汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)故障診斷方法

王世強(qiáng)

摘 要：近幾年，汽車所出現(xiàn)的交通事故率不斷提高，因此人們對(duì)汽車質(zhì)量安全問(wèn)題的重視程度也不斷提高。而汽車發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車諸多零部件中最為重要的部件，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題，會(huì)嚴(yán)重影響到汽車的行駛安全。因此，汽車的日常的維修保養(yǎng)中，必須要高度重視發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的故障診斷和維護(hù)。本文針對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)常見的故障問(wèn)題，進(jìn)行診斷以及維修保養(yǎng)方面的探討，以此總結(jié)故障診斷和維修經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng);故障診斷;維修保養(yǎng)技術(shù)

1 引言

汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的功能是將發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量及時(shí)散發(fā)出去，使發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度下工作。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度過(guò)高會(huì)使?jié)櫥偷恼扯冉档?，各摩擦副?rùn)滑油的數(shù)量就會(huì)減少，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)各部件的摩擦損失加劇。當(dāng)冷卻液溫度過(guò)低會(huì)使?jié)櫥偷恼扯茸兇螅鲃?dòng)性變差，同樣不利于各摩擦副的潤(rùn)滑，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率。理想的汽車?yán)鋮s系統(tǒng)既要達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻的需要，又要減少熱量損失、減少能耗，使發(fā)動(dòng)機(jī)在保證良好動(dòng)力性基礎(chǔ)上具有更優(yōu)的節(jié)能效果。

2 冷卻系統(tǒng)工作原理

當(dāng)前的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)主要使用水冷、風(fēng)冷2種冷卻方式，封閉式強(qiáng)制水冷循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用更加廣泛。整個(gè)水冷系統(tǒng)主要包括水泵、散熱器、冷卻風(fēng)扇、補(bǔ)償水箱等部件。主要原理是通過(guò)水泵加速冷卻液的循環(huán)，利用汽車行駛產(chǎn)生的自然風(fēng)或者風(fēng)扇來(lái)冷卻散熱器中的冷卻液，有效冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)。水冷系統(tǒng)在運(yùn)行中會(huì)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際溫度值，及時(shí)調(diào)整循環(huán)路線以及循環(huán)方式。要想讓發(fā)動(dòng)機(jī)溫度迅速升高，只讓冷卻液在引擎內(nèi)循環(huán)即可，這種循環(huán)方式也被稱為“小循環(huán)”方式。一旦冷卻液溫度超過(guò)了80℃，節(jié)溫器就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉小循環(huán)通路，引擎內(nèi)部的冷卻液進(jìn)入散熱器中，經(jīng)過(guò)散熱器散熱處理之后，通過(guò)水泵將其輸送至缸體的水套中，這種循環(huán)方式常被稱為“大循環(huán)”。

3 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)故障

3.1 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫度過(guò)冷

一旦發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行溫度低于65度的水溫，就屬于過(guò)冷運(yùn)轉(zhuǎn)范疇。冷卻系統(tǒng)之所以出現(xiàn)過(guò)冷運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題，其主要原因是在于冷卻水過(guò)早地進(jìn)入大循環(huán)系統(tǒng)，從而消耗了熱量，造成氣缸內(nèi)出現(xiàn)低溫度，對(duì)于汽車過(guò)冷運(yùn)轉(zhuǎn)問(wèn)題，一般存在三種的檢測(cè)方法。一是檢測(cè)冷卻水的降溫速度，同時(shí)對(duì)比正常的水溫情況，如果水溫下降得較快，這表明已經(jīng)存在過(guò)冷運(yùn)轉(zhuǎn)問(wèn)題。二是檢測(cè)散熱器的水體溫度，將數(shù)字式溫度計(jì)傳感器插入到水箱中，檢查水箱內(nèi)的水體溫度，然后再測(cè)試水箱外的溫度，通過(guò)對(duì)比來(lái)比較散熱器的水溫與水室的水溫，也可以判斷汽車過(guò)冷運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題。三是拆開節(jié)溫器，檢查判斷其是否存在過(guò)冷運(yùn)轉(zhuǎn)問(wèn)題。

3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)升溫及降溫過(guò)快

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)存在故障將對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫及降溫造成影響，驟然的升降將對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命及其經(jīng)濟(jì)性造成影響。在冷卻系統(tǒng)的機(jī)械方面表現(xiàn)為節(jié)溫器開啟、閉合失靈，冷卻液長(zhǎng)期處于大循環(huán)，發(fā)動(dòng)機(jī)升溫速度較慢。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的傳感器出現(xiàn)不良工作狀況，信號(hào)收集及發(fā)射不能及時(shí)形成閉環(huán)，散熱風(fēng)扇、怠速等問(wèn)題出現(xiàn)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)升溫及降溫速度過(guò)快。

4 診斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)故障及維修保養(yǎng)技術(shù)

4.1 基于數(shù)據(jù)的智能模式識(shí)別方法

采用人工智能算法，主要有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、故障樹、支持向量機(jī)等方法，比如采用故障檢測(cè)和故障隔離的診斷流程，以模型和數(shù)據(jù)的手段進(jìn)行診斷。還可以基于故障檢測(cè)、故障識(shí)別和故障分析的流程，運(yùn)用故障采集技術(shù)、故障特征提取和識(shí)別，通過(guò)人工智能算法建立精準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)故障數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行大量樣本數(shù)據(jù)的處理，全面描述故障類型，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳播，提升精確性。其中在于數(shù)據(jù)處理和智能識(shí)別，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的冷卻系統(tǒng)故障診斷。比如應(yīng)用PCA統(tǒng)計(jì)學(xué)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維，利用決策樹算法進(jìn)行診斷，達(dá)到減少變量、消除數(shù)據(jù)冗余的目的，其準(zhǔn)確率能夠提升3%。卡爾曼濾波也是重要診斷方法，其優(yōu)勢(shì)在于抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)彈性好能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)估算。此外還有遺傳算法模式，模擬自然界進(jìn)化以求得最優(yōu)解，以消除不相關(guān)和冗余特征。比如SVM的故障診斷方法，在64個(gè)信號(hào)變量中篩選特征變量，該方法的優(yōu)勢(shì)在于可以有效節(jié)約傳感器成本，提升故障診斷的準(zhǔn)確率。

4.2 冷卻系統(tǒng)重點(diǎn)設(shè)備維護(hù)

冷卻液是冷卻系統(tǒng)的關(guān)鍵，在選用過(guò)程中以清潔方便的軟水為主，另外還需要添加防凍液與添加劑，目前乙二醇型冷凍液成為我國(guó)汽車防凍劑的主流產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)防腐、防水垢及低成本需求。在冷卻液的選擇過(guò)程中，對(duì)其防腐性、防凍性、高沸點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注，尤其在選擇中必須注重防水垢的功能性。冷卻液需要及時(shí)進(jìn)行更換，過(guò)期、低劣的冷卻液將對(duì)冷卻系統(tǒng)造成影響，檢查冷卻液是否存在絮狀、沉淀等問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行更換及補(bǔ)充，防止水箱出現(xiàn)銹污與水垢，保證散熱功能發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)大小循環(huán)的健康。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)步，汽車行業(yè)在我國(guó)實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展，汽車保有數(shù)量在快速增長(zhǎng)，人們對(duì)于汽車性能的要求越來(lái)越嚴(yán)格，尤其是作為汽車核心部件的發(fā)動(dòng)機(jī)。而冷卻系統(tǒng)是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)非常重要的環(huán)節(jié)，因此相關(guān)維修人員必須要充分掌握專業(yè)維修知識(shí)，這樣才能充分保障汽車運(yùn)行的安全性以及安全效率。

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