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1、目 录 第一部分 设计任务与调研.1 第二部分 设计说明.2 2.1 发动机水温过高的概述.2 2.2 奥迪 A6 轿车发动机冷却系统的组成及工作原理.2 2.3 奥迪 A6 轿车发动机水温过高故障现象及诊断方案.4 2.3.1 奥迪 A6 轿车发动机水温过高故障现象.4 2.3.2 奥迪 A6 轿车发动机水温过高故障原因.5 2.3.3 奥迪 A6 轿车发动机水温过高故障诊断方案.6 第三部分 设计成果.9 3.1 奥迪 A6 轿车发动机水温过高案例一.9 3.1.1 故障现象.9 3.1.2 故障分析与诊断.9 3.1.3 故障排除.10 3.2 奥迪 A6 发动机水温过高案例二.10 3
2、.2.1 故障现象.10 3.2.2 故障分析与诊断.10 3.2.3 故障排除.10 第四部分 结束语.11 第五部分 致谢.12 第六部分 参考文献.13 1 第一部分 设计任务与调研 1、毕业设计的主要任务（1）奥迪 A6 轿车发动机冷却系统的组成及工作原理；（2）奥迪 A6 轿车发动机水温过高故障原因分析；（3）奥迪 A6 轿车发动机水温过高故障诊断方案设计。2、设计的思路、方法（1）通过检索相关专著、轿车维修手册、培训材料；（2）经过系统分析，针对故障与原因之间的一因多果和一果多因关系，对发动系统进行机理分析，归纳、整理，系统分析奥迪A6 轿车发动机系统故障原因；（3）进行现场实践，
3、对奥迪 A6 轿车发动机系统行实车研究，运用相关仪器设备进行检查、检测，验证故障分析诊断思路的逻辑性和有效性；（4）开展方案设计，设计奥迪 A6 轿车发动机水温过高故障诊断方案，通过系统分析法和现场验证，比较各种方案，逐步优化设计方案；（5）应用检验法，结合奥迪 A6 轿车发动机系统维修实践进行检验，进一步修改完善设计，验证科学性与实用价值。3、与本课题相关的资料 参考以下书籍：1王 X 静文等.汽车诊断与检测技术M.北京：人民交通出版社，1998 2曹德芳等.汽车维修M.北京：人民交通出版社，1999 3黄虎等.现代汽车维修.上海：上海交通大学出版社，2001 4周云山.汽车电控系统理论与设
4、计.北京：北京理工大学出版社，2003 5杨万福.发动机原理与汽车性能.北京：高等教育出版社，2004 4、调研的目的和总结 通过调研运用所学专业知识训练分析问题与解决问题的能力。经过本次设计锻炼检索资料、文字表达和计算机应用等能力以及开拓思维，培养应用技术领域创新能力。全文具有真实、有效的专业信息，结合汽车修理有关书籍以及技术人员获得的专业信息是非常具有实用性和探讨性的。2 第二部分 设计说明 2.1 发动机水温过高的概述 发动机的工作温度靠冷却系来调节，正常保持在 80-90 度之间。温度过高或过低都会影响发动机正常工作，以致增加燃油消耗，加剧机件磨损，降低发动机使用寿命。出现发动机温度过
5、高的原因主要与冷却系工作情况和车辆使用条件有关。发动机冷却系统在汽车汽车动力系统中有着至关重要的作用，可以这样说，发动机就如同人类的心脏，如果不好好保护就会受到威胁，而冷却系统可以在发动机工作时对温度进行合理地调节与控制，使发动机各部件保持在正常的工作温度，从而获得理想的动力输出与良好的燃油经济性，如果没有冷却系统的帮助，发动机将无法正常工作。2.2 奥迪 A6 轿车发动机冷却系统的组成及工作原理 冷却系的功用就是使发动机在任何工况下都得到适度的冷却，从而保持在适宜的温度下工作。奥迪 A6 轿车发动机采用闭式强制循环水冷却系，其组成如图2-1 所示。当发动机工作时，在水泵的作用下，进入水泵中的
6、冷却液被压入缸体水套中，并进入缸盖水套中，然后经缸盖侧向水道进入进气管底部的水套中，对进气管进行加热，以促进其中的混合气中的汽油蒸发、混合。在进气管的后端装有节温器，在冷却液温度低于 82 度时，节温器阀门关闭，冷却液仅经空调散热器进水管、空调散热器、空调散热器出水管流入散热器出水管。如果空调暖风开关处于关闭，冷却液则不流经空调散热器，而直接由空调散热器进水管经旁通管流进散热器出水管，最后进入水泵，即进行小循环；在冷却液温度高于 82 度时，节温器阀门打开，冷却液除进行上述小循环外，还经散热器进水管流入散热器中冷却降温，再沿散热器出水管流入水泵，即进行大循环。冷却液如此不断地循环流动，就使得发
7、动机能在适宜的温度下进行工作。冷却液的循环路线如图 2-2 所示。3 图 2-1 奥迪 A6 轿车发动机的冷却系(a)冷却系的布置示意图；(b)发动机机体内的水套；A-到空调散热器去；B-由空调散热器来；1-风扇；2-散热器；3-散热器出水管；4-水泵；5-节温器；6-进气管；7-风扇电机控制开关；8-空阀散热器进水管；9-旁通软管；10-蓄电池；11-点火开关；12-膨胀水箱；13-空调散热器出水管；14-散热器进水管；15 风扇电机；16-进气管底部水套；17-气缸盖水套；18-气缸体水套。大 小 循 循 环 环 图 2-2 冷却液循环路线示意图 散热器 水泵 气缸体水套 气缸盖水套 进水
8、管水套 节温器 空调散热器 4 图 2-2-1 散热器盖(a)压力阀打开；(b)真空阀打开 1-溢流管；2-压力阀弹簧；3-压力阀；4-散热器加水口；5-真空阀。2.3 奥迪 A6 轿车发动机水温过高故障现象及诊断方案 2.3.1 奥迪 A6 轿车发动机水温过高故障现象 1.热车怠速时，空调压缩机离合器吸断频繁，甚至断开，造成热车空调不制冷。2.冷车时空调制冷温度很凉，热车时空调制冷效果不明显；而且空调系统内有较大的共振嗡鸣声。3.热车熄火十几分钟后，在启动时不容易着车；热车行驶时有时会自动熄火。4.在交通不畅堵车或长时间怠速时，发动机水温表显示过高，电子风扇高速挡工作时间过长，发动机噪音增大
9、，气温过高开空调时故障最为明显。5.在气温过高开空调时，怠速不稳转速浮动过大，急加速无力，发动机有异 5 响。2.3.2 奥迪 A6 轿车发动机水温过高故障原因 1.因安装问题造成的水温过高。水箱离发动机距离过大，风扇在风圈外，可通过调节水箱安装位置解决；空调冷凝器挡在了水箱前面，有两个解决办法：一是若发动机舱内有足够空间的前提下，改变空调冷凝器的安装位置；二是若发电机发电量充足，在冷凝器前加装电动风扇。2.因使用保养问题造成的水温过高。发动结构紧凑，相应水道细小，在南方地区，必须加软水或蒸馏水，避免水道内结水垢；北方地区，需到维修站或正规修理厂加注正品冷却液，避免缸盖腐蚀；在发动机放水，或发
10、动机缺水过多，第一次水加满后，发动机内的空气可能未完全排出，若不采取措施，可能造成气阻，使发动机温度过高。解决办法是：加水后，将发动机运转几分钟后，打开加水口盖，再次将水加满；汽油达不到规定标号或点火时间靠前，可导致发动机爆震，使水温过高，解决办法是：调整分电器，适当延后点火时间；每日出车前检查机油和水，确保水箱内加满水；风扇皮带过松，可导致水温过高，可适当调整皮带张紧度。3.部分零件故障可能导致水温过高。若带空调怠速过低，可导致水温高，应检查空调怠速提升器工作是否正 常；缸盖平面不平，或缸垫被冲，可导致水温高。检查办法是：发动机冷车 时，打开加水口盖，起动发动机，若水箱内有气泡涌出，则可能是
11、该问题；发动机冷却系统的零件故障(如节温器、水泵和风扇离合器等)，可导导 水温过高，应检查并更换相应零件。4.其他导致发动机温度过高的原因：风扇 V 带过松或折断；风扇叶片变形或装反；冷却液不足；百叶窗不能完全打开；散热器部分堵塞机垢过多；6 发动机水道局部堵死；气缸水道衬垫密封不严；环境温度过高；点火时间过迟；混合气过稀；部分火花塞工作不良。2.3.3 奥迪 A6 轿车发动机水温过高故障诊断方案 1.观察法 首先观察外观，包括仪表的温度显示值、冷却液位、外部泄漏情况、风扇旋转情况和水箱外部脏污堵塞情况；其次观察数据，如果车辆处于冷态不启动时，用诊断仪查看车辆数据。主要是看冷却液传感器、进气温
12、度传感器、车辆外部环境温度传感器的温度是否一致，因为车辆彻底冷却后水温和外界温度会达到平衡状态，这三个传感器都属于负温度系数温度传感器，所以它们的数据会基本一致，如果不一致就说明其中一个存在问题。2.触摸法 用手感觉上下水管温度 如果上下水管存在较大温差，说明系统不循环或循环不好，这有可能是节温器没有打开、水泵故障或系统有堵塞导致的；用手感觉水管软硬度 发动机正常水温下(节温器打开大约 90左右)触摸水管，如果感觉水管很软说明系统不保压；如果发动机还没有到达正常水温，水管就会很胀很硬，这说明系统和高压窜气；用手感觉水管脉动感 当发动机达到正常水温时手摸上水管，猛加油门，这时水管应该有脉动感，如
13、果没有脉动感说明水泵可能有问题；用手感觉风扇风向 当电子扇开启时手摸电子扇的风向，正常的风扇旋转风向是由外及内(从水箱侧到发动机侧)。如果发现风向往车辆前方吹，可以判断风扇的线束接反了，此故障导致车辆未行驶时水温正常，而高速行驶后水温过高。造成此种现象的原因是：行驶中风阻和风扇的风向相反，产生散热不良导致高速开锅；7 用手感觉风扇吹风温度 当电子扇开启时，可以用手感觉风扇扇出的风温，正常的循环系统扇出的风是热的。如果循环系统堵塞、水泵不良、节温器卡滞、水箱堵塞或水箱材质过于劣质，就会导致风扇吹出的风是凉风；手拔插头 诊断风扇不转的原因是控制端问题(发动机电脑)还是执行端(风扇继电器、电子扇)问
14、题，往往很费时间，可以通过以下两种方法做到快速有效的诊断：第一种方法是打开空调 AC 键，因为工程师在设计时考虑到空调散热的问题，所以空调打开后，电子扇就会转动。第二种方法是把水温传感器插头拔下来，这时候发动机电脑会进入故障保护模式，其收不到信号就会调用代替值(断路默认为-40、短路默认为 140)，当电脑收到这两种极端故障模式时就会指令风扇高速运转，目的是保护发动机。3.测量法 测量实际水温 当怀疑仪表显示的温度和实际水温有偏差时，可采用实测水温的方法进行验证。测量时可把温度计测量头插入水箱口处即可测出实际水温，但最好的办法是使用红外线测温仪，因为它比较安全快捷，只需将测量值和仪表中的温度值
15、进行比较就能分辨真伪；也可采用测量进出口水温的办法推断节温器的好坏；也可以通过水箱上下温差推断水箱的散热效率以及风扇的工作效率，正常工作的散热系统水箱上下温差在 12左右，温差偏大说明系统循环不好，温差偏小说明风扇效率低或水箱散热不良；测量蓄电池桩头至发动机的电压降此测量必须在电路有负载时进行(只有电流通过才有压降)。测量后，如果蓄电池正极与发动机壳体之间存在较大的电压差(一般不超过 0.3V)，就说明蓄电池至发动机壳体之间的搭铁线路有较大的电阻(线路虚接)，发动机打铁虚接就会造成水温传感器的信号值漂移失准(负温度系数传感器)；测量冷却系统压力 首先是外部压力测量。如果冷却系统存在泄漏时，把压
16、力表安装在水箱盖处，对系统进行打压测试，按照维修手册还有一个保持压力的时间和规定的压力下降值，如果保持压力时间没有在规定范围内或外部明显滴水，都需进一步检查泄露情况。其次是内部压力测量。所谓内部压力测试，就是当怀疑发动机缸垫老化或缸盖变形以及燃烧室有裂纹时使用的手段，具体方法就是先把冷却系统加满水，然后把发动机活塞摇到上止点进排气门都关闭，在火花塞孔处安装一个带有压力 8 表的气管，通过气管向汽缸充气。如果有缸垫、燃烧室裂纹、缸盖变形的故障存在，就会有气泡在加水口出现；测量电子扇风速 当电子扇转速过低时需多电子扇风速进行测量，电子扇电机内部轴承的阻力、电机转子和定子的干涉、风扇叶和电机轴打滑、
17、电机碳刷磨损、线路的虚接等原因，都会导致电子扇风速过低。具体的测量方法是当电子扇旋转时，用风速仪测量风扇的风速并与正常值对比。如果风速差较大说明电子扇效率低，此外，如果水箱外部脏堵，也会导致风速仪显示风速值低。9 第三部分 设计成果 3.1 奥迪 A6 轿车发动机水温过高案例一 3.1.1 故障现象 一辆 2003 年款德国产奥迪 A6 轿车，因仪表板上的水温报警图标闪亮报警进公司维修。3.1.2 故障分析与诊断 为了证实发动机水温是否异常，我们先冷却发动机一段时间，再起动发动机，在暖机过程中我们就发现仪表板上正在闪烁水温报警图标。工作人员将电脑检测仪接入发动机电控系统中，读取水温在 96 左
18、右，随着发动机的运转，几分钟后水温达到了 106，并很快升到了 120!此时发动机储水壶盖处在不断地冒水蒸汽，发动机确实存在水温异常现象。针对上面检查的结果，维修人员先易后难的维修方法，首先排除发动机冷却系统故障。对可能引起发动机水温高的电子风扇控制系统进行检查，发现风扇控制系统正常。当发动机水温达到 120 时，测量散热器上、下水管的温差，发现温差很大。会不会因发动机节温器不能开启，只能小循环而不能大循环引起发动机水温过高呢?拆下节温器，进行加温检测，水温达到 100 以上时，阀门也无法打开，证明节温器已损坏。再拆下水泵检查，水泵无损坏现象。我们采取清洗散热器、更换节温器的维修方案维修后，起
19、动发动机利用电脑检测仪测量水温参数，经过长时间静态检测，发动机水温在正常范围内。然后再进行爬坡路试，发动机水温也在正常范围内。这时，有些维修人员认为是发动机水温异常而引起仪表板上的报警显示系统报警。发动机冷却系统引起的水温异常故障维修好后，接下来笔者着手对报警显示系统进行诊断。能激活水温报警显示系统的有 2 个传感器，一个是储水壶内的发动机冷却液位开关，另一个就是发动机电子水温热敏开关。首先检测液位开关是否正常。拔下液位开关插头，将储水壶加满水测量开关为不导通，再将储水壶里的水放尽再测量液位开关，此时开关导通，看来液位开关性能良好。接下来再用万用表电压挡测量液位开关的母插头，测量结果为零。液位
20、开关在断开时，该线路提供给仪表报警系统一个高电平。液位开关闭合时相当于接地，此时提供给仪表报警系统一个低电平，由于液位开关并没有常闭合(损坏)，液位开关经仪表的线路有短路的地方，要么发动机电子水温热敏开关常闭合，将这条蓝黄色线的控制仪表报警 1 0 系统的信号线上的电平拉至低电平，从而激活仪表报警系统里的水温报警图标。3.1.3 故障排除 因内部某个电子元件击穿所致，将该电子水温传感器更换后，测量液位开关及电子水温开关控制的信号电压为高电平。仪表板报警系统恢复正常，水温报警图标不再闪烁，这起因机电引起的综合故障彻底排除。3.2 奥迪 A6 发动机水温过高案例二 3.2.1 故障现象 一辆奥迪
21、A6 型轿车，发动机突然熄火后，水温警告灯常亮。3.2.2 故障分析与诊断 先冷却发动机一段时间，再起动发动机，当发动机水温达到 120时，测量散热器上、下水管的温差，发现温差很大。拆下节温器，进行加温检测，冷却液温度达到 100以上时，阀门也无法打开，证明节温器已损坏。再拆下水泵检查，水泵无损坏现象。采取清洗散热器、更换节温器的维修方案维修后，起动发动机，利用电脑检测仪测量水温参数，经过长时间静态检测，发动机水温还是迟迟不能降下去，发动机水温警告灯还是亮的。用水压表对整个冷却系统进行试压，发现散热器前的水管与散热器后水管的压力有着明显的区别。发现这一情况后，与车主进行了沟通，了解到在一次长途
22、行驶中，由于水位表灯亮了，当时没有干净的水，沿途加了脏的湖水，从而导致散热器堵塞，水温散热过慢。3.2.3 故障排除 使用散热器清洗剂进行化学清洗处理后，故障彻底排除。1 1 第四部分 结束语 此毕业设计将基础理论与实际案例结合，并以奥迪A6 发动机水温过高故障为例，详细解说奥迪 A6 轿车发动机水温过高故障的的诊断与排除方法，使人更加明白发动机的功用、特点结构与原理。汽车发动机对于汽车来说非常重要，其性能的好坏直接关系到车辆的正常行驶。在日常当中我们一定做好平时的维护工作。对于本设计而言，发动机虽不是新兴事物，但广泛的运用在我们的生活之中，带给人们方便，而且真正了解它的人不多，更不用说拆卸和
23、维修了。本设计可做专业资料，使人们更好的了解和学习发动机故障的检测和排除的方法，但并没有发展到极致，还有很多的空间值得去研究和提升，希望有能力的人士更为先进的方法去造福人类。通过本次的毕业设计，我学到了很多的知识，使我把理论与实践从真正意义上相结合起来；考验了我借助互联网络搜集、查阅相关文献资料，和组织材料的综合能力；更培养了我独立工作与思考的能力，激发了我的创新意识。使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功的喜悦。虽然这个设计还不是很完善，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，是我终身受益。在此我也认识到自己原来知识还比较欠缺，自己要学习的东西还很多，让我更加的确信
24、知识的学习是不断收集和积累的过程，也使我明白要对以前学过的知识温故知新。在以后的工作、生活中都应该不断地学习，努力提高自己的知识和综合素质。1 2 第五部分 致谢 经过几个月的忙碌和学习，本次毕业设计已经接近尾声。作为一个专科生的毕业设计，由于能力有限，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有指导老师的督促和指导，想要完成这个毕业设计是难度可想而知。所以在这里首先要感谢我的指导老师。老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，提纲的确定，中期的修改，后期格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。除了老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影
25、响我今后的学习和工作。诚挚的感谢这三年来陪伴我的老师和同学你们，感谢你们的支持、鼓励和帮助！祝我的学校越来越好！祝所有的老师工作越来越顺利！祝所有的同学事业有成！最后还要感谢大学三年来所有学院的老师，是在他们的教诲下，掌握了坚实的专业知识基础，为我以后的学习和工作打下了坚实的基础。还要感谢给我到实际中考察机会的企业，谢谢那里的师傅细心的指导。为我的毕业设计完成提供了宝贵的实际资料，我才能顺利的完成这篇毕业设计。1 3 第六部分 参考文献 1王 X 静文等.汽车诊断与检测技术M.北京：人民交通出版社，1998 2曹德芳等.汽车维修M.北京：人民交通出版社，1999 3黄虎等.现代汽车维修.上海：上海交通大学出版社，2001 4周云山.汽车电控系统理论与设计.北京：北京理工大学出版社，2003 5杨万福.发动机原理与汽车性能.北京：高等教育出版社，2004