二、温度分析与故障案例
(一)发动机冷却系统应用分析
发动机的冷却系统主要由冷却水套、散热器(水箱)和电子扇等组成,并有水泵促使冷却液的循环流动,节温器控制冷却液循环流动的路线,温控系统控制电子扇的低、高速运转及停止。
冷却系统的故障除因冷却液缺失和水垢积累造成的散热不良以及缸垫损坏造成快速开锅外,主要集中在节温器损坏,不能正确控制大小循环、散热器芯堵塞造成循环不畅和温控系统故障造成电子扇控制失灵几个方面。
1.节温器温度检测与分析
节温器是控制冷却液流动路径的阀门,其根据冷却液温度的高低自动调节进入散热器的冷却液量,改变冷却液的循环范围,以调节冷却系的散热能力,保证发动机在合适的温度范围内工作。如桑塔纳iv发动机,当发动机冷却水套内冷却液温度低于87℃±2℃时,其主阀门处于关闭状态,冷却液的循环路线是由水泵泵水,经缸体水套、缸盖水套及出水管后,又由水泵泵向缸体,即进行所谓的小循环,此时散热能力较弱;当冷却水套内冷却液的温度达到87℃±2℃时,其主阀门逐渐开始开启,到102℃±3℃时,其主阀门达到最大开度,此时冷却液的循环路线变为由水泵泵水,经缸体水套、缸盖水套及出水管后,流向散热器,通过散热器将部分热量散发到大气中后,再由水泵泵向缸体,即进行所谓的大循环,此时散热能力较强。
节温器必须保持良好的技术状态,否则会严重影响发动机的正常工作。如节温器主阀门开启过迟或不能开启,就会引起发动机过热,直到冷却液开锅(沸腾);主阀门开启过早或不能关闭,则使发动机预热时间延长,发动机温度过低。
对节温器的检测,可以用红外测温仪瞄准节温器壳体,测试节温器的温度变化,从而判断节温器是否打开。如果测试时,发现节温器的温度突然增加,表明节温器主阀门未打开,一直在进行小循环;如果温度基本上没有变化,说明节温器主阀门处于打开状态,冷却液在进行大循环。通过对比冷却液的温度和节温器的开闭状态,如果已达到开启温度而未开启或未达到开启温度却已开启,均表明节温器已经出现故障,需要修理或更换。
2.散热器温度检测与分析
散热器的作用是把发动机冷却系统中冷却液从发动机体上吸收的热量散发到大气中,从而保持冷却液持续吸收发动机热量的能力。散热器一般由若干根细管子和其外面的散热片组成,管子的走向有竖向和横向2种。发动机冷却系液在进行大循环流动时,会从散热器细管子的一端流向另一端,在流动的过程中,通过其外面的散热片可将热量散发到空气中。
散热器经常发生的故障有泄漏、堵塞和结垢,其中泄漏因有痕迹可循,一般通过观察即可找出泄漏部位。而当散热器发生堵塞或内表面结垢时,很难直观检查,这时便可借助红外线测温仪来辅助检测诊断。
对散热器堵塞部位进行检查时,可用红外测温仪扫描散热器表面两边的温度,沿着冷却液流动的方向检测散热器的表面,正常情况下沿着冷却液流动的方向,其表面的温度应该逐渐变低。如果检测到有温度突变的地方,表明该地方管路阻塞。
对散热器是否结垢,我们一般可以通过用红外线测温仪扫描水箱盖的温度和散热器片的温度然后进行比对,如果二者的温度比较接近,则表明散热器内部基本没有结垢;如果散热器表面的温度比水箱盖的温度低且相差较多,则表明散热器内部已结垢或结垢已非常严重,冷却液的热量已不能传导到散热器的外表面了。
3.电子扇温控检测与分析
小型乘用车的电子扇大多通过温控开关和继电器进行高、低速控制,如奥迪100,当散热器的出水温度为92℃~97℃时,电子扇以2300r/min转速低速运转,当出水温度为99℃~105℃时,电子扇以2800r/min转速高速运转,当水温降到84℃~91℃时,电子扇停止运转。检测时我们可用红外测温仪对准散热器上安装温控开关的位置测出温度,若电子扇没有处于此温度下相应的工作状态,则表明风扇电机、导线、继电器、温控开关等相关部件或线路工作不良,需要进一步检测分析出故障的具体原因并加以排除。