(奇瑞)发动机冷却系统试验
上汽集团奇瑞汽车有限公司
奇瑞汽车工程研究院
1.0目标
1.1该试验程序用来评价安装冷却水泵的发动机冷却循环的特性和行为。
1.2 量化发动机总成冷却循环阻力并与设计值作比较。
1.3通过规范总的系统设计和评估水泵设计的匹配性，来决定安装在发动机上在一定外部循环阻力范围内的水泵的流量特性。
1.4通过规范不同运行曲线以及外循环参数，决定不同冷却液温度下所安装泵的气蚀极限。
1.5通过提高调温器的功能和设计意图，决定调温器的静态和动态参数。
1.6 使用一个专门的水泵测试台架来决定水泵的基本流量特性。这个试验程序对水泵本身的开发没有包含，但可以作为系统的一部分可以平定其匹配特性。
1.7 通过使用一个专门的水泵试验台架来评估水泵理论公差的影响。
推荐使用水泵总成做试验来建立一个名义规范（例如极限间隙的中间值）。
1.8 在冷却液的流动最佳时操作该试验，通常由可视化技术来操作。最佳流动通常影响气缸垫和发动机冷却液通道的流动阻力。
1.9 对于某些试验（调温器特性）要求运行发动机。这将方便操作直到试验4.17的与冷却液最佳流动相关的零部件试验台。在这种情况下，一直到4.17的试验方法应该采用由马达发动机来执行。在运行发动机的过程中应反复检查。
2.0 试验准备
2.1 试验要求一台性能良好的发动机，并且能够在全速、全负荷阶段运行。
该试验要用一个安装了控制热交换器和一个在下软管上安装可变限流阀的静态试验台架来操作，以模拟不同车辆的冷却系统阻力。由于会导致静态系统压力控制与模拟散热器阻力方向相反，因此限流阀不应该安装在上部软管处。
由于测试并不打算评估热损失，因此发动机的性能并不要求达到最终的产品水平，但应该具有代表性（参考4.21和下文）。
2.2 附录A中列出了试验前所需测量的零部件清单，测量必须符合AS000010标准测量程序2.3所有的发动机零部件都应该符合图纸公差要求；所有总成紧固力矩和间隙应该符合设计说明值。
2.4所有直接影响冷却系统的零部件都必须是新的。
2.5总成测量参数记录在附录B中。
2.6 在循环管道周围的一定数量位置点处测量冷却液压力之前做准备是必要的。要求（壁上）的静态压力。
推荐在接头进入冷却循环中尽量与平面平齐，在水流突变处应为3mm直径，这样可以避免由于接头伸入水流中对冷却液速度产生影响而导致的读数误差。
应该避免横截面（和速度）的突变。
对于有些不能避免（如调温器座）的地方，推荐使用2~3个接头，接头不要露在水流中和拐角等处，接头应该在外部连接到一起，然后再与压力计或传感器相连。
在截面均匀的通道（管、等）处，把2~3个接头连接在一起后测量压力。
如果要求测量软管中的压力，建议用装有接头的金属管子，使金属管可以插入到软管中。推荐接头安装在钢管上（例如）使用铜焊接短管到此管子上并钻直径为3mm的通孔。
在急拐弯或横截面变化处，应该有几个不同“直径”的接头（或一个具有代表性的尺寸）。在理想情况下，例如在上部软管处，顺流方向任何截面的变化接头直径应该大于5mm。不可能始终达到这种条件，在这种情况下应该注意评估结果。参考图1中的要求。
2.8 在
3.3中描述的位置上要求测量冷却液温度
应该作适当的准备来安装适当的温度传感器使其伸进冷却液中（热电偶伸出表面5-10mm，电阻型传感器伸出表面15-20mm）。
2.9 对于有些试验要求发动机在调温器开启状态下运行，也就是机械安装在全开位置，同时要求一个全功能调温器。
在调温器全开时检测小循环是否全关。
3.0 仪器和设备
3.1 试验台架上应装有测功机，用它来保证发动机在最高转速和最大负荷条件下运转。
3.2 要求有一个受控的调节冷却液温度的热交换器。
如果有可能，试验台架上冷却系统总容量应该与车辆系统相类似，这将有利于使两个系统的热动参数类似。如果试验台架冷却系统的容量与整车相比有很大的区别的话，应该仔细处理调温器的动态参数，而且必须与整车系统相验证。试验台架系统发动机冷却循环总的容量应该对参考意图进行评估。
为了在沸腾后能试验和决定建立的压力一样（部分蚀穴试验），这特别的重要，试验中冷却能力不变与整车实际的冷却系统非常相似。
为了使调温器与控制系统响应安装时不干涉，试验台架温度控制系统参数必须仔细选择，参考4.24。
热交换器的流动阻力应该小于整车散热器的预计阻力。
3.3下列参数需要测量
·冷却水泵转速（或者曲轴转速，如果传动比已知）
·下列位置的冷却液温度和压力（取决于布置的系统）
水泵进口处（或典型的下部软管）
水泵出口处（温度是可选的测量项）
发动机出口
调温器座处（在调温器前）
上部软管
膨胀箱
机油冷却器前（如果可以）
机油冷却器后（如果可以）
·上部软管的流量速率，注：流量计必须能够测量瞬态流量，在一秒钟内给出测量读数。以平均时间原理工作的流量计不适合。
为了确定系统特性，上述测量要求在每个的试验条件下当读数稳定时记录一次。
在评估调温器特性时在沸腾试验和系统压力增大时，上述测量要求每秒记录一次或更高频率。
3.4 冷却系统压力需要下面的典型位置，参照推荐图2。
水泵进口处（典型的下部软管，尽可能靠近水泵）
水泵出口处
发动机出口
调温器座处（在调温器前）
上部软管（在调温器后）
机油冷却器前（如果可以）
机油冷却器后（如果可以）
系统压力（等效系统压力）
缸体（气缸垫下面）
缸盖（气缸垫上面）
气缸体和缸盖分开的位置取决于发动机的设计细节和冷却循环系统。冷却流优化通常先于试验程序所提供的连接位置的信息，从而为缸体和缸盖之间的压差提供了有代表性的数据。
3.5 可调的压缩空气用来调节静态系统压力，调节范围为0-2bar。
3.6 推荐试验台架系统安装一个带有设置压力略大于设计（一般为1bar）的压力盖。也要求充分膨胀容积避免冷却液排除或被压回到压缩空中。
3.7 必须使用合适的下部软管使水泵进口在低压情况下不至于吸瘪。如果管子可能吸瘪，推荐加强（例如插入钢丝螺旋弹簧）管子，但是应该注意，任何加强管子都不能限制流量或造成过度紊流。
4.0 试验方法
4.1安装一台发动机，象2.0一样记录所有零部件总成的数据。
初始安装一概全开的调温器。
如果必要堵住小循环管道。
4.2 在试验台架上按照设计安装角度来安装发动机。
机油加到机油标尺最大位置。
按图2连接冷却管路。
4.3 将推荐的冷却液加入冷却系统
冷却液通常使用50%的清水和50%的乙二醇混合液。
推荐有些试验重复使用100%的水，尤其是发动机在没有乙二醇的区域运行时。如果冷却液中含有腐蚀性的抑制剂而并不严重影响沸水特性的话，可以使用水。冷却液的范围应该由设计者说明，以及标明任何系统性能极限。
4.4调整下部软管流量调节阀全开
在低速低负荷下运行发动机，检测泄漏情况；允许冷却液温度升高到典型的50℃，检测温度仪表；调节可调压缩空气，从零到设计值改变系统压力，检测压力仪表。
4.5 冷却系统冲液与排气
系统需要排空一段时间，因此要准备一个排空管。这样做的实质是让在测试台架上的试验尽可能与整车实际靠近（正确的零件、正确的管路直径、正确的高度）。
灌入冷却液到达膨胀罐的最大水准直到液面静止，这需要等待一段时间。
怠速下运行5分钟。
停机，再次加入冷却液，直到达到膨胀罐的最大水准并记录需要的量。
启动发动机，以一半的额定转速、2Bar BMEP的负荷运转20分钟，每隔5分钟向系统中加注一次冷却液到膨胀罐的上限并记录需要的量。
停机并彻底排空系统中的冷却液。至少重复两次这样的试验。
4.6 发动机系统阻力——调温器全开
安装全开的调温器，调节上部软管温度到50~60℃（如果必要可增加负荷）、调节系统压力到1.0bar（或设计值）。
以最低转速运行发动机
当读数稳定时（例如5分钟），按照3.3和3.4的方法记录测量值。
进一步提高转速，给出8~10个中间值加上最大值，在每个转速下记录数据。
通常基本的系统阻力对温度并不十分灵敏，在典型的运行范围内，如此精确的控制温度到定义值范围内对试验来说并不重要，在相对低的冷却液温度下运行该试验将会有减小气蚀和局部沸腾的可能性，气蚀和局部沸腾将导致不稳定或非线形现象的发生。
4.7把上部软管温度调节到95℃和105℃之间（或设计的最高连续温度的目标值）。在这个测试的过程中，发动机在全负荷条件下运行。
4.8 发动机系统阻力——关闭式调温器
安装一个标准功能的调温器并确保小循环达到设计意图。为了在调温器开启之前短时间内执行试验，有必要使用一个功能调温器（保护发动机）。
尽可能降低冷却液温度。
启动发动机并以低转速运行，记录测量值。
象4.6一样进一步提高发动机转速并记录。
如果调温器已经开启（检测上部软管流量和温度，但允许有小的气流通过气孔），返回到怠速并冷却系统，如果必要继续试验直到所有转速都记录为止。
为了控制水泵的流量，有必要比较泵转速、（从试验台上）压力升高相对于水泵流量变化图或从4.6和4.7得出结果。
4.9 流量传输——模拟可变的车辆系统阻力
安装一个全开的调温器，预热发动机。在最高转速的一半时，上部软管温度达到90~105℃；调节冷却系统，保持温度不变。如有气蚀发生，使上部软管温度降低到约50~60℃可能会很有效。
关小下部流量调节阀，使通过上部流量计测量的流量减少近10%。
重复4.6中的测量。
4.10 重复4.9中的过程，进一步减少10%的流量（非阻力值）。
重复4.6中的测量。
4.11 重复4.10直到非阻力值的流量降低到50%或系统中的关键点达到最大可接受的压力，参考设计者的要求。如果具有代表性的整车系统阻力已知，确保试验范围包含该值。
4.12 水泵的气蚀极限——开启式调温器和规定的冷却液
在试验之前从4.6中预览结果。试验目的是决定避免气蚀的情况下所要求的最小系统压力，该试验应该用汽车上原始的软管。
当某个温度区域的局部压力低于冷却液和液体沸腾时的蒸汽压力时，气蚀产生。这种现象通常最初在水泵进口（也就是系统中的最低压力点）处产生。起初水泵中的蒸汽重新冷凝（长时间这样将导致腐蚀）但最终将产生“气锁”而使流动停止，在使用中必须避免。在这些试验当中，必须避免达到“气锁”条件。
对于给定的冷却液温度，气蚀极限被定义为水泵传输流量率与以相同的泵转速测量的参考流量率相比较降低3%，但为了避免气蚀产生水泵的进口压力应足够高。降低3%的流量相应的会降低近6%的水泵压力升高（dP正比于流量的平方）。
在整车冷却系统中减少冷却液来检测气蚀同样要求试验，这在台架上模拟并不能满足要求。参考适当的试验程序。
通常额定转速与评估水泵的气蚀特性有关，因为额定功率下产生很多的热量给冷却液；另一方面，发动机最大转速也很关键，因为水泵转子中的动态压力降正比于转速的平方。由于发动机功率与风扇气流量的比值很高，通常在最大扭矩下稳定运行，产生的冷却液温度最高。
为了模拟整车冷却系统阻力，应该调节下部软管阀。如果这些数据未知，应该在覆盖可能的整车冷却系统范围内，下部软管阀门的不同位置处进行试验。由于在最大流量的条件下水泵进口处气蚀通常最先发生；因此如果拿不准的话，选择最小的流动阻力。
负责工程师应该定义评估气蚀现象的发动机转速范围和模拟整车冷却系统阻力。下列情况假定相应的发动机转速为额定转速。
试验采用开启式调温器和小循环，注意小循环水流进入水泵叶轮入口将会影响气蚀的特性，这决定于具体设计。
往系统中加入推荐的冷却液。
4.13 在额定转速下运行发动机并调节热交换器，维持水泵进口温度在80℃；必要时加载最低的负荷。
4.14 设置系统压力为1.0bar（或说明的系统压力），记录表3.3、3.4中的测量值。
4.15 以每次大约0.1bar的速度降低系统压力并重复3.3、3.4中的测量，直到系统压力降低
或观测到气蚀产生且流量减少超过20%。
当流量下降，用更小的速度降低系统压力（可以用10到20mbar），注意：除非水泵进口阻力过大，否则低温时不应该产生气蚀。
4.16 以每次5℃逐步升高水泵进口温度并重复4.14和4.15，直到达到最大试验温度或与在全系统压力下基准值相比流量降低大于20%或达到沸腾极限且冷却液喷出。推荐最高温度应该大于在整车临界运行条件下（通常大于120℃）的最大设计温度，但不要超过上部软管允许的极限温度。（在2.0bar绝对压力下50%水与50%乙二醇混合液的沸点约为107℃，在2.0bar绝对压力下约为128℃）
4.17流量传输与发动机转速的关系
预览4.13到4.16中的结果，决定在最高设计温度下水泵进口不出现气蚀（流量下降率极限等于3%）时所要求的最小系统压力，检测在定义的系统压力下是否能够达到该值。
参考曲线：
在冷机（20-25℃）时打开、关闭膨胀罐的压力盖；
启动发动机并调节热交换器来维持90℃的发动机出水温度和设计最小系统压力值。在最小全负荷转速下运行发动机，有必要加负荷来维持冷却液温度，记录3.3、3.4中的测量值。
逐步把发动机转速提高（象4.6一样）到最大并记录3.3、3.4中测量值。
流量和转速之间近似为线形关系，应调查和全面了解偏离线性的现象。
高温条件：
在怠速条件下暖机，并且在发动机出水温度到达40℃时，打开、关闭膨胀罐的压力盖。
调节热交换器直到水泵的最高设计进口温度，并保持系统压力调整不变。
像基参考线一样在所有转速下运行发动机，记录3.3、3.4中的测量值。
监测流量，如果所测的流量与参考值相比减少量超过10%则停止试验。
应该监测从低速到最高转速范围内没有气锁（与参考曲线相比流量减少量大于5%）。如果在额定转速和最高转速下偏离基准曲线急剧上升，有必要进一步调查（例如在不同的转速下重复4.12到4.16）确保在最恶劣的条件下（系统压力最小、冷却液温度最高、冷却液没有按规定比值混合等）没有气锁发生。
4.18 系统压力的建立
开始用1Hz频率记录数据（参照3.3、3.4）
开始冷却发动机并在怠速下暖机，在发动机出水温度到达40℃时，打开、关闭膨胀罐的压力盖。
在2000r/min、2bar的BMEP的条件下运转发动机直到调温器打开的温度。这时加速到发动机的额定功率。
冷却发动机直到调温器全部关闭。
重复试验，不过发动机一定在额定转速、80%的负荷下运转直到调温器打开的温度。
这时加速到额定功率并运转发动机直到温度稳定。尽可能快速地把发动机调到最大转速并稳定30秒。怠速并连续测量数据60秒。停机，同时记录数据。
4.19使用100%的水作冷却液时的气蚀极限
如果合适，应该使用100%的清洁水作为冷却液（这应该由负责工程师说明）重复
4.12~4.16中的气蚀极限试验。注：绝对压力为2bar时100%冷却水的沸点为119℃，
绝对压力为1bar时其沸点为100℃。试验温度极限应该相应改变。
4.20 稳态和动态时的调温器特性
这个程序假定使用一个常规的被动式调温器，试验中使用的调温器应该事先标定来决定其运行参数，然后才能进行发动机的暖机试验。
4.21 标定
如果没有专门的调温器标定台架，推荐使用下面的程序：
按照设计方向把调温器安装到一个装有清洁水的玻璃试验瓶中，（如果开启温度大于100℃，要用水和乙二醇混合液）在调温器旁放一个刻度尺以至能够测量阀门的移动量，而且在调温器旁放一个温度计或相当于测量温度的仪器。目测毫米刻度通常可以达到要求，在一段时间内通常10分钟把水从环境温度20℃加热到100℃，以适当的间隔记录调温器阀的位置，例如对于一个名义值为88℃的调温器从75℃开始以2℃的步长测量直到100℃。参考制造商相应的温度清单，对照说明书上的结果。
允许将水冷却（如果需要，辅助冷却，但不要太快）并记录关闭特性。画图说明其滞后情况（图4）。
4.22 安装已标定的调温器到带有符合设计要求小循环到发动机上
对于初始的调温器试验，可以使用水或混合冷却液，使用清洁水更好，因为它允许在试验之间加入冷水来减少总的试验时间。注意不要使发动机受到冷热冲击而损坏。最好在发动机怠速时用试验台架温度控制来降低冷却液温度。
建议调整系统阻力（下软管阀）与车辆实际阻力一致，如果实际系统尚未确定，可按典型值调整。
如果没有说明的值，将系统压力设置为设计值或 1.0bar。（调温器特性通常不是压力
式）
4.23 暖机和稳态
发动机暖机并一些固定速度和负荷下观察调温器的动态特性。控制不同发动机的稳态温度值，以至于能够观测任何温度循环。
注：动态特性将受到系统容积和总的冷却系统热容量的严重影响，因此当可行时有必要用实际的整车系统来检测。参考3.2。
初始冷却系统温度也将影响由冷到热的转变过程。如果从20℃开始观测到的暖机过程能达到要求的话，那么更高的温度也可能达到要求。也应该作低温（例如冷启动试验）检测。
重要的是：为了使控制系统不至于导致不稳定性的产生，试验台架上冷却系统控制参数必须仔细选择（时间常数等）。为了分析暖机特性，推荐将冷却系统调整到手动模式。因此在试验当中调整热交换器的冷却水到一合适的最小值并保持恒定。
对于所有发动机推荐下列条件都应该试验：
对于车用发动机，推荐3或4中间的“道路负荷”也应该试验。典型的“道路负荷”可以近似认为功率正比于转速的三次方；拿额定功率做参考，“道路负荷”为：
选择适当的转速和负荷。
在调温器开始打开的区域，定义靠近在一起操作点（转速和负载）很重要。
4.24 在固定转速下暖机
试验应该从上部软管冷却液温度明显低于名义的调温器运行温度（例如20℃）时开始。
设置试验台架，冷却使最小流量、系统压力到设计值或1.0bar的标准（或特定值）。
用4.21中最初的速度和负荷点处运行发动机。
用3.3、3.4中的测量方法每秒记录一次，直到上部软管温度达到接近100℃，用4.25
中方法继续。
4.25 发动机的稳态输出功率——不同的下部软管温度
上接4.24，调节试验台架冷却系统使下部软管温度维持在100℃。让系统稳定5分钟。
象4.24中一样记录5分钟的测量数据。
降低下部软管温度5℃并保持稳定，重复测量。
以每次5℃的速度继续降低下部软管温度，使发动机调温器进一步关闭。当温度接近调温器开启范围的下限时，流过热交换器的冷却液将趋向为零，依靠设备的容量很难或者不可能达到所要求的值。
4.26 象4.23中一样测量下一个转速和负荷点，重复4.24和4.25。
重复所有点。
4.27 沸腾后测试
用推荐的冷却液注入水箱直到最大容许极限。
在低于四周温度和高于四周压力时，理想情况下压力盖应该关闭。
在额定功率下运行发动机，使冷却液温度持续最高直到稳定。开始以每秒一次记录3.3、3.4中测量值。
尽可能快地把发动机回到怠速并停机，但要连续记录30分钟。
5.0结果说明
5.1 应该写出一个试验报告。
试验报告应该包括：
·零件清单
·零件测量值（附录A）
·总成测量值（附录B）
·图、表以及试验设备草图
·试验结果的说明
·加入冷却液的需要的时间和体积（静态加注）。
5.2 应绘出下列曲线图
试验4.5，发动机系统阻力——使用全开的调温器
·转速、负荷和时间对排气（体积增加，时间随体积增加）
·上部软管流量随转速的关系
·水泵（进、出口）压力升和转速的关系
·水泵（进、出口）压力升和上部软管流量的关系
·压力降（泵出口、调温器前）和上部软管流量的关系
·压力降（泵出口、上部软管）和上部软管流量的关系
·压力降（缸体、缸盖）和上部软管流量的关系
·压力降（调温器前、上部软管）和上部软管流量的关系
·（对已经选择的图，建议绘出压力降和压力升和流量二次方的关系，这将会得到线形的关系并能方便计算和分析系统阻力）。
试验4.8发动机系统阻力——关闭式调温器
——重复作出上面关系的曲线图。
试验4.9流量传输——可变的整车系统阻力
——（象上面一样）绘出不同系统阻力下的流量和压力的差异曲线图。
试验4.12 泵的气蚀极限
——对每个泵进口温度绘出其流量值与泵进口压力的关系以及决定在各种高压力时97%基准流量的压力值。
——绘出已定的97%基准流量的压力值与泵进口温度的关系曲线。
——绘出整车系统阻力的系统压力点与泵进口处（下部软管）压力差与转速的关系曲线。——绘出所要求的系统压力（等于泵进口压力与系统压力降之和）与泵进口温度的关系曲线。试验4.17 流量传输与发动机转速的关系
——绘出基准工况和高温工况下流量值与发动机转速的关系曲线。
——如果可能，在相同的图中绘制灵敏度曲线。
试验4.21 调温器标定
——绘出调温器位置随着温度升高和降低的关系曲线图（显示其滞后现象）。
试验4.23暖机和稳态试验
——绘出调温器座（调温器前）和上部软管的温度与时间的变化关系曲线（分不同转速和负荷）。如果需要也可以绘出下部软管处（泵进口）温度与时间的关系曲线图。
——如果需要，绘出上部软管流量与时间的关系曲线图。
试验4.24——在每个转速和负荷点重新绘出上面的曲线图。
注：
1 对于有些应用中，冷却液温度传感器用来控制发动机管理系统功能，必须注意传感器的安
装位置确保与目标温度相当，并且在暖机过程当中部分温度波动不会导致点火、供油、净化系统、怠速转速控制等有不期望的修正。4.21-4.23中的结果应该作为决定EMS功能以及修改调温器匹配特性的必要条件。
2 当满意的气蚀极限的系统压力已定义时，考虑海拔的影响很重要。冷却液的沸腾特性取决于绝对压力，因此必须考虑大气压力加上系统压力（相对）的结果。最大的运行海拔必须说明，并且在定义系统压力（盖的压力）之前必须考虑。
附录A
零件测量参数
发动机——虽然对这些试验并不关键，但是推荐测量正常的装配参数冷却水泵——图纸上的叶轮尺寸
——图纸上的蜗壳尺寸（叶轮座）
——图纸上进出口通道尺寸
调温器座——图纸尺寸
小循环通道——图纸尺寸
调温器——图纸尺寸
附录 B
装配测量参数
除非工程师特别说明，下列所有参数在试验前都应该测量或计算：发动机——基本的运行间隙，虽然其对这些试验并不很关键
冷却水泵——依据图纸上的叶轮间隙
捷达轿车发动机冷却系统的检修 目录 1绪论················错误！未定义书签。 2 冷却系统系统的结构和工作原理 (3) 2.1发动机冷却系统的功用和组成 (5) 2.2发动机冷却系统的类型 (6) 2.3捷达轿车冷却系统的组成 (4) 2.3.1散热器 (8) 2.3.2冷却风扇 (8) 2.3.3冷却水泵 (9) 2.3.4节温器 (9) 2.3.5冷却液介质 (10) 2.3.6冷却液温度传感器 (10) 2.4捷达轿车冷却系统工作原理11 3发动机冷却系统的故障分析及检修 (10) 3.1发动机过热. (10) 3.2发动机升温缓慢或工作温度过低 (13) 3.3冷却系主要部件故障检修 (11) 4捷达冷却系统的案例分析与维修 (14) 4.1实际案例分析与维修 (14)
4.2冷却系统的特点 (18) 5冷却系统的维护与保养 (16) 5.1使用防冻液注意事项 (17) 5.2冷却系统水垢形成原因与清除 (17) 结论 (19) 参考文献 (22) 致谢·················错误！未定义书签。 捷达轿车冷却系统常见故障检修 摘要：汽车冷却系统是发动机的重要组成部分，随着发动机采用更加紧凑的设计和具有更大的比功率，发动机产生的废热密度也随之明显增大。一些关键区域，如排气门周围散热问题需优先考虑，冷却系统即便出现小的故障也可能在这样的区域造成灾难性的后果。保证冷却系统的正常工作，能避免因冷却系的故障造成的车辆问题。为了人们能了解冷却系常见故障及检修知识，本文列举冷却系统一些常见故障及检修方法。 关键词：捷达轿车，冷却系统，工作过程，常见故障 1.绪论 发动机的冷却系统可以分为两大类，一类是水冷系统，另一类是风冷系统。车用发动机大多采用水冷系统进行冷却。水冷系大都是强制循环式水冷系，利用
ASTMD 2570-96 《发动机冷却液模拟内部腐蚀试验方法》 1.范围： 1.1 该试验方法评估受控条件下发动机冷却系统零件和金属试样在发动机冷却液循环下的效果，基本上为国际热标试验室条件。 1.2 该试验方法描述了试验材料，冷却系统零部件，冷却液型号和冷却液流量状态，考虑的是当前发动机使用的类型。 1.4 本标准不涉及所有安全关联的要求，如果必要，联合这些要求共同使用。使用这些标准适当地评估安全性和环保健康，并有规律地实时测定指标是必要地。其预防措施说明见第6节。 2. 参考标准： 2.1 ASTMD标准 D1121《发动机冷却液和防锈剂储备碱度测试方法》 D1176《发动机冷却液和防锈剂溶液样本制作和准备试验方法》 D1171《发动机冷却液冰点试验方法》 D1193《试剂水说明书》 D1287《发动机冷却液和防锈剂PH值测定方法》 D1384《玻璃容器内发动机冷冻液腐蚀试验方法》 D2758《采用测功机的发动机冷却液试验方法》 D2847《轿车和轻卡用试验发动机冷却液》 D3306《基于乙二醇的汽车用发动机冷却液说明》
2.2 SAE标准（美国工程师协会） SAE J20e《冷却液系统软管标准》 3.试验方法概述： 3.1 发动机冷却液在190℉（88℃）条件下，在一个流量闭环系统内运行1064h。这个流量闭环系统包括一个金属储液箱，一个汽车冷却液泵，一个汽车散热器和连接用软管。发动机冷却系统的典型金属试样安装在储液箱内部，储液箱是一个圆柱缸。试验结束后，通过测定典型试样的质量损失和对零部件内表面的目测来评定耐腐蚀特性。 4.意义和使用 4.1 该试验方法接近发动机冷却系统的闭式工作状态，比玻璃容器内的试验方法（D1384）提供了更好的评估法和发动机冷却液的选择审查。一个经过改进的系统，通过使用汽车冷却系统零部件达到控制冷却液循环的目的，能更大限度地检查金属表面区域。 4.2 尽管本试验方法提供了差异性的改善，但它不能确切地预测完全符合要求的耐腐蚀特性。如果更高的要求被提出，试件应经历满负荷发动机测试（D2758），以便从试验中得到实际状况。 4.3 试验重要性和更多解释以及它的极限讨论见附录Ⅺ。 4.4 考核试验结果是否合格采用标准D3306和标准D4985，推荐使用的零部件见第5节，如果不使用指定的推荐部件，若合同中同意，要以合适的零部件代替。
冷却系的维护与保养
发动机冷却系统的保护 实习指导教师：闫英 一、引言： 如果一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗 腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。 二、冷却系统的作用 冷却系统的功用是带走发动机燃烧所产生的热量，使发动机维持在正常的温度范围内。发动机冷却的方式可分为风冷式发动机及水冷式发动机，水冷式发动机是靠发动机冷却水在中循环来冷却。 三、冷却系统的组成 水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却，它的水管和散热片多用铝材制成，铝制水管做成
扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种。 发动机是由冷却液的循环来实现的，强制冷却液循环的部件是水泵，它由曲轴皮带带动，推动冷却液在整个系统内循环。一般冷却液对发动机的冷却，要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候，冷却液就在发动机本身内部做小循环，当发动机温度高的时候，冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门，其原理是利用可随温度伸缩的材料（石蜡或乙醚之类的材料）做开关阀门，当水温高时材料膨胀顶开阀门，冷却液进行大循环，当水温低时材料收缩关闭阀门，冷却液小循环。 为了提高散热器的冷却能力，在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的，发动机启动它就要转，不能视发动机温度变化而变化，为了调节散热器的冷却力，要在散热器上装上活动百页窗以控制风
发动机智能冷却系统的研究现状和发展趋势 Investigation and Development of Engine Intelligent Cooling System 高标，程伟 （东风汽车股份有限公司商品研发院，湖北武汉，430057） 摘要：汽车发动机冷却系统是保证车辆可靠运行必不可少的一个系统，同时冷却系统的性能与发动机燃油经济性、排放、噪声等方面也有着密切关系，智能化、电控化是汽车以及汽车零部件发展的趋势，汽车发动机智能冷却系统的研究是节能、减排和热管理领域内的重要前沿课题。收集、整理和分析了国内外智能冷却系统的文献和产品，总结了智能冷却系统在关键零部件、系统集成和新能源车型领域内的研究现状，为智能冷却系统的研发和产业化提供了参考。 Abstract: Vehicle engine cooling system is essential for the vehicle running, and the performance of cooling system has relations with the engine economic、emissions and noise，intelligence、electronic control are the trend of vehicle components development，vehicle engine intelligent cooling system(ICS) is the frontier research field of energy conservation 、emissions and thermal management. By collecting, classification and studying of the achievements on ICS research and its products, summarize the development of ICS on key components、system integration and new energy vehicle aspects, and offer some references for the ICS research and industrialization. 关键词：发动机智能冷却系统集成 Keywords：Engine; Intelligent; Cooling System ; Integration 0引言 汽车发动机在完成能量转换的过程中，约有1/3的燃料燃烧化学能需通过发动机冷却系统散出，机械部件的摩擦散热、电子部件的散热等也需要通过冷却系统进行冷却或温度调节，以保证零部件工作在合适的温度[1]；发动机的排放、噪声等问题也与冷却系统有着密切关系，相关研究中指出发动机冷起动后前300s时间内的CO和HC排放占整排放测试阶段中的60％～80％[2]。同时在冷却系统运转过程中风扇、水泵等零部件消耗相当一部分功率，影响发动机的燃油经济性。冷却系统性能的好坏直接关系到汽车及发动机的性能，而上述问题的解决依赖于如何对发动机冷却系统进行稳定、快速和准确的控制，因此汽车发动机的智能冷却系统成为目前热管理领域内的重要研究前沿课题。 1发动机冷却系统的发展概述 早期的发动机由于功率密度低，结构简单，主要依靠空气自然对流进行冷却，随着发动机功率密度的不断提升导致发动机的散热量增加，由于冷却空气的比热容低，为了获得更好的冷却效果，出现了以发动机直接驱动的冷却风扇提供强制冷却的风量，发动机内部通过水泵驱动冷却液循环进行冷却，极大的提高了冷却系统冷却效率。由于发动机零部件需要在一定温度范围内工作，冷却系统要对冷却强度进行调节，之后，发动机冷却系统增加了节温器、挡风帘等温度调节装置。 但冷却风扇、水泵等零部件消耗大量发动机功率，自20世纪50年代博格华纳公司最早发明了硅油风扇离合器，一致以来都以较高的性价比和可靠性成为商用车发动机的重要冷却系统节能技术。[3]1981年3月美国的专利文件（US4257554）[4]最早提出了电动冷却风扇冷
换装1.6DVVT发动机实拍奇瑞A3新内饰版 分享 Share 责任编辑：侯杰发布时间：2010/4/24 22:59:00 |来源：车168类型：原创 在本次车展奇瑞汽车的展台上，有一台银色的三厢A3，从外表上看它与普通的A3并无两样，但是仔细一看，它不但换用了全新的内饰，同时还采用了一台新的1.6排量DVVT发动机，这也让我们对它的兴趣陡增，下面大家就随着我们的镜头来看看这台新A3到底新在何处吧。 外观不变更换全新动力 仅从外形上看，这台新款A3展车与2010款A3并无多大区别，在消费者中获得一致 好评的外形即便是与同级别合资车型相比也不落下风，大气的前脸、流畅的侧面线条、 紧凑而不失运动感的尾部设计都能在看到它的第一眼就被吸引住。
前脸曲线颇为饱满 大灯的质感不错 雾灯的形状没有变化
轮毂形状和轮胎规格也和2010款A3没有差别 从后面看A3显得外形很紧凑 在车身上，我们能发现的唯一不同就是尾部的“1.6VVT”字样，没错，这台A3装备的正是奇瑞的ACTECO系列第二代发动机，型号为SQRE4G16，最大功率93千瓦，而3900转就能达到最大扭矩160牛?米，从参数上看它与原先的1.8排量SQR481FC发动机已经很接近了，而能在更低转速下实现最大扭矩 也让它的动力输出曲线更为理想，加上新车的整备质量比旧款1.6排量三厢A3低了35公斤，因此可以预期的是新款A3的动力性能与原先的1.8排量车型相比也毫不逊色。 虽然奇瑞给出的宣传资料上证明这台发动机采用了VVT可变正时气门技术，但是我们却在发动机盖上看到了DVVT和VIS的字样，这说明它不但拥有进、排气正时可变，同时还具备可变进气歧管，可以说这台发动机从技术含量和动力水平上都有了相当的突破。
发动机冷却系统设计规范..
号： 冷却系统设计规范 编制：万涛 校对： 审核： 批准： 第1页
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水泵、节温器、副水箱、发动机进水管、发动机出水管、散热器除气管、发动机除气管等。 四、主要部件的设计选型 1、散热器 散热器的散热量（Q）和散热器散热系数（K）、散热器散热面积（A）及气液温差（⊿T）有关： Q=K·A·⊿T 其中：Q---散热器的散热量（kcal/h） K---散热器散热系数（kcal/m2?h?oC） A---散热器散热面积（m2） ⊿T---气液温差：散热器进水温度和散热器进风温度之差（oC）散热器的散热系数是代表散热效率的重要指标，主要影响因素如下： ①冷却管内冷却液的流速---据试验结果，冷却液流速由0.2m/s提高到0.8m/s，散热效 率有较大提高，但超过0.8m/s后，效果不大； ②通过散热器芯部的空气流量---空气的导热系数很小，因此散热器的散热能力主要取决 于空气的流动，通过散热器芯部的风量起了决定性作用； ③散热器的材料和管带的厚度---国内散热器的材料目前基本上已标准化； ④制造质量---主要是冷却管和散热带之间的贴合性和焊接质量； 第1页
1.1 散热器是冷却系统中的重要部件，其主要作用是对发动机进行强制冷却，以保证发动机能始终处于最适宜的温度状态下工作，以获得最高的动力性、经济性和可靠性。 1.2 发动机最适宜的冷却液温度为85 ℃~95 ℃，测量位置在散热器的上水室。 1.3 散热器和风扇组合匹配效率是当散热器芯子未被气流扫过的面积最小时为最高，因此，最好采用接近正方形的散热器芯子。 1.4 散热器的总散热面积、芯子的迎风面积、结构形状和结构尺寸要通过发动机冷却系统所需最大散热量来计算确定，并应通过试验评价来最终确定。但一般可按散热器芯子的迎风面积来估算：0.31~0.38m2/100kW，载货车和前置客车通风良好时，可取下限值；后置客车通风欠佳时可取上限值；城市公交车长期低速运转可偏下限值；自卸车、牵引车、山区长途客运车等经常大负荷运行的车辆可偏上限值。 1.5 散热器进风口的实际面积不得小于散热器芯子迎风面积的80 %，以防止散热能力下降。后置客车散热器的进风通道要与发动机舱密封隔离，散热器周围要安装密封橡胶，以防止发动机舱的热风回流到进风通道，影响散热性能；进风通道的面积应不小于散热器芯子的迎风面积。 1.6 在灰尘多的脏环境下使用时，应选用直排或斜排冷却管，且管子间隔要大，以避免散热器芯子堵塞，影响散热效果。 1.7 散热器安装时，紧固必须牢靠，与车架的连接必须采用减振垫，采用减振垫的目的是为了隔离和吸收来自车架的部份振动和冲击，使散热器在车辆运行中，不致发生振裂、扭曲等非正常损坏，延长散热器寿命。 1.8 因为散热器与车架之间安装有隔振橡胶，因而形成了绝缘状态，通过冷却液介质，在散热器与车架之间产生了电位差，在冷却液中产生了微弱电流，使冷却系统的零部件发生电腐蚀。因此，一定要采取散热器负极接地等措施，消除电位差，防止电腐蚀。 2 冷却风扇 风扇选型主要考虑风扇的风量、噪声和功率消耗。 风扇风量（G）与风扇直径（D）、风扇转速（n）之间存在如下比例关系： G=K1?n?D3------其中K1为比例系数 而风扇噪声的声压级（SPL）和风扇直径（D）、风扇转速（n）之间存在如下比例关系： SPL= K2?n3?D2------其中K2为比例系数 根据上述比例关系可得：SPL= K3?Q?n2/D------其中K3为比例系数 第2页
发动机冷却系统的维护保养 作者：孙守平 来源：《农机使用与维修》2014年第02期 发动机工作时，气缸内气体的温度高达2000 ℃左右，如果不对发动机采取必要的冷却措施，将不能保证其正常工作。冷却系统是调节发动机工作温度的系统，其任务是使发动机得到适度的冷却，从而使发动机保持在最适宜的温度范围内工作。发动机冷却系统技术状态的好坏，将直接影响发动机的动力性和经济性，因此在使用中要及时维护保养，以保证发动机的正常工作。 1. 冷却液的加注和放出 加注冷却液前要拧开散热器上方的加水口盖，打开调温器上部的放气阀，向散热器加水口加注冷却液；当放气阀口流出冷却液时将放气阀关闭，继续向加水口加注冷却液，加满后装好散热器盖。启动发动机试运转，当手摸散热器上部感到热时表明发动机缸套中的水已流入散热器；熄火后打开散热器盖，如液面下降再添加冷却液，直到膨胀水箱的液面达到最高标记处。为使液面高度能够保持在标记处，可反复运转发动机并在散热器加水口加入冷却液，必要时也可向膨胀水箱加注冷却液。如果冷却系统处于放尽冷却液状态，一桶25 L的冷却液几乎要全部加入；如果是补充冷却液，不要在热状态下打开散热器盖，避免散热器内有一定的热气喷出烫伤手脸；如需要开盖，至少也要等约15 min，再用较厚的布垫在散热器盖上或包住散热器盖，慢慢拧动散热器盖到第一个止口位置，使散热器卸压后再拧下散热器盖。 放冷却液时要打开气缸体上方的和散热器下方的防水开关，装有暖风的应将暖风上的温度选择器调到全开位置。为使水流较快，可以拧开调温器上方的气阀。为使冷却液全部放完，在膨胀水箱的冷却液没有放尽时，可以把连接在散热器加水口座溢流管上的软管拆下，放净后再装上。 2. 清除发动机水垢 发动机散热部位的水垢，不但浪费燃料，使散热效能降低，而且易造成金属局部过热，引起事故。 （1）水垢的分类。水垢按其主要化学成分可分为四类：①碳酸盐水垢：指碳酸钙含量在50%以上的水垢；②硫酸盐水垢：指硫酸钙含量在50%以上的水垢；③硅酸盐水垢：指二氧化硅含量大于20%的水垢；④混合型水垢：指没有一种主体成分的水垢。
题目：汽车发动机冷却系统维护所在院系:汽车系 专业班级: 汽车电子技术 学生姓名：万美玲 指导教师：李晗 2012 年03 月21 日
目录 摘要 (1) 第一章引言 1.1汽车发动机冷却系统在现在汽车行业的发展现状 (1) 1.2 汽车发动机冷却系统维修的重要意义 (2) 第二章课题的目的及现实意义 2.1 课题主要目的 (3) 2.2 课题的现实意 义 (3) 第三章汽车冷却系统的故障案例 3.1故障现象 (4) 3.2冷却系统的特点 (4) 第四章冷却系统的结构和工作原理 4.1发动机冷却系统的功用 (6) 4.2桑塔纳轿车冷却系统的组成 (6) 4.3桑塔纳轿车冷却系统工作原理 (9) 第五章冷却系统故障分析 (11) 5.1发动机过热 (11) 5.2发动机升温缓慢或工作温度过低 (11) 第六章实际故障检测与维修 6.1 故障一 (12) 6.2 故障二 (13) 第七章冷却系统的维护与保养 (14)
第八章结论 (17) 谢辞 (18) 参考文献 (22) 摘要 汽车现在已是大众的交通工具，它集机械与电子一体，是当前社会的高科技产品。随着汽车电子技术的快速发展，电子燃油喷射、安全气囊和ABS系统以及各种电控部件的应用技术都日趋成熟，电子智能系统几乎已经应用到汽车的各个领域。 这些高科技的应用使得汽车更趋近完善，但同时也使得在维修汽车上增加了许多难度。本论文针对汽车发动机冷却系统存在的各种典型故障，进行了仔细的故障分析和维修过程，解决发动机冷却系统存在的具体问题。目的就是为了对发动机冷却系统进行深刻透彻的分析，使得在实际维修中得到更好的经验和方法。从而使发动机冷却系统更出色的工作，提高汽车的动力性和经济性，提高汽车的使用寿命。 关键词：发动机发动机冷却系统智能化检测维修 Abstract Cars are now already is public transportation, it integrates mechanical and electrical integration, the present society of high-tech products. Along with the rapid development of automobile electronic technology, electronic fuel injection, airbag and ABS system and various electronic components application technology matures, electronic intelligence system has been applied to the car's almost every field. These high-tech application makes cars more intimate perfect, but also makes the maintenance bus increased a lot of difficulty. This thesis aims to automobile engine cooling system various existing typical fault, the careful fault analysis and maintenance process and resolve the engine cooling system exist specific problems. Purpose to the engine cooling system on deep thorough analysis, make in the actual repairs better experiences and methods. Thus make the engine cooling system more outstanding work, improve the performance and fuel economy car, improve the
题目：论述汽车发动机冷却系统有几种形式，各有什么特点 汽车冷却系统 冷却系统的功用是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。引擎依照冷却的方式可分为风冷系及水冷系，风冷系是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎；水冷系则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却，正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。 水冷系 水冷系是以冷却液为冷却介质，通过冷却液将高温零件的热量带走，再以一定的方式散发到大气中去，使发动机的温度降低而进行冷却的一系列装置。通常，冷却液在水冷系内的循环流动路线有两条，一条为大循环，另一条是小循环，两者由冷却液是否流经散热器而进行区别，冷却强度也不同。小循环是指冷却水仅在引擎内循环，而大循环则是冷却水在引擎与热交换器 (水箱) 间循环。 冷却系统的循环汽车发动机的冷却系为强制循环水冷系，即利用水泵提高冷却液的压力，强制冷却液在发动机中循环流动。冷却系主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体和气缸盖中的水套以及附属装置等组成。其工作过程为：水泵将冷却液由机外吸人并加压，使之经分水管流入发动机缸体水套。这样，冷却水从气缸壁吸收热量，温度升高；流到气缸盖水套，再次受热升温后，沿水管进入散热器内。经风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。最终使受热后的冷却水在流经散热器的过程中，其热量不断地通过散热器，散发到大气中去。同时，使水本身得到冷却。冷却了的冷却液流到散热器的底部后，又在水泵的加压下，经水管再压入水套，如此不断地循环。从而使得发动机在高温条件下工作的零件不断地得到冷却，从而确保发动机的正常工作。因此水冷却形式具有冷却可靠、布置紧凑、噪声小、使用方便等优点。 风冷系 这种冷却方法不是在发动机中进行液体循环，而是通过发动机缸体表面附着的铝片对气缸进行散热。一个功率强大的风扇向这些铝片吹风，使其向空气中散热，从而达到冷却发动机的目的。 风冷系以空气为冷却介质，利用汽车行驶时的高速空气流，将高温零件表面的热量吹散到大气中去。风冷系的汽车发动机一般采用由传热性能较好的铝合金铸成的汽缸和汽缸盖，为了增大散热面积，各汽缸一般都分开制造，并且在汽缸和汽缸盖表面分布许多均匀的散热片，以增大散热面积。为了有效地利用空气流和保证各汽缸冷却均匀，有的发动机上装有导流罩及分流板等部件。风冷系具有结构简单、重量轻、故障少、无需特殊保养、维护简便、对地理环境和气候环境
发动机冷却系统试验 编制：M.Betts/U.Sauerwein 日期：06.02.1998 批准：Dr.U.Sauerwein 日期：09.02.1998 关键词：冷却系统
1.0目标 1.1该试验程序用来评价安装冷却水泵的发动机冷却循环的特性和现象。 1.2 量化发动机总成冷却循环阻力并与设计值作比较。 1.3通过允许规范总系统设计和评估水泵设计，来决定安装在发动机上具有一定外部循环阻力范围的水泵的流量特性。 1.4通过规范不同运行曲线以及外循环参数，决定不同冷却液温度下所安装泵的气蚀极限。 1.5通过提高调温器的功能和设计意图，决定调温器的静态和动态参数。 1.6 使用一个专门的水泵测试台架来决定水泵的基本流量特性。这个试验程序对水泵本身的开发没有包含，但可以作为系统的一部分可以平定其匹配特性。 1.7 通过使用一个专门的水泵试验台架来评估水泵理论公差的影响。 推荐使用水泵总成做试验来建立一个名义规范（例如极限间隙的中间值）。 1.8 在冷却液的流动最佳时操作该试验，通常由可视化技术来操作。最佳流动通常影响汽缸垫和发动机冷却液通道的流动阻力。 1.9 对于某些试验（调温器特性）要求运行发动机。这将方便操作直到试验4.17的与冷却液最佳流动相关的零部件试验台。在这种情况下，一直到4.17的试验方法应该采用由马达发动机来执行。在运行发动机的过程中应反复检查。 2.0 试验准备 2.1 某些试验要求一台运行的发动机。发动机能够维持运行在全速、全负荷的发展阶段。 该试验倾向于使用一个安装了控制热交换器和一个安装在下软管的可变限流阀的静态试验台架来操作，以模拟不同车辆的冷却系统阻力。由于会导致静态系统压力控制与模拟散热器阻力方向相反，因此限流阀不应该安装在上部软管处。 由于测试并不打算评估热损失，因此发动机的性能并不要求达到最终的产品水平，但应该具有代表性（参考4.21和下文）。 2.2 附录A中列出了试验之前所需测量的零部件清单，测量必须符合AS000010标准测量程序。 2.3除非负责工程师特别说明，所有的发动机零部件都应该符合图纸公差要求；所以总成紧固力矩和间隙应该符合设计说明值。 2.4 除非负责工程师特别说明所有零部件都是新的。 2.5总成测量参数记录在附录B中。 2.6 在循环管道周围的一定数量位置点处测量冷却液压力之前做准备是必要的。要求（壁上）的静态压力。 推荐在接头进入冷却循环中尽量与平面平齐，在水流突变处应为3mm直径，这可以避免由于接头伸入水流中和冷却液速度的影响而产生的读数误差。 应该避免横截面（和速度）的突变。 对于有些地方不能避免（如调温器座）的地方，推荐使用2~3个接头，接头不要暴露在水流中和拐角等处，接头应该在外部连接到一起，然后再与压力计或传感器相连。 在均匀的截面通道（管、等）处，在截面周围2~3个接头连接在一起测量压力。 如果要求测量软管中的压力，建议用装有接头的金属管子，使金属管可以插入到软管中。推荐接头安装在钢管上（例如）使用铜焊接短管到此管子上并钻直径为3mm的通孔。 在急拐弯或横截面变化处，应该有几个不同“直径”的接头（或一个具有代表
学生毕业论文 汽车工程系 汽车专业 题目：汽车发动机冷却系统的维护 班级：汽车班 学号： 学生姓名： xx 指导教师：xxxx 年月日
摘要 本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法，同时论述了冷却系统系统化、模块化设计方法，以及冷却系统的智能控制，并举例做出简单介绍。 关键词：冷却系统；冷却系统维护；温度设定点；冷却系统智能控制
Abstract This paper discusses the effect of cooling system, composition, main structure, working principle and maintenance, fault detection procedure and method, and discusses the cooling system of systematic, modular design method, and cooling system of intelligent control, and an example is presented. Key words: cooling system; cooling system maintenance; temperature setpoint; cooling system intelligent control
目录 引言 (1) 1 冷却系统的作用与组成 (2) 1.1 冷却系统的作用 (2) 1.2 冷却系统的组成 (2) 1.2.1 水泵和节温器 (2) 1.2.2 空气的流动 (2) 1.2.3 散热器 (2) 1.2.4 冷却介质 (3) 2 冷却系统的构造及维护 (4) 3 冷却系统工作原理 (6) 4 冷却系统的检修 (7) 5 冷却系统智能控制 (8) 5.1 系统组成 (9) 5.2 单片机控制系统工作原理 (9) 5.3 单片机系统控制过程 (9) 6 现代汽车冷却系统应用的发展趋势 (10) 6.1 提高温度设定点 (10) 6.2 降低温度设定点 (11) 6.3 精确冷却系统 (11) 结论 (12) 谢辞........................................................ 错误!未定义书签。参考文献. (13)
汽车发动机冷却系统的发展与现状 发表时间：2017-10-20T14:00:13.917Z 来源：《防护工程》2017年第16期作者：刘洋[导读] 汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成。 国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心 摘要：早期的发动机冷却系统虽能满足汽车的基本使用要求，但在满载或者恶劣的环境中容易出现问题。在当今日益重视环境保护、提倡节能和舒适性的情况下，发动机的结构、性能和汽车整体性能都有很大的发展，冷却系统正朝着轻型化、紧凑化和智能化的方向发展。为此，重点介绍了国内外汽车发动机冷却系统的研究及发展情况，并做了简要分析。 关键词：冷却系统；冷却介质；冷却机理 １发动机冷却系统向智能化方向发展 发动机冷却系统是汽车的重要构件。汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成。传统冷却系统采用的是冷却风扇或离合器式冷却风扇，两种风扇均由发动机曲轴通过皮带驱动，其冷却调节的灵敏度不高，功率损失也很大。为解决这个问题，就出现了自控电动冷却风扇。２冷却系统的冷却介质 目前，发动机广泛采用液态水作冷却液。水作为内燃机冷却系统的冷却介质具有很多优点：在性能方面，它性能稳定、热容量大、导热性好、沸点较高；在经济性能方面，它资源丰富、容易获取。但另一方面，水作为冷却介质也存在着两个较大的缺点：一是冰点高，在０℃时结冰，造成冬季使用困难；二是水具有一定的腐蚀性，对发动机冷却系统有损害作用。另外，水做冷却液的冷却系统，体积较庞大，不利于汽车内部结构的优化和整体质量的减少，增加了发动机功率的额外消耗。天然水中一般都含有部分矿物盐类（ＭｇＣｌ２、Ｃａ（ＨＣＯ３）２等），当水在发动机冷却系统内受热时，碳酸盐会在冷却系的壁上形成很难除去的水垢。导热性能很差。当水垢聚积过多时，会使发动机冷却性能恶化而导致过热。另外，溶解在水中的某些盐类（如ＭｇＣｌ２）在受热时产生水解作用，生成Ｍｇ（ＯＨ）２和ＨＣｌ。其中ＨＣｌ是一种腐蚀性很强的酸。因此，当水中含矿物盐类过多时，对发动机的冷却系统是很不利的。为了防止水垢的产生和水的腐蚀作用，在冷却水中加入了防腐蚀剂（重铬酸钾Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）；为了解决水在０℃时结冰的问题，一般采用防冻液来作冷却液，常见的有丙稀二醇、甘醇、硅酸盐、有机酸等。３冷却系统向高效低能耗方向发展 发动机冷却系统效率的提高主要从两个方面来实现：其一，新材料的应用及部件结构的新设计；其二，部件的智能驱动方式。传统冷却系统中，风扇和水泵的效率普遍不高，造成大量能源的浪费。为提高冷却风扇的效率，用塑料翼形风扇取代圆弧型直叶片冷却风扇。从气体动力学的角度分析，翼形风扇能够改善风扇流场，提高风扇的效率和静压，使风扇高效区变宽；另外，塑料表面的光洁度较高。传统的冷却风扇由发动机驱动，装风扇的发动机与装有风罩的散热器必须分别用弹性支座固定在车架。为避免在汽车运行中因振动而引起风扇与风罩相碰，风扇叶轮与风罩的径向间隙的设计数值大于２０ｍｍ，这必然大幅度降低风扇的容积效率。风扇的总效率取决于容积效率、机械效率和液力效率的乘积，即 η总 ??η机 ??η容 ??η液。传统风扇叶片采用薄钢板冲压而成，其液力效率 η液较低，又加上皮带传动存在打滑损失，其机械效率 η杨也不高，从而导致传统冷却风扇的总效率只有３０％左右。采用电控风扇，由电机直接驱动风扇，与原来的皮带传动相比，机械效率 η机提高了。电控冷却风扇完全脱离发动机，与风罩、散热器安装为一体，保证了风扇与风罩的同心度，进一步减小了径向间隙，导致风扇容积效率 η容大幅度提高；另外，采用翼形端面塑料和流线型风罩，使风扇气流入口形成良好的流线型气流，可提高风扇的液力效率 η液，综合各项措施最终使电动风扇的效率达到７８％。４冷却系统新的冷却机理 上世纪７０年代，美国、日本和英国等国家提出了“绝热发动机”，其基本思路是对组成发动机燃烧室的零部件表面，喷涂耐高温的陶瓷覆层或使用陶瓷零部件，从而大大减少散热损失。经过２０年的研制，绝热发动机在高温陶瓷零件（镶块或涂层）方面取得了较大的成功［７、８］。绝热发动机（无外部冷却装置）的整机热效率接近４０％，复合式绝热发动机的整机热效率达到了４０％以上［９］。这种以高度隔热层为主要手段的绝热发动机的有效热效率，较同类常规发动机（水冷或风冷）高出５％～１５％。虽然绝热发动机提高了整机热效率和功率，同时降低了成本，但受材料和镶涂工艺的限制，还不能在普通车辆上使用，而且在高温条件下，发动机的润滑机油粘度降低，润滑效果变差，需要安装专门的散热装置；另外，气缸的充气效率会降低５％～１０％。因此，还需要进一步研究新的冷却技术。 上世纪８０年代，德国的Ｅｌｓｂｅｔｔ公司研制了一种新型车用发动机［１０］，它采用新的燃烧系统与新的冷却系统相结合的方式，以传热系数低的普通金属材料和巧妙的结构设计，大幅度减少了散热损失，取消了外部冷却装置。该机新的燃烧系统减少散热的原理是在球型燃烧室中有强烈的空气涡流，在离心力的作用下，沿燃烧室壁形成一层相对较冷的空气区，“旋流式喷油器”喷出一股雾化锥角很大、射程近、射速慢的空心涡流雾锥［１１～１３］。这股油雾随空气涡流旋转，不与燃烧室壁接触，在燃烧室中心混合燃烧，形成了热的燃烧中心—“热区”和周边温度较低的冷却空气层—“冷区” 这种燃烧系统。有“冷区”包围着“热区”，从而使燃烧室壁接受和传出的燃烧热量大为减少。Ｅｌｓｂｅｔｔ发动机在此基础上进行了进一步减少传热损失的设计［１４］，选用铸铁做活塞顶；将活塞环按内腔设置隔热槽，以截断热流通道，减少传向环槽的热量。上述３项措施使燃烧经活塞传到气缸壁的热量下降了一个数量级；加上以机油循环冷却气缸盖内腔和缸体上部的油道，用机油喷射冷却活塞内腔，实现了无水冷强制风冷的新的冷却机理。目前，还出现了发动机常规冷却机理中的强化冷却措施，如活塞的“内油冷”、排气门的“钠冷”以及喷油嘴的“内油冷”等内冷技术［１５］。另外，采用的一些节油技术也具有内部冷却的功能［１５］，如乳化柴油、进气喷水、进气引汽、代用燃料冷却和过量空气冷却等。 ５结论 （１）冷却系统实现智能化，工作协调性增强。
奇瑞A3 DVVT发动机爆震的原因和解决办法 新款发动机压缩比为11,非常的高, 而且按照160NM @ 3900这个参数来看, 奇瑞这款发动机确实是比较无敌的. 自然吸气发动机, 做到100NM/L这个级别的很少很少. 所以发动机绝对是好发动机. 爆震不是奇瑞特有, 无论是全进口的还是国产的发动机, 很多大压缩比的发动机都有这个现象. 肯定的讲, 都可以排除设计方面的问题, 因为如果一个厂家, 连发动机爆震都没解决就上市, 你们觉得可能吗? 爆震的根本原因是由于火花塞点火的瞬间, 由于气缸内温度和压力突然增大, 位于气缸壁周围的汽油空气混合气体几乎在同一时间发生自燃, 从而导致气缸内本来只有火花塞一个起火点, 变成多个起火点, 从而导致未按发动机设计规定的非正常的燃烧现象.导致这一现象的原因有5点: 1. 点火角过于提前, 点火角提前本身对提高动力和提升燃油经济性是很有好处的, 但提前的副作用有: a.发动机噪音和抖动比较大 b.更容易因为油品的不合格而导致爆震(注意我这里的用词) 2.发动机积炭严重. 积炭严重一方面会使气缸的有效容积变小, 从而间接导致压缩比升高. 另一方面, 积炭的部位, 局部温度远比没有积炭的部位散热差, 温度高, 所以严重积炭的部位很容易自燃从而爆震. 3.发动机散热不好. 散热不好的发动机, 气缸内部局部温度要比正常的发动机要高很多, 由此发生自燃从而爆震的几率也要大很多. 4. 空燃比不正确. 过于稀的燃料空气混合比, 会使得燃烧温度提升比正常的混合比要高, 所以也更容易发生自燃从而爆震. 5. 燃油不合格不达标. 标号93#的汽油, 实际指标为91#左右. 一般能设计制造发动机的厂家, 不可能由于设计的原因而导致爆震. 那是极低级错误. 爆震现象, 要么是严重积炭, 要么就是油品问题. 尤其对于A3 DVVT这种压缩比很高, 几乎完全利用了93#油极限的发动机, 95%的爆震都是油品问题导致的. 好了, 下面是我推荐的解决办法: 1. 最好最健康的办法: 换低黏度的全合成机油. 低黏度的机油提高了机油的流动性, 从而能加快发动机局部散热的速度, 从而能很大程度上解决爆震的现象. 但为何强调是全合成机油, 因为黏度低了,虽然流动性好了, 但发动机保护性就要相对变差, 所以这方面必须用全合成机油来弥补. 5W-30或者0W-30的全合成机油, 保护性远比4S提供的10W-40的矿物油要强得多. 而且全合成机油还有另外一大优点:省汽油! 奇瑞的发动机精度是很高的, 用30标号的全合成最合适. 机油流动性好了, 散热好了, 不仅仅是爆震现象的缓解, 整体发动机的抖动和平顺性都要提高一个档次
汽车检测与诊断实验指导书 发动机冷却系的检测与诊断 一、实验目的：对冷却系节温器、散热器和水泵的工作性能进行进行检测 二、学时：2学时 三、教学方法: 在实验室进行现场实物教学。 四、要求：掌握冷却系节温器、散热器和水泵的工作性能检测方法，能根据检测结果分析节温器、散热器和水泵的工作性能好坏，写出实验报告。 实验方法和步骤： 1. 外观检查 检查风扇皮带松紧度可用拇指压在风扇和发电机皮带轮中间的皮带上，施加20～50N的力．皮带压进距离应在10～15mm之间。 2. 冷却系密封性试验 在发动机不工作时，将50kPa的压缩空气从散热器放水阀引入，如果气压不降低，表示散热器加注口密封正常。 起动发动机，在发动机热起后，再通入20kPa的压缩空气，若冷却系工作 正常，气压表指针应抖动，不抖动表示节温器阻塞。气压表指针迅速上升至50kPa，表示散热器阻塞。 3. 水泵故障检查 水泵工作状态不正常或水泵叶轮打滑，使水泵的泵水量不能与发动机的转速 成正比。 水泵工作状态检查。打开散热器加水口盖，使发动机缓慢加速，察看加水口
内冷却水的循环，若不断加快，则水泵工作正常，叶轮也不打滑，反之，水泵有问题。 4．节温器性能检查 节温器是否失灵的检查方法是：在冷却水温度高时，拆下气缸盖通往散热器上水室接头胶管，用布或纱塞住上水室接头，向散热器内加注冷却水，然后起动发动机。当水温达到80 ℃时，节温器处于开启状态。此时，就看到散热器中的水从开启的节温器内泵出。发动机转速越高，泵出的距离越大，高温水泵出一段时间后。向散热器内加入冷却水。节温器随着发动机温度降低而关闭，通住上水室的胶管就没有水泵出了。 散热器水管堵塞的检查 散热器水管因杂质、油污、积垢多而堵塞时，就会因冷却水循环受阻而使水 温过高。检查的方法是： 打开散热器加水口盖，使上水室的水位低于加水口10mm左右，然后起动 发动机，先怠速运转，注意观察水流和水位，随后使发动机转速提高到1200r／min左右，仔细观察转速提高时的水位变化： 如果比怠速时水位升高，甚至冷却水溢出加水口．说明管道堵塞； 如果比怠速时水位略低，然后又随着发动机转速的稳定，水位相对保持不变，则 表示散热器畅通，水管无堵塞。 6、水温表故障的检测与诊断 图22.22 温度表及报警灯工作原理图 1—水温传感器及高温报警开关2—双金属片3—加热线圈4—指针5—水温表6—高温警报灯7—电源稳压器8—点火开关9—蓄电池10—低熔点合金11—壳体12—顶杆13—触点14—接线插头15—热敏电阻
汽车发动机冷却系统维护 目录 摘要 (1) 关键词 (1) 引言 (2) 第一章冷却系统的作用与组成 1冷却系统的作用 (2) 2冷却系统的组成 (2) 第二章冷却系统的构造与工作原理 1冷却系统的构造及维护 (2) 2 冷却系统的工作原理 (4) 第三章冷却系统的特点与检修 1 冷却系统的特点 (4) 2 冷却系统的检修 (4) 第四章冷却系统智能控制 1冷却系统智能控制 (6) 2 系统组成 (6) 3单片机控制系统工作原理 (6) 4 单片机系统控制工作过程 (6) 结论 (10) 谢辞 (11) 参考文献 (12) 摘要 本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法，同时论述了冷却系统系统化、模块化设计方法，以及冷却系统的智能控制，并举例做出简单介绍。
关键词：冷却系统冷却系统维护温度设定点冷却系统智能控制 1 引言：如果一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。 2 冷却系统的作用 冷却系统的功用是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。引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎，气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎；水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却，正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。 3 冷却系统的组成 水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却，它的水管和散热片多用铝材制成，铝制水管做成扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，安装方向垂直于空气流动的方向，尽量做到风阻要小，冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种，空调冷凝器通常与其装在一起。 水泵和节温器 发动机是由冷却液的循环来实现的，强制冷却液循环的部件是水泵，它由曲轴皮带带动，推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵，它能精确的控制水泵的转速，并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却，要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候，冷却液就在发动机本身内部做小循环，当发动机温度高的时候，冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门，其原理是利用可随温度伸缩的材料（石蜡或乙醚之类的材料）做开关阀门，当水温高时材料膨胀顶开阀门，冷却液进行大循环，当水温低时材料收缩关闭阀门，冷却液小循环。 空气的流动 为了提高散热器的冷却能力，在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的，发动机启动它就要转，不能视发动机温度变化而变化，为了调节散热器的冷却力，要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇，当水温比较低时离合器与转轴分离，风扇不动，当水温比较高时由温度传感器接通电源，使离合器与转轴接合，风扇转动。同样，电子风扇由电动机直接带动，由温度传感器控制电动机运转。这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。散热器 散热器兼作储水及散热作用，再此之上还装有膨胀水箱。因为单纯依赖散热器有几个缺点，一是水泵吸水一侧因压力低而容易沸腾，水泵的叶轮容易穴蚀；二是气水分离会产生气阻；三是温度高冷却液容易沸腾。因此设计师就加装了膨胀水箱，它的上下两根水管分别与散热器上部和水泵进水口联接，防止上述问题的产生。 冷却介质 虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水，而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物，也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%～50%，提高了液体的凝固点，防止在低温下结冰而损坏发动机。整个冷却系统并不与大气相通，相当于高压锅的作用，水箱盖则相当于高压阀，一般情况下，轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度，提高传热能 4 冷却系统的构造及维护