发动机冷却系是汽车的重要部分。不重视以及有误的操作都是造成汽车故障的隐患。及时地对发动机冷却系进行提前预防及保养可是防止汽车发生故障的途径。
1 冷却系统的概述及特点
1.1 概述
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。发动机冷却系统的散热能力一般应满足发动机满负荷时的散热需求，因为此时发动机产生的热量最大。然而，在部分负荷时，冷却系统会发生功率损失，水泵所提供的冷却液流量超过所需的流量。我们希望发动机冷启动时间尽可能短。因为发动机怠速时排放的污染物较多，油耗也大。冷却系统的结构对发动机的冷启动时间有较大的影响。冷却系统的作用是把受热零件吸收的部分热量及时的散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。按照介质不同，冷却系可分为风冷式和水冷式。发动机产生的热量是直接散入大气进行冷却的装置称为风冷式。发动机产生的热量通过冷却水散入大气而进行冷却的装置称为水冷式冷却系。水冷式与风冷式想比较，冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪声小，所以汽车发动机上广泛采用的是水冷式。水冷式冷却系是以水作为冷却的介质，把发动机受热零件吸收的热量散发到大气中去。目前汽车发动机上采用的水冷式冷却系大都是强制循环式，利用水泵强制水在冷却系中进行循环流动。它由散热器、水泵、风扇、冷却水套和节温器等组成。那么它们是如何工作的呢？它的原理是将散热器内的冷却水加压后通过气缸体进水孔压送到气缸体水套和气缸盖水套内，冷却水在吸收了机体大量热量后经气缸盖出水孔流回散热器。由于有风扇的强力抽吸，空气流由前向后高速通过散热器。因此，受热后的冷却水在流过散热器芯的过程中，热量不断地散发到大气中去，冷却后的水流到散热器的底部，又被水泵抽出，再次压送到发动机的水套中，因此不断循环，把热量不断地送到大气中去，使发动机不断地得到冷却。通常冷却水在冷却系内的循环流动路线有两条，一条是大循环，另一条为小循环。大循环是水温高时，水经过散热器而进行的循环流动；而小循环是水温低时，水不经过散热器而进行的循环流动，从而使水温升高。
1.2 现代发动机冷却系统的特点
传统冷却系统的作用是可靠地保护发动机，而还应具有改善燃料经济性和降低排放的作用。为此，现代冷却系统要综合考虑下面的因素：发动机内部的摩擦损失；冷却系统水泵的功率；燃烧边界条件，如燃烧室温度、充量密度、充量温度。先进的冷却系统采用系统化、模块化设计方法，统筹考虑每项影响因素，使冷却系统既保证发动机正常工作，又提高发动机效率和减少排放。
2 冷却系的组成及常见故障
2.1 冷却系的组成
汽车发动机的冷却系统是保持发动机正常工作的重要部件，如果发动机冷却系统的维修率很高，就会引起发动机其他部件的损坏，使发动机的整体工作能力受到影响，因此，汽车发动机冷却系统的维护与保养就显得尤为重要，那么，怎样才能使汽车发动机的冷却系统保持良好的状态呢？汽车美容养护专家告诉我们，正确维护发动机的冷却系统，首先应了解常用的水冷式发动机的组成：由散热器盖、散热器、贮水箱、软管、水泵、风扇、调温器(节温器)、缸体和缸盖及进气歧管的水道等组成。以下是它的主要部件： ⑴气缸水套，它相当于发动机燃烧室周围的水道，当发动机产生大量的热时，汽缸水套将发挥降温的作用，在发动机中，水和油的管道泾渭分明、互不干涉，如果发现冷却液中有油，就说明水路和油路发生了穿孔现象，一旦出现这种情况，水温表的水温会急剧上升，这时一定要及时采取措施。 ⑵散热器，用于增大散热面积，加速水的冷却。冷却水经散热器后，其温度可降低 10~15℃，为了将散热器传出的热量尽量带走，在散热器后面装有风扇与散热器配合工作。散热器必须有足够的散热面积，而且所有材料导热性能要好，因此，散热器一般用铜或铝制成。散热器阻塞将会导致发动机运行过热，降低散热效率。散热器检查：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暖风（暖气）输出量不足的主要原因是暖风阻塞，通过比较暖风输入和输出管的温度可以诊断暖风是否阻塞。输入和输出软管必须是热的，同时输入管的温度比输出管的温度高 20℃。如果输出管不热，说明冷却液没有经过暖风芯，主要原因是暖风阻塞或加热控制阀失效。 ⑶节温器，节温器装在冷却水循环的通路中，根据发动机负荷大小和水温的高低自动改变水的循环流动路线，调节冷却系的冷却强度。节温器的常见故障有：阀门开启和全开时温度过高、不能开启或节温器关闭不严。检测方法：用红外测温仪瞄准节温器壳体，测试节温器的温度变化，可以判断节温器是否打开，如果测试时，发现节温器的温度有突然增加的地方，表明节温器打开，如果温度没有变化，说明节温器工作不良，需要更换。如果节温器工作正常，当冷却温度达到 80℃左右时，冷却风扇开始工作；如果冷却风扇不工作，表明风扇马达、线路、继电器或冷却液温度开关工作不良。
⑷散热器盖，它的作用是冷却系散热器上的加水口平时用散热器盖严密盖住，以防冷却水溅出。如果冷却系中水蒸气过多，压力过大，可能导致散热器破裂；因此当发动机热状态正常时，散热器盖应该将冷却水路与大气隔开，防止水蒸气逸出，并使冷却系统内的压力稍高于大气压力，从而提高冷却水的沸点。当冷却系中的蒸气凝结时，又会使系统内的压力低于外界压力，致使散热芯冷却管被大气压坏。因此冷却系统内的压力过高或过低时，散热器盖应使冷却系水路与大气相通。 ⑸风扇，风扇通常安装在散热器和发动机之间，其作用是利用风扇旋转时对空气产生吸力，并使之沿轴向流动，空气流由前向后穿过散热器芯并吹向发动机表面，使流经散热器芯的冷却水加速冷却，吸收并带走发动机表面的热量，加强冷却系对发动机的冷却作用。
2.2 经常出现的几种冷却系统故障
2.2.1 发动机过热
2.2.1.1 使用时突然过热汽车在运行中，在冷却系统一直良好的情况下，若发动机突然过热，其主要原因大致有以下几种： ⑴冷却系统严重泄漏导致冷却液不足而发生过热现象。对此，可直接通过观察进行诊断并能顺利地排除故障。 ⑵水泵发生故障使冷却水循环中断而导致发动机过热。这时可用于触摸的方法来诊断，具体的症状表现为发动机温度很高，而散热器尤其是其下部的温度较低。对此，应对水泵进行检修或者更换水泵。 ⑶水泵皮带折断而出现过热。细心的维修人员或驾驶人员可通过观察电流表的动态而得知，若行驶中指示放电或充电指示灯亮起而同时发动机又出现过热，就说明是水泵皮带折断。 ⑷节温器主阀门脱落并卡在进水管内，阻碍冷却水进行大循环，使发动机水套内的压力迅速升高，当压力达到一定程度(很高)时，?淙此愠宥ㄖ偷闹鞣?/span>门使其改变方位，导通大循环水路。此时，沸腾的水以很大的压力冲动散热器盖，出现强烈的“开锅”现象。出现这种故障时应更换节温器。
2.2.1.2 冷却水不足而过热冷却水的水量不足主要有两种情况：冷却水泄漏或蒸发、容水量低于标准容量。
⑴运行中冷却水消耗过多而过热。对此应按下列方法检查：(1)将水箱加满水后，怠速运转发动机，检查散热器、水泵泄水孔及冷却系各部是否有外漏现象，若有应排除；(2)检查曲轴箱的机油中是否有水。若机油中含水则应对发动机进行解体检修；(3)检查排气管是否排水现象。若有，可能是气缸垫冲坏，使水套与气缸串通。对此应检修并更换气缸垫。
⑵冷却系的容水量低于标准容量而过热。其检查方法为：(1)水垢过多。主要出现在长期用水做冷却液的发动机上，随着里程的增加，与冷却水接触的水套壁、散热管上的水垢将逐渐增厚，尤其是高温部分。这就使冷却系统的散热表面似有一层隔热材料，发动机作功产生的热量难于及时散去而产生过热。对于过多的水垢，可选用水垢清洗剂，按照说明书上的操作方法除掉水垢。(2)水箱被杂物堵塞。曾有一辆解放 CA1091 汽车，经常出现过热现象。经容量检查，发现远低于标准容量，在拆卸水箱时，发现水箱很重，原来水箱内油泥、水垢、棉纱等杂物很多，将很多芯管堵塞，清除修复后，过热现象消失。
2.2.1.3 其他原因导致过热在排除上述几项导致发动机过热的因素后仍然不能解决问题时，就需要检查一下是否存在下列几种原因。
⑴点火不正时。发动机在使用中，随着时间的延长，机械磨损会逐步加剧，点火时刻有一个逐渐趋迟的现象，再加上有的驾修人员总担心点火早会出现爆震的情况，在调校时往往人为地推迟点火时间。点火过迟，燃烧气体与气缸壁的接触时间会过长，最终也会导致发动机过热。另外，分电器中的点火提前装置工作不良或失效，也会造成发动机点火过迟。所以，定期调校点火正时和保证点火提前装置处于良好的工作状况，对防止发动机过热很有好处。
⑵节温器故障。主要表现为节温器主阀门不能全开或节温器卡滞在大、小循环之间，另外还有节温器老化，密封不良使膨胀体泄漏等。这些故障均会影响发动机温度升高后冷却水大循环不畅而出现发动机过热。节温器的检查有两种：一是启动发动机(在发动机转速一定时)，打开水箱盖观察，若低温和高温时的滚动现象一致，为节温器被卡在大、小循环之间；若低温时，液面滚动强烈则是节温器卡在大循环状态；如果温度达到发动机正常的工作温度时，液面仍平静，说明节温器不能开启。二是将节温器放人冷液中加温，观察其开启温度、全开温度及主阀门的升程等指标是否符合规定。如果有任何一项指标达不到要求就应更换节温器。
⑶风扇离合器工作不良。装有硅油风扇离合器的应检查水温在 90-95℃时，风扇能否达到全速。简易检测的方法是：在高温时熄火，用手拨动风扇，感觉费力为正常；否则，就需要进行检修。对温控电动风扇的检查，以桑塔纳轿车为例：正常情况下，当温度达到 93-98℃时，风扇开始低速运转；当温度上升到 99-105℃ 时，风扇开始高速运转。否则，应更换温控开关。
⑷燃烧室积炭的影响。燃烧室积炭过多，将会使发动机爆燃、早燃，同时还导致散热不良。对此，应及时清除燃烧室内的积炭。
⑸炎热时节，大负荷长时间运行。在此情况下，应注意冷却液温度变化，必要时应选阴凉处暂歇，通过怠速运转降温。另外，装有空调的汽车，也应关闭空调，以防过热。
⑹加装空调的影响。有些改装车在原配件不变的情况下，加装了空调系统，使冷凝器的热负荷加到了散热器上，而引起发动机过热。
对此，应采取以下强化措施：一是加大风扇尺寸或采用多叶片风扇，二是将冷凝器位置加以调整，必要时加装电动风扇，三是勤于维护，经常清理散热器、冷凝器翅片间的堵塞物，提高散热能力。
对于经常出现过热的发动机。还应注意对下列部位的检查：一是风扇叶片的角度应符合规定；二是风扇叶片是否过少(主要是改型车)，是否装有风扇护风圈等；三是 492Q 型汽油机还应检查气缸盖前端的水泵进、出水口的隔板是否腐蚀串通，四是汽车的滑行性能是否良好。
结论
综上所述，汽车冷却系是汽车发动机的重要组成部分,对冷却系的保养是至关重要的。汽车发动机最常见的故障，如活塞拉缸、爆震、缸体冲床内漏、产生的严重噪声、加速动力下降等等，都是由于汽车发动机的工作温度异常，压力过大，冷却系统状况不良而造成。冷却系统状况不良将直接导致发动机不能在正常的温度下工作，随之而来就会产生严重的故障现象，轻则会影响车辆的正常行驶，重则会危及驾驶者的生命安全，及时地对发动机冷却系进行提前预防及保养可以防止汽车发生故障。只有正确的对待汽车发动机冷却系，加强防范意识，才是加强车辆安全的途径。