发动机冷却系主要部件与维修

田谨思

摘要： 发动机由散热器，风扇，水泵，节温器等组成，发动机各部件的良好配合是保证发动机稳定工作的前提。本文给出了发动机零部件构成、故障检测及修理方法，对发动机零部件故障导致的发动机不工作进行判断排除，保证发动机稳定运行。

Abstract： Automobile engine is made up of radiator， fan， water pump and thermostat. The good coordination of engine's all parts is the premise to assure the engine's stable work. It was given the structure， faults detection and repair method in the paper. It excludes the error of the engine because of the faults of the parts. And it ensures the engine stable work.

关键词： 发动机;冷却系;零部件;故障检测

Key words： engine;cooling system;parts;faults detection

中图分类号：U464                                          文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2022）03-0088-03

0  引言

柴油冷却控制系统的故障可能会直接引起柴油发动机内的水温突然升高或水压降低，损坏柴油发动机[1，发动机冷却系应用最为广泛的是水冷系[2]。文中对柴油发动机的冷却控制系统的构造，零部件因热损耗原因造成的主要故障原因进行正确判断和分析排除，保证柴油发动机稳定正常运行。

1  冷却系的类型与主要部件

冷却设备传统机件系的机体工作性能功用主要的就是对整个发动机上的机体能够进行适当的热化和冷却，使整个发动机机体能够同时维持在温度要求条件下的范围内正常运行工作，使其驱动整机能够工作可靠并同时能够具有良好的高温空气散热动力性能稳定和实际使用运行经济性能等。根据所用风热冷却系统传热介质的不同又大致可以区分为低温风冷式和高温水冷加热风冷式。其中风热水冷式冷风热气零件冷却输送传统就是用于高温加热水汽零件作为主要输送传热介质，通过一个风热冷却系统水泵由整个冷却系统风扇快速带走，用于输送高温加冷空气热水零件的全部气体热量，再通过整个冷却系统风扇快速加热散发后再加热输送到比较高温度的大气。其中水热风冷式冷气热水零件冷却输送传统就是系以用于高温加热空气零件作为直接输送冷却水的传热介质，将以前用于整个发动机上的高温空气零件内部可以直接吸收的部分气体热量直接经过通风风扇散发后再加热输送到比较高温度的大气中。

水冷冷却系统就是柴油发动机普遍广泛使用的一种冷却风扇方式，具有自动冷却强度高、可靠、工作快和噪音小等诸多优点，在新型汽车柴油发动发电机上已经得到了普遍性的应用。其主要传动部件由汽车散热器、水泵、冷却水冷气套、风扇、节温器等部分组成。其中的工作原理主要是水泵利用电动车辆高速行驶时车内迎面来风气流对汽车散热器内部进行快速冷却，水泵将外部散热器内的机体内部冷却水直流进行快速加压后再经水泵送到内部轿车气缸体与外部汽缸体顶盖的冷却出水套内，吸收水泵送到汽车机体的全部冷却热量后，经水泵送到外部汽缸体内的顶盖内部冷却出水孔快速加热流回外部汽车散热器。汽车机体内部受热后的汽车机体内部冷却水在快速加热流过外部汽车散热器的内部冷却出水过程中，在外部冷却器和风扇的快速转动动力作用下，将送到机体内部热量不断地快速加热散发并直接送到车内高温大气中。汽车机体受热温度不断快速下降后的机体受热水和冷却液由内部水泵直流经水泵送回外部汽车散热器，又经水泵冷却后从水泵内部水孔抽出一定量的压力后再经送到新型汽车柴油发动机的内部冷却水泵制冷气动装套中。如此不断地对水进行快速吸热、散热，使冷却水液体在汽车发动机内部同时得以快速进行冷却。如图1所示。

為了确使单缸发动机能够保持一个适宜的实际工作环境温度，还分别设有电动百叶窗、节温器、风扇门和离合器等用于冷却水的温度控制调节驱动装置。此外还分别设有自动水温温度表或自动水温温度警示灯等各种指示水温装置。

2  水冷却系的主要部件

水冷却系统主要由散热器、风扇、水泵、节温器和冷却强度调节装置等组成。

2.1 散热器

散热器简称水箱制冷散热器，它分为水箱散热器或水箱，由上下水室和整个低温散热器芯三个部分直接组成，散热器的基本散冷系统功用主要是有效利用整个低温散热器的制冷面积不断增大将内部的热冷却水快速进行冷却。散热水箱的基本性能主要是由所有装在整个低温的水箱散热器内空气和所有装在整个高温的水箱散热器和冷却液之间的热进行快速的散热交换，从而对整个散热器和发动机内部的热进行快速分散冷却热和快速降温。散热器由上、下水室、散热器芯等三个部分直接组成。水箱散热器和冷却水由整个装在低温散热器上和装在下水室的整个低温加水器散热出口直接自动注入整个低温散热器和冷却系，并在系统内把整个散热器气缸盖紧紧地地盖住，进口管和出口排水管分别和整个散热冷却气缸盖的进水出口管和进口排水管和整个散热冷却水泵的整个出水进口管和出口排水管直接紧紧相连。水箱散热气缸盖的基本散热性能作用主要目的是有效防止封闭整个低温加水器散热出口，防止整个低温冷却液快速散热溅出，排除整个低温冷却液散热体系内部的多余水蒸气，平衡整个散热冷却系内的内部水蒸气压力。

散热器芯是柴油散热器的一个核心组成部分，起主要保护散热器的作用。它需要有利于足够的整体散热量和面积，保证它的热量从柴油发动机内部散发到周围的水和大气中。散热器芯一般是用薄的金属导热层和性能好的复合金属及其他合金材料制造的，包括热带管片式和散热管带式。

其中管片式散热器芯制造过程工艺较复杂而且成本也较高，较少使用。管式或带式冷却散热器芯是在冷却散热管和片式散热器芯带之间沿一个纵向散热间隔有序排列，散热器芯强度散热耐压能力强，制造过程工艺简单，成本低，提高系统散热效率能力，缺点主要是刚度大而不如一般管式或片式，一般多为小型轿车柴油发动机所广泛采用。

散热器盖一般是由一个空气补偿阀与两个蒸汽补偿阀组合而成的。

2.2 风扇

风扇主要安装于散热风扇、发动机的风扇外壳与散热风扇内部散热器之间，与风扇散热水泵同样采用了相同轴向的螺旋叶轮驱动。风扇将流经散热器的高温冷却液的热量散发到大气中，快速散热制冷风扇经过高速旋转之后的它会迅速转动产生一种具有轴向性的散热风力，使已经快速流过散热风扇内部散热器芯的内部附件空气量和水密度不断加大，加速散热风扇对已已流经快速流过风扇散热器芯的内部空气量和冷却水的快速散热风扇冷却。对于快速散热制冷风扇来说，要求它的内部出风量大、效率高，以及散热风扇内部振动与吹风声音中的噪声小，尽量减少散热风扇消耗掉的风扇发动机内部附件散热功率。

2.3 水泵

水泵一般直接安装在汽车柴油发动机上的主轴前端，与电动冷却风扇一起用冷却水泵上的带轮带动壳体进行同轴方向旋转进行驱动。水泵的内部驱动系统作用主要是将冷却液与泵进行同轴加压，使冷却水的内部冷却液在冷热水泵驱动系统内部可以逆着着循环的水方向进行流动。目前用在汽车专用柴油发动机上多数机型会选择采用两个叶片同轴离心式自动冷却冷热水泵，其泵体内部结构简单，尺寸小且体积小冷却排量大。例如当两个冷却水泵叶轮壳体同轴方向旋转的时候同时冷热水被叶片带动并经叶片同轴加压后再推动叶轮同轴旋转，在带动叶片内部离心力及其推动力的作用下将冷却水流向叶轮内部出水边缘，经冷却水泵带轮壳体同轴加压后再送往冷却水泵内部出水口，压水进入所有汽车需要冷却水的泵内部排水道。自然自动停止泵在水泵系统工作时并不等于所有妨碍水的冷却水在水泵进入汽车冷却泵排水道水泵系统之中自然自动停止或逆循环。

2.4 节温器

节温器的主要作用就是随汽油发动机输出负荷和缸内水温的变化大小，自动循环调节缸内进入汽油散热器的进入汽油散热冷却液的汽油散热输出流量和自动调节循环输送冷却液的线路，保证小型柴油发动机在一个温度适宜的汽油缸内实际温度下正常运行工作。目前，大多数小型柴油发动机都用的是直接采用蜡式驱动汽油汽水节温器，安装于小型汽油室内缸盖上的汽油出水口处。这种新型蜡式驱动汽油汽水节温器由汽油缸内缸外支架、石蜡、感应体、中心杆、橡胶润滑管和汽油缸内缸外弹簧等多个部分结构组成。由实际水温控制阀门的开启进行大小循环的控制。

2.5 冷却强度调节装置

冷却用水强度的自动调节操作方式主要有两种：一种方式是手动改变需要通过电动散热器的风扇空气量;另一种方式是自动改变需要通过电动散热器的风扇冷却的用水量。第一种调节方式主要是靠电动百叶窗和电动风扇上的离合器加热来自动完成的;第二种调节方式主要是靠风扇节温器加热来自动实现的。

3  冷却系的维修

3.1 散热器的破损检查与保养修理方法

散热器常见的壳体损伤腐蚀现象是含有堆积水垢、铁锈等金属杂质，形成散热管道内壁淤塞;造成冷却器导管与上下水室内壁焊接接缝部位壳体松脱导致漏水或造成冷却器导管内壁破裂造成漏水;上下水室内壁出现具有腐蚀性的斑点、小孔或者小裂缝，因壳体外伤或者损坏而造成漏水。散热器如有渗漏现象可用压缩气压试验表检测来进行检验，用高温压缩空气试验法仔细检查一下散热器壳体是否已严重受到腐蚀。采用更换不当或符合规定的更换散热器水箱盖、膨胀水箱、放水管等开关。分析水管是否淤塞或堵住，散热器渗漏不严重时可用镀锡法修复。当气缸上下水室之间有小孔洞孔或者有裂缝时时也可用开口补板或者封口修补的方法使用来进行修理。

3.2 水泵的日常检查与焊接修理

高压水泵的常见焊接损伤主要有高压水泵体焊接破裂，水泵驱动轴承的磨损和弯曲，叶片和轮片的焊接破裂，胶木密封垫圈与橡胶垫圈座的焊接磨损，橡皮件与水封件在变形后的老化，密封件与弹簧的绝缘弹力供应不足，皮带驱动轮毂与高压水泵支承轴的焊接松旷及间隙磨损，键槽轴的磨损，键或焊接销被应力剪断等。高压水泵体焊接破裂损坏可用高压铁堆电焊条焊或氧化电焊方法修理。螺孔螺纹孔径损坏有时可以直接扩大螺纹孔径，再直接攻击小螺纹。轴承孔松旷损坏超过轴承规定厚度可用铁堆镶嵌嵌套的方法氧焊修复，叶片和轮片孔径破裂损坏可用铁堆用氧焊方法修复孔径磨损或超过限时也可以采用镶套方法修复。水封、垫圈如零件不合用则损坏应及时换用更新件。

3.3 节温器的检查与更换

节温机失灵时发动机很快出现过热现象。检查时将进入节温器的水侵入到加温水，并逐步注入加热水以提高阀门水温，检查打开阀门的同时开启启动温度和开关阀门的自动提升温度情况。

3.4 风扇的日常维护检修

仔细进行检查整个高压风扇叶的转动零件，若同时发现风扇有任何叶片裂纹或严重的的折断，应及时予以进行皮带更换。对于所有连接整个高压风扇叶的转动零件叶片的风扇皮带重装铆钉如有任何叶片松动时则应立即检查予以及时进行皮带重铆。同时您也可用整个风扇叶片样板上的工具零件来仔细进行检查整个高压风扇叶的转动零件叶片与叶的相对旋转力和角度，即平面的相对方向倾斜度和旋转角度，每片叶的相对倾斜度与其大小之间应始终保持角度相等，否则不仅角度会严重直接影响整个高压风扇的旋转出力和风量。整个风扇转动叶片在其旋转后的角度如有任何变形，可在整个风扇叶片压模后的零件整体内板正或用风扇压力大的锤子敲正。将所有高压风扇分解后的所有风扇压模零件逐一安装进行日常检查如有任何叶片裂纹、破损或严重的或没有任何磨损，应立即检查予以及时进行更换。主要部件的检修图如图2所示。

4  冷却系的檢查、维护与调整

汽车在日常使用中，当汽车出现制动电流指示表不完全显示或未充电、发动机内部温度过高等异常现象时，首先就要检查制动皮带的松紧度。如果不完全符合要求，应立即松开手动调整后的螺母，改变整个发动机的固定位置后再加以手动调整。如果你的水泵散热出了这种故障，水泵的内部泵水循环压力就不断减小，影响水泵冷却水的内部循环水量流动，使水泵散热不好。如在检查一个泵水压力时，用你的手紧紧握住水泵散热器与冷却缸盖之间连接的两个出水口和橡胶胶套管，使水泵发动机由怠速逐渐地增加到高速，如果用手指能感到冷却水的循环流量也在不断加大也就证明这是水泵没问题，如果你用手对泵的水量加大没感觉，说明没有损坏明显是水泵并没有任何损坏之处，应立即拆卸后对水泵进行检修[3]。

把其他热水节温器直接安装放入水或安装在具有一个符合规定可以使用最高水温的大型燃气热水器的阀门升程容器中，检查大型热水器从阀门自动升程开始是否自动开启和完全自动关闭。对开启时的符合规定使用水温和最大温度热水阀门升程，应严格保证具有符合规定使用水温的数值，否则如有用户认为应及时停止更换其他热水节温器。散热器的清洗应在盛含苛性钠的水溶液池内，加热水煮25到30分钟后清洗，应进行密封试验。

5  结语

本文主要给出了各种发动机系统冷却液体系的主要零部件基本构成，主要是零部件的常见故障排除检测及及时维修排除方法。对各种发动机系统常见故障部件进行了及时检测与故障排除，是完成发动机系统构造与故障维修的重要一个组成环节部分。

参考文献：

[1]郭风泉.发动机冷却系常见故障的诊断与排除[J].现代农村科技，2018（11）：101-102.

[2]黄文.浅析汽车发动机冷却系的维修[J].大科技，2013（16）： 295-296.

[3]魏子栋.汽车发动机冷却系故障诊断与维修的分析[J].时代汽车，2020（20）：177-178.