三、产生冷却液温度高的原因分析
该机所用发动机为江铃 VM2.8L柴油发动机,冷却系统采用铝散热器和与散热器连接的储液罐,散热器安置于发动机的前部车架上,储液罐装于副驾驶室下部的横梁上。散热器和发动机由进、出水胶管连接。当冷却液温度达至 82℃时,节温器开始开启,直至温度达到 95℃时,节温器全开,冷却液从缸盖流向散热器。散热器上有 1 根出气管与储液罐底部连接,储液罐底部装有液面过低报警装置,液面过低时,仪表指示灯会亮。储液罐用于气液分离和及时补充因冷却液受热膨胀而溢出的冷却液,并可以少量的排除冷却液在气缸套和气缸盖时,因温度过高产生的气泡。当冷却液温度升高时,散热器中液体膨胀、气化,使散热器盖蒸气阀开启,散热器中的蒸气或液体沿导管流入储液罐。当冷却液温度降低时,散热器内压力下降,液体沿原路径流向散热器。图 1 为原中巴车冷却系结构图。
对于发动机中依然产生大量的气体作进一步分析。首先因为是新发动机排除缸垫、缸盖等故障后,只有EGR 冷却器冷却液存在气液相通的可能。
EGR 冷却器工作原理:ERG 系统(废气再循环系统)是一种利用发动机排气具有低氧气含量和高热容量的特点,降低气缸内氧气含量和最高燃烧温度,从而降低汽车尾气排放中氮氧化物的技术和方法,为汽车尾气排放达到欧 IV、V 标准必须采用的产品。EGR 冷却器是安装在发动机 EGR 系统中,用于冷却回流废气。其结构通常包括 1 个圆柱形壳体,在圆柱形壳体的 2 端分别固定 1 个密封隔板,2 端的密封隔板之间贯通有若干个根散热管,在靠近进气端的圆柱形壳体上安装有进水口,在靠近出气端的圆柱形壳体上安装有出水口。结构如图 2 所示。
首先在故障车上将 EGR 冷却器的气路单独断开,即冷却器只有冷却液通过,溢流管中依然存在大量气体。然后再将冷却器水路单独断开,冷却器只有废气进入,溢流管中气体消失。这就证明 EGR 冷却器本身无损坏。但仔细查看 EGR 冷却器发现该冷却器置于发动机排气歧管上方,温度较高,而且该冷却器出水直接与整车暖风相串连,由于中巴暖风机的传统布置中有 1 个水阀,在夏天必须关闭,这样就导致冷却器中的冷却液不循环,而其中 EGR 冷却器温度高,固定的冷却液很容易在此沸腾产生气泡,大量的气泡随节温器水路循环至水箱,当压力一定时,从压力盖随溢流管流入储液罐。造成储液罐喷水或失水。试车时将该水阀打开,高速试车 50km,冷却液温度稳定在 85℃左右,溢流管不再有明显的冷却液流出,故障现象消失。
针对以上原因必须对 EGR 冷却器的冷却液循环设计更改。图 3 为优化后冷却系结构图。
四、结论
综合以上分析可知:导致该中巴冷却液温度高,储液罐喷水的原因主要有如下几点:
1.发动机 EGR 冷却器水路与暖风水路串联,夏天暖风阀关闭导致EGR 冷却器冷却液不循环,并在排气管的高温下,沸腾气化。大量的冷却液及气泡随着压力盖流入储液罐,并喷出。
2.散热器的压力盖的压力设计太低,与发动机性能要求不匹配。
通过对发动机循环管路的连接重新设计,改发动机 EGR 冷却器水路与暖风水路串联为并联,关闭暖风水阀时不影响 EGR 冷却器水路循环。避免该处冷却液产生气泡。并将散热器盖的压力设计成 0.9bar,通过多种路况及工况试验表明,储液罐喷水故障排除,发动机冷却液温度正常。