六安职业技术学院
毕业设计（论文）
题目发动机冷却系统常见故障与诊断分析系专业
班级学生姓名指导教师
起迄日期设计地点
目录
开题报告…………………………………………………3
第一章：汽车发动机冷却系统作用及工作原理
1.1发动机冷却系统作用………………………5
1.2发动机冷却系统工作原理…………………5
1.3冷却液的选用………………………………5
第二章：汽车发动机冷却系统结构组成及类型
2.1发动机冷却系统结构组成…………………8
2.2发动机冷却系统类型………………………12
第三章：汽车发动机冷却系统故障种类与原因
3.1发动机冷却系统故障种类…………………12
3.2发动机冷却系统故障原因…………………12
第四章：汽车发动机冷却系统常见故障诊断与案例分析
4.1发动机冷却系统故障诊断…………………15
4.2冷却系故障诊断思路和流程………………18
4.3冷却系日常维护及注意事项………………19
4.4发动机冷却系统故障案例分析……………20
六安职业技术学院学生毕业设计（论文）开题报告书
2011年
6月15日
因此，冷却系统的另一重要作用是使发动机尽快升温，并使其保持恒温。燃料在汽车发动机内持续燃烧。燃烧过程中产生的热量大部分从排气系统中排出，但仍有部分热量滞留在发动机中，从而使其升温。当冷却液的温度约为93℃时，发动机达到最佳运行状态。在这个温度下：燃烧室的温度足以使燃料完全蒸发，因此可以更好地使燃料燃烧并减少气体排放。如果用于润滑发动机的润滑油较稀薄，粘稠度较低，则发动机零件可以更灵活地运转，而发动机在围绕自身部件旋转的过程中消耗的能量也将减少。金属零件更不易磨损。
关键字：汽车发动机冷却系统现代车常见故障诊断
百叶窗不能完全关闭,或冬季保温装置不良引起冷却系水温过低
3.2.3冷却液泄漏
冷却系统在工作时应充满冷却液。如果冷却系统缺少5-7%容积的冷却液，冷却循环将停止。行驶时发动机会很快因过热而受到损坏。通常，蒸发仅是冷却液损失的一少部分，所有冷却液损失中至少有一半是渗漏掉，其余的一半中的大部分是沸腾和发泡沫通过散热器溢流管流失，因此冷却液最多的损失是由于渗漏或通过溢流管流失。冷却液渗漏主要有两种形式：外渗和内渗。
（1）外渗的主要原因
水箱芯子上下水槽及溢流管上有裂纹；出水口或进水口接头接缝处破裂；上下水槽或芯子在支撑处磨损；水管腐蚀穿孔；放水开关放水塞或气孔松动或损伤；橡胶软管损伤，软管夹箍及接头松脱或损伤；取暖器管子的螺纹接头松脱；水管腐蚀破裂或松脱；泵壳松动或垫片损坏；节温器壳松动或垫片损坏。外渗冷却液滴落在地上易于发现，便于及时查找排除，不至于造成太大的危害。
（2）内渗的主要原因
气缸盖紧固螺栓松动或垫片破损；缸体和缸盖结合面翘曲；水套铸件裂纹或缩孔；气缸盖螺栓松动。内渗不易发现，会引起严重的后果，造成因缺水而发动机过热的危险。冷却液泄入燃烧室，在发动机停止工作时注满燃烧室，当启动发动机时，活塞向上运动可能使气缸盖、活塞或气缸破裂，或造成连杆弯曲。冷却液进入曲轴箱与发动机的运动部件接触，会使所有内部零件的表面形成一层粘结层，增加了摩擦阻力并引起锈蚀，造成恶劣的后果。冷却液进入油底壳会使机油变质，还会与机油混合形成油於，引起润滑失效，粘结活塞环和气门，引起过度磨损及更大的发动机故障。
（3）快速检测泄漏故障的方法
检查时，将空气压缩机的橡胶管接到散热器与补偿贮液箱的软管上，将压缩空气充入闭式水冷循环系统中，其压力为294kpa（3kgf/cm2）。
外部泄漏点的检查。如果散热器上、下贮水室、散热器、连接软管、放水开关、水泵等处有泄漏，均会喷出针状水柱，可明显地发现泄漏点。
机体内部泄漏点的检查。气缸垫水道损坏，导致冷却液与润滑油穿通，使润滑油里含
有水分，油质变稀，数量增多。湿式缸套的密封失效，产生松动或缸套、缸体破裂。拆下机油盘后，充入压缩空气检查，就易发现泄漏点。
气缸盖内部漏水的检查。从外表观察发动机工作中，排气管冒白烟。拆下火花塞，从电极上察看到沾水现象。若不拆火花塞，只拆排气管接头，将压缩空气充入冷却系后，转动发动机，排气管下端有水流出。
3.2.4节温器损坏
节温器不能开启或开启不灵活，会使冷却液无法经过散热器形成大循环，造成温度过高，或时高时正常。因节温器不能开启而引起过热时，散热器上下两水管的温度和压力会有所不同。
3.2.5冷却液消耗异常
冷却系统是密封的，在正常情况下，不需经常添加冷却液，否则说明有冷却液消耗异常故障。冷却液消耗异常的主要原因是冷却液泄漏。
3.2.6发动机过热
发动机在运行中，若冷却液温度表指针长时间指向高温（90℃以上）范围，并出现冷却液沸腾（俗称“开锅”），即为发动机过热。发动机过热可分为运行中突然过热和经常过热。突然过热是发动机工作中突然出现过热现象，一般是风扇传动带断裂或风扇电路故障、水泵轴与叶轮脱转、节温器主阀门脱落或冷却液严重泄漏。经常过热是发动机工作中经常出现过热现象，其原因可归纳为两方面：一是冷却系统冷却强度不足；二是发动机传热损失过大。由冷却系统的组成和各部分的功能不难分析得出导致冷却强度下降的原因：缺少冷却液、风扇传动带打滑、风扇叶片角度调整不当、散热器堵塞或散热片倾倒过多、节温器故障或水泵故障致使冷却液循环不良、水套积垢严重等。
3.2.7发动机工作温度过低
在汽车行驶中,若冷却液温度表长时间指示在发动机正常工作温度以下，即可判定为发动机工作温度过低。不一定的发动机而言，不可能因发生故障而导致冷却强度增大或传热损失减少，从而使发动机工作温度过低。发动机工作温度过低，通常是自然因素或冷却系统的冷却强度调节装置失效所致。
第四章汽车发动机冷却系统故障诊断与案例分析
4.1发动机冷却系统故障诊断
4.1.1发动机过热
原因:
1)节温器泄漏或装反冷却水只进行小循环
2)风扇转速上不去
3)电控风扇作用时间过短
4)风扇皮带过松
5)缸体水套内水垢过多
6)冷却水循环量过小
7)冷却液不足
8)混合气过稀或过浓：混合气过稀燃烧速度慢，在作功行程中燃烧放出的热量增加，会导致发动机过热。
9)另外点火时间过迟、过早都会引起发动机过热：燃烧室积炭过多，严重超载等多种原因也会造成发动机过热。
10)缸盖垫破损或缸盖破裂，大量的高温气体进入冷却器，也会导致发动机过热。
4.1.2散热器故障
1）泄漏
原因：密封件老化、腐蚀、撞击等
故障现象：冷却液减少，水温高。
故障排除：更换散热器
2）堵塞
原因：冷却系统有污物
故障现象：冷却液减少，水温高。
故障排除：疏通、清洁。
3）水箱盖内部泄漏
原因：限压弹簧弹力衰减
故障现象：副水箱内水满溢出、水温高。
故障排除：更换水箱盖
4.1.3发动机升温缓慢或工作温度过低
原因:
这类故障在机械方面主要表现为节温器粘结卡滞在开启位置，不能闭合，使冷却液始终进行大循环。
在电气方面发动机冷却液温度传感器工作不良，信号不准确，造成无快怠速、散热风扇工作时间长等。
4.1.4副水箱故障
泄漏
原因：箱体因老化或外力而开裂
故障现象：散热器内冷却液减少，发动机过热。
故障排除：更换。
4.1.5散热风扇故障
风扇不转
原因：风扇驱动电机故障、控制电路断路。
故障现象：发动机过热
故障排除：更换电机、检修电路。
风扇转速慢
原因：风扇驱动电机故障、控制电路产生附加电阻。
故障现象：发动机过热
故障排除：更换电机、检修电路。
风扇运转时机不准
原因：风扇控制电路故障
故障现象：发动机过热或发动机升温慢
故障排除：检修风扇控制电路。
4.1.6冷却水套故障
气缸体裂纹
原因：材料、腐蚀、修理时不规范操作
故障现象：发动机过热、冷却水进入润滑系统。
故障排除：更换发动机缸体。
气缸垫泄漏
原因：汽缸体或汽缸盖翘曲、汽缸垫老化、汽缸垫装配错误
故障现象：发动机过热、冷却水进入润滑系统。
故障排除：视情修理或更换发动机缸体及缸盖、更换汽缸垫。
4.1.7水泵故障
泄漏
原因：密封件老化、壳体受腐蚀。
故障现象：冷却液减少、发动机过热。
故障排除：更换水泵。
泵水能力下降
原因：水泵叶片被腐蚀、结构性堵塞。
故障现象：发动机过热。
故障排除：更换水泵。
4.1.8水管故障
泄漏
原因：外力损坏、老化或腐蚀。
故障现象：冷却液减少、发动机过热。
故障排除：更换。
说明：如果泄漏是由于老化或腐蚀造成的，应更换全部冷却水管（软管）
4.1.9节温器故障
节温器阀门卡滞
原因：节温器内部故障
故障现象：发动机过热（卡滞在关闭位置）
发动机升温慢（卡滞在打开位置）
故障排除：更换节温器
4.2冷却系故障诊断思路和流程
冷却系故障诊断须按一定的思路和诊断流程来进行：
1）外部检测。检测下贮水室、散热器、连接软管、放水开关、水泵有无泄漏的现象。泄漏处均会喷出针状水柱，可明显地发现泄漏点。检查水泵的好坏，机械密封处有损伤；节温
器是否工作正常；散热器是否损坏，否则应更换。
2）内部检测：气缸垫水道是否损坏，湿式缸套的密封是否失效，气缸盖内部是否漏水。
4.3冷却系日常维护及注意事项
4.3.1添加符合要求的冷却水
1）是加清洁的软水。不能加含有大量钙、镁等盐类的硬水。因为钙、镁等盐类受热后，产生一些不能溶解于水的碳酸钙(镁)沉淀物，紧粘在水箱与水套壁上，形成一层水垢，将使冷却泵的散热性能降低，而导致发动机过热。因此一定要添加软水。
2）是对硬水进行软化。在缺乏软水的条件下，必须设法将硬水软化。简便的方法是将水煮沸并经沉淀后使用。有条件的话，也可在60升水中加人4克苛性钠。经搅拌沉淀后使用。添加冷却水应用带滤网的漏斗过滤.以免泥沙、杂草等污物进人水箱堵塞水管，影响散热性能。
4.3.2定期清洗冷却系统不同型号的发动机应按规定时间清洗。
一般每工作1000小时左右进行一次清洗。清洗时先把水箱中的冷却水放净.关闭放水开关，在60升清洁水中，4.5～4.8千克苛性钠和1.5千克煤油;或6千克洗涤碱和2.5千克煤油，经混合后加人水箱。起动发动机以中速运转5～10分钟，使清洁液升温，然后熄火。经10小时左右，再起动发动机，仍以中速运转5～10分钟后熄火，最后加清洁水使发动机以中速运转清洗冷却泵2～3次。
4.3.3及时添加冷却水。
蒸发水冷系统是依靠水的沸腾带走热量，因此会迅速耗损大量的冷却水，必须及时添加补足。使用时还要注意浮子升降是否自如有效，如被卡住或失效，要及时修正或更换。
4.3.4强制循环水冷或冷却系统的保养。
1）是及时检查有关部位并正确加以调整。风扇皮带的松紧度对发动机水温影响较大.过松散热不良;过紧则不易使水温达到正常，而且会增加水泵轴的磨损，所以一定要及时检查调整;同时皮带上不得沾染油类，以免打滑.应经常检查水箱在机架上的紧固情况。检查水箱
衬垫以及风扇叶片固定螺钉的牢固程度，必要时进行调整。经常清除防护网罩(前后风窗)上的尘土杂物，保持散热器完好。不用硬物刮碰的方法清洁防护网罩，以免损伤散热片和散热管道。
2）是注意水泵及各连结管道的密封，特别是水泵密封，不能有“吸空”现象。在使用中，如水封损坏，水泵体下方的泄水孔滴水严重时，应更换水封，不允许在漏水时将泄水孔堵死，否则水会进人轴承，使轴承很快磨损。水泵总成的加油点应按规定时间注人润滑脂，但不要过量注油，以免涨坏阻水圈和引起轴承过热等问题。
4.4发动机冷却系统故障案例分析
4.4.1发动机突然熄火后不能正常启动（以奥迪A6轿车为例）
故障现象:一辆奥迪A6型轿车，发动机突然熄火后，不能正常启动。
故障检查:根据上述情况，检查油、电路，均正常。检查气缸压力，发现个别气缸不能建立正常缸压怀疑故障的原因是气缸密封不严。于是拆下气缸盖检查，发现部分气门杆已弯曲，活塞头部也有与气门撞击的痕迹。进一步检查发现，发动机的水泵轴已卡死，驱动皮带的带齿有损伤。
故障排除:更换水泵、正时皮带及几个弯曲的气门，正确装复后，故障分析:由于该车的水泵是由发动机配气机构中的正时皮带驱动，当水泵轴出现卡滞现象时，会造成正时皮带跳齿，这样便造成了配气正时错乱。当气门的运动与发动机活塞不协调时，活塞便与气门发生撞击，造成气门杆弯曲，出现气门关闭不严，从而发动机也就不能正常工作。
4.4.2电动风扇低高速工作不正常（以富康轿车为例）
在压缩机切断继电器所在的熔断器盒内,有一个两绿、一棕色的三线插接件,其中
一根绿色线是从驾驶室内熔断器盒过来的冷却风扇控制继电器线圈的电源线,用灯测一下即可知,此电源线影响高速,不影响低速。接通点火开关,如线上没电则是插接件至驾驶室内熔断器盒处线路断路或是号熔断器断路所致。如电源正常,那么另一根绿色线是低速控制线,棕色线是高速控制线,找一根导线,接通点火开关,一端接电动风扇继电器过来的低速控
制线,另一端搭铁,此时如两电动风扇低速运转,则是插接件处至水温控制盒线路断路或是水温控制盒不良。在水温控制盒插接头处再试一次,用一导线,一端接水温控制盒处插接座插孔,另一端搭铁,如风扇运转,则是水温控制盒有问题,或是相关的供电及搭铁线断路。如果在三线插接件处试低速控制线,风扇电动机不运转,则需拔下继电器,用一导线连接此继电器两触点插孔,此时,电动机如运转,继电器线圈的两插孔一个有电,另一个到水温控制盒导通又良好,则是继电器有问题,换一个即可。如上述检查都正常,用导线连接继电器触点,电动机仍运转,则需把继电器触点两插孔用导线先连好,再拔下继电器,用一导线一端接此继电器触点左边的插孔,另一端搭铁,此时如电动机不转,则是此电动机接线断路或是电动机本身不良;如运转正常,则是此继电器至电动机接线断路,或是电动机不良以及电动机后的搭铁线不良所致。
引起此种故障最多的部件是继电器不良所致。
4.4.3汽车行驶中水温偏高
桑塔纳轿车在行驶中水温偏高，停车检查时发现散热器溢罐盖的出口冒出大量的高温从盖口中又看到冷却液不断从填水管中流进溢罐内，即使盖拧紧仍会溢出。从故障现象分析发现散热器仅左边进水口处很烫，而其它部位温度明显偏低，可见冷却系只是进行小循环。经检查，毛病出在节温器(失效)，更换新件之后，故障排除。
桑塔纳轿车发动机冷却系为封闭式、带膨胀箱的泵循环冷却系统，有大小循环之分。由于风扇为电动式，所以发动机冷却主要靠汽车向前行驶产生的风来冷却。它由散热器、水泵、节温器、热敏开关用直流电机的风扇、上下水管等组成。当温度低时，冷却液通过蜡式节温器的作用进行小循环，不经散热器；温度达85℃时节温器阀门开始打开，冷却液进行大循环；当冷却液达105℃时，节温器完全开启，全开时间门升程不小于7mm，否则节温器损坏。
采用封闭循环式，冷却液为添加剂与水混合配制；散热器为铝质管片式，散热器罩壳上安装双速电风扇，随发动机温度的变化，用热敏开关直接控制风扇开闭和转速，散热效率高，有利于保持发动机正常工作温度。
常见引起发动机过热的原因有:冷却空气流量减少(如散热器阻塞等)；散热风扇不工
21
作；低速上坡，环境温度过高；V 型皮带过松，转动效率差；以及缸体有水垢，水泵损坏，热敏开关失灵等。
为防止冷却液温度过高，在使用中必须保持散热器和水套清洁、冷却液数量充足、风扇皮带张紧适当，以防发动机在负荷工作时间过长。必须注意以下要点:
1）保持冷却系(尤其散热器)外部和内部清洁，是提高散热效能的重要条件。散热器外部沾有泥污或碰撞变形，均合影响风量流通，使冷却液温度过高，必要时清洗或修复。
2）按规定使用防冻冷却液，保持冷却液数量充足。正确的冷却液液面高度:当发动机处于冷态时，冷却液液面在膨胀箱内，位于最高和最低标志之间。膨胀箱内装有自动液位报警传感器，当箱内液面过低时、位于仪表板上的冷却液温度报警灯问烁，应及时予以添加。
3）应保持风扇皮带张紧力适当，风扇正常工作。皮带过松影响水循环，加剧其磨损；过紧易损坏轴承。
4）热敏开关连接良好，若有松动会影响风扇换档变速及正常运转；如果发现冷却系溢水，应及时检查节温器技术状况。
5）防止发动机大负荷、长时间工作，以免水温过高；上坡及时换档，减轻负荷。汽车长时间坡道行驶、挡住低或是环境温度较高时，应注意散热。
桑塔纳轿车冷却液型号N052774AO 是由40%冷却添加剂G11和60%的水混合而成。防冻液最低温度为-25℃，它具有防冻、防腐蚀、防止水垢形成和提高水沸点的功能。该车正常的水温是90℃-105℃，而不是传统的80℃-90℃。如果不使用这种冷却液，则会不断地“开锅”，因为电动风扇在93℃-98℃时才接通；尤其使用劣质防冻液，虽然能够降低温度，但会容易引起缸体、气缸盖、散热器的腐蚀。
更换冷却液时，将仪表板的暖风开关拨至右端使暖风控制阀全开，拆下冷却液膨胀箱盖，松开水泵口软管夹箍，拉出冷却液软管，放出冷却液后再将软管夹箍拧紧。在膨胀箱中加入冷却液，直到液面高度与最高标志齐平为止。拧紧膨胀箱盖。启动发动机，直到风扇运转，将发动机熄火，检查冷却液高度，必要时补充。膨胀箱内冷却液不能注满，加注1/2即可，一般使用2年左右更换一次。
该车冷却系和空调冷凝器共同的风扇是直流永磁电动机风扇，它用装在散热器上的温度控制开关来控制，当散热器中冷却液温度下降至93℃-98℃时风扇停转。由于电动风扇的
22
电源不受点火开关的控制，因此发动机熄火后，散热器中液温若高于88℃-93℃，电动风扇运转是不正常的。如果低于88℃时风扇仍转，则是不正常的；而温度高于98℃时，仍不转也是不正常的。当温度高于105℃时，温控开关高温部分接通，当温度达到120℃时，冷却水温过高，报警指示灯闪亮，为风扇有故障或冷却液不足。如电动机风扇不转，先检查和更换熔断丝，或检修温控开关，必要时再查看电风扇有无损坏。
维护时清除冷却系水垢措施:可采用2%苛性钠水溶液加入冷却系统，使汽车行驶一天后全部放出，再用清水冲洗；然后再加入同样苛性钠溶液，使用一天后放净，最后用清水冲净即可。也可在冷却系统中加满清水后，从膨胀箱的加水口加入1kg 苏打，让汽车行驶一天放净后，使发动机低速运行，并不断从加水口加入清水，即可彻底清除水垢。
总结
发动机冷却系统就是使发动机得到适度的冷却，从而保持发动机在最适合的范围温度内工作。但当发动机冷却过度时将导致发动机过冷、流动性差造成润滑不良等危害等。随着发动机采用更加频繁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，如排气门周围的散热问题需优先考虑，冷却系及时出现小的故障也可能在这样的区域造成灾难性的后果。所以汽车冷却系统对汽车来说是至关重要的，发动机就如同人类的心脏，如果不好好保护就会受到威胁。本文介绍发动机冷却系统的常见故障与排除方法，更好的为将来冷却系统发展提供重要保证。
23
二、完成期限和采取主要措施
1．2011年6月1悉毕业论文指导书。
2．2011年6月5日完成开题报告。
3．2011年6月14论文中期检查，交论文初稿。
4．2011年10月18导教师返回修改意见。
5．2011年10月25定稿。
6．2011年10月论文答辩。
7．2011年11月20－26日指导教师完成论文评阅、成绩、总结，材料上交系部。
四、主要参考文献书目
1、《看图学汽车发动机维修》杨智勇，侯福广主编。一北京：化学工业出版社
2、《汽车发动机构造与检修技术》王盛良主编。一北京：机械工业出版社
3、《汽车构造与原理》上册，发动机蔡兴旺主编。一2版。一北京：机械工业出版社
4、《汽车发动机构造与维修》吕秋霞主编。一北京：人民教育出版社
5、杜艳霞．常见发动机冷却系统故障诊断与维修[J].机械与电子,2009,1.
24
五、审核意见：
指导教师意见：
系领导审查意见：
注：此件指导教师、学生各存一份。
25
**************学生毕业设计（论文）成绩评审表
26
答辩教师提问
答
辩
2、
记
3、
录
（此栏
初评成
绩为优
秀的设
计或论
文必须
填写）学生回答情况1、4、答辩小组评语答辩
成绩答辩小组长签字时间年月日考核
领导
小组
审核
意见评语
综合
成绩考核领导小组长签字时间年月日系领
导审
查意
见
系领导签字：
注：此表一式两份，一份存系，一份装入学生毕业设计（论文）后面。
27年月日
六安职业技术学院
毕业设计（论文）
题目发动机冷却系统常见故障与诊断分析系专业
班级学生姓名指导教师
起迄日期设计地点
目录
开题报告…………………………………………………3
第一章：汽车发动机冷却系统作用及工作原理
1.1发动机冷却系统作用………………………5
1.2发动机冷却系统工作原理…………………5
1.3冷却液的选用………………………………5
第二章：汽车发动机冷却系统结构组成及类型
2.1发动机冷却系统结构组成…………………8
2.2发动机冷却系统类型………………………12
第三章：汽车发动机冷却系统故障种类与原因
3.1发动机冷却系统故障种类…………………12
3.2发动机冷却系统故障原因…………………12
第四章：汽车发动机冷却系统常见故障诊断与案例分析
4.1发动机冷却系统故障诊断…………………15
4.2冷却系故障诊断思路和流程………………18
4.3冷却系日常维护及注意事项………………19
4.4发动机冷却系统故障案例分析……………20
六安职业技术学院学生毕业设计（论文）开题报告书
2011年
6月15日
因此，冷却系统的另一重要作用是使发动机尽快升温，并使其保持恒温。燃料在汽车发动机内持续燃烧。燃烧过程中产生的热量大部分从排气系统中排出，但仍有部分热量滞留在发动机中，从而使其升温。当冷却液的温度约为93℃时，发动机达到最佳运行状态。在这个温度下：燃烧室的温度足以使燃料完全蒸发，因此可以更好地使燃料燃烧并减少气体排放。如果用于润滑发动机的润滑油较稀薄，粘稠度较低，则发动机零件可以更灵活地运转，而发动机在围绕自身部件旋转的过程中消耗的能量也将减少。金属零件更不易磨损。
关键字：汽车发动机冷却系统现代车常见故障诊断
百叶窗不能完全关闭,或冬季保温装置不良引起冷却系水温过低
3.2.3冷却液泄漏
冷却系统在工作时应充满冷却液。如果冷却系统缺少5-7%容积的冷却液，冷却循环将停止。行驶时发动机会很快因过热而受到损坏。通常，蒸发仅是冷却液损失的一少部分，所有冷却液损失中至少有一半是渗漏掉，其余的一半中的大部分是沸腾和发泡沫通过散热器溢流管流失，因此冷却液最多的损失是由于渗漏或通过溢流管流失。冷却液渗漏主要有两种形式：外渗和内渗。
（1）外渗的主要原因
水箱芯子上下水槽及溢流管上有裂纹；出水口或进水口接头接缝处破裂；上下水槽或芯子在支撑处磨损；水管腐蚀穿孔；放水开关放水塞或气孔松动或损伤；橡胶软管损伤，软管夹箍及接头松脱或损伤；取暖器管子的螺纹接头松脱；水管腐蚀破裂或松脱；泵壳松动或垫片损坏；节温器壳松动或垫片损坏。外渗冷却液滴落在地上易于发现，便于及时查找排除，不至于造成太大的危害。
（2）内渗的主要原因
气缸盖紧固螺栓松动或垫片破损；缸体和缸盖结合面翘曲；水套铸件裂纹或缩孔；气缸盖螺栓松动。内渗不易发现，会引起严重的后果，造成因缺水而发动机过热的危险。冷却液泄入燃烧室，在发动机停止工作时注满燃烧室，当启动发动机时，活塞向上运动可能使气缸盖、活塞或气缸破裂，或造成连杆弯曲。冷却液进入曲轴箱与发动机的运动部件接触，会使所有内部零件的表面形成一层粘结层，增加了摩擦阻力并引起锈蚀，造成恶劣的后果。冷却液进入油底壳会使机油变质，还会与机油混合形成油於，引起润滑失效，粘结活塞环和气门，引起过度磨损及更大的发动机故障。
（3）快速检测泄漏故障的方法
检查时，将空气压缩机的橡胶管接到散热器与补偿贮液箱的软管上，将压缩空气充入闭式水冷循环系统中，其压力为294kpa（3kgf/cm2）。
外部泄漏点的检查。如果散热器上、下贮水室、散热器、连接软管、放水开关、水泵等处有泄漏，均会喷出针状水柱，可明显地发现泄漏点。
机体内部泄漏点的检查。气缸垫水道损坏，导致冷却液与润滑油穿通，使润滑油里含
有水分，油质变稀，数量增多。湿式缸套的密封失效，产生松动或缸套、缸体破裂。拆下机油盘后，充入压缩空气检查，就易发现泄漏点。
气缸盖内部漏水的检查。从外表观察发动机工作中，排气管冒白烟。拆下火花塞，从电极上察看到沾水现象。若不拆火花塞，只拆排气管接头，将压缩空气充入冷却系后，转动发动机，排气管下端有水流出。
3.2.4节温器损坏
节温器不能开启或开启不灵活，会使冷却液无法经过散热器形成大循环，造成温度过高，或时高时正常。因节温器不能开启而引起过热时，散热器上下两水管的温度和压力会有所不同。
3.2.5冷却液消耗异常
冷却系统是密封的，在正常情况下，不需经常添加冷却液，否则说明有冷却液消耗异常故障。冷却液消耗异常的主要原因是冷却液泄漏。
3.2.6发动机过热
发动机在运行中，若冷却液温度表指针长时间指向高温（90℃以上）范围，并出现冷却液沸腾（俗称“开锅”），即为发动机过热。发动机过热可分为运行中突然过热和经常过热。突然过热是发动机工作中突然出现过热现象，一般是风扇传动带断裂或风扇电路故障、水泵轴与叶轮脱转、节温器主阀门脱落或冷却液严重泄漏。经常过热是发动机工作中经常出现过热现象，其原因可归纳为两方面：一是冷却系统冷却强度不足；二是发动机传热损失过大。由冷却系统的组成和各部分的功能不难分析得出导致冷却强度下降的原因：缺少冷却液、风扇传动带打滑、风扇叶片角度调整不当、散热器堵塞或散热片倾倒过多、节温器故障或水泵故障致使冷却液循环不良、水套积垢严重等。
3.2.7发动机工作温度过低
在汽车行驶中,若冷却液温度表长时间指示在发动机正常工作温度以下，即可判定为发动机工作温度过低。不一定的发动机而言，不可能因发生故障而导致冷却强度增大或传热损失减少，从而使发动机工作温度过低。发动机工作温度过低，通常是自然因素或冷却系统的冷却强度调节装置失效所致。
第四章汽车发动机冷却系统故障诊断与案例分析
4.1发动机冷却系统故障诊断
4.1.1发动机过热
原因:
1)节温器泄漏或装反冷却水只进行小循环
2)风扇转速上不去
3)电控风扇作用时间过短
4)风扇皮带过松
5)缸体水套内水垢过多
6)冷却水循环量过小
7)冷却液不足
8)混合气过稀或过浓：混合气过稀燃烧速度慢，在作功行程中燃烧放出的热量增加，会导致发动机过热。
9)另外点火时间过迟、过早都会引起发动机过热：燃烧室积炭过多，严重超载等多种原因也会造成发动机过热。
10)缸盖垫破损或缸盖破裂，大量的高温气体进入冷却器，也会导致发动机过热。
4.1.2散热器故障
1）泄漏
原因：密封件老化、腐蚀、撞击等
故障现象：冷却液减少，水温高。
故障排除：更换散热器
2）堵塞
原因：冷却系统有污物
故障现象：冷却液减少，水温高。
故障排除：疏通、清洁。
3）水箱盖内部泄漏
原因：限压弹簧弹力衰减
故障现象：副水箱内水满溢出、水温高。
故障排除：更换水箱盖
4.1.3发动机升温缓慢或工作温度过低
原因:
这类故障在机械方面主要表现为节温器粘结卡滞在开启位置，不能闭合，使冷却液始终进行大循环。
在电气方面发动机冷却液温度传感器工作不良，信号不准确，造成无快怠速、散热风扇工作时间长等。
4.1.4副水箱故障
泄漏
原因：箱体因老化或外力而开裂
故障现象：散热器内冷却液减少，发动机过热。
故障排除：更换。
4.1.5散热风扇故障
风扇不转
原因：风扇驱动电机故障、控制电路断路。
故障现象：发动机过热
故障排除：更换电机、检修电路。
风扇转速慢
原因：风扇驱动电机故障、控制电路产生附加电阻。
故障现象：发动机过热
故障排除：更换电机、检修电路。
风扇运转时机不准
原因：风扇控制电路故障
故障现象：发动机过热或发动机升温慢
故障排除：检修风扇控制电路。
4.1.6冷却水套故障
气缸体裂纹
原因：材料、腐蚀、修理时不规范操作
故障现象：发动机过热、冷却水进入润滑系统。
故障排除：更换发动机缸体。
气缸垫泄漏
原因：汽缸体或汽缸盖翘曲、汽缸垫老化、汽缸垫装配错误
故障现象：发动机过热、冷却水进入润滑系统。
故障排除：视情修理或更换发动机缸体及缸盖、更换汽缸垫。
4.1.7水泵故障
泄漏
原因：密封件老化、壳体受腐蚀。
故障现象：冷却液减少、发动机过热。
故障排除：更换水泵。
泵水能力下降
原因：水泵叶片被腐蚀、结构性堵塞。
故障现象：发动机过热。
故障排除：更换水泵。
4.1.8水管故障
泄漏
原因：外力损坏、老化或腐蚀。
故障现象：冷却液减少、发动机过热。
故障排除：更换。
说明：如果泄漏是由于老化或腐蚀造成的，应更换全部冷却水管（软管）
4.1.9节温器故障
节温器阀门卡滞
原因：节温器内部故障
故障现象：发动机过热（卡滞在关闭位置）
发动机升温慢（卡滞在打开位置）
故障排除：更换节温器
4.2冷却系故障诊断思路和流程
冷却系故障诊断须按一定的思路和诊断流程来进行：
1）外部检测。检测下贮水室、散热器、连接软管、放水开关、水泵有无泄漏的现象。泄漏处均会喷出针状水柱，可明显地发现泄漏点。检查水泵的好坏，机械密封处有损伤；节温
器是否工作正常；散热器是否损坏，否则应更换。
2）内部检测：气缸垫水道是否损坏，湿式缸套的密封是否失效，气缸盖内部是否漏水。
4.3冷却系日常维护及注意事项
4.3.1添加符合要求的冷却水
1）是加清洁的软水。不能加含有大量钙、镁等盐类的硬水。因为钙、镁等盐类受热后，产生一些不能溶解于水的碳酸钙(镁)沉淀物，紧粘在水箱与水套壁上，形成一层水垢，将使冷却泵的散热性能降低，而导致发动机过热。因此一定要添加软水。
2）是对硬水进行软化。在缺乏软水的条件下，必须设法将硬水软化。简便的方法是将水煮沸并经沉淀后使用。有条件的话，也可在60升水中加人4克苛性钠。经搅拌沉淀后使用。添加冷却水应用带滤网的漏斗过滤.以免泥沙、杂草等污物进人水箱堵塞水管，影响散热性能。
4.3.2定期清洗冷却系统不同型号的发动机应按规定时间清洗。
一般每工作1000小时左右进行一次清洗。清洗时先把水箱中的冷却水放净.关闭放水开关，在60升清洁水中，4.5～4.8千克苛性钠和1.5千克煤油;或6千克洗涤碱和2.5千克煤油，经混合后加人水箱。起动发动机以中速运转5～10分钟，使清洁液升温，然后熄火。经10小时左右，再起动发动机，仍以中速运转5～10分钟后熄火，最后加清洁水使发动机以中速运转清洗冷却泵2～3次。
4.3.3及时添加冷却水。
蒸发水冷系统是依靠水的沸腾带走热量，因此会迅速耗损大量的冷却水，必须及时添加补足。使用时还要注意浮子升降是否自如有效，如被卡住或失效，要及时修正或更换。
4.3.4强制循环水冷或冷却系统的保养。
1）是及时检查有关部位并正确加以调整。风扇皮带的松紧度对发动机水温影响较大.过松散热不良;过紧则不易使水温达到正常，而且会增加水泵轴的磨损，所以一定要及时检查调整;同时皮带上不得沾染油类，以免打滑.应经常检查水箱在机架上的紧固情况。检查水箱
衬垫以及风扇叶片固定螺钉的牢固程度，必要时进行调整。经常清除防护网罩(前后风窗)上的尘土杂物，保持散热器完好。不用硬物刮碰的方法清洁防护网罩，以免损伤散热片和散热管道。
2）是注意水泵及各连结管道的密封，特别是水泵密封，不能有“吸空”现象。在使用中，如水封损坏，水泵体下方的泄水孔滴水严重时，应更换水封，不允许在漏水时将泄水孔堵死，否则水会进人轴承，使轴承很快磨损。水泵总成的加油点应按规定时间注人润滑脂，但不要过量注油，以免涨坏阻水圈和引起轴承过热等问题。
4.4发动机冷却系统故障案例分析
4.4.1发动机突然熄火后不能正常启动（以奥迪A6轿车为例）
故障现象:一辆奥迪A6型轿车，发动机突然熄火后，不能正常启动。
故障检查:根据上述情况，检查油、电路，均正常。检查气缸压力，发现个别气缸不能建立正常缸压怀疑故障的原因是气缸密封不严。于是拆下气缸盖检查，发现部分气门杆已弯曲，活塞头部也有与气门撞击的痕迹。进一步检查发现，发动机的水泵轴已卡死，驱动皮带的带齿有损伤。
故障排除:更换水泵、正时皮带及几个弯曲的气门，正确装复后，故障分析:由于该车的水泵是由发动机配气机构中的正时皮带驱动，当水泵轴出现卡滞现象时，会造成正时皮带跳齿，这样便造成了配气正时错乱。当气门的运动与发动机活塞不协调时，活塞便与气门发生撞击，造成气门杆弯曲，出现气门关闭不严，从而发动机也就不能正常工作。
4.4.2电动风扇低高速工作不正常（以富康轿车为例）
在压缩机切断继电器所在的熔断器盒内,有一个两绿、一棕色的三线插接件,其中
一根绿色线是从驾驶室内熔断器盒过来的冷却风扇控制继电器线圈的电源线,用灯测一下即可知,此电源线影响高速,不影响低速。接通点火开关,如线上没电则是插接件至驾驶室内熔断器盒处线路断路或是号熔断器断路所致。如电源正常,那么另一根绿色线是低速控制线,棕色线是高速控制线,找一根导线,接通点火开关,一端接电动风扇继电器过来的低速控
制线,另一端搭铁,此时如两电动风扇低速运转,则是插接件处至水温控制盒线路断路或是水温控制盒不良。在水温控制盒插接头处再试一次,用一导线,一端接水温控制盒处插接座插孔,另一端搭铁,如风扇运转,则是水温控制盒有问题,或是相关的供电及搭铁线断路。如果在三线插接件处试低速控制线,风扇电动机不运转,则需拔下继电器,用一导线连接此继电器两触点插孔,此时,电动机如运转,继电器线圈的两插孔一个有电,另一个到水温控制盒导通又良好,则是继电器有问题,换一个即可。如上述检查都正常,用导线连接继电器触点,电动机仍运转,则需把继电器触点两插孔用导线先连好,再拔下继电器,用一导线一端接此继电器触点左边的插孔,另一端搭铁,此时如电动机不转,则是此电动机接线断路或是电动机本身不良;如运转正常,则是此继电器至电动机接线断路,或是电动机不良以及电动机后的搭铁线不良所致。
引起此种故障最多的部件是继电器不良所致。
4.4.3汽车行驶中水温偏高
桑塔纳轿车在行驶中水温偏高，停车检查时发现散热器溢罐盖的出口冒出大量的高温从盖口中又看到冷却液不断从填水管中流进溢罐内，即使盖拧紧仍会溢出。从故障现象分析发现散热器仅左边进水口处很烫，而其它部位温度明显偏低，可见冷却系只是进行小循环。经检查，毛病出在节温器(失效)，更换新件之后，故障排除。
桑塔纳轿车发动机冷却系为封闭式、带膨胀箱的泵循环冷却系统，有大小循环之分。由于风扇为电动式，所以发动机冷却主要靠汽车向前行驶产生的风来冷却。它由散热器、水泵、节温器、热敏开关用直流电机的风扇、上下水管等组成。当温度低时，冷却液通过蜡式节温器的作用进行小循环，不经散热器；温度达85℃时节温器阀门开始打开，冷却液进行大循环；当冷却液达105℃时，节温器完全开启，全开时间门升程不小于7mm，否则节温器损坏。
采用封闭循环式，冷却液为添加剂与水混合配制；散热器为铝质管片式，散热器罩壳上安装双速电风扇，随发动机温度的变化，用热敏开关直接控制风扇开闭和转速，散热效率高，有利于保持发动机正常工作温度。
常见引起发动机过热的原因有:冷却空气流量减少(如散热器阻塞等)；散热风扇不工
21
作；低速上坡，环境温度过高；V 型皮带过松，转动效率差；以及缸体有水垢，水泵损坏，热敏开关失灵等。
为防止冷却液温度过高，在使用中必须保持散热器和水套清洁、冷却液数量充足、风扇皮带张紧适当，以防发动机在负荷工作时间过长。必须注意以下要点:
1）保持冷却系(尤其散热器)外部和内部清洁，是提高散热效能的重要条件。散热器外部沾有泥污或碰撞变形，均合影响风量流通，使冷却液温度过高，必要时清洗或修复。
2）按规定使用防冻冷却液，保持冷却液数量充足。正确的冷却液液面高度:当发动机处于冷态时，冷却液液面在膨胀箱内，位于最高和最低标志之间。膨胀箱内装有自动液位报警传感器，当箱内液面过低时、位于仪表板上的冷却液温度报警灯问烁，应及时予以添加。
3）应保持风扇皮带张紧力适当，风扇正常工作。皮带过松影响水循环，加剧其磨损；过紧易损坏轴承。
4）热敏开关连接良好，若有松动会影响风扇换档变速及正常运转；如果发现冷却系溢水，应及时检查节温器技术状况。
5）防止发动机大负荷、长时间工作，以免水温过高；上坡及时换档，减轻负荷。汽车长时间坡道行驶、挡住低或是环境温度较高时，应注意散热。
桑塔纳轿车冷却液型号N052774AO 是由40%冷却添加剂G11和60%的水混合而成。防冻液最低温度为-25℃，它具有防冻、防腐蚀、防止水垢形成和提高水沸点的功能。该车正常的水温是90℃-105℃，而不是传统的80℃-90℃。如果不使用这种冷却液，则会不断地“开锅”，因为电动风扇在93℃-98℃时才接通；尤其使用劣质防冻液，虽然能够降低温度，但会容易引起缸体、气缸盖、散热器的腐蚀。
更换冷却液时，将仪表板的暖风开关拨至右端使暖风控制阀全开，拆下冷却液膨胀箱盖，松开水泵口软管夹箍，拉出冷却液软管，放出冷却液后再将软管夹箍拧紧。在膨胀箱中加入冷却液，直到液面高度与最高标志齐平为止。拧紧膨胀箱盖。启动发动机，直到风扇运转，将发动机熄火，检查冷却液高度，必要时补充。膨胀箱内冷却液不能注满，加注1/2即可，一般使用2年左右更换一次。
该车冷却系和空调冷凝器共同的风扇是直流永磁电动机风扇，它用装在散热器上的温度控制开关来控制，当散热器中冷却液温度下降至93℃-98℃时风扇停转。由于电动风扇的
22
电源不受点火开关的控制，因此发动机熄火后，散热器中液温若高于88℃-93℃，电动风扇运转是不正常的。如果低于88℃时风扇仍转，则是不正常的；而温度高于98℃时，仍不转也是不正常的。当温度高于105℃时，温控开关高温部分接通，当温度达到120℃时，冷却水温过高，报警指示灯闪亮，为风扇有故障或冷却液不足。如电动机风扇不转，先检查和更换熔断丝，或检修温控开关，必要时再查看电风扇有无损坏。
维护时清除冷却系水垢措施:可采用2%苛性钠水溶液加入冷却系统，使汽车行驶一天后全部放出，再用清水冲洗；然后再加入同样苛性钠溶液，使用一天后放净，最后用清水冲净即可。也可在冷却系统中加满清水后，从膨胀箱的加水口加入1kg 苏打，让汽车行驶一天放净后，使发动机低速运行，并不断从加水口加入清水，即可彻底清除水垢。
总结
发动机冷却系统就是使发动机得到适度的冷却，从而保持发动机在最适合的范围温度内工作。但当发动机冷却过度时将导致发动机过冷、流动性差造成润滑不良等危害等。随着发动机采用更加频繁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，如排气门周围的散热问题需优先考虑，冷却系及时出现小的故障也可能在这样的区域造成灾难性的后果。所以汽车冷却系统对汽车来说是至关重要的，发动机就如同人类的心脏，如果不好好保护就会受到威胁。本文介绍发动机冷却系统的常见故障与排除方法，更好的为将来冷却系统发展提供重要保证。
23
二、完成期限和采取主要措施
1．2011年6月1悉毕业论文指导书。
2．2011年6月5日完成开题报告。
3．2011年6月14论文中期检查，交论文初稿。
4．2011年10月18导教师返回修改意见。
5．2011年10月25定稿。
6．2011年10月论文答辩。
7．2011年11月20－26日指导教师完成论文评阅、成绩、总结，材料上交系部。
四、主要参考文献书目
1、《看图学汽车发动机维修》杨智勇，侯福广主编。一北京：化学工业出版社
2、《汽车发动机构造与检修技术》王盛良主编。一北京：机械工业出版社
3、《汽车构造与原理》上册，发动机蔡兴旺主编。一2版。一北京：机械工业出版社
4、《汽车发动机构造与维修》吕秋霞主编。一北京：人民教育出版社
5、杜艳霞．常见发动机冷却系统故障诊断与维修[J].机械与电子,2009,1.
24
五、审核意见：
指导教师意见：
系领导审查意见：
注：此件指导教师、学生各存一份。
25
**************学生毕业设计（论文）成绩评审表
26
答辩教师提问
答
辩
2、
记
3、
录
（此栏
初评成
绩为优
秀的设
计或论
文必须
填写）学生回答情况1、4、答辩小组评语答辩
成绩答辩小组长签字时间年月日考核
领导
小组
审核
意见评语
综合
成绩考核领导小组长签字时间年月日系领
导审
查意
见
系领导签字：
注：此表一式两份，一份存系，一份装入学生毕业设计（论文）后面。
27年月日