发动机冷却系统的检修与故障分析.doc
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1、课题名称发动机冷却系统的检修与故障分析课 题 工 作 内 容随着汽车工业的不断发展,越来越多的家庭拥有了属于自己的小汽车。在汽车给人们生活带来方便的同时,一些汽车故障也给人们带来了无尽的烦恼,有些故障就是因为发动机冷却系统异常导致发动机不能正常工作而造成的。本文将重点从发动机冷却系统的检修与故障分析入手,着力解决发动机冷却系统的问题,为人们排忧解难。拟写此论文的工作过程:1 由指导老师讲解关于毕业论文的写作要求、注意事项等;2 确定指导老师,选定论文题目;3 到网上、图书馆及教科书上收集相关的论文素材;4 着手写开题报告及任务书,经过指导老师批改后,开始下一步工作;5 进行论文的初期拟写;6
2、指导老师进行论文初期检查,根据课题内容进行审核,通过后进行下一项;7 再一次修改论文,检看有哪些不足之处,及时整改;8 指导老师进行中期检查;9 再一次修改论文,定稿后,交由指导老师评阅;10最后做好相关的准备,进行论文答辩。指标要求指标要求: 1详尽说明汽车发动机冷却系统的种类、结构、组成及其工作原理,让读者对其有更深入的了解; 2介绍相关检修工具的使用方法; 3注意检修过程中的安全措施,防止发生意外事故; 4详细说明发动机冷却系统的检修过程与故障分析方法。 论文说明书的撰写 1.毕业论文说明书按学院规定的撰写格式、要求和纸张格式装订成册,内容顺序为:封面、中英文摘要、目录、说明书正文、参考
3、文献、小结、封底。 2.论文说明书相关资料的引用必须有根据,不能自己胡编乱造,要有说服力。 3.说明书要求章节分明,层次清楚,文理通顺,图表、简图规范、清晰。进程安排1、根据毕业课题任务,收集、阅读整理有关资料; 1周2、拟订并确定设计方案; 3周 3、编制有关表格,绘制有关示图; 1周 4、编写说明书,整理并完成毕业(设计)论文,制作答辩幻灯片; 3周5、毕业(设计)论文审阅、评阅、答辩。主要参考文献1、蔡兴旺汽车构造与原理(上册 发动机)机械工业出版社,20092、李全利汽车维修北京大学出版社,20053、蔡兴旺,付晓光汽车构造与原理实训第2版机械工业出版社,20094、张子波汽车故障诊断
4、技术机械工业出版社,20095、代洪,吴东平汽车发动机构造与维修化学工业出版社,2009起止日期2010年10月13 日 2010 年12月10日系(部)盖章: 教研室主任(签字): 年 月 日 年 月 日发动机冷却系统的检修与故障分析摘要:随着人们生活水平的提高,汽车走进了千家万户,在给人们带来方便的同时,一些汽车故障也给人们带来了不尽的烦恼,在众多故障中发动机故障占了很大的比重,而发动机故障又是以冷却系统故障为甚。本文就从冷却系统入手论述了发动机冷却系统的作用、类型与组成、工作原理、维护与保养,并通过发动机冷却系统的故障现象,做出相应的分析,最终通过技术手段使故障得到排除,随着汽车电控技术
5、的发展,冷却系统也开始使用电控技术,最后本文就对电子控制发动机冷却系统作了介绍。关键词:冷却系统;保养;故障分析;排除故障;电子控制Abstract: With the improvement of living standards, car went into the household, bring convenience to people at the same time, some car trouble also gave rise to endless trouble, engine failure in many failures accounted for a very la
6、rge proportion of the engine cooling system failure and failure is staggering. This article discusses the cooling system of the engine cooling system to start the role, type and composition, working principle, care and maintenance, and through the engine cooling system fault phenomenon, make the app
7、ropriate analysis, and ultimately through technical means to make the fault is removed, along with the automotive electronic control technology, the cooling system have begun to use electronic control technology, the final paper to the electronic control engine cooling system was introduced.Keywords
8、: Cooling system; Maintenance; Failure analysis; Troubleshooting;Electronic control目录1冷却系统的作用 32冷却系统的类型与组成 3 2.1冷却系统的类型 3 2.2冷却系统的组成 32.2.1散热器32.2.2冷却风扇42.2.3冷却水泵42.2.4节温器52.2.5冷却液介质52.2.6冷却液温度传感器53冷却系统的工作原理 6 3.1小循环 6 3.2大循环 6 3.3大小循环同时运行 64冷却系统的维护与夏季保养 6 4.1冷却液 64.1.1防腐蚀功能74.1.2防穴蚀功能74.1.3高沸点功能74.
9、1.4不产生水垢,不起泡沫74.1.5防冻功能8 4.2气缸水套 8 4.3冷却水泵和节温器 8 4.4散热水箱和冷却风扇 9 4.5夏季保养 94.5.1确保冷却系统效能良好94.5.2时刻关注冷却液温度105冷却系统的常见故障及排除方法 10 5.1冷却系统水温高的原因分析105.1.1冷却液的检查105.1.2散热器的检查和维修115.1.3风扇的检查125.1.4气缸垫的检查125.1.5水泵的检查125.1.6节温器的检查125.1.7点火正时的检查125.1.8其他可能导致发动机冷却液温度的原因13 5.2冷却液流失135.2.1冷却液的外渗145.2.2冷却液的内渗14 5.3节
10、温器损坏15 5.4冷却系统的“困气”166电子控制发动机冷却系统16 6.1控制系统组成示意图17 6.2冷却系统布局图与冷却液分配单元图17 6.3温度调节单元18 6.4温度调节单元在各工况时的状态186.4.1发动机冷起动、小负荷时186.4.2发动机全负荷时19 6.5带电子控制冷却系统的发动机控制单元与系统工作原理196.5.1带电子控制冷却系统的发动机控制单元196.5.2输入与输出信号206.5.3基本工作原理206.5.4开暖风时的控制206.5.5两个冷却液温度传感器(G62和G83)及散热风扇控制206.5.6温度调节单元F265的控制21结论 22参考文献 22致谢 2
11、31冷却系统的作用冷却系统的作用是对在高温条件下工作的发动机零件进行冷却,带走引擎因燃烧所产生的热量,使引擎维持在正常的运转温度范围内。2冷却系统的类型与组成2.1冷却系统的类型汽车发动机常见的冷却方式有两种,即水冷却和风冷却。以空气为冷却介质的冷却系称为风冷系;以冷却液为冷却介质的冷却系称为水冷系。不论采用何种方式冷却,正常的冷却系统必须确保发动机在各种行驶环境都不致过热。汽车发动机,尤其是轿车发动机大都采用水冷系,只有少数汽车发动机采用风冷系,所以本文就以水冷系为例进行论述。2.2冷却系统的组成水冷却系主要由散热器、冷却风扇、冷却水泵和节温器等组成。2.2.1散热器(图1)散热器由上水室、
12、散热器芯和下水室等组成。主要作用是将水套中流出的热水分成许多股小水流,以增大散热面积,加速冷却液的冷却。流过散热器的冷却液温度可降低1015。为了更好更快的散热,散热器一般用铜和铝制成,另外在散热器后加装冷却风扇与之配合工作。图1 散热器1-上水室 2-散热器进水管 3-散热器芯 4-冷却管5-散热器片 6-散热器出水管 7-下水室 8-放水开关 9-散热器盖2.2.2冷却风扇(图2)冷却风扇是配合散热器散热的,当风扇旋转时,吸进空气,使其通过散热器,以增强散热能力,加速冷却液的冷却,达到散热目的。在起初,采用硅油液力离合器来传递动力驱动风扇的转动,但由于其准确度低,逐渐被电动风扇所取代。因为
13、电动风扇直接由电动机驱动风扇,不用发动机作为直接动力源,而是使用蓄电池的电能,所以其转速与发动机转速无关。只在冷却液温度超过一定值时才开始工作,所以电动风扇无动力损失,构造简单,总体布置方便,为大多数现代轿车所使用。图2 电动风扇1-电动机 2-护风罩 3-风扇叶片4-风扇框架 5-继电器 6-温度传感器(开关)2.2.3冷却水泵(图3)发动机的冷却由冷却液的不断循环来实现的,而强制冷却液循环的部件就是冷却水泵。发动机上常用的水泵是离心式的,它的泵轴一端连接皮带轮,由发动机的曲轴提供动力,水泵的转速可根据发动机的转速进行变化,从而实现冷却液循环速度的变化。图3 离心式冷却水泵1-水泵壳体 2-
14、水泵轴 3-叶轮4-进水管 5-出水管2.2.4节温器(图4)要说冷却水泵是用来让冷却液循环,那么节温器就是来控制冷却液流动路径的阀门。它能根据发动机冷却液温度的高低,打开或关闭冷却液通向散热器的通道,使冷却液在散热器和水套之间进行大循环或小循环,调节冷却强度,保证发动机在最适宜的温度下工作。图4 蜡式节温器的构造1-支架 2-主阀门 3-推杆 4-石蜡 5-胶管 6-副阀门 7-节温器壳体 8-弹簧2.2.5冷却液介质冷却液是发动机冷却系统中最重要的工作介质,汽车常用的冷却液有水及加有防冻剂的防冻液。现代轿车普遍采用防冻液,以提高冷却液的防冻和防沸的能力。防冻液的种类很多,不同的防冻液有不同
15、的凝固点和沸点,可以根据发动机使用环境进行选择。有的防冻液还添加有防锈剂、泡沫抑制剂等,有利于减轻冷却系统锈蚀和冷却液泡沫的产生,提高冷却效果。2.2.6冷却液温度传感器在现代汽车中,冷却液温度传感器一方面作为一个感应信号传入控制电脑,以便对发动机的喷油、点火等进行最佳控制,另一方面显示冷却液温度及用来控制电动风扇的运转等。常见的冷却液温度传感器是热敏电阻式的。图5 热敏电阻式冷却液温度传感器3冷却系统的工作原理现代汽车发动机冷却系水路大致相同,在水泵的强制循环下,冷却液进入各缸周围的水套中,带走发动机产生的热量,流经位于气缸盖出水处的节温器处,由节温器控制进行小循环还是大循环,进入大循环的冷
16、却液再经散热器把热量带到大气中。通过这样不断地循环,以保持发动机在最适宜的温度下工作。3.1小循环当发动机冷却液温度低于85时,节温器主阀门关闭,副阀门打开。冷却液流经水泵增压后,冷却液从水套壁周围流过并从水套壁吸热而升温,然后向上流入气缸盖水套,从气缸盖水套壁吸热之后流经节温器,经小循环通道返回发动机机体水套,进行小循环。3.2大循环当发动机冷却液温度上升高于105时,节温器主阀门完全开启、副阀门关闭。冷却液经节温器及散热器进水软管流入散热器,在散热器中,冷却液向流过散热器周围的空气散热而降温,最后冷却液经散热器出水软管返回水泵,进行大循环。3.3大小循环同时运行当发动机冷却液温度处于大、小
17、循环的温度范围内(85105)时,节温器主阀门和副阀门都部分开启,冷却液大、小循环都同存在,以调节发动机温度基本稳定在最适宜的工作范围内。4冷却系统的维护与夏季保养汽车发动机的冷却系统是保持发动机正常工作的重要部件,如果发动机冷却系统的维修率很高,就会引起发动机其他部件的损坏,使发动机的整体工作能力受到影响,因此,汽车发动机冷却系统的维护与保养就显得尤为重要。要想正确维护发动机的冷却系统,首先应了解常用的水冷式发动机的主要部件: 4.1冷却液冷却液是指清洁的软水,不是什么水都可以当作冷却液的,越娇贵的车对水质的要求越高。比如,清澈的泉水,虽然清澈,看起来也干净,但泉水中含有大量的矿物质,如果加
18、入发动机的冷却系统中,就会产生大量的水垢,影响冷却系统正常作用的发挥,可见,冷却液水质的好坏是相当重要的, 目前市场上常见的乙二醇型的冷却液是在软化水中按比例添加防冻剂乙二醇,配以适量的金属缓蚀剂、阻垢剂、泡沫抑制剂等添加剂进行科学调和而成,达到冬季防冻、夏季防沸、且能防腐蚀、防水垢等作用。另外,不同种类的冷却液不能够混用,因为有的冷却液以胺为基础,有的冷却液以氮为基础。若这两种不同配方的冷却液混用,经过循环使用的冷却液会产生白色的结晶体,使冷却液变得像石灰水一样,冷却系统将不能正常散热。4.1.1防腐蚀功能发动机冷却液在工作中要接触多种金属材料,如果它对金属有腐蚀性,就会影响发动机正常工作,
19、甚至造成事故。为使发动机冷却液有良好的防腐性,要保持冷却液呈碱性状态,冷却液PH值在7.511.0之间为好,超出范围将对金属材料产生不利影响。合格的防冻液都有一组优良持久的缓蚀剂,通过各种试剂与金属达到一种平衡,在金属表面形成保护膜。并且可以把循环系统中原有的腐蚀产物与机体剥离下来,防止它继续腐蚀机体。试验证明,合格的防冻液对金属的腐蚀要比水小50100倍。4.1.2防穴蚀功能穴蚀是腐蚀的一种,它的腐蚀原理是由无数个气泡打击金属所致。穴蚀在发动机里破坏性极大,穴蚀主要有两个位置,一个是在缸套的外部,即缸套与防冻液的接触面上;另一是循环水泵泵体上。如果拆开水泵发现泵体上有很多麻点,这就是穴蚀的现
20、象。穴蚀是冷却系统的大敌,一种优质的防冻液必须具有优良的防穴蚀能力,以延长发动机的寿命。4.1.3高沸点功能驾驶员在运行中最讨厌的一件事就是水箱开锅,有的驾驶员还因此被烫伤。一种优质的防冻液应具备良好的防开锅性能,这就要求它有一个高的沸点。现在防冻液的沸点一般要大于105。所以合格的防冻液比水难开锅,如果使用的防冻液开锅,要认真的检查一下机械方面的故障,如水泵是否正常工作,节温器是否灵敏等。4.1.4不产生水垢,不起泡沫水垢对发动机冷却系统的散热效果影响很大,在水箱内产生水垢,会影响散热器的散热效果,导致水温升高开锅。试验表明,水垢的导热性比铸铁差得多,比铝就差得更多。所以,冷却液在工作中,应
21、不产生水垢。发动机冷却液如果产生气泡,不仅会降低传热性,加剧气蚀,同时还会造成冷却液溢流而损失。所以冷却液的防垢和抑制泡沫功能也很重要。许多驾驶员在夏季将防冻液放掉而加人自来水,自来水中有许多的矿物质,在加热蒸发后,这些矿物质结成水垢沉积在金属表面。水垢形成后,使导热效果不良。它危害的是缸套外壁。由于燃烧产生的热不能及时传给冷却液,使缸套温度升高,缸套与活塞的配件调整间隙不当,造成缸套与气环的擦伤磨损,严重时会将活塞卡死,对发动机有致命的危害。4.1.5防冻功能一种防冻液具备防冻功能是理所当然的,防冻液的冰点是可以调整的,这是按不同地方、不同的使用温度确定的,用乙二醇配制的冷却液最低可在-70
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