BMW发动机冷却系故障与排除 宝马毕业论文

BMW发动机冷却系故障与排除 宝马毕业论文 四川交通职业技术学院毕业论文 BMW发动机冷却系故障与排除 [摘要]本文针对BMW发动机冷却系论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、部件工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法，同时论述了BMW在冷却 系上的特有技术，以及BMW许可使用的防冻防腐剂，BMW对发动机冷却液的要求,拆卸和安装或更新冷却液部件的注意事项,并作了BMW发动机冷却系故障的检查和排除方法。 [关键词] BMW发动机 冷却系原理 维护 故障排除 第 1 页 四川交通职业技术学院毕业论文 目 录 摘要 .......................................................................................................... 1 目 录 ......................................................................................................... 2 1 冷却系概述 ............................................................................................ 3 1.1冷却系的功用 ............................................................................. 3 1.2 适度的冷却强度 ....................................................................... 3 1.3冷却系的能量转换 ...................................................................... 3 2 空气-水循环冷却(水冷) ..................................................................... 3 2.1简单水冷系统 ............................................................................... 4 2.2水冷系统 MTK(局部冷却式发动机水冷系统) ....................... 10 2.3横流式水冷系统 .......................................................................... 11 3增压空气的冷却 .................................................................................... 13 4机油冷却 .............................................................................................. 14 5冷却系统服务信息 ................................................................................ 15 5.1简单冷却系统 ............................................................................. 15 5.2横流式水冷系统 .......................................................................... 15 5.3对发动机冷却液的要求 ............................................................... 15 5.4冷却系统上的维修工 作提示 ...................................................... 16 6故障处理 .............................................................................................. 17 6.1 水箱损坏导致冷却液渗漏 .......................................................... 17 6.2排气不充分导致冷却液不足 ........................................................ 17 6.3节温器故障 ................................................................................. 18 6.4冷却风扇插头故障 ...................................................................... 18 结论 ........................................................................................................ 19 致谢 ........................................................................................................ 20 参考资料 ................................................................................................. 21 第 2 页 四川交通职业技术学院毕业论文 1 冷却系概述 1.1冷却系的功用 发动机在燃烧过程中，气缸与燃烧室内的气体温度可高达2073K,2273K。因此，必须在发动机上设置冷却系，在发动机工作中对高温机件进行冷却，保证发动机的正常工作。冷却系虽然不参与发动机的功能转换，但却是发动机正常工作必不可少的保证。 1.2 适度的冷却强度 冷却系的冷却强度是否合适，对发动机的工作影响很大，冷却不足，会造成发动机过热，导致发动机充气量下降而影响发动机的功率输出，可能造成早燃、爆燃和面点火的不正常燃烧;同是，过高的温度会使润滑油黏度降低，加剧机件磨损。冷却过度，会使发动机过冷，导致燃料蒸发困难，可燃混合气形成条件变差。燃烧不完全会造成发动机功率下降、油耗量增大，引起废气排放污染物增加。适度冷却在发动机各种工况下，对冷却强度进行调节，以维持发动机的正常工作温度，保证发动机正常工作，这就是发动机冷却系的作用。 1.3冷却系的能量转换 发动机内部进行能量转化时必然会随之产生热量。 这种热能经摩擦、燃烧和压缩产生，必须通过设计合理的冷却系统进行相应控制。 进行控制的目的是减少燃烧室附近部件的热负荷～ 其方式分为: 直接冷却 = 空气冷却 通过大量气流流过装有散热片的大面积表面使部件直接散热。通过中间介质进行冷却，例如水冷。 由于水的比热较高而且能够在材料与冷却介质之间进行有效导热，因此将其作为首选。 由于人们对耗油量、尾气排放、使用寿命、行驶舒适性和选装配置范围(套件)方面的要求不断提高，因此现在的大部分车辆内燃机冷却系统都具有下列特点: 通过外部驱动式离心泵进行发动机水冷(冷却液强制循环)，冷却系统运行压力最高为 2 bar 使用水与防冻剂的1:1混合物，广泛使用具有抗腐蚀性的铝合金作为材料。冷却液中包含添加成分，用于防止铝合金散热器腐蚀使用塑料作为水箱、风扇和风扇罩的主要材料，通过风扇传动装置和冷却液节温器进行调节干预， 根据发动机类型、功率和装备特点使用增压空气冷却器、液压油冷却器、变速箱油冷却器、发动机油冷却器和废气冷却器，将车辆前端的冷却组件预装在一个功能单元内，所谓的冷却模块。 使用水冷式内燃机时，根据燃烧过程平均大约三分之一的燃油能量通过冷却系统排出，三分之一随尾气排放流失，另外三分之一转化为有效功。 第 3 页 四川交通职业技术学院毕业论文 2 空气-水循环冷却(水冷) BMW冷却系统包含:空气-水循环冷却(水冷)，增压空气和冷却机油冷却。 其中空气-水循环冷却在一个封闭的循环回路内进行，该循环回路内可添加防腐剂和防冻剂。冷却液通过一个泵在发动机和空气-水散热器内进行循环。行驶风和辅助风扇为空气-水散热器输送冷空气。一个节温器可以使冷却液从空气-水散热器旁流过，从而调节冷却液温度。至今为止，BMW 的水冷系统经过了三个发展阶段: 简单水冷系统， 水冷系统 MTK(局部冷却式发动机冷却统)， 横流式水冷系统。 2.1简单水冷系统 如图2-1所示，简单水冷系统的节温器控制的冷却循环回路，包含了冷却液散热器，节温器，冷却液泵，水道部件。冷却液通过泵在水箱和发动机里循环，空气通过散热水箱冷却冷却液，较冷的冷却液进入水道冷却发动机，并通过回路水道进入散热水箱，不断的循环，从而达到冷却发动机的目的。 图2-1 节温器控制的冷却循环回路 第 4 页 四川交通职业技术学院毕业论文 图2-2 装有空调系统和自动变速箱时的冷却液循环回路 2.1.1传统节温器 传统节温器只能通过冷却液温度确定是否调节发动机温度。这种调节方式可分为三个运行范围: 节温器关闭: 冷却液仅在发动机内循环，冷却循环回路封闭 节温器完全开启: 全部冷却液流经冷却液散热器，从而利用最大冷却能力 节温器部分开启: 节温器中的蜡制元件在周围冷却液温度的作用下会部分熔化或完全熔化，从而使部分冷却液从冷却液散热器流过，另一部分冷却液从散热器旁的一个“短路旁通”流过。这样可以避免在冷却液温度很低时继续冷却，并确保在温度很高时提供最大冷却能力。 2.1.2特性曲线式节温器 由于智能型热量管理系统根据发动机温度影响耗油量、污染物排放量、动力能和舒适性，因此针对该系统研发了这种特性曲线式节温器。该特性曲线式节温器成功集成了现代发动机管理系统的电子装置。 这种组合方式就是在工作元件 第 5 页 四川交通职业技术学院毕业论文 的膨胀材料内安装了一个电热式加热电阻。 这样，膨胀材料就不再仅仅通过流经的冷却液来加热，而是可以通过“人工方式”加热并在以前不会做出响应的温度下启用。 这种特性曲线式节温器采用整体式结构设计，即节温器和节温器盖板为一个部件。 发动机管理系统根据存储的特性曲线和实际行驶状况控制加热 M62 发动机为例): 元件。 该特性曲线由下列参数决定(以 发动机负荷，发动机转速，车速， 进气温度，冷却液温度。 通过这种“智能型”控制方式可在发动机部分负荷范围内设置为较高的冷却液温度。部分范围内的运行温度较高时，可达到更好的燃烧效果(配置了相应的发动机管理系统)，从而降低耗油量和尾气排放量。发动机满负荷运行时，较高的运行温度会带来不利影响(例如因爆震趋势造成点火延迟)。因此，满负荷运行时将通过特性曲线式节温器有效降低冷却液温度。(如图2-3所示) 这种特性曲线式调节方式还取决于可由发动机管理系统控制的电风扇。 图2-3 特性曲线式节温器的控制原理 2.1.2风扇和风扇传动装置 开始时使用了根据发动机转速强制驱动的风扇，后来使用带有粘性风扇离合器的风扇。使用这种风扇时，将按照发动机转速确定的传动比以初级侧的驱动转速，通过硅油摩擦方式传递到与风扇连接的次级侧。通过调节离合器的硅油量可使风扇转速在怠速转速直至接近驱动转速之间变化。上述调节由一个完全根据温度自动调节的离合器进行，该离合器通过一个双金属片、一个开关销和阀杆以控制工作室内硅油量的方式对自身转速进行无级调节。调节参数是散热器后的空气温度以及间接的冷却液温度。 后来电风扇取代了所谓的粘性风扇离合器，电风扇最初仅作为电动辅助风扇安装在装有空调系统(当时为选装配置)的车辆上。 第 6 页 四川交通职业技术学院毕业论文 这种电风扇最初时以多档控制并根据具体国家规格(热带和寒带国家)采用不同的功率值。 使用电风扇后，人们又开发了紧凑型冷却模块，冷却模块作为结构单元可以在所有现代车辆中找到。 图2-4 冷却系统和空调系统组件构成 2.1.3冷却液散热器 今天的冷却液散热器几乎只使用铝合金散热器芯。 设计冷却液散热器时，必须确保在所有可能的运行和环境条件下，冷却液散热器可将发动机内产生的余热有效释放到环境中去。 例如，E65 的冷却液散热器包括两个部分: 一个主要负责发动机冷却的高温区和一个确保自动变速箱油冷却的低温区。其实现方式是，通过集成在冷却液箱内分流器使高温区附近的部分冷却液转变流向。与以前车型上使用的铝合金/塑料冷却液散热器相比，加满冷却时重量减轻了 400 g，部件厚度减少了 21 mm。 重量总计减少了大约 5%。散热器芯与水箱之间的钎焊接头取代了以前常用的带凸起管板的机械接头。 因此，与传统冷却液散热器相比，全铝冷却液散热器不仅部件厚度较小，而且更可靠、使用寿命更长。这种全铝结构还首次采用了用于快速接头的 VDA 连接管。 2.1.4冷却液补液罐 利用冷却液补液罐可以使气体可靠分离，从而避免冷却系统内，尤其是在泵的抽吸侧出现气穴现象。冷却液补液罐内的空气容量必须足以在冷却液加热和膨胀时能够快速产生压力，并防止“沸腾”时冷却液流出。 第 7 页 四川交通职业技术学院毕业论文 2.1.5冷却液泵 冷却液泵(机械式) 机械式冷却液泵经过了不断改进和开发，从传统冷却泵(见图2-5)现在已使用第 3 代产品冷却液泵(见图2-6)。 图2-5 传统机械式冷却液泵 图2-6 第三代冷却液泵 第三代冷却液泵在设计上很大程度上解决了下列问 : 密封性， 润滑， 壳体刚度。 第 8 页 四川交通职业技术学院毕业论文 这种冷却液泵装有一个针对泵轴端面密封功能性泄漏的“泄漏防护系统”。通常情况下，在泵轴端面密封环处溢出的冷却液汇集于此并通过溢流孔进入泄漏室。 滑环损坏时，泄漏室就会完全充满冷却液。 冷却液从泄漏室通风孔溢出时表示端面密封损坏。 过去经常会更换掉运行正常的冷却液泵，因为冷却液泵运行所需的端面密封功能性泄漏会在冷却液泵外壁上留下蒸发残余物。 现在“泄漏防护系统”可确保功能性泄漏不会留下任何蒸发痕迹，这样就不会在维修保养过程中进行现场直观检查时误认为冷却液泵损坏。 同时，采用泄漏室也起到了大大加固冷却液泵壳体的作用。 冷却液泵(电动) 在 N52 发动机内采用热量管理系统的前提是，冷却循环回路的有效部件(例如泵、节温器和风扇)可通过电动方式进行调节。电动调节式特性曲线节温器和电风扇很早以前就已在发动机冷却系统中使用。 因此开发了电动冷却液泵，这种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。 电动冷却液泵必须满足较高的要求: 运行安全性较高 结构体积较小功率消耗较小(大约 200 W)无泄漏 实现最小体积流量能够承受较高的环境温度。 因此，选择了带有 EC 电机(电子整流)和集成式电子装置且根据湿转子原理工作的电动冷却液泵。 泵内集成的电子装置执行两个基本任务: ? 节并提供电压和电流，从而使 EC 电机和冷却液泵运转。 ? 按照发动机管理系统的要求，以调节泵转速并向发动机管理系统反馈相关信息的方式，调节冷却液流量。 电动冷却液泵的模块化设计(见图2-7)采用了非常紧凑且减轻重量的结构方式，且效率比传统机械式冷却液泵高得多。 图2-7 电动冷却液泵的模块化设计 第 9 页 四川交通职业技术学院毕业论文 2.2水冷系统 MTK(局部冷却式发动机水冷系统) 2.2.1MTK与简单水冷系统区别 以 E85 的 M54 发动机为例 E85 冷却系统与 E46 冷却系统大致相同，二者区别如下: 冷却模块(取消了粘性风扇离合器) 空气调节式暖风调节(取消了暖风调节阀) 采用 EPS“电子助力转向系统” (取消了转向助力液散热管) -8 M54发动机的MTK 图2 2.2.2冷却模块系统组件 冷却模块包括下列冷却系统组件(见图2-8): ?冷却液散热器 ?空调系统冷凝器 ?电风扇(抽吸式) ?冷却液补液罐 ?自动变速箱油冷却器(仅用于自动变速箱车辆) 2.2.3 MTK系统特点 冷却液补液罐:通过补液罐加注冷却液(见维修说明)时，可将发动机(处 第 10 页 四川交通职业技术学院毕业论文 于静止状态)几乎完全加满冷却液。 暖风回流管路直接通入冷却液补液罐内。这样可以避免暖风装置中的残余空气在暖机时进入发动机内并降低冷却液泵的输送功率。从而确保冷却系统顺利排气。 冷却系统功能: E85 冷却系统的特殊设计可确保运行磨损较低并能可靠控制温度。此外还能通过这种冷却系统设计方案影响重要的发动机功能参数: 因此可以通过曲轴箱内的高温冷却液温度使气缸套与活塞之间的摩擦减小。从而降低耗油量。 气缸盖内冷却液温度较低时会对发动机的整个力矩曲线产生积极影响: 气缸盖内温度较低时，会提高发动机内冷却液的流量和爆震限值。气缸盖内冷却液温度较低时还可提高部件的耐久性。 M54 发动机的冷却液首先通过气缸盖，因此可以提高曲轴箱内的冷却液温度。 这种方案称为局部冷却式发动机冷却方案(MTK)。 冷却液由冷却液泵通过一个浇铸连接的供给通道输送到气缸盖后端，并从此处向前输送至冷却液出口(发动机处于运行温度时的冷却液出口)。曲轴箱内的水套通过曲轴箱内的开孔和气缸盖密封垫连接至气缸盖冷却回路。 因此仅有部分冷却液流经曲轴箱。 MTK 原理可在气缸盖内温度几乎保持不变的情况下显著提高曲轴箱内的温度。 特性曲线式节温器: 使用 M54 发动机时，还能通过特性曲线式节温器以控制冷却液温度的方式加强 MTK 的作用。 特性曲线式节温器的任务是，在耗油量处于非临界状态的低负荷行驶状况下，将冷却液温度调节到有益于降低耗油的较高数值。满负荷时或发动机转速较高时，会以电气方式降低冷却液温度，以便保护相关部件。 2.3横流式水冷系统 2.3.1横流式水冷系统简介 (例如:N52 发动机) 冷却循环回路的情况与 N52 发动机机油回路相同。在以前的发动机中，冷却液泵的输送量都根据发动机最大冷却需求进行设计，但是大部分情况下并不需要这么多的冷却液。因此，多余的冷却液大多以不使用的方式通过节温器在一个小循环回路内循环。现在冷却系统也在避免功率损失方面进行了系统优化。除此之外新系统还能够根据发动机负荷调节温度范围。 N52 发动机的冷却液泵是一个电动驱动式离心泵。湿转子电机的功率以电子方式(电机连接盖板下的电子装置)进行控制。该电子装置通过串行数据接口与发动机控制单元 DME 相连。发动机控制单元根据发动机负荷、运行模式和温度传感器数据确定所需冷却功率，并将相关指令发送至冷却液泵的电子装置。系统内的冷却液经过冷却液泵电机。因此能够冷却电机和电子模块。冷却液可润滑电动冷却液泵的轴承。 进行安装工作时要注意，不能让冷却液泵干转。拆卸冷却液泵时泵内应留有冷却液，否则泵的轴颈可能会粘连。这将影响到以后泵的运行，从而造成整个热量管理系统失灵(泵无法运行可能会造成发动机严重损坏)。 最终安装冷却液软管前必须用手转动泵轮。随即向系统内加注冷却液。进行安装工作时必须确保插头洁净、干燥且接口未损坏。只允许使用经过认可的适配电缆进行诊断工作。必须遵守相关维修说明。 第 11 页 四川交通职业技术学院毕业论文 2.3.2热量管理系统 发动机控制单元根据需要控制冷却液泵: 冷却需求较低且车外温度较低时功率较小， 冷却需求较高且车外温度较高时功率较大。 在某些情况下甚至可以完全关闭冷却液泵，例如在暖机阶段让冷却液迅速加热时。但是只有在不接通暖风且车外温度许可时才能实现上述操作。调节发动机温度时，冷却液泵的工作方式也与传统冷却液泵不同。以前节温器只能控制当前温度。现在发动机控制单元内的软件有一个计算模型，该模型可以根据负荷情况考虑气缸盖温度的变化趋势。除节温器特性曲线控制外，热量管理系统还可通过不同特性曲线控制冷却液泵。因此发动机控制单元可根据行驶状况调节发动机温度，这意味着可以实现四种不同的温度范围: 111? 经济模式 ， 105? 正常模式 ， 95? 高级模式 ， 80? 高级 + 特性曲线式节温器模式。 发动机控制单元根据行驶状况识别出经济模式时，控制系统就会设置较高的 气缸盖温度(111?)。由于在该温度范围内发动机内部摩擦减小，因此发动机运行时的燃油需求相对较低。温度升高还有助于降低负荷较低情况下的耗油用最佳发动机功率。为此系统将气缸盖温度降至80?。这样可以提高容积效率，从而增大发动机扭矩。因此发动机控制单元现在可根据相应行驶状况设置运行模式。从而能够通过冷却系统影响耗油量和功率。 2.3.3智能型热量管理系统 介绍了热量管理系统的不同运行模式。电驱动式冷却液泵还提供了其它功能。现在可以在无需冷却液循环的情况下实现暖机，或发动机关闭后让冷却液泵继续运行，以便散热。 列出了这类冷却液泵的优点: 耗油量低，由于冷却液未进行循环因此可以更快暖机 与以前的发动机相比，由于提高了满负荷时的冷却能力，因此增大了压缩比降低耗油量。 污染物排放 由于显著降低泵转速(n => 0)并因而将冷却液体积流量降至最低，因此可以能更快暖机，减小摩擦力，减少耗油量，减少排放量，从而使污染物排放降低。 功率上，部件冷却与转速无关，根据需要调节冷却液泵功率，避免功率损失 舒适性提升高，对比带有机械式冷却液泵和电动冷却液泵的冷却系统，可通过自由可变冷却液体积流量调节系统的冷却能力，可在发动机预热期间停用冷却液泵或在发动机静止期间让其运行。 部件保护 ，发动机熄火后，EWP 继续运行可使热发动机有更好的散热效果，部件得到保护。 第 12 页 四川交通职业技术学院毕业论文 3增压空气的冷却 涡轮增压可以提高空气的密度，空气密度的提高必然会使空气温度也同时增高，这如同给轮胎打气时泵会发热一样。发动机涡轮增压器的出风口温度也会随着压力增大而升高，温度提高反过来会限制空气密度的提高，要进一步提高空气密度就要降低增压空气的温度。因此，也就产生了中间冷却技术，即增压空气的冷却。 在空气进入气缸前对其进行预压缩(增压)可提高发动机功率，与自吸式发动机相比，增压程度代表密度增大。如果压缩空气(增压空气)的温度没有提高或通过增压空气冷却方式冷却至初始温度，则增压程度由所使用的增压系统决定(可达到的压缩比)并在压力增大至程度时达到最大(见图3-1)，另外可减少 NOx 污染物排放量和耗油量。 图3-1带有增压空气冷却的涡轮增压系统 1 进气2 增压空气冷却器 3 发动机 4 进入排气装置的废气 5 带有废气旁通阀的旁通6 隔膜盒7 大气压力 一般来说，冷却器越大，其内部的气流损失越小而且冷却效率也越高，而气流停留在中冷器内部的时间越长，冷却效果就越好。不过冷却器就好比增加了进气管道的容积，增压器产生的压缩空气首先要把这个容积填满，然后才能产生增压效果，在涡轮增压上，直接的表现效果就是涡轮迟滞变增加了阻力，其增压压力肯定会被削弱一部分。这种削弱只是在踏下油门后一段很短的时间内产生， 最终的表现依然是发动机响应变慢，涡轮增压的迟滞现象会变得严重 ，但是又不能不装，因此如何兼顾冷却效率及压力维持，是工程师最为头疼的问题。其中最根本的方法是减少整个进气管道容积，降低管道阻力，缩短进气管路，因此我们看到的中冷器往往都是紧贴发动机，而不像散热水箱那样远离发动机。 第 13 页 四川交通职业技术学院毕业论文 4机油冷却 机油冷却为冷却发动机油、变速箱油和助力转向系统油，车辆通需要安装附加机油冷却器。所产生的余热无法再通过油底壳或壳体表面散发而超过允许的机油温度时，就要使用这种机油冷却器。冷却机油时使用铝制机油/空气冷却器或机油/冷却液/空气冷却器热交换器。 图4-1S85B50 发动机机油回路示例 S85 发动机具有一个准干式油底壳。因此使用一个引流泵从齿轮齿条式液压助力转向器前部附近的油底壳内吸出机油，然后输送至后部油底壳内。一个可调式摆动滑阀泵从这里吸出机油，然后以最大 5 巴的压力将其输送至机油滤清器内。在机油滤清器上部还有一个节温器，负责开通至发动机油冷却器的通道。机油从机油滤清器处输送至发动机内。 图4-2机油/冷却液热交换器 1 冷却液入口 2 变速箱油出口 3 变速箱油入口 4 冷却液出口 5 节温器 机油/冷却液热交换器用于发动机油和变速箱油热量管理。这些交换器负责快速加热机油并确保达到机油冷却效果。通常情况下，变速箱油/冷却液热交换器内还有一个独立的节温器。发动机处于冷态时，该节温器接通发动机小循环内的变速箱油/冷却液热交换器。这样可以尽快加热变速箱油。从 82 ?C 冷却液温度起，节温器回流管路就会接通冷却液散热器的低温循环回路。从而使变速箱油充分冷却。 第 14 页 四川交通职业技术学院毕业论文 5冷却系统服务信息 5.1简单冷却系统 冷却液散热器维修时请注意，自动变速箱车辆的调节套管较长。手动变速箱车辆的调节套管较短。冷却液泵(机械式)过去经常会更换掉运行正常的冷却液泵，因为冷却液泵运行所需的端面密封功能性泄漏会在冷却液泵外壁上留下蒸发残余物。 5.2横流式水冷系统 (例如:N52) 不能让冷却液泵干转。拆卸冷却液泵时，泵内应留 进行安装工作时要注意， 有冷却液。泵内未加注冷却液时泵的轴颈可能会粘住。这将影响到以后泵的运行，从而造成整个热量管理系统失灵(泵无法运行可能会造成发动机严重损坏)。需要让泵进行干运行时，必须在最终安装冷却液软管前用手转动泵轮。随即向系统内加注冷却液。进行安装工作时必须确保插头洁净、干燥且接口未损坏。只允许使用经过认可的适配电缆进行诊断工作。必须遵守相关维修说明。. 维修保养期间加注和排放冷却液时，必须执行针对这种冷却液泵的特殊工作步骤(见最新维修说明):将规定规格的冷却液加入冷却液补液罐内，直至加注口下沿处。盖好冷却液补液罐端盖。 排气过程中不要打开冷却液补液罐端盖。 1.连接蓄电池充电器。 2.打开点火开关。 3.打开近光灯。(对于排气过程必须打开近光灯。如果近光灯 未打开，则点火开关(总线端 Kl. 15)在一 段时间后会自动关闭并且中断排气过程。) 4.将加热装置设置在最高温度。风扇 回调至最小档。 5.压下加速踏板至极限位置 10 秒 钟。发动机不得起动。 6.排气过程已通过压下加速踏板起动 并持续约 12 分钟。(启动电动冷 却液泵，约 12 分钟后自动关 闭)。 7.之后调节冷却液蒸发器液位至最大 值。 8.检查冷却系统的冷却剂密封性。 9.如果必须再次进行排气，应将 DME 完全关闭(点火钥匙拔下约 3 分 钟)。然后重新从第 3 点开始。 检查冷却系统的功能。 检查冷却系统的密封性。 5.3对发动机冷却液的要求 纯净的水不适合用作冷却液，只是因为缺少防冻剂。只有添加了适合的防冻 第 15 页 四川交通职业技术学院毕业论文 防蚀剂混合物， 简单地说就是防冻剂，才能确保冷却系统功能正常。 BMW 汽车的冷却系统只能注入许可使用的防冻防蚀剂。这时要遵守维修和操作说明中的加 注和维护规定。 所使用的防冻剂必须满足下列条件: 保证冷却系统在冬季 (通过降低冰点实现防冻保护) 和夏季 (防止沸腾和冷却液飞溅) 的功能 良好。与冷却液接触的金属部件 (灰铸铁、钢、铝合金、黄铜、铜、焊锡) 要防止锈蚀和气蚀作 用。 -与冷却环路中的橡胶件和塑料件不反应。所用产品的质量标准持久可靠。 为使冷却液具有这种特点，防冻防蚀剂必须以正确的比例与水混合。规定的冷却液混合比: 50 % 的防冻剂适用防冻保护至 -38 ?C 相应的在工厂内进行首次加注时也须以此比例进行。 如果在 -29 ?C 以上时防冻剂的比例低于 40 % (意味着水的比例超过 60 %)，在防冻保护性 能降低的同时防蚀保护性能也降低。水的比例太高会引起在高温行驶时提前沸腾，从而导 致冷却液飞溅和发动机过热损坏。 因此在热带地区仍然必须添加防冻防蚀剂。 如果在 -47?C 以上时浓度高过 55 %，会导致冷却性能 (热传导) 不良，而防冻效果也同样变 差。 防冻保护所需的防冻剂的百分数在容器上有说明。 对水质的最低要求:外观:无色、透明可有沉淀物但无悬浮物 pH 值:6.5-8.0最大总硬度:20? dH (德国硬度) 或新的计量单位: 2+ 最大总硬度:3.6 mmol mg/l 硫酸盐含量:最大 100 mg/l Ca / l 氯化物含量:最大 100 一般情况下可以喝的自来水便满足这一要求。水质量的情况由供水公司提供，如有必要，要对水进行预处理 (例如软化处理) 或者使用蒸馏水来替代。淡化的海水 (海湾国家) 其质量不符合要求～ 5.4冷却系统上的维修工 作提示 警告～ 对冷却系统的维修工作只能在发动机冷 却后才能进行，有烫伤危险 注意～ 使用防护手套和防护眼镜。 注意～ 冷却液长效加注: 用过的冷却液原则上不能重复使用。 在更换和拆卸依赖冷却液的防腐作用的 部件时，必须更新冷却液。因此必须将 冷却系统排空并重新加注冷却液。 进行其他需要排放部分量冷却液的拆卸 操作时，可用新冷却液补充排出量 注意～ 只有当冷却系统处于冷态后才能打开～ 处于热态时打开冷却系统会吸进空气。 后果可能是使系统过热并损坏发动机。 注意～ 在冷却循环上进行维修工作时必须防止 发电机脏污。 用适宜的物品覆盖发电机。 如果不遵循该工作步骤，会导致发电机 失灵。 注意～ 冷却液热膨胀平衡罐不得加注超过最大 液位，因为加注过量会导致冷却液溢 出。这可能会在热膨胀平衡罐或发动机 室中产生冷却液残留痕迹，并导致得出 有泄漏的错误结论。 回收: 盛接并妥善处理放出的冷却液。 遵守当地的废弃物处理规定。 拆卸快速接头 拉出锁止件，拔出软管。 安装说明: 检查 O 形环 ，禁止在 O 形环上涂抹防烧结润滑 剂。 装配快速接头 装配快速接头之前压入锁止装置， 推上软管。 必须要明显听到快速接头嵌入的声音。 第 16 页 四川交通职业技术学院毕业论文 6故障处理 6.1 水箱损坏导致冷却液渗漏 故障现象: 一宝马5系523Li 电子名称F18，行驶里程8wkm，客户反映，车辆在行驶过程中提示冷却液不足，客户加注水后，提示消失， 行驶到厂检查 维修处理: 经检查发现冷却系统压力下降大于0.1bar，进行目检，未发现管路有漏水现象，拆发动机挡泥板，检查冷却液散热器，有水渗漏痕迹，用故障检测仪检测，诊断后有冷却液不足故障，执行检测计划，打印散热器故障代码，建议客户更换。客户同意更换，更换后启动发动机检查未见异常，半小时后，进行路试，也没发现问题，交付客户。 故障分析: 这是典型的散热器故障，冷却液散热器采用铝合金散热器芯制成，硬度不大，容易遭外力破坏，导致冷却液渗漏。 维修提示: 1. 检查冷却系统的压力: 松开储液罐上的密封盖。 放上专用工具，产生过压1.5巴，等待约 2 分钟。 如压力下降不超过最大值 0.1 巴，表明冷却系统密封。2. 检查密封盖中的过压阀:将密封盖旋紧到专用工具上。 用专用工具 (手动泵)建压，观察压力表，确认何时达到开启压力。 较高的车外温度下行驶时，设计决定了密封盖中的过压阀可能略微自动打开，并且空 气与溶解的冷却液一起逸出。 此冷却液蒸汽 在副水箱表面凝结并在车辆冷却后留下痕 迹。 这些痕迹不表明密封盖损坏。 由于残留 冷却液逸出，在车辆较长时间处于静止状态 时密封盖中的过压阀可能粘住，为此要在密 封盖上重复进行 2-3 个检测过程。 在检测三次后开启压力仍然错误的情况下才 更换密封盖～ 6.2排气不充分导致冷却液不足 故障现象: 一宝马X5，E70，客户反映，前段时间因为水箱漏水，更换水箱后，才行驶一个星期，又提示冷却液不足，到4S店做检查。 维修处理: 检查冷却系统气密性，气密性未见异常，目测也未发现漏水痕迹，将冷却液加入冷却液补液罐内，直至加注口下沿处更换或添加冷却液后，盖好冷却液补液罐端盖，进行冷却系统排气处理，相关操作见 5.2横流式水冷系统服务信息，排气处理后，冷却液明显减少。补充加注冷却液后，交付客户。 故障分析: 更换水箱后，排气不彻底或者未排气。导致在冷却系统内部存在过多的空气使冷却液在循环时带出一些空气，冷却液补充空气的位置，从而导致冷却不足。 第 17 页 四川交通职业技术学院毕业论文 如果不能正确排除其内部的空气，也容易造威车辆水温过高的现象，这是因为而且空气受热膨胀产生过高压力，此时水箱盖如不能及时泄压还易产生水管和水箱水甚至爆裂的严重故障。 维修提示:在排除旧冷却液，补充新冷却液，要技师参照BMW规定的排气方法排除冷却系的空气。 6.3节温器故障 故障现象: 宝马X5，E70,行驶12wkm，客户反映行驶在路上，水温报警，客户仍继续行 驶，水壶炸裂，排气软管破裂，发动机机盖变形，请求救援，拖车到店，并作全车检查。 维修处理: 用故障检测仪诊断车辆，禁止发动车辆，按照按照宝马的诊断维修，利用诊断仪中的维修检测计划对此故障进行了逐步的分析和判断，结果发现是节温器特性曲线失效，其中用故障检测仪测试电动风扇，两级转速都正常，建议客户更换节温器 排气软管 副水壶后，进行试车实验，更换后启动半小时后，检查在水温正常范围内，在外进行路试，也正常。交付客户。 故障分析:节温器特性曲线失效可能是节温器打不开或开度不够引起的，从而导致冷却系不能大循环，导致水温过高。 6.4冷却风扇插头故障 故障现象: 09年宝马320i，E90 N43发动机，客户反映，车辆提示冷却液不足，加注冷却液后，行驶一段时间又提示冷却液不足，到店检查。 故障处理: 经目检发现副水壶壶身与上部连接处有一条裂缝，检查密封盖中的过压阀，发现过压阀不能打开，电动风扇不工作，并做车辆诊断，风扇对正极短路，也无法进行功能测试，检查对应保险丝，正常，拔下风扇插头检查，有电压信号，做风扇测试，风扇正常，怀疑是插接头故障，处理插接头后，风扇正常。建议客户更换冷却液补液罐和密封盖。 故障分析; 风扇插头位置在发动机舱冷却风扇上，由于空气中水蒸汽积水，氧气等等作用造成插接头接触不良，导致插接头故障。 第 18 页 四川交通职业技术学院毕业论文 结论 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，冷却系统就是血液。对BMW来说，经历了3个发展阶段，技术趋于完整，出冷却系故障已经具有相当成熟的技术和经验了，常见的BMW冷却系故障主要有冷却液不足，冷却液温度过高，线路故障，部件故障，这些故障是比较好判断和处理的，针对发动机综合故障涉及冷却系就不是那么好处理和排除，需要更多的分析和经验。 第 19 页 四川交通职业技术学院毕业论文 致谢 本论文是在我的指导老师罗斌老师的悉心指导下完成的，从本文的选题和几次的修改过程中，指导老师耐心细致的指导让我由衷的钦佩和感动。在三年的学习生活中老师给予我无尽的关怀，老师的教导必将使我受益终身。在此，谨向尊敬的指导教师致以衷心的感谢～ 第 20 页 四川交通职业技术学院毕业论文 参考资料 ?李明. 发动机日常保养. 汽车频道，2006 ?陶汉军. 冷却系常见故障. 湖南汽车信息网，2005 ?BMW售后服务培训 宝马发动机冷却系统(产品信息) ?刘伟. 冷却系组成. 汽车之家, 2007 ?李峰 宝马汽车冷却系统的排气方法 《汽车维修技师》2004年10期 第 21 页