第一章 汽车发动机维修和诊断技能

第一节 发动机专项维修

一、发动机结构原理

1. 发动机结构形式

在120多年的内燃机历史中提出过很多种气缸布置方案。在汽车领域内仅保留下来几个标准结构。人们按照安装位置、气缸布置和气缸数对发动机进行分类。

（1）直列发动机

4缸和6缸发动机一般均为直列发动机，汽车发动机的气缸数都是根据发动机的用途和性能要求进行综合权衡后做出的选择。像V形12缸发动机、W形12缸发动机和W形16缸发动机只应用于少数的高性能汽车上。

维修图解

直列发动机具有一个气缸列和一个曲轴。所有气缸都以与气缸轴线平行的方式依次排成一行（图1-1）。

（2）V形发动机

V形发动机，简单理解就是将相邻气缸以一定的角度组合在一起，从侧面看像V字形。V形发动机相对于直列发动机而言，它的高度和长度有所减少，这样可以使得发动机盖更低一些，满足空气动力学的要求。而V形发动机的气缸是成一个角度对向布置的，可以抵消一部分的振动，但缺点是必须要使用两个气缸盖，结构相对复杂。

维修图解

V形发动机（两个气缸列、一个曲轴）的两个气缸列通常构成60°～90°的夹角。两个气缸列的每对对置连杆共用曲轴的一个曲柄轴颈 （图1-2）

（3）W形发动机

将V形发动机两侧的气缸再进行小角度的错开，就是W形发动机。W形发动机结构上被分割成两个部分，结构更为复杂，在运作时会产生很大的振动，所以只有在少数的车上应用。W形发动机相对于V形发动机，机舱特别紧凑。

维修图解

W形发动机有三个气缸列和一个曲轴。每三个连杆连接在曲轴的一个曲柄轴颈上（图1-3）。

（4）水平对置发动机

水平对置发动机可以理解为将V形发动机的夹角扩大到180°，使相邻气缸相互对立布置（活塞的底部向外侧）。这样可以很好地抵消振动，使发动机运转更为平稳；重心低，车头可以设计得更低，满足空气动力学的要求；动力输出轴方向与传动轴方向一致，动力传递效率较高。但是这种发动机结构复杂，维修不方便；生产工艺要求非常苛刻，成本高，在知名品牌的轿车中只有保时捷和斯巴鲁个别车型上还在坚持使用水平对置发动机。

维修图解

水平对置发动机与180°气缸夹角V形发动机的区别就在于水平对置发动机的曲柄轴颈采取对置方式布置，因此活塞进行相向和分离运动时就好像在相互“击打”（图1-4）。

2. 发动机组成

发动机的种类虽然很多，但其基本结构大体相同，现代电控汽油发动机一般都是由两大机构和六大系统组成。

（1）两大机构

维修图解

曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成。其作用是将燃料燃烧产生的热能转变为活塞往复运动的机械能，再通过（曲轴传动机构）连杆将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动而对外输出动力（图1-5）。

维修图解

配气机构由气门组及气门传动组组成。配气机构必须周期性地为发动机供应新鲜空气，并排出所产生的废气。四冲程发动机吸入新鲜空气和排出废气的过程称为换气过程。在换气过程中，进气和排气通道通过进气门和排气门周期性地开启和关闭（图1-6）。

（2）六大系统

① 电控燃料喷射系统。汽油发动机电控燃油喷射系统由空气供给系统、燃油供给系统和电控系统三部分构成。

② 冷却系统。冷却系统有水冷却系统和风冷却系统两种，现代汽车一般都采用水冷却系统，主要由水泵、节温器、风扇和散热器等组成。其作用是将受热机件的热量散到大气中去，从而保证发动机在正常温度下工作。

③ 润滑系统。润滑系统主要由油底壳、集滤器、机油泵、机油滤清器、调压阀、安全阀等组成。其作用是将润滑油送至各个摩擦表面，以减轻机件的磨损，并清洗、冷却摩擦表面，延长发动机的使用寿命。

④ 启动系统。启动系统主要由起动机、启动开关、启动继电器和蓄电池等组成。其作用是将静止的发动机启动并转入自行运转。

⑤ 点火系统。点火系统主要由点火开关、点火模块（点火器）、点火线圈、高压组线、火花塞等组成。其作用是按规定时刻向气缸内提供电火花以点燃气缸中的可燃混合气。

⑥ 电源系统。电源系统主要由蓄电池、发电机及调节器等组成。其作用是为发动机及其汽车电器设备提供稳定的电能。

3. 发动机基本原理

发动机之所以能源源不断地提供动力，得益于气缸内的进气、压缩、做功、排气这四个行程的循环运作。

发动机能产生动力其实是源于气缸内的“爆炸力”。在密封气缸燃烧室内，火花塞将一定比例汽油和空气的混合气体在合适的时刻里瞬间点燃，就会产生一个巨大的爆炸力，而燃烧室的顶部是固定的，巨大的压力迫使活塞向下运动，通过连杆推动曲轴，再通过一系列机构把动力传到驱动轮上，最终推动汽车行驶。

维修图解

发动机工作原理，见图1-7。

① 进气行程 活塞从气缸内上止点移动至下止点时，进气门打开，排气门关闭，新鲜的空气和汽油混合气被吸入气缸内。

② 压缩行程 进、排气门关闭，活塞从下止点移动至上止点，将混合气体压缩至气缸顶部，以提高混合气的温度，为做功行程做准备。

③ 做功行程 火花塞将压缩的气体点燃，混合气体在气缸内发生“爆炸”产生巨大压力，将活塞从上止点推至下止点，通过连杆推动曲轴旋转。

④ 排气行程 活塞从下止点移至上止点，此时进气门关闭，排气门打开，将燃烧后的废气通过排气歧管排出气缸外。

二、发动机机体维修

1. 气门的检查

（1）气门常见的损伤形式

头部工作锥面磨损、接触面变宽、烧蚀氧化出现斑点和凹陷，气门杆部磨损和弯曲变形。

（2）气门杆检查

维修图解

气门杆磨损量的检测：用外径千分尺通过3个位置和2个方向取最小直径，测量气门总长度和观察表面是否有不平或起槽（图1-8）。

（3）气门导管检查

气门导管的主要故障是磨损，导致气门杆与导管间间隙增大，影响气门的密封性。

检测气门杆与气门导管间隙。气门密封件损坏、硬化，导管磨损严重，使气门杆摆动量大，破坏了气门密封件的密封性能，机油会从气门导管窜入燃烧室而烧机油。

维修图解

气门导管与气门杆配合间隙的检查：用内径千分尺或球形量规测得气门导管内径，用千分尺测得气门杆外径。沿气门杆的三点和气门导管内的三点进行测量。导管最大测量值与气门杆最小测量值之间的差值不应超出使用极限（图1-9）。

例如，某车型进气门杆与气门导管配合间隙的技术要求如下。

标准（新）：0.02～0.05mm。

使用极限：0.075mm。

排气门杆与气门导管的配合间隙如下。

标准（新）：0.05～0.08mm。

使用极限：0.11mm。

（4）气门座检查

气门座主要故障是密封带变宽或出现凹陷、斑点等，导致气门关闭不严，气缸密封性降低。

2. 气缸体检查

维修图解

掌握轴瓦标记，见图1-10。

① 出厂时轴瓦已按正确厚度装配到气缸体。彩色点用于记录轴瓦厚度。

② R表示红色，G表示黄色，B表示蓝色，W表示白色。

③ 必须安装多厚的轴承，安装在什么位置，都用字母标记在气缸体的下密封面上。

④ 箭头方向为行驶方向。

⑤ 如果不再能看出彩色标记，就用蓝色的轴瓦。

⑥ 曲轴轴瓦作为备件提供时原则上用“黄色”标记。

3. 活塞的装配

（1）活塞

活塞是一台发动机的传力部件链中的第一个链节，它是发动机中承受最高热和机械负荷的部件之一，在燃烧室内出现 1800～2600℃的最高温度和最高 166.6kN（17t）的作用力。在做功冲程中活塞头吸收的热大部分通过活塞环区和气缸壁传导至冷却液中，此时总热中通过活塞环流出的部分达 40%～70%，一小部分热在换气过程中被传递到新鲜混合气中，到达活塞内壁上的润滑油或冷却油吸收其余散热。用于活塞辅助冷却的结构装置是喷油冷却装置和专门安装的冷却通道。活塞冷态时的间隙和形状可能导致严重的活塞倾斜，从而引起噪声和磨损。因此为了改进运行性能，给摩擦面涂上很薄的涂层，如石墨。

（2）活塞销

活塞销座是活塞销在活塞中的支座，它是活塞承受应力最高的部件之一。

最上面的活塞环被称为“顶环”或第一压缩环，中间的活塞环是第二压缩环，而最下面的活塞环是挡油环。

（3）活塞环

活塞环首先被其内应力压到气缸壁上，然后这个压紧力由燃烧室内的气压支持。在活塞运动过程中，活塞环的贴紧部位从下部切换到上部环槽侧面，然后再反向切换。因为活塞环由于装配原因必须在一个位置 （活塞环开口）脱开，所以这里始终是一个泄漏位置。这个泄漏位置必须足够小，以免导致热燃烧气体“漏气”；但也要足够大，以免由于热膨胀而导致活塞环卡住。

维修图解

活塞环端隙开口方向定位原则如下（图1-11）。

① 第一道环开口与活塞销轴向成约45°角。

② 第二道环开口与第一道环成180°角。

③ 第三道环开口与第二道环开口成90°角。

4. 连杆

连杆连接活塞与曲轴，并把导入活塞的力传递到曲轴的曲柄销上。为了润滑活塞销或冷却活塞，连杆带有纵向孔。

三、发动机机油循环系统

1. 压力循环润滑

发动机润滑系统（供油系统）必须为发动机部件提供充足的发动机油。同时必须确保正确的机油压力。

维修图解

压力循环润滑是当今发动机上典型的润滑油循环方式。一个泵把机油从油底壳中的储备中通过高压管路和机油滤清器输送到润滑位置，机油通过发动机缸体中单独的回流孔回流到油底壳。机油在流过传动机构下面的轴承位置和滑动部位后汇集到油底壳中。油底壳作用是冷却机油、消除机油中的泡沫并作为储油罐。在高负荷发动机上附加使用一个油冷却器。图1-12显示压力循环润滑的机油循环，从中可清楚看出，都向发动机中的哪些轴承位置供应机油。

2. 发动机中机油的任务

（1）润滑

简单来说，润滑就是使相互摩擦的表面分离，通过机油泵向润滑部位输送机油。机油的任务是降低相对移动表面之间的摩擦并减少或完全避免产生磨损和能量损耗。

维修图解

两个部件完全干燥的表面接触时就会产生干摩擦［图1-13（a）］。即使表面都经过精加工处理，基本上也会存在一定的粗糙程度。表面略微粗糙的尖端部分相互扣在一起并摩擦脱落。部件相对运动时通常会造成严重磨损。

实际上发动机开始运转后，润滑部位不会处于完全干燥状态。但发动机处于静止状态时，接触面间没有完全分离。这种情况称为混合摩擦［图1-13（b）］。尤其在冷启动开始时，金属表面略微粗糙的尖端部分很快就会相互扣在一起。只有通过一个油膜使移动部件完全分离时，才能实现无磨损运行，液体摩擦见图1-13（c）。因此冷启动会对发动机造成相对严重的磨损。

（2）冷却部件

摩擦产生的热量由发动机油吸收并通过油底壳扩散到外界空气中。燃烧产生的部分热量也以同样方式通过发动机油排出。

现代高功率发动机还通过一个发动机油冷却器来防止发动机油过热。

（3）严密密封

发动机润滑油在活塞环与气缸壁之间形成一层油膜，因此在燃烧室与曲轴箱之间起到严密密封的作用。

（4）清洁

冷态发动机启动时会产生一定磨损，因为轴承、活塞、活塞环和气缸以及挺杆和摇臂的相对移动面尚未通过发动机油完全分离。此时首先产生的不是液体摩擦，而是混合摩擦。所产生的磨损颗粒必须立即通过机油从润滑间隙处冲刷出去，以免这些微小的金属颗粒产生磨蚀作用。

这些磨蚀颗粒不得与燃烧产生的炭烟颗粒一起沉积在机油回路内。因此机油必须能够使这些磨蚀颗粒保持悬浮状态并将其输送至机油滤清器内。

（5）防腐

空气湿度和温度不断变化会造成腐蚀（通过氧气和湿气产生腐蚀），如黑色金属锈蚀。此外，燃烧过程中还会产生具有腐蚀作用的物质，如亚硫酸。发动机油通过形成一层覆盖层来防止这些物质的损坏作用。发动机油的中和能力可进一步提高这种防腐作用。机油可中和掉酸性成分。

（6）传递作用力

发动机油还具有传递作用力的功能。例如，液压气门间隙补偿器（HVA）内充有发动机油，通过发动机油将作用力从凸轮轴传递到气门处。

维修图解

机油由一种基础油和为了完成上述任务所需要的添加剂混合组成。人们把基础油按生产方式划分为矿物油、加氢裂化油和合成基础油。添加剂如今在机油中最多占25%。机油的基本性能（黏稠性和稀薄性）通过SAE（美国汽车工程师协会Society of Automotive Engineers， SAE）黏度等级说明。黏度是液体的一种材料性能。其绝对值根据温度和压力的变化由分子结构确定。根据SAE黏度等级区分为单黏度机油和多黏度机油。它说明一种机油在低温时和高温时的性能。对于单黏度机油，只包含一种温度信息。例如，一种名称为20W的机油是一种具有冬季温度识别（W）的单黏度机油，一种名称为10W-40的机油是一种多黏度机油，规定可全年使用，黏度等级 10W 表明其可在冬季可靠使用，而40表明其可在高温下使用（图1-14）。

（7）减振

吸附在金属表面上的润滑剂由于本身应力小，在摩擦副受到冲击时能够吸收冲击振动的机械能，起到减振、缓冲作用。

（8）绝缘

矿物油等润滑剂有很高的电阻，因此可作为电绝缘油、变压器油。

3. 容积可调式机油泵

容积可调式机油泵是在普通叶片式机油泵的基础上发展而来的。叶片泵每旋转一周就完成一次进油和出油。在进油腔和出油腔之间，通过叶片、定子、转子之间的接触保证密封。

维修图解

容积可调式机油泵安装在油缸中，曲轴通过链条驱动机油泵工作（图1-15）。

维修图解

容积可调式机油泵（图1-16）与普通叶片式机油泵的主要区别在于，容积可调式机油泵具有一个调节环，这个调节环可以沿泵的轴线做小角度旋转运动。调节环的旋转通过配流面1、配流面2上加载的机油压力和控制弹簧的力来控制。

（1）供油量较小工况

维修图解

发动机控制单元通过电磁阀N428来控制配流面上的机油压力（图1-17）。

在发动机转速较低时，发动机控制单元将已通电的电磁阀N428接地，就打开了通向调节环第二个配流面的机油通道。于是就有两股机油流作用在这两个配流面上，这两股机油流的压力是相同的。由此产生的力就大于控制弹簧施加的力，于是调节环就逆时针转动。

调节环转动到叶片泵的中心，从而就缩小了叶片间的供油腔。根据发动机负荷、发动机转速、机油温度以及其他运行参数来激活低压力工作状态，这样就降低了机油泵所消耗的驱动功率，从而减少机油泵的泵油量。

（2）供油量较大工况

维修图解

当发动机转速超过2500r/min或者发动机扭矩超过300N·m（全负荷加速）时，发动机控制单元J623会将电磁阀N428的接地断开，于是配流面2的机油通道就被关闭了。这时，作用着的机油压力就只加到配流面1上，由此产生的力就小于控制弹簧的力，控制弹簧使得调节环绕着支座顺时针摆动。于是调节环摆离中心位置，因此叶片之间的供油腔就增大了。叶片之间的供油腔增大，机油泵的泵油量也随之增大。综上所述，根据发动机负荷、发动机转速、机油温度以及其他运行参数来转换机油泵的低压力工作状态，这样就可以降低机油泵所消耗的驱动功率。见图1-18和图1-19。

4. 机油压力过低

（1）机油压力范围

发动机工作时，机油压力一般保持在150～350kPa的压力范围内。若机油压力表指示的压力值小于98kPa，则可视为机油压力过低，容易造成零件过度磨损，甚至发生烧瓦抱轴、活塞烧蚀等机械故障。

（2）机油压力过低的主要原因

① 机油黏度过低。

② 机油集滤器滤网或机油过滤器滤芯堵塞。

③ 限压阀与回油阀弹簧的弹力减弱或折断，或是阀门接合面密封不严，导致漏油泄压。

④ 主轴承或连杆轴承间隙过大。

⑤ 机油泵工作不良。

5. 机油压力过高

（1）机油压力范围

尤其在温度较低的环境中，当发动机刚启动时，由于机油温度低、黏度大，故机油压力表指示的压力值偏高。但随着发动机温度上升，机油黏度下降并稳定在一个规定值范围内。如果机油压力一直超过350kPa，我们认为机油压力偏高。

机油压力偏高，摩擦表面难以形成良好的油膜，润滑条件变差，加速了零件的磨损，还易冲坏垫片或油封，造成漏油。

（2）机油压力过高的主要原因

① 机油选用标号不合理。如冬季使用夏季机油，不仅使启动困难，而且影响润滑系统的工作。

② 机油滤清器或主油道堵塞且回油阀开启压力过大。

③ 发动机大修时曲轴、连杆轴承配合间隙过小，机油回流不畅，致使机油压力过高。

故应及时查明原因并予以排除。首先，查看机油黏度是否过大，可用手感法加以判断。接着检查机油滤清器滤芯，看是否过脏，必要时予以更换。若机油表指标仍高，则应检查机油泵试验台上检校限压阀、回油阀及安全阀的弹簧压力，必要时更换球阀并研磨阀座工作面。若为主轴承或连接杆轴承间隙过小，应重新进行装配，并严格进行磨合。完成磨合投入使用的初期，应避免重负荷尤其是超负荷作业。

6. 机油压力不稳定

发动机在运转中，检测机油压力时，机油压力表有时会出现指针左右摆动的现象，这说明主油道机油压力不稳。主要有以下情况导致。

① 机油泵吸入空气。

② 机油泵吸油不足。集滤器滤网被杂质堵塞，或滤网因安装有误不能完全浸入机油，以及所用机油黏度过大等原因，均会造成油泵吸油不足、供油时多时少，导致机油压力不稳定。应该检查并清洗集滤器，更换机油。

③ 回油阀不能灵敏工作。回油阀又称机油压力调节阀，如果其弹簧严重锈蚀或阀座偏磨、弹簧折断或严重变形，均会使阀芯卡滞，不能随压力变化灵敏地开启、关闭。可拆下回油阀并进行清洗，除去锈迹，必要时可更换弹簧。

维修提示

回油阀开启压力在车辆出厂时候调试已好，一般情况下不要拆卸或调整。

7. 机油报警故障案例——机油泵驱动链轮内径与曲轴外径磨损故障

（1）故障现象

一辆上海帕萨特1.8T轿车，行驶里程16×104km，发现冷车启动后一切正常，热车后稍加油门机油灯就报警，有时在怠速状态下也会出现。

（2）故障检查

① 检查机油压力传感器正常，但当发动机转速升至4000r/min时，机油灯不时闪动并发出短时的警告声。可以判断机油压力方面存在问题。

② 执行故障诊断仪检测，进入17-08-002（17组合仪表控制单元）读取数据流3区机油压力偏低，003组3区显示机油温度100℃，2区显示机油油位也正常。

③ 检查安装在机油滤清器支架上的160kPa开关及其线路正常。

④ 检查机油压力，怠速时机油压力正常，为180kPa。但2000r/min以上时的机油压力很低（正常参考值为350～450kPa）。

（3）故障分析

① 造成机油压力低的机械原因有机油压力不足、机油量过少、机油泵故障、机油滤清器前部油路脏堵、油路中有泄压、机油的黏度等级。

② 帕萨特1.8T发动机润滑系油路见图1-20，来自机油泵的机油首先要经过机油冷却器、机油滤清器，然后再分成5路分别进入发动机曲轴、活塞、凸轮轴、液压挺杆和发动机外涡轮增压器。该车机油泵是由曲轴通过链条直接驱动的，链条由弹簧张紧机构保持一定的张紧度。机油泵使用的是转子式机油泵，在机油滤清器内还装有一个旁通阀，其作用是当滤清器堵塞时，旁通阀打开，没有被滤清的机油仍能输送到各润滑点，避免机件的损坏。

（4）故障排除

① 帕萨特B5的机油泵是由曲轴的齿轮链条驱动的（图1-21），驱动齿轮和曲轴在装配时是过盈配合，不会发生相对运动，一旦发生就会使机油泵在高速时产生泵油压力不足的现象。但此案例中，拆下机油泵用手拉动机油泵驱动链条，有一点转动，这样显然是不对的。

② 经检查发现，机油泵驱动链轮内径与曲轴外径有磨损，这样，受力时就会有打滑现象，就会造成机油压力不足，从而使发动机出现上述故障现象。

③ 更换曲轴，清洗发动机，更换机油冷却器和机油滤清器，故障排除。

四、发动机冷却循环系统

1. 发动机冷却的任务

① 发动机冷却以便遵守允许的部件温度。目标是在小的极限范围内获得恒定的冷却液温度和发动机温度。

② 发动机机油和齿轮油的恒温处理。

③ 为车厢内部暖风提供热量。

2. 冷却系统组成

冷却循环由冷却系统管路、冷却液、水箱、冷却液热膨胀平衡罐、热交换器、冷风风扇和节温器（水泵）构成。

（1）冷却系统管路

冷却系统管路由主循环和小循环组成。小循环由发动机缸体中的冷却系统管路、车厢内部暖风的热交换器和可能连接到发电机、废气涡轮增压器等的冷却液管路组成。主循环由小循环和冷却液冷却器连同冷却液热膨胀平衡罐组成。

（2）冷却液

使用可饮用质量的水和防冻剂的混合液作为冷却液。冷却液中防冻剂的含量在30%～50%。防冻剂可提高混合液的沸点并提供可靠的防冻保护。

（3）水箱

水箱由铝制成，并通过隔板分成一个高温部分和一个低温部分。两个部分串联。冷却液首先流入高温部分，在那里冷却后返回发动机。一部分冷却液在经过高温部分后通过水箱隔板上的一个开口进入低温部分，并在那里被进一步冷却。从低温部分出来，冷却液（在打开 OWT 节温器时） 进入油-水热交换器。

（4）冷却液热膨胀平衡罐

温度差和压力差会导致冷却液的膨胀和收缩。热膨胀平衡罐用于平衡冷却液液位在运行中的波动。这是可靠运行所不可缺少的。

（5）齿轮油-水热交换器

齿轮油-水热交换器负责快速加热齿轮油，并随后保证齿轮油的足够冷却。在发动机处于冷态时，齿轮油-水热交换器的节温器把齿轮油-水热交换器接入发动机的小循环。

于是齿轮油能够尽快加热。自齿轮油-水热交换器节温器回流管路上的水温达到82℃起，齿轮油-水热交换器节温器把齿轮油-水热交换器接入冷却液冷却器的低温回路。于是对齿轮油进行冷却。

（6）冷风风扇

因为车辆即使在低速时也必须提供高的冷却功率，所以要对水箱辅助通风。水箱和发动机之间的一个冷风风扇用于此目的。该风扇的驱动以电动方式实现，或者由发动机通过三角皮带传动装置以机械方式实现。根据冷却液速度控制该风扇。有时还根据行驶速度通过发动机电子伺控系统附加控制。使用电动驱动装置时，电动温度开关或发动机电子伺控系统接通风扇，使用机械驱动装置时一个黏液离合器负责接通。

（7）水泵

维修图解

① 机械泵

a.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。

b.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。见图1-22。

② 电子泵。冷却循环回路的有效部件（如泵、节温器和风扇）可通过电动方式进行调节。电动冷却液泵可确保热量管理系统要求的冷却液流量不受当前发动机转速的影响（图1-23）。

1—液压系统；2—管道密封式电动机；3—电子装置

3. 冷却系统回路

（1）冷却液循环流

维修图解

在气缸盖壁和发动机缸体壁上分布着大量冷却通道，冷却液就在这些通道中。冷却液必须持续运动，以便将热的冷却液与冷的冷却液混合。一个冷却液泵用于此目的，它通过一根三角带由曲轴的自由轴端驱动或电动驱动。不需要的热量在流过水箱时散发到空气中。然后冷却液在回路中流回冷却通道。发动机中的温度调节机构是节温器。此节温器设计成石蜡膨胀材料节温器或电子节温器。仔细观察原则上可区分两种不同的水箱运行状态（图1-24）。

1—气缸列5～8气缸盖；2—暖风装置进水管 （右侧和左侧热交换器）；3—带电动水泵的暖水阀；4—气缸盖密封件；5—暖风装置进水管；6—气缸盖排气管；7—曲轴箱通风孔；8—齿轮油管路；9—自动变速箱的油-水热交换器；10—齿轮油热交换器的节温器；11—发电机壳体；12—水箱；13—水箱低温部分；14—温度传感器；15—水泵；16—水箱出水管；17—水箱排气管；18—热膨胀平衡罐；19—节温器；20—气缸列1～4气缸盖；21—汽车暖风装置；22—水箱高温部分

（2）节温器

维修图解

① 节温器关闭 节温器关闭时的小循环，发动机在冷机启动后尚未达到其运行温度或在运行中冷却。这时节温器关闭且由水泵驱动的冷却液仅在小循环中循环。这种运行状态用于快速加热发动机 （更低磨损、更低噪声、更少废气等） 和用于在冬季快速达到希望的车内温度（图1-25）。

② 节温器开启 节温器开启时的大循环，发动机已达到其运行温度或运行温度过高。自一个规定的冷却液温度起，节温器中的石蜡变为液态，并且节温器开始打开。自这个时刻开始，冷却液另外还通过水箱循环。因此可实现冷却液温度的降低。一旦冷却液温度重新接近参考点，节温器就重新开始关闭。这个调节过程在运行中不断重复。

发动机温度达到节温器开启温度时，节温器无法打开，温度持续升高，则节温器损坏。应更换节温器。

发动机温度达到节温器开启温度时，关闭发动机，用手摸冷却液散热器中的上下水管，温度一致，应该都很烫手。如果上下水管温差较大，上水管烫手，下水管温度极低，则可以判断是节温器故障（图1-26）。

4. 冷却系统故障

（1）冷却液泄漏主要原因

冷却液泄漏主要是部件损坏、部件密封垫损坏造成的直接泄漏；还有就是冷却液温度高造成的冷却液强制溢出。

如果在冷却系统中出现节温器损坏、电风扇损坏、水箱亏水等原因，就会使水箱内的冷却水无法降温，导致水温升高，当达到水的沸点时就会产生大量气泡，一部分面积被气泡所占据，就会使气缸壁周围严重亏水，虽然在水箱内还有冷却水，但是在气缸壁周围却没有足够的水来散热，大大降低了热交换效率，也就无法将气缸中的热量带到水箱散热。

（2）温度高对发动机影响

气缸内的温度迅速上升，如果不及时将这些过多热量散发掉而仍然持续高负荷驾驶，就会使活塞、活塞环、连杆等部件的强度降低，甚至变形，承受不了正常的负荷，同时也会破坏各零件间的正常间隙，使零件间不能保持正常的油膜，轻则会使发动机拉缸、烧瓦，严重则损坏发动机。

造成水箱开锅的原因很多，也很复杂，当发现水温过高时应立即停车，并采用正确方法应急，否则过高的水温会加速发动机内部零件之间的磨损，对发动机造成极大的损伤。

（3）冷却液使冷却系统排气

① 安装散热器下部水管及机油冷却器上的冷却液软管。

② 缓慢添加冷却液至补偿罐上阴影区的上部标记。

③ 密封补偿罐；关闭空调。

④ 启动发动机，使发动机转速约为2000r/min，并保持约3min。

⑤ 使发动机运转至风扇启动。

⑥ 关闭点火开关。

⑦ 检查冷却液液位并在必要时补充缺少的冷却液。

⑧ 在暖机后的发动机上，冷却液液位必须在阴影区的上部标记处。

⑨ 在冷的发动机上，冷却液液位应大约在阴影区的中部。