圖解

如圖2-69所示，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)是封閉的循環(huán)系統(tǒng)。冷卻液通過(guò)一個(gè)冷卻液泵在發(fā)動(dòng)機(jī)和冷卻液散熱器內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。

圖2-69　發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻循環(huán)回路（四缸發(fā)動(dòng)機(jī)/變速器冷卻）

1—冷卻液散熱器；2—變速箱冷卻器（冷卻液/空氣熱交換器）；3—變速箱油冷卻器內(nèi)的節(jié)溫器；4—節(jié)溫器；5—冷卻液泵；6—暖風(fēng)熱交換器；7—發(fā)動(dòng)機(jī)油冷卻器（發(fā)動(dòng)機(jī)油/冷卻液熱交換器）；8—輔助冷卻液泵（冷卻液/空氣熱交換器）；9—發(fā)動(dòng)機(jī)出口處的冷卻液溫度傳感器；10—EGR冷卻器；11—補(bǔ)液罐；12—變速箱油冷卻器（變速箱油/冷卻液熱交換器）；13—排氣管路；14—電風(fēng)扇

冷卻液泵（水泵）通常由帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在這種情況下冷卻液輸送量直接取決于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。水泵循環(huán)來(lái)自各個(gè)冷卻回路部件的冷卻液。

節(jié)溫器負(fù)責(zé)引導(dǎo)冷卻液通過(guò)冷卻液散熱器內(nèi)部或在冷卻液散熱器旁的短路旁通內(nèi)經(jīng)過(guò)。

圖解

如圖2-70所示，冷卻液散熱器分為上、下兩個(gè)水箱。從汽缸蓋1～5流出的冷卻液經(jīng)過(guò)上部水箱，從汽缸蓋 6～10流出的冷卻液經(jīng)過(guò)下部水箱。

圖2-70　發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻循環(huán)回路（多缸發(fā)動(dòng)機(jī)）

由于冷卻液散熱器分為兩個(gè)部分，因此需要三個(gè)排氣孔和兩個(gè)排氣管路來(lái)確保系統(tǒng)自動(dòng)排氣。

暖風(fēng)熱交換器的分接頭安裝在汽缸蓋后部。暖風(fēng)熱交換器回流管路和連接冷卻液補(bǔ)液罐的管路在冷卻液泵前通過(guò)一個(gè)T形接頭連接在一起。

圖解

圖2-71所示為節(jié)溫器打開(kāi)時(shí)的冷卻液流。

圖2-71　節(jié)溫器打開(kāi)時(shí)的冷卻液流

1—冷卻液散熱器；2—節(jié)溫器；3—冷卻液泵；4—發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)的水道；5—汽缸蓋內(nèi)的冷卻室

冷卻液溫度高于節(jié)溫器完全開(kāi)啟溫度，全部冷卻液都經(jīng)過(guò)冷卻液散熱器。這樣可以利用最大冷卻能力。

完全開(kāi)啟溫度：100℃。

節(jié)溫器打開(kāi)時(shí)，冷卻液通過(guò)散熱器并吸收發(fā)動(dòng)機(jī)熱量，此時(shí)稱(chēng)為大冷卻循環(huán)回路。

圖解

如圖2-72所示，冷卻液溫度低于節(jié)溫器開(kāi)啟溫度。冷卻循環(huán)回路短路。冷卻液只在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)不經(jīng)過(guò)冷卻液散熱器。

圖2-72　節(jié)溫器關(guān)閉時(shí)的冷卻液流

1—冷卻液散熱器；2—節(jié)溫器關(guān)閉；3—冷卻液泵；4—發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)的水道；5—汽缸蓋內(nèi)的冷卻室

開(kāi)始開(kāi)啟：約88℃。

節(jié)溫器關(guān)閉時(shí)，冷卻液不經(jīng)過(guò)散熱器，而是直接返回冷卻液泵，此時(shí)稱(chēng)為小冷卻循環(huán)回路。

圖解

如圖2-74所示，傳統(tǒng)機(jī)械式冷卻液泵由帶輪輪轂、端面密封和葉輪組成。這種泵的故障特點(diǎn)為葉片和軸承損壞。

圖2-74　傳統(tǒng)機(jī)械式冷卻液泵

圖解

如圖2-75所示，這種冷卻液泵裝有一個(gè)針對(duì)泵軸端面密封功能性泄漏的“泄漏防護(hù)系統(tǒng)”。通常情況下，在泵軸端面密封環(huán)處溢出的冷卻液匯集于此并通過(guò)溢流孔進(jìn)入泄漏室。

圖2-75　新型機(jī)械式冷卻液泵

1—帶輪輪轂；2—泄漏室/蒸發(fā)空間；3—由端面密封至泄漏室的溢流孔；4—葉輪；5—端面密封

滑環(huán)損壞時(shí)，泄漏室就會(huì)完全充滿(mǎn)冷卻液。

冷卻液從泄漏室通風(fēng)孔溢出時(shí)表示端面密封損壞。

圖解

如圖2-76所示，冷卻循環(huán)回路的有效部件（例如泵、節(jié)溫器和風(fēng)扇）可通過(guò)電動(dòng)方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。電動(dòng)式冷卻液泵可確保熱量管理系統(tǒng)要求的冷卻液流量不受當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。

圖2-76　電動(dòng)式冷卻液泵

1—液壓系統(tǒng)；2—管道密封式電動(dòng)機(jī)；3—電子裝置

電動(dòng)冷卻液泵必須滿(mǎn)足較高的要求：

① 運(yùn)行安全性較高；

② 結(jié)構(gòu)體積較小；

③ 功率消耗較小（大約200W）；

④ 無(wú)泄漏；

⑤ 實(shí)現(xiàn)最小體積流量；

⑥ 能夠承受較高的環(huán)境溫度。

選擇了帶有EC電動(dòng)機(jī)（電子整流）和集成式電子裝置且根據(jù)轉(zhuǎn)子泵原理工作的電動(dòng)冷卻液泵。

泵內(nèi)集成的電子裝置功能：

① 調(diào)節(jié)并提供電壓和電流，使EC電動(dòng)機(jī)和冷卻液泵運(yùn)轉(zhuǎn)；

② 按照發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的要求，以調(diào)節(jié)泵轉(zhuǎn)速并向發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)反饋相關(guān)信息的方式，調(diào)節(jié)冷卻液流量。

圖解

圖2-77所示為高端車(chē)型奔馳發(fā)動(dòng)機(jī)M274發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液泵，相對(duì)比較復(fù)雜了些。暖機(jī)操作期間，通過(guò)球式旋轉(zhuǎn)閥關(guān)閉冷卻液泵，以便冷卻液留在發(fā)動(dòng)機(jī)中。這允許發(fā)動(dòng)機(jī)可以進(jìn)行加速加熱，且節(jié)能操作策略（如ECO啟停系統(tǒng)）可以相應(yīng)地進(jìn)行更快速的啟動(dòng)。

圖2-77　冷卻液泵（M274發(fā)動(dòng)機(jī)）

如果加熱或空調(diào)請(qǐng)求出現(xiàn)，則冷卻液泵按要求激活。

如果滿(mǎn)足以下條件，在冷啟動(dòng)時(shí)冷卻液泵會(huì)關(guān)閉：

a.冷卻液溫度低于85℃；

b.尚未達(dá)到存儲(chǔ)在ME-SFI控制單元中的增壓溫度限值；

c.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速尚未超過(guò)4000r/min的固定限值；

d.自動(dòng)空調(diào)控制和操作單元沒(méi)有作出“加熱”請(qǐng)求。

圖解

如圖2-78所示，冷卻液泵的球式旋轉(zhuǎn)閥可以使水流至發(fā)動(dòng)機(jī)以進(jìn)行切斷，以便冷卻液不再循環(huán)和進(jìn)行快速加熱。壓力單元通過(guò)控制桿啟動(dòng)球式旋轉(zhuǎn)閥。

圖2-78　冷卻液泵控制系統(tǒng)（M274發(fā)動(dòng)機(jī)）

對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)M274，冷卻液泵通過(guò)冷卻液泵轉(zhuǎn)換閥以電動(dòng)液壓方式關(guān)閉。所需的真空通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)處的機(jī)械真空泵產(chǎn)生。

ME-SFI控制單元根據(jù)輸入信號(hào)啟動(dòng)冷卻液泵轉(zhuǎn)換閥。該啟動(dòng)允許真空作用在壓力單元的膜片上并關(guān)閉球式旋轉(zhuǎn)閥。

如果壓力單元中沒(méi)有真空壓力，球式旋轉(zhuǎn)閥通過(guò)冷卻液泵外殼（基本位置）開(kāi)啟。對(duì)冷卻液泵進(jìn)行控制，以便可以盡快對(duì)車(chē)內(nèi)進(jìn)行加熱。

圖解

如圖2-79所示，冷卻液泄漏一般原因比較簡(jiǎn)單，且能直觀地通過(guò)目視判斷故障部位或故障點(diǎn)。通常有以下原因造成冷卻液泄漏。

圖2-79　暖風(fēng)水箱水管接口老化

① 冷卻液散熱器（水箱）損壞；

② 暖風(fēng)水箱損壞；

③ 冷卻液水管接口老化（圖2-79）或者水管卡箍損壞或者松動(dòng)；

④ 冷卻液泵、出水法蘭、冷卻系統(tǒng)電子元件密封件等滲漏冷卻液。

圖解

① 冷卻液泵葉片脫落/損壞或冷卻液泵軸承卡死（圖2-80）；

圖2-80　冷卻液泵葉片損壞

② 節(jié)溫器不能正常開(kāi)啟；

③ 冷卻系統(tǒng)中有空氣，氣阻導(dǎo)致整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)不順暢；

④ 風(fēng)扇冷卻液溫度迅速升高；

⑤ 溫控開(kāi)關(guān)不能正常控制風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)；

⑥ 膨脹罐蓋有損壞（漏氣）；

⑦ 汽缸墊沖壞；

⑧ 散熱器表面附著了雜物，不能正常空氣流通導(dǎo)致的散熱不良；

⑨ 系統(tǒng)相關(guān)電子/電氣元件損壞。

圖解

如圖2-81所示，更換機(jī)油冷卻器時(shí)，在密封條10和3上均不需要涂抹密封膠，這點(diǎn)大家一定要注意，在實(shí)際維修過(guò)程中，有很大部分維修工習(xí)慣性地認(rèn)為接口處或密封墊處必須涂抹密封膠，在這里告訴大家，這樣的做法是多此一舉的。

圖2-81　機(jī)油冷卻器裝配圖

1—輔助機(jī)組支架；2—油壓開(kāi)關(guān)；3，10—密封條；4—壓力閥；5—機(jī)油濾清器；6，11—螺栓；7—接頭；8—密封環(huán)；9—機(jī)油冷卻器

不涂抹密封膠的好處：

① 下次維修該部件時(shí)可方便快捷地拆卸，也不需做除膠的清潔工作。

② 密封膠涂抹在結(jié)合面不均勻反而會(huì)使該連接處漏油。

圖解

圖2-82所示為大眾EA211系列發(fā)動(dòng)機(jī)（大眾新桑塔納、捷達(dá)、朗逸、高爾夫7、凌渡、朗行等）冷卻液泵的布局。冷卻液泵安裝在汽缸蓋后部，由凸輪軸后端通過(guò)皮帶來(lái)驅(qū)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)水泵總成（冷卻液泵/節(jié)溫器模塊）分解見(jiàn)圖2-83，表2-11為冷卻液泵總成更換事項(xiàng)和程序，如果更換了冷卻液泵，則同時(shí)更換齒形皮帶。

圖2-82　大眾EA211發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)及水泵布局

圖2-83 大眾EA211發(fā)動(dòng)機(jī)水泵總成（冷卻液泵/節(jié)溫器模塊）分解

1—冷卻液調(diào)節(jié)器殼體；2—冷卻液調(diào)節(jié)器；3,6,14—密封件；4—冷卻液泵；5,8,11,12,16—螺栓；7—齒形皮帶護(hù)罩；9—齒形皮帶；10—齒形皮帶輪；13—蓋板；15—冷卻液調(diào)節(jié)器

表2-11　冷卻液泵總成的更換