Jeep Grand Cherokee WJ. Manual - part 61

The same thermostat is used for winter and sum-

mer seasons. An engine should not be operated with-
out a thermostat, except for servicing or testing.
Operating without a thermostat causes other prob-
lems. These are: longer engine warmup time, unreli-
able

warmup

performance,

increased

exhaust

emissions and crankcase condensation. This conden-
sation can result in sludge formation.

OPERATION

The wax pellet is located in a sealed container at

the spring end of the thermostat. When heated, the
pellet expands, overcoming closing spring tension
and water pump pressure to force the valve to open.

RADIATOR PRESSURE CAP

DESCRIPTION

All radiators are equipped with a pressure cap.

This cap releases pressure at some point within a
range of 124-to-145 kPa (18-to-21 psi). The pressure
relief point (in pounds) is engraved on top of the cap

The cooling system will operate at pressures

slightly above atmospheric pressure. This results in a
higher coolant boiling point allowing increased radi-
ator cooling capacity. The cap contains a spring-
loaded pressure relief valve. This valve opens when

system pressure reaches the release range of 124-to-
145 kPa (18-to-21 psi).

A rubber gasket seals the radiator filler neck. This

is done to maintain vacuum during coolant cool-down
and to prevent leakage when system is under pres-
sure.

OPERATION

A vent valve in the center of the cap will remain

shut as long as the cooling system is pressurized. As
the coolant cools, it contracts and creates a vacuum
in cooling system. This causes the vacuum valve to
open and coolant in reserve/overflow tank to be
drawn through connecting hose into radiator. If the
vacuum valve is stuck shut, or overflow hose is
kinked, radiator hoses will collapse on cool-down.

Fig. 9 Thermostat and Housing—4.0L

1 – LONG BOLT
2 – GASKET
3 – THERMOSTAT
4 – THERMOSTAT HOUSING
5 – SHORT BOLT

Fig. 10 Thermostat Cross Section View 4.7L

1 – FROM HEATER
2 – FROM RADIATOR
3 – TO WATER PUMP
4 – ENGINE BYPASS
5 – THERMOSTAT

7 - 6

COOLING SYSTEM

WJ

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

WATER PUMP

DESCRIPTION

CAUTION: All 4.0L 6-cylinder engines are equipped
with a reverse (counterclockwise) rotating water
pump and thermal viscous fan drive assembly.
REVERSE is stamped or imprinted on the cover of
the viscous fan drive and inner side of the fan. The
letter R is stamped into the back of the water pump
impeller.

Engines

from

previous

model

years,

depending

upon

application,

may

have

been

equipped with a forward (clockwise) rotating water
pump. Installation of the wrong water pump or vis-
cous fan drive will cause engine over heating.

A

centrifugal

water

pump

circulates

coolant

through the water jackets, passages, intake manifold,
radiator core, cooling system hoses and heater core.
The pump is driven from the engine crankshaft by a
single serpentine drive belt on all engines.

The water pump impeller is pressed onto the rear

of a shaft that rotates in bearings pressed into the
housing. The housing has two small holes to allow
seepage to escape. The water pump seals are lubri-
cated by the antifreeze in the coolant mixture. No
additional lubrication is necessary.

4.7L ENGINES: Both heater hoses are connected

to fittings on the timing chain front cover. The water
pump is also mounted directly to the timing chain
cover and is equipped with a non serviceable integral
pulley (Fig. 13).

COOLING SYSTEM HOSES AND HOSE CLAMPS

Rubber hoses route coolant to and from the radia-

tor, intake manifold and heater core. The lower radi-
ator hose is spring-reinforced to prevent collapse
from water pump suction at moderate and high
engine speeds.

WARNING: CONSTANT TENSION HOSE CLAMPS
ARE USED ON MOST COOLING SYSTEM HOSES.
WHEN REMOVING OR INSTALLING, USE ONLY
TOOLS DESIGNED FOR SERVICING THIS TYPE OF
CLAMP, SUCH AS SPECIAL CLAMP TOOL (NUMBER
6094) (Fig. 14). SNAP-ON CLAMP TOOL (NUMBER
HPC-20) MAY BE USED FOR LARGER CLAMPS.
ALWAYS WEAR SAFETY GLASSES WHEN SERVIC-
ING CONSTANT TENSION CLAMPS.

Fig. 11 Radiator Pressure Cap—Typical

1 – FILLER NECK SEAL
2 – VACUUM VENT VALVE
3 – PRESSURE RATING
4 – PRESSURE VALVE

Fig. 12 Water Pump—4.0L

1 – HEATER HOSE FITTING BORE
2 – WATER PUMP
3 – WATER PUMP HUB

WJ

COOLING SYSTEM

7 - 7

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

CAUTION: A number or letter is stamped into the
tongue of constant tension clamps (Fig. 15). If
replacement is necessary, use only an original
equipment clamp with matching number or letter.

Inspect the hoses at regular intervals. Replace

hoses that are cracked, feel brittle when squeezed, or
swell excessively when the system is pressurized.

For all vehicles: In areas where specific routing

clamps are not provided, be sure that hoses are posi-
tioned with sufficient clearance. Check clearance
from exhaust manifolds and pipe, fan blades, drive
belts and sway bars. Improperly positioned hoses can
be damaged, resulting in coolant loss and engine
overheating.

When performing a hose inspection, inspect the

radiator lower hose for proper position and condition
of the internal spring.

VISCOUS FAN DRIVE

DESCRIPTION

CAUTION: Engines equipped with serpentine drive
belts have reverse rotating fans and viscous fan
drives. They are marked with the word REVERSE to
designate their usage. Installation of the wrong fan
or viscous fan drive can result in engine overheat-
ing.

CAUTION: If the viscous fan drive is replaced
because of mechanical damage, the cooling fan
blades should also be inspected. Inspect for fatigue
cracks, loose blades, or loose rivets that could
have resulted from excessive vibration. Replace fan
blade assembly if any of these conditions are
found. Also inspect water pump bearing and shaft
assembly for any related damage due to a viscous
fan drive malfunction.

Fig. 13 Water Pump and Timing Chain Cover—4.7L

1 – INTEGRAL WATER PUMP PULLEY
2 – TIMING CHAIN COVER
3 – THERMOSTAT HOUSING
4 – HEATER HOSE FITTINGS
5 – WATER PUMP

Fig. 14 Hose Clamp Tool—Typical

1 – HOSE CLAMP TOOL 6094
2 – HOSE CLAMP

Fig. 15 Clamp Number/Letter Location

1 – CONSTANT TENSION HOSE CLAMP
2 – CLAMP NUMBER/LETTER LOCATION
3 – HOSE

7 - 8

COOLING SYSTEM

WJ

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)

The thermal viscous fan drive (Fig. 16) is a sili-

cone-fluid-filled coupling used to connect the fan
blades to the water pump shaft. The coupling allows
the fan to be driven in a normal manner. This is
done at low engine speeds while limiting the top
speed of the fan to a predetermined maximum level
at higher engine speeds.

On all 4.7L an electrical cooling fan located in the

fan shroud aids in low speed cooling, It is designed to
augment the viscous fan, However, it does not
replace the viscous fan.

On the 4.0L engines an electric fan is standard and

the viscous fan is added on trailer tow packages only.

OPERATION

A thermostatic bimetallic spring coil is located on

the front face of the viscous fan drive unit (Fig. 16).
This spring coil reacts to the temperature of the radi-
ator discharge air. It engages the viscous fan drive
for higher fan speed if the air temperature from the
radiator rises above a certain point. Until additional
engine cooling is necessary, the fan will remain at
a reduced rpm regardless of engine speed. Nor-
mally less than three hundred (300) rpm.

Only when sufficient heat is present, will the vis-

cous fan drive engage. This is when the air flowing
through the radiator core causes a reaction to the
bimetallic coil. It then increases fan speed to provide
the necessary additional engine cooling.

Once the engine has cooled, the radiator discharge

temperature will drop. The bimetallic coil again
reacts and the fan speed is reduced to the previous
disengaged speed.

DIAGNOSIS AND TESTING

ON-BOARD DIAGNOSTICS (OBD)

FOR CERTAIN COOLING SYSTEM COMPONENTS

The powertrain control module (PCM) has been

programmed to monitor certain cooling system com-
ponents:

NOTE: If the engine has remained cool for too long
a period, such as with a stuck open thermostat, a
Diagnostic Trouble Code (DTC) number 17 can be
observed at the malfunction indicator lamp. This
lamp is displayed on the instrument panel as the
CHECK ENGINE lamp (Fig. 17).

If the problem is sensed in a monitored circuit

often enough to indicate an actual problem, a DTC is
stored. The DTC will be stored in the PCM memory
for eventual display to the service technician. If the
problem is repaired or ceases to exist, the PCM can-
cels the DTC after 51 engine starts.

Certain criteria must be met for a DTC to be

entered into PCM memory. The criteria may be a
specific range of engine rpm, engine temperature
and/or input voltage to the PCM.

A DTC indicates that the PCM has recognized an

abnormal signal in a circuit or the system. A DTC
may indicate the result of a failure, but never iden-
tify the failed component directly.

It is possible that a DTC for a monitored circuit

may not be entered into memory even though a mal-
function has occurred. Refer to On- Board Diagnos-
tics (OBD) in Group 25, Emission Control Systems
for additional information.

Fig. 16 Viscous Fan Drive—4.0L and 4.7L Engines—

Typical

1 – VISCOUS FAN DRIVE
2 – THERMOSTATIC SPRING
3 – MOUNTING NUT TO WATER PUMP HUB

Fig. 17 Check Engine Lamp Location

1 – CHECK ENGINE LAMP

WJ

COOLING SYSTEM

7 - 9

DESCRIPTION AND OPERATION (Continued)