。检查冷却液液面高度时，需将客车停在平坦的地面上，关闭发动机，待冷却后再检查液面高度。不足时需要及时添加。

膨胀水箱在冷却系统有调节冷却系统压力、排除冷却系统空气、调节水泵进水口压力的作用，并能够储存补充一定量的冷却液。检查时注意膨胀水箱是否有开裂、渗漏情况，检查压力盖压力阀是否正常，溢水孔是否畅通等。

2.2 散热器检查维护

散热器是冷却系统的关键零部件，使用过程中易被杂物堵塞，从而降低散热冷却能力，应定期开展清理工作。一般推荐每一个月做一次基本清理：保持发动机怠速，使用高压气从散热器的进风面往另一方向吹，可将灰尘吹出；对于路况较差的地区，应缩短清理的周期，一到两周清理一次。清理散热器芯体时，喷嘴距离散热器芯子距离和压缩空气压力的对应值如下：300 mm→3～5 MPa，500 mm→5～8 MPa。

散热器芯体清理注意事项：

1) 日常清理时不允许用水冲洗，以防止灰尘遇水吸附在散热芯子上，否则清理更加困难。

2) 吹扫用空气压力不能过高，避免将散热芯子破坏或散热带倒伏。

3) 如散热带有少量倒伏，可用螺丝刀或钳子将其弄直，注意避免尖锐器具损伤散热管。如大量倒伏，则应更换。