1 发动机冷却系统概述
1.1 发动机冷却系的功能
发动机冷却系的功能是带走发动机内燃料因燃烧产生的过余热量，保证发动机在最适宜的温度状态下工作，并且使发动机在最短的时间内达到理想工作温度。还给暖风系统提供热量。
1.2 发动机冷却系的基本组成
发动机采用带膨胀箱式的冷却系统，采用鼓风式冷却系统布置形式，主要由散热器、水箱、软管、水泵、电子风扇、节温器及气缸水套等组成。
1.3 冷却系统主要部件的构造
散热器：用于增大散热面积，加速水的冷却。散热器主要由上下水箱，散热器芯等组成，在上水室和下水室分别装有进水管和出水管，进水管和出水管分别用橡胶软管和汽缸盖的出水管和水泵的进水管相连。散热器芯是由许多冷却管和散热片组成，采用散热片是为了增加散热器芯的散热面积。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。
节温器：节温器一般去安装在发动机汽缸盖的出水口处。其功用是控制通过散热器的冷却液流量，调节冷却液强度，保证发动机在最适宜的温度下工作。节温器的核心部分为蜡质感温体，推杆的一段固定在上支架上，另一段插入感温体中橡胶套的中心孔内。橡胶套和感温体金属外壳的空腔里装有石蜡，利用石蜡受热后由固态变为液态时体积膨胀的特性进行控制。当发动机冷却液温度降低时，石蜡成固态，内部的弹簧将主阀门压在阀座上，关闭通往散热器的水路。此时副阀座处于开启状态，来自发动机缸盖出水口的冷却液只能通过旁通管进行循环。当发动机冷却液温度升高时，石蜡逐渐变为液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对推杆上端头产生向上的推力，由于推杆上端固定，故推杆对橡胶管、感应体产生向下的反推力，当反推力超过弹簧的作用力时，使主阀门开始开启，副阀门随之开始关闭，冷却液开始通过主阀门流经散热器，开始大的循环路线。石蜡开始融化主阀门开始开启的温度一般在85℃左右。
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。当冷却液温度达到97℃时，风扇开始低速运转，当温度达到105℃时，风扇开始高速运转。
水泵：汽车发动机多采用的是离心式水泵。其基本结构由水泵壳体、连接盘或皮带轮、水泵轴及轴承或轴连轴承、水泵叶轮和水封装置等零件构成。发动机通过皮带轮带动水泵轴承及叶轮转动，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转，在离心力的作用下被甩向水泵壳体的边缘，同时产生一定的压力，然后从出水道或水管流出。叶轮的中心处由于冷却液被甩出而压力降低，水箱中的冷却液在水泵进口与叶轮中心的压差作用下经水管被吸入叶轮中，实现冷却液的往复循环。
1.4 发动机冷却系统工作过程
冷却液循环中包括了两个工作循环，即“小循环”和“大循环”。冷车起动后，发动机在渐渐升温，冷却液的温度还无法打开系统中的节温器，此时的冷却液只是由水泵将冷却液流经进水管泵进发动机内部水套，使其在发动机内循环，目的是使发动机尽快地达到正常工作温度，再由发动机一侧的出水室经过冷却液下橡胶软管进入冷却液膨胀箱，此过程冷却液不流经散热器，也就是冷却系统的小循环。随着发动机的温度，冷却液温度升到了节温器的开启温度(通常这温度在80℃后)，此时节温器打开，冷却液由水泵泵进发动机内，在发动机水套内起到冷却作用后流出发动机，此时由于节温器已经打开，所以冷却液流出发动机经过上橡胶软管进入到散热器内，经过散热器可以使冷却液温度降下来，温度过高时，冷却风扇就会接通运转，从而更高效率的降低冷却液温度，温度降下来的冷却液再由水泵泵进发动机内部对发动机进行冷却。此过程为发动机冷却系统的大循环路线。在发动机温度不高时，冷却液走的是小循环路线，小循环就可以达到冷却发动机的效果，当温度升高到一定程度，由节温器控制，冷却液开始了大循环的路线，有效地起到冷却作用。
2 冷却系统的日常保养及维护
2.1冷却液的选择
防冻液又称冷却液是汽车发动机冷却系统的冷却介质，主要由水，防冻剂，缓蚀剂，着色剂，缓冲剂组成。防冻液除要求具有防冻，防沸，防腐蚀和防水垢等性能外，还要求具有环保功能。冷却液对水的要求清洁的软水，不是什么水都可以当作冷却液的，性能越好的车对水质的要求越高。比如，清澈的泉水，虽然清澈，看起来也干净，但泉水中含有大量的矿物质，如果加入发动机的冷却系统中，就会产生大量的水垢，影响冷却系统正常作用的发挥，可见，冷却液水质的好坏是相当重要的，摄氏-35度的低沸点可在极冷的天气下使用，摄氏120度的高沸点可在炎热的夏季有效解决发动机开锅现象，它的高度抗腐蚀性能，可以为冷却系统提供长期保护。
2.2 冷却系统的保养
2.2.1保养维护
对于冷却系统的日常维护保养很简单，在保养过程中检查冷却液是否足够，一般是观察防冻液水壶内的冷却液液面，水壶上有两条刻度线，上面的标有max，下面的刻度标有min，也就是最大和最小的标记，冷却液液面在man和min之间就是属于正常，检查水壶内液面颜色是否正常，是否有油脂，取少许冷却液用仪器观察它的酸碱度是否在规定范围内，发动机运行过程中检查驾驶室内的水温表指示情况，是否出现水温过高的现象，检查冷却系统管路是否有出现防冻液泄露的现象和管路是否已经老化，检查散热器表面有没有污垢，杂物而影响散热效果，如有，及时清除，发动机运行后温度达到一定时观察冷却风扇是否运转，高低速运转是否正常，对于水泵在保养中无法看到，一般都是利用听诊器判断水泵有无异响。
2.2.2冷却液的加注与更换
由于冷却液在日常正常使用中也会有所消耗，所以保养中要加注少许防冻液，使其液面处在max刻度附近。一般车型所使用的防冻液使用期限是两年，每两年需要更换一次防冻液。操作中发动机冷却后，将旧的防冻液从散热器和橡胶软管处排放掉，在排放前要将水壶的盖子打开，这样会排放的更彻底，然后向水壶中加注新的冷却液，加注满，这样的加注内部会出现很多空气，若不将空气排出的话，启动发动机后冷却液量不足会导致水温过高的现象，所以加注满后需要边加注边将橡胶软管处的螺帽拧下进行排空气，这时先不要启动发动机，当排出来的防冻液中不含有空气时，然后启动发动机使其运转几分钟，将发动机熄火进行再次排空气，当无空气出现时用工具拧紧螺栓，将防冻液加注到水壶的max附近，清洗两次排气口处的防冻液。防冻液更换完成。对于冷却液的的更换最重要的就是排气过程，要尽可能的将冷却系统中的空气排出，这样会更好的维护冷却系统，对发动机的冷却效率更高！
3 发动机冷却系统主要故障及原因分析
发动机冷却系统的主要故障有三种：发动机水温过高甚至开锅，发动机水温过低，冷却系统泄漏。
3.1 发动机水温过高甚至开锅的故障原因分析
3.1.1 冷却系统缺水
冷却系统缺水，使冷却液流量不足，循环速度变慢，甚至不能循环，造成发动机温度过高。冷却系统缺水的原因一般有：冷却液在正常消耗中没有及时补充，冷却系统因散热器锈穿、胶管老化、水封损坏等原因出现冷却液渗漏。最常见的问题就是发动机出水室密封性损坏，出水室漏水。
3.1.2 散热器堵塞
散热器堵塞可分为内部堵塞和外部堵塞。内部堵塞是由于冷却系统内部水垢、水锈及凝胶等污物积聚，堵塞了水道，造成水温升高。这种情况一般可通过散热器上下温差判断出来。外部堵塞是由于汽车长期行驶在泥泞、多尘等路面上，散热器被草叶、尘土、昆虫等塞满，散热器被泥块冲击，倒伏或粘结在一起，使气流不能通畅穿过散热器芯管，降低风冷效果，造成散热不良。粘附在散热器外表的污垢可用高压水枪冲洗干净，倒伏、粘结的散热片可用一字螺丝刀拨平。
3.1.3 节温器故障
节温器控制冷却液的大小循环路线。当发动机水温低于85℃时，节温器关闭，冷却液做小循环。当冷却液温度达到105℃时节温器全开。若节温器不能按照规定温度打开或者主阀门不能全开，将影响冷却液的流量，使发动机温度升高。
3.1.4 水温表、警告灯指示有误
在汽车仪表板上，有反映发动机冷却液温度高低的水温表和报警灯，来监测发动机冷却系统实际工作状况。如果水温传感器损坏、线路搭铁或指示表失灵等故障出现，通过仪表，将会给车主提供错误的信息，使车主误以为发动机水温高。
3.1.5 水泵故障
水泵可以强制冷却液循环流动，加快热交换速度。一般车型是采用合成材料的涡轮机体，水泵上有进水室。如果水泵叶轮损坏、水泵轴承抱死等问题出现，将会使冷却液不能循环或循环速度降低，造成发动机温度升高。对车辆使用的水泵必须高度重视，因为它的位置比较特殊，是由发动机的正时皮带驱动的。平时应注意进行检查，一旦发现异常必须及时进行维修。
水泵常见故障有3种。1）水泵叶轮损坏：此时会导致发动机冷却液循环不良，出现冷却液温度过高的现象。2）水泵水封漏水： 当水泵的水封损坏后，冷却系统会出现泄漏，从而导致冷却液缺少，发动机水温过高(此时可以在发动机前部看到泄漏出来的冷却液)。3）水泵轴承抱死：这种故障是最危险的，因为水泵由正时皮带驱动，一旦水泵轴承抱死，将会引起正时皮带损坏，严重时会出现正时跳齿现象导致活塞顶到气门。
对于前两种故障，及时更换水泵即可。对于第3种故障，水泵轴承在抱死前会发出异响，但行驶时一般不易被发现。因此应以预防为主，即在每次更换正时传动部件时要认真检查，必要时应更换冷却液及冷却系查漏。
3.2 冷却系统泄漏的原因分析
冷却系统泄漏有两种类型，一是外部泄漏，二是内部泄漏。外部泄漏比较容易发现，而内部泄漏则比较麻烦。可以采用以下几种简便方法查找冷却液的泄漏部位。
3.2.1 冷却液的泄漏部位查找方法
通过嗅觉闻，可能闻到灼热防冻液发出的特殊气味。
找一面小镜子，与灯光(工作灯或者手电筒)配合，检查隐蔽处有没有泄漏冷却液。若有泄漏的部位会出现白色的污垢现象。
抽出机油尺检查，如果机油油面上升，机油中含有水分，说明存在内漏，可能是气缸垫的水套孔和油道孔之间有裂纹，冷却液进入了机油油道，使机油油平面上升。
利用压缩空气对冷却系查漏：将压力测试仪器安装在副水箱口上，然后对冷却系统施加压力，等一段时间后，若压力逐渐下降，说明冷却系统存在泄漏。再检查下外部有没有泄漏,就可以判断是内部还是外部泄漏。
3.2.2 注意事项
在使用和维护过程中，要防范发动机熄火后的“热回放”现象。发动机安装了电子冷却风扇，它具有受冷却液温度控制的风扇电磁离合器。当点火开关关闭以后，由于机体的温度仍然很高，该风扇可能还要转几分钟，有时停转后又突然自行转动起来。因此，在发动机旁边检修时,务必当心被冷却风扇刮伤。
4 发动机冷却系统故障案例
4.1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：检测出水室、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。
4.2 水泵损坏故障
4.2.1发动机突然熄火后不能正常启动
故障现象:金旅6125的发动机，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，发动机工作恢复正常。
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。
4.2.2故障现象:金龙的发动机，发动机起动后，怠速运转2～3分钟，发动机开锅，而且出水管被气体涨得鼓鼓的，电子风扇不转。
故障排除:发动机冷却方式为密封高压水冷却式，节温器在冷却液温度为85℃时开始打开，冷却液温度升至105℃时，节温器将完全开启。电子风扇在发动机温度为97℃时以低速档运转；当温度在105℃时，电子风扇高速挡接通，风扇高速运转。根据该车的故障，分析了几种可能产生发动机温度过高的原因：（1）节温器不能正常开启，发动机中的冷却液不能进行大循环，使双温控开关不能接通，电子风扇不转，发动机开锅。（2）双温控开关损坏，电子风扇不转造成发动机开锅。（3）冷却系统中的空气未排除干净，冷却液循环受阻。（4）散热器内部水垢沉积，冷却液循环不畅。 但是，发动机怠速运转2～3分钟就升温至开锅，用诊断仪系统检测也没有故障码，不太可能是因为上面所讲的原因而产生的，而像是水泵工作有故障，冷却液不能循环所致。结果拆下水泵发现，由于使用时间长久后，压铸在叶轮上的钢套与叶轮松动脱离，叶轮不能与水泵一起旋转泵水，导致发动机温度迅速升高开锅。
5结束语
总之，汽车维修工作的开展过程中，将冷却系统的诊断技术加以科学的运用，这就能有助于从整体上提升汽车维修的质量水平，为实际维修工作的顺利开展起到积极促进工作。
参考文献
1.《汽车检测诊断与维修》——作者，赵福堂，北京理工大学出版社
2.《汽车构造》——主编，关文达，机械工业出版社
3.《汽车维修技术及设备》——作者，丛守智，机械工业出版社
4.《汽车发动机构造与检修》——主编，仇雅莉，机械工业出版社
5.《汽车维修师》杂志社，辽宁科学技术出版社。
作者简介：李振华（1988年10月28日——），男，汉族，大专，二级技师，研究方向：汽车机械修理。