1、活塞连杆组故障诊断与修复 任务要求 完成本学习任务后，你应该能：1.知道冷却系统的组成、结构及各部件的功能；2.分析冷却系统典型故障的主要原因；3.规范使用量具检测冷却系统的主要零部件；4.制定发动机冷却系统的检修方案，诊断冷却系统的典型故障。建议学时 任务描述 某上汽通用汽车维修站接收一辆科鲁兹轿车进厂维修，根据客户反映该车发动机冷车起动不久冷却液温度指示灯就亮，经维修业务接待员初步确诊为冷却液温度高，可能是冷却系统出现故障，需对冷却系统各零部件作进一步检查，以确定故障部位，便于维修或更换。发动机工作时，汽缸内的气体温度高达2500，若不及时冷却，会使零部件温度过高，受热膨胀过大，影响正常的
2、配合间隙，导致活塞“咬缸”、轴瓦“抱轴”、柴油机因柱塞卡死而“飞车”等严重事故；还会使发动机工作过程恶化，容易产生爆燃；零部件的机械强度下降；机油变质，润滑不良，零件磨损加剧等。最终导致发动机动力性、经济性、可靠性、耐久性及排放性能的全面下降。发动机工作温度过低，又会造成着火燃烧条件变差，起动困难；发动机工作粗暴；散热损失及摩擦损失增加；零件磨损加剧；CO及HC排放增加，排放恶化等；导致发动机功率下降及燃油消耗率增加。因此，冷却系统是保证发动机正常工作系统之一，一旦出现故障，要及时检修和排除。一、理论知识准备 1.冷却系统的功用 把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状
3、态下工作。2.冷却系统的形式 冷却系统按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷。风冷系统是把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置。水冷系统是把这些热量先传给冷却液，然后再散入大气而进行冷却的装置。由于水冷系统冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪声小，目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系统。发动机正常工作时，水冷却系统中的冷却液温度应保持在8090范围内。一、理论知识准备 3.冷却系统的组成及工作过程 冷却系统组成如图6-1所示。一、理论知识准备图6-1 发动机冷却系统组成图 3.冷却系统的组成及工作过程 冷却系统工作过程：发动机冷却液由水泵强制循环，分为两路，一路流经散热器冷却后，通过节温
4、器进入水泵进口，为大循环；另一路为直接通过节温器后流入水泵进口，为小循环。节温器装在水泵进口处，节温器阀门在87时开始开启，在102时全开。不管节温器打开还是关闭，小循环是常循环。电动风扇由热敏开关控制。风扇1挡，转速1600r/min，工作温度为9398，关闭温度为8893；风扇2挡（快速），转速为2400r/min，工作温度为105,关闭温度为9398。一、理论知识准备 4.冷却系统组件损伤形式及成因 发动机冷却系统组件损伤表现为发动机冷却液温度过高或过低等，这都将严重影响发动机的正常工作，甚至造成拉缸。冷却液温度过高，发动机易出现爆燃和表面点火，甚至引起活塞烧顶事故。高温使各运动零部件受
5、热膨胀过度，配合间隙发生变化，破坏正常工作状态;同时润滑油黏度下降和变质。冷却液温度过低，使燃油雾化不良，油耗增加，功率下降；同时激化缸壁“冷激”现象，加剧缸壁和活塞腐蚀与磨损。总之，发动机的工作温度过高或过低都会影响发动机的动力性、经济性、可靠性以及使用寿命。为了使水冷系统持久保持最佳温度范围，应经常对水冷系统各部件进行检查与维护。一、理论知识准备 5.冷却系统组件的检修方法1）散热器的检修（1）散热器的清洗。散热器的清洗，即清洗散热器的水垢，一般采用化学法，利用酸或碱类物质与水垢的化学反应，生成可溶入水的物质而将水垢清洗除去。清洗时，一般采用循环法，即先用酸性溶液洗涤，再用碱性溶液冲洗中和
6、，清洗时除垢剂以一定压力（0.01MPa），在汽缸体水套或散热器内循环。一般经35min后即清洗完毕。（2）散热器的检查。首先对散热器进行外观检查，散热器芯表面的散热片不得有较大面积的倒伏或脱落，散热器表面若有明显水垢，则可能是渗漏所造成的，应进行散热器密封性检测。一、理论知识准备 5.冷却系统组件的检修方法1）散热器的检修（2）散热器的检查。将检测仪（图6-2）安装到散热器上，用检测仪手泵对冷却系统加压到0.1MPa，观察检查仪上压力表的指示压力。当压力出现明显下降时，说明冷却系统存在渗漏部位，应予以排除。可将散热器浸泡在水中，如有气泡冒出，则表明该部位有泄漏。对于空气蒸汽阀的散热器盖可用专
7、用手动气泵检查；蒸汽阀开启压力应为0.120.15MPa，空气阀开启压力应为0.100.12MPa。冷却系统维修竣工后，应进行泄漏试验。系统内压力为0.13MPa时2min内压力应不降低；发动机在3000r/min时，随转速的变化冷却系统的压力不应改变。若压力随发动机转速的变化而变化，则说明压缩气体或燃烧室内的气体已进入冷却系统，若数次急速改变发动机转速可看到有冷却液从排气管排出，应检修汽缸体、汽缸盖裂纹及更换损坏的汽缸垫。一、理论知识准备 5.冷却系统组件的检修方法1）散热器的检修（2）散热器的检查。一、理论知识准备图6-2 检测仪 5.冷却系统组件的检修方法2）水泵的检修 常见损伤形式：水
8、泵壳体、卡环槽及叶轮破裂；带轮凸缘配合孔松动；水封变形、老化及损坏；泵轴和轴承磨损等。（1）水泵的检修。泵体和带轮应无损伤；壳与盖接合面变形若大于0.05mm，应予以修平。水泵轴无弯曲和轴颈无明显磨损；轴端螺纹无损坏。若轴承轴向间隙大于0.50mm、径向间隙大于0.15mm应更换。水泵叶轮的叶片应无破损；轴孔磨损过甚应鑲套修复。水封、胶木垫、弹簧等零件的磨损过大，应予更换。带轮毂与水泵轴应配合良好；泵轴孔磨损过甚应更换。（2）水泵装合后试验。水泵装合后，用手转动皮带轮，泵轴转动应无卡滞现象；水泵叶轮与泵壳应无碰擦现象。一、理论知识准备 5.冷却系统组件的检修方法3）节温器的检测 将节温器放在一
9、个充满水容器内加热，如图6-3所示。用温度表监测温度。AJR发动机冷却液温度为8587时，节温器阀门必须开启；冷却液温度约为105时，应完全打开，阀门最小行程为8mm。若不符合技术要求应更换。一、理论知识准备图6-3 节温器的检测 5.冷却系统组件的检修方法4）风扇的检修（1）风扇叶片的检查。风扇叶片出现变形、弯曲、破损后，应及时更换。由于风扇叶片变形、弯曲、破损后，破坏了风扇叶片原设计的角度，使其丧失平衡性能，不但影响散热器的空气流速和流量，还降低了散热器的冷却能力，甚至打坏散热器，加速水泵轴承、水封的损坏，还会大幅度地增加风扇的噪声。（2）电动风扇热敏开关的检查。发动机热态时，即使发动机已
10、熄火，风扇仍可转动。如果冷却液温度很高但风扇不转，应检查熔断器。若熔断器完好，则应停机检查温控开关，必要时检查风扇电动机的性能或更换有关部件。AJR发动机电动风扇热敏开关的检查方法：将电动风扇热敏开关放入加热的水中，用万用表测量，低速挡在水温达到9398时应能导通；当水温到8893时应断开。高速挡105应导通；9398时应断开。否则，应更换电动风扇热敏开关。一、理论知识准备 6.冷却系统过热故障现象及成因1）现象（1）运行中的汽车，冷却液温度表指针经常指在100以上，且散热器伴随有“开锅”现象。（2）发动机熄火困难。（3）汽油机易发生爆燃或表面点火，柴油机易发生工作粗暴。（4）活塞膨胀，发动机
11、熄火后不易起动。一、理论知识准备 6.冷却系统过热故障现象及成因2）原因（1）冷却液不足。（2）风扇皮带打滑或断裂；水泵轴与叶轮脱开。（3）点火时间或供油时间太晚；混合气太稀或太浓。（4）燃烧室积炭严重。（5）风扇电动机结合时机太晚。（6）汽缸盖衬垫太薄或缸盖接合面磨削过多。（7）节温器主阀门打不开或打开太迟。（8）散热器和水套内沉积的水垢、锈污太厚。（9）油底壳油面太低、润滑油黏度太低、润滑油变质。（10）汽车超载、爬长坡、天气炎热或在高原地区行驶。一、理论知识准备 1.实践准备 科鲁兹1.6L LXV发动机4台、干净的抹布、常用工具和专用工具各4套、G11防冻液原液以及维修手册等。2.技术
12、标准与要求（1）为了避免烫伤，发动机、散热器还热时，勿拆下散热器盖，防止液体、蒸汽喷出。（2）注意节温器上的温度标记为阀的开启温度。（3）散热器的清洗，一般采用酸或碱类物质进行清洗。（4）电动冷却风扇：风扇1挡:工作温度为9398；关闭温度为8893;转速为1600r/min。风扇2挡:工作温度为105；关闭温度为9398;转速为2400r/min。（5）散热器盖：蒸汽阀的开启压力为0.120.15MPa;空气阀的开启压力为0.100.12MPa。二、实 践 操 作 3.实践操作1）记录待修车辆的基本情况（表6-1）二、实 践 操 作 3.实践操作2）发动机冷却系过热故障诊断步骤 在冷却液温度
13、表和冷却液温度传感器技术状况良好的情况下，按图6-4所示流程对发动机冷却系过热故障进行检测与诊断。二、实 践 操 作图6-4 发动机过热诊断流程图 3.实践操作3）冷却系常规检查（1）冷却液液位高度检查，冷却液液位应处于冷却液储液罐的max和min刻线之间，如图6-5所示，若冷却液不足，应按G11防冻剂的配比规定，结合地区环境温度，配备合格的液冷液后添加。二、实 践 操 作图6-5 冷却液液位检查 3.实践操作3）冷却系常规检查（2）润滑油油面高度检查，润滑油油面高度应在机油尺max与min两刻度线之间，如图6-6所示，若油面高度太低，应按原厂要求的规定及时补充。提示：应注意安全，不允许在发动
14、机温度较高时打开散热器盖。二、实 践 操 作图6-6 润滑油油面高度检查 3.实践操作3）冷却系常规检查（3）用润滑油试纸检查机油斑点分散性、氧化性及杂质多少如图6-7所示，若润滑油品质变差应及时更换。提示：发动机润滑油的质量和品质不符合要求，使运动机件的润滑条件变差，将加大运动机件磨损而引起温度升高。二、实 践 操 作图6-7 润滑油品质检查 3.实践操作3）冷却系常规检查（4）检查点火正时，检查各缸工作情况，检查各缸火花塞积炭情况，如图6-8所示。二、实 践 操 作图6-8 火花塞积炭 3.实践操作3）冷却系常规检查（5）握住散热器上部回水管，另一人使发动机加速，检查冷却液的流速与发动机转
15、速之间的关系。若没有明显变化，说明水泵泵水能力下降，如图6-9所示。拆检水泵，视情修复或更换水泵。二、实 践 操 作图6-9 水泵泵水能力检查 3.实践操作3）冷却系常规检查（6）通过观察发动机冷却液温度表，观察发动机匀速升温时风扇电动机开始转动的时机。发动机冷却液温度达到90后，用温度计检查缸盖与散热器上水室的温差，若温差较大，应检查节温器。二、实 践 操 作 （1）查阅资料：硅油风扇离合器的结构特征。（2）查阅资料：硅油风扇离合器如何检修。（3）怎样用清洗剂对冷却系进行清洗？当发动机散热性能不好、发动机冷却系统水垢过多时，应使用专用的散热器清洗剂进行清洗。采用冷却系统清洁剂对冷却系统进行清洗的操作方法是：发动机处于熄火冷却状态，打开副散热器盖，慢慢加入清洁剂。按冷却系统的容量添加清洁剂。检查副散热器盖水位处于正常位置，然后拧紧副散热器盖。起动发动机，怠速运转至正常工作温度，打开暖风开关，车辆运行10min后放掉清洁剂，水垢和水锈将随之排出。三、学 习 拓 展
