早期的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有今天我們認(rèn)為*的重要附件——水泵,那時(shí)所用的液體冷卻介質(zhì)是純水,頂多摻有一點(diǎn)木醇,以防止結(jié)冰。冷卻水的循環(huán)*依靠熱對(duì)流的自然現(xiàn)象。冷卻水自氣缸體吸收熱量之后,便自然地向上流動(dòng)并進(jìn)入散熱器的上部;冷卻水變冷之后,又自然地下沉到散熱器的底部并進(jìn)入氣缸體的下部。利用這種熱虹吸原理可以勉強(qiáng)完成冷卻任務(wù)。但是不久之后,在冷卻系統(tǒng)中增添了水泵,以便讓冷卻水更快速地流動(dòng)。
現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)一般都采用離心式水泵。水泵zui合理的安裝位置是在冷卻系統(tǒng)的底部,但是大部分的水泵是安置在冷卻系統(tǒng)的中部,也有少數(shù)的水泵被安置在發(fā)動(dòng)機(jī)頂部。安置在發(fā)動(dòng)機(jī)頂部的水泵容易產(chǎn)生空穴現(xiàn)象。不管在什么位置,水泵的泵水量都很大,比如一臺(tái)V8發(fā)動(dòng)機(jī)的水泵泵水量,怠速時(shí)大約是750L/h,到高速時(shí)大約為12000L/h。
從使用壽命來(lái)看,水泵設(shè)計(jì)上的zui大變化是于幾年前出現(xiàn)了陶瓷密封件,與以前所用的橡膠密封件或皮革密封件相比,陶瓷密封件更加耐磨,但是它也存在著易被冷卻水中的硬質(zhì)顆粒擦傷的缺點(diǎn)。雖然為防止水泵密封出現(xiàn)故障而在設(shè)計(jì)上進(jìn)行了不斷的改進(jìn),但是迄今還不能保證水泵的密封不出問(wèn)題。一旦密封出現(xiàn)滲漏,那么水泵軸承的潤(rùn)滑就將被沖掉。
故障診斷 在過(guò)去20年里,汽車(chē)的耐久性有了很大的提高,那么水泵的使用壽命是否也比過(guò)去更長(zhǎng)了呢?未必。今天的水泵仍然需要進(jìn)行大量的更換工作,汽車(chē)大約行駛10萬(wàn)公里之后,水泵便隨時(shí)都有出現(xiàn)故障的可能。
水泵的故障診斷一般來(lái)說(shuō)是比較簡(jiǎn)單的。在冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏的情況下,可以聞出熱防凍液的氣味,但是必須進(jìn)行一番檢查,查明冷卻水是否是從水泵軸封處漏出的。可利用一面小鏡子和燈光去查看水泵放氣孔處是否漏水。要定期地進(jìn)行保養(yǎng),注意檢查水箱冷卻液的損耗。
漏水是水泵的*故障,噪聲則是第二號(hào)故障,因軸承的擦傷而導(dǎo)致水泵軸咬死的現(xiàn)象,是非常少見(jiàn)的。一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象,風(fēng)后和散熱器便會(huì)受到損壞。
雖然在汽車(chē)維修的文獻(xiàn)資料中常常會(huì)看到介紹水泵葉輪嚴(yán)重腐蝕的情況,但是如果做到正常的保養(yǎng),葉輪腐蝕并不是一種普遍現(xiàn)象。當(dāng)看到冷卻液發(fā)紅,有鐵銹色時(shí),估計(jì)便是出現(xiàn)了葉輪腐蝕的問(wèn)題。這時(shí)需要檢查水泵冷卻液的循環(huán)狀況,可將散熱器中的冷卻液放出一部分,使水面高度正好保持在水管之上,然后預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī),使節(jié)溫器處于全開(kāi)的位置。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000r/min時(shí),應(yīng)該看到良好的水循環(huán)。另一個(gè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題是水泵葉輪在軸上出現(xiàn)了松列。
故障的原因
至于水泵出現(xiàn)故障的原因,有些人士認(rèn)為是同一皮帶驅(qū)動(dòng)的附件越來(lái)越多,使側(cè)向載荷過(guò)大的緣故。正如一位密封專(zhuān)家所說(shuō)的那樣:“有證據(jù)表明,同一根皮帶驅(qū)動(dòng)的各附件產(chǎn)生的諧振具有不同的頻率,可以破壞水泵的密封。”水泵產(chǎn)生故障的另一個(gè)問(wèn)題是,蛇形皮帶的張緊裝置對(duì)水泵施加了很大的側(cè)向載荷。氣蝕是水泵的另一個(gè)問(wèn)題,一般在水泵的進(jìn)水側(cè)出現(xiàn)腐蝕,所以通常都安裝一個(gè)低壓散熱器蓋。更換水泵時(shí),建議是安裝一個(gè)新的風(fēng)扇離合器,因?yàn)槭テ胶獾碾x合器有可能使水泵出現(xiàn)問(wèn)題。
還有的專(zhuān)家認(rèn)為,過(guò)熱和缺乏保養(yǎng)也是水泵產(chǎn)生問(wèn)題的原因。如果冷卻液失去了潤(rùn)滑密封件的能力,密封件便會(huì)被擦傷。此外,水泵出現(xiàn)故障,也可能由于水泵本身的質(zhì)量太差。
皮帶的學(xué)問(wèn)
老機(jī)型一般采用普通的V形皮帶,而新機(jī)型可能采用的是蛇形皮帶。如果將老機(jī)型的水泵裝在新機(jī)型上,就有可能出現(xiàn)方向上的問(wèn)題。因?yàn)樯咝纹Э赡芘cV形皮帶以相反的方向驅(qū)動(dòng)水泵葉輪,因而使水泵反向轉(zhuǎn)動(dòng),從而導(dǎo)致冷卻液出現(xiàn)過(guò)熱的問(wèn)題。
現(xiàn)在越來(lái)越多的發(fā)動(dòng)機(jī)利用項(xiàng)置凸輪軸的正時(shí)皮帶驅(qū)動(dòng)水泵,這樣做的好處是水泵不旋轉(zhuǎn)的話,汽車(chē)也不可能被驅(qū)動(dòng),而且可以縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度。必須強(qiáng)調(diào)指出的是,經(jīng)過(guò)一段適當(dāng)?shù)臅r(shí)間之后,應(yīng)當(dāng)更換正時(shí)皮帶。有時(shí)會(huì)看到這樣一種情況。在安裝一條新正時(shí)皮帶之后很短的時(shí)間內(nèi),水泵便遭到損壞,一般這是由于增大了皮帶張緊力的緣故。因此,當(dāng)安裝一個(gè)新水泵時(shí),不要輕率地?fù)Q用一條新皮帶。