汽車發(fā)動機溫度過高故障的分析及排除方法

李宇洲

摘要：汽車發(fā)動機在運行過程中會產(chǎn)生大量熱能，需要及時進行冷卻處理，一旦處理不好就會引發(fā)發(fā)動機溫度過高故障。因此本文就將重點對其溫度過高故障進行分析，并探討具體的排除方式。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機;溫度過高;故障;排除

0? 引言

家用汽車在使用過程中，特別是在夏天和熱帶地區(qū)倘若其中存在使用不當(dāng)或者是功能障礙，就有可能會使發(fā)動機水溫升高，主要表現(xiàn)為汽車水溫表針移動到紅色區(qū)域，或者是直接報警，這時候如果不馬上將發(fā)動機關(guān)閉并停止行駛就會出現(xiàn)冷卻液沸騰的現(xiàn)象，以此使發(fā)動機輸出功率降低、早燃、爆燃和磨損異常，被嚴(yán)重損壞，甚至引起車輛起火。因此不管是駕駛員還是維修人員都必須要注重這類故障，積極對其原因進行查找，并及時給出具體的解決方式，防止帶來嚴(yán)重的人身傷害及財產(chǎn)損失。

1? 故障現(xiàn)象

1.1 發(fā)動機動力降低

當(dāng)發(fā)動機溫度過高的時候，發(fā)動機自身爆燃的可能性就會變大，雖然其ECU會直接依照爆震傳感器的具體信號進行推出點火操作，但是因為這時候的爆震基本都是因為高溫表面點火或者是壓力過高導(dǎo)致的，因此這時候整個發(fā)動機系統(tǒng)自身的調(diào)節(jié)收效并不明顯，從而導(dǎo)致發(fā)動機出現(xiàn)工作粗暴的現(xiàn)象，影響動力和NVH。

1.2 水溫表指針處于紅色區(qū)域或者觸發(fā)報警

傳統(tǒng)車輛散熱風(fēng)扇的開啟溫度通常是93℃低速運轉(zhuǎn)，97℃高速運轉(zhuǎn)，整體發(fā)動機的工作溫度不會大于100℃（部分國六發(fā)動機水溫限值110℃）。按車輛出廠時設(shè)計及制造，水溫將在發(fā)動機允許最高工作溫度之下達到平衡[1]。在正常使用時，水溫表指針應(yīng)處于中部位置。如果外部條件被破壞，那水溫平衡將被打破，指針會偏移向上到達紅區(qū)甚至報警。

1.3 空調(diào)壓縮機離合器頻繁吸斷，制冷效果不佳

因為冷卻系統(tǒng)散熱器及空調(diào)冷凝器被疊裝在車輛的前端，前換熱器的出風(fēng)即為后散熱器的進風(fēng)。如果散熱器中的冷卻液溫度過高，發(fā)動機控制單元ECU將通過降低發(fā)動機負載以降低熱量輸出，包括降檔降速和斷開壓縮機。同時，冷凝器的換熱量降低，散熱器的進風(fēng)溫度降低，提高了散熱系統(tǒng)的換熱量。這是軟件中關(guān)于水溫過高、散熱能力不足的補償策略。

2? 帶來的危害

2.1 駕駛體驗的下降

因為發(fā)動機被限扭、車輛降速、空調(diào)切斷，駕駛者最直接的感受是駕駛體驗的下降。其中車輛降速是可能造成較為嚴(yán)重的后果，影響行車安全。

2.2 磨損嚴(yán)重

因為發(fā)動機溫度太高，從而就會影響到缸壁金屬的硬度，以此出現(xiàn)拉缸，形成永久性的損害，同時發(fā)動機溫度太高還有可能會導(dǎo)致機油溫度升高，降低其粘度，無法有效形成潤滑油膜[2]。發(fā)動機如果長期在高溫環(huán)境下運行就會導(dǎo)致不可逆的整體磨損。

2.3 氣缸蓋變形

氣缸蓋上面的排氣位置溫度比進氣要高，特別是兩個相鄰氣缸的排氣位置中間，受熱會更多，再加上散熱比較差，因此整體溫度就最高。倘若發(fā)動機長時間都處于高溫之下，那么這一區(qū)域的溫度有可能會超過正常的時效溫度，從而導(dǎo)致金屬的硬度受到影響，繼而受到燃燒壓力的影響從而導(dǎo)致氣缸蓋出現(xiàn)變形的情況。

2.4 水管及散熱器爆裂

當(dāng)發(fā)動機溫度過高的時候就有可能會出現(xiàn)冷卻液沸騰，類似于高壓鍋爐原理，當(dāng)冷卻系統(tǒng)之中的壓力過高還可能會導(dǎo)致水管、散熱器及各連接點等出現(xiàn)爆裂的現(xiàn)象。

2.5 破壞機艙熱平衡

機艙內(nèi)的進風(fēng)溫度陡然升高，機艙內(nèi)的溫度比原設(shè)計的平衡溫度高出5-10℃，造成機艙零件性能的降低，尤其是塑料及橡膠材質(zhì)，降低預(yù)期使用壽命，甚至可能引起自燃。

3? 水溫超高的原因

3.1 產(chǎn)熱過多

整個發(fā)動機的電控系統(tǒng)發(fā)生故障可能會導(dǎo)致出現(xiàn)點火過遲或者是過早。當(dāng)出現(xiàn)過早的現(xiàn)象就會使得壓縮行程缸之中的壓力變大，甚至還有可能會發(fā)生爆震，導(dǎo)致燃燒溫度變高。當(dāng)出現(xiàn)過遲的現(xiàn)象就會將燃燒時間延長，并導(dǎo)致氣缸向水套導(dǎo)熱的面積變大，繼而冷卻液的溫度就會變大。

當(dāng)其電控系統(tǒng)產(chǎn)生故障還有可能會使得可燃混合氣變稀或變濃。如果過稀就有可能會導(dǎo)致燃燒速度變慢，火焰的持續(xù)時間就會變長，由此使得氣缸向水套導(dǎo)熱的時間變長;如果過濃就有可能會導(dǎo)致燃料熱量供給變大[3]。

3.2 散熱不佳

在汽車發(fā)動機當(dāng)中，冷卻系統(tǒng)當(dāng)中主要包含有散熱器與散熱風(fēng)扇做散熱裝置、水泵做動力裝置、節(jié)溫器做溫度控制裝置、防凍液作為傳熱介質(zhì)。只要這些部件之中的任何一個出現(xiàn)問題都會給整個系統(tǒng)的循環(huán)帶來影響，從而使得散熱效果變低。就拿節(jié)溫器來說，當(dāng)發(fā)動機所處溫度變低，為了能夠馬上達到正常的工作溫度，冷卻水在這之中主要為小循環(huán)（路線見圖1）;如果發(fā)動機所處溫度過高，為了保證工作溫度的適宜性，冷卻水就會進行大循環(huán)（路線見圖2），如果其節(jié)溫器一旦損壞，就會導(dǎo)致主閥門無法打開，冷卻水則不能流經(jīng)散熱器去散熱，最紅就會導(dǎo)致發(fā)動機冷卻水溫度變高。另外，如果循環(huán)系統(tǒng)之中有空氣存在或其他固體雜質(zhì)，導(dǎo)致冷卻回路內(nèi)阻增大、流量減小，也會給散熱帶來影響。所以散熱不佳的主要原因就在于散熱能力下降以及冷卻系統(tǒng)循環(huán)效果不佳導(dǎo)致的。

4? 排除方式

在上述分析的基礎(chǔ)上，依次排查原因并制定相應(yīng)對策。排查過程遵循以下原則：①先排查發(fā)生概率較大的原因;②先排查外圍因素，再排查深入的原因;③先在停駛原地排查，再駛?cè)敕?wù)站排查。

4.1 對液位進行觀察

熱機時對冷卻液儲液罐的液位進行重點觀察，正常情況下液位需要正好處在“max”與“min”的刻線之間，倘若液位比“min”刻線要低，說明散熱系統(tǒng)中缺少了冷卻液，需依照標(biāo)準(zhǔn)去添加之后再繼續(xù)運行起來重點對發(fā)動機的溫度情況進行觀察[4]。注意打開冷卻液加注口時，需等到發(fā)動機冷卻下來，以免內(nèi)部高壓造成噴濺。

一般情況下，防凍液在車輛保養(yǎng)時會做檢查和添加，并且是能夠滿足下一周期的使用的。當(dāng)防凍液減少時，除了添加防凍液外，還要重點查看地面上是否有滴漏的痕跡以排查散熱系統(tǒng)是否有泄露。

4.2 確認風(fēng)扇工作狀態(tài)

水溫超高時需關(guān)閉發(fā)動機以避免進一步的損害。當(dāng)水溫降低到對發(fā)動機及機油無害時，需重新啟動發(fā)動機及打開空調(diào)，目視風(fēng)扇運行狀態(tài)，確認是否發(fā)生了物理故障，如扇葉斷裂、卡滯、轉(zhuǎn)速變慢等。如發(fā)生故障，需進一步排查風(fēng)扇的連接插接件是否脫落或松動。如風(fēng)扇本身出現(xiàn)了問題，則需要整體更換。根據(jù)經(jīng)驗，風(fēng)扇易受到涉水沖擊、砂礫飛濺、銹蝕、嚙齒動物啃噬等影響，是排查的一個大方向。

4.3 目視檢查換熱器前端是否被堵住

隨著車輛行駛里程的增加，越來越多的異物會從進氣格珊進入，吸附在換熱器前端，常見的異物包括：昆蟲、柳絮、楊絮、羽毛、灰塵等，久而久之就會形成一層阻礙空氣流動的“棉被”，造成換熱能力下降。如出現(xiàn)這種情況，應(yīng)用高壓氣槍從反方向沖擊換熱器，以期把異物去除。

上述是較為常見的故障，如確認上述功能正常而故障仍然存在，則需要進一步檢查。

4.4 對進出水管的溫度差異進行檢查

通過用手去觸摸散熱器的進出水管的溫度，或借助溫度計測量，再進一步進行判斷。

第一，如果兩個水管的溫度差異過大。進出水管內(nèi)水溫差值一般為7-10℃，超出此溫度即可判定為溫差過大。造成溫差過大的原因是散熱系統(tǒng)水流量降低。而水流量降低的原因有很多，需依次排查：①通過小循環(huán)切換大循環(huán)時水溫的突變來判斷節(jié)溫器是否可正常打開;②散熱器扁管是否被雜質(zhì)堵塞（需拆解）;③通過測量水流量判斷水泵是否能夠正常工作;④散熱系統(tǒng)管路中是否有異物堵塞。

第二，運用解碼器對長期燃油修正和點火時的數(shù)據(jù)進行讀取。長期燃油修正就是發(fā)動機ECU依照氧傳感器信號而調(diào)節(jié)混合氣濃度的一個指標(biāo)，其修正值通常在±20%之間，倘若實際所測量的數(shù)據(jù)與這一正常范圍較遠，那么就會超過發(fā)動機ECU的調(diào)節(jié)范圍，這就表示實際混合氣正處在過稀或者是過濃的狀態(tài)之中，那么這時候?qū)е掳l(fā)動機溫度過高的原因就有可能會是混合氣過稀或者是過濃造成的，這時候就需要將故障檢查重點放在電控噴油系統(tǒng)上。當(dāng)速度比較慢的時候，發(fā)動機點火提前角一般都是在5度到10度范圍之中，當(dāng)發(fā)動機的速度漸漸變高，點火提前角就會有所變大，一般當(dāng)其轉(zhuǎn)速達到了2000rpm的時候，點火提前角一般就會在30度到35度之間。這時候如果所測得的點火提前角的數(shù)據(jù)值要比以上的標(biāo)準(zhǔn)大，那么就需要對整個點火系統(tǒng)進行檢查。

4.5 對于行駛里程較長的車輛，還應(yīng)排查積碳情況并及時清理

積碳過多會伴隨以下現(xiàn)象：①冷車多次點火不容易被啟動，熱車時卻很正常;②發(fā)動機其怠速不穩(wěn)定，并存在轉(zhuǎn)速忽高忽低的現(xiàn)象;③車輛行駛過程中感覺到發(fā)悶，提速反應(yīng)比較慢，和新車存在很大區(qū)別;④車輛的尾氣極為刺鼻，同時存在排放超標(biāo)的現(xiàn)象;⑤和以前相比較汽車的耗油量比較大。

清理措施：①給發(fā)動機上面吊一個瓶狀的工具，并把清洗劑倒入其中，以此倒入到發(fā)動機當(dāng)中進行清理。②把清洗劑倒入到專門的機器之中，然后將其加壓碰到燃燒室，使清洗劑與積碳之間進行反應(yīng)并溶解，最后再把廢油倒出來即可。③將整個發(fā)動機拆卸下來，通過超聲波或者是清潔劑等進行徹底清洗。

5? 結(jié)束語

總的來說，如果發(fā)動機出現(xiàn)溫度過高故障的時候，絕對不能繼續(xù)行駛，一定要馬上停車進行檢查，不然就極有可能會導(dǎo)致發(fā)動機機件因此受到損害。在檢修的時候，因為整個冷卻系統(tǒng)的壓力比較高，所以絕不能在發(fā)動機還沒有冷卻的時候就將水箱蓋打開，不然會引發(fā)熱汽噴濺造成人身傷害。在檢修的時候必須要依照具體的冷卻系統(tǒng)工作原理以及故障的主要現(xiàn)象和成因?qū)嵤┚C合分析，以此確定出檢查方案，確保維修工作的順利實施。

參考文獻：

[1]張毅.綜合分析汽車發(fā)動機水溫過高的原因及解決方法[J]. 水利科技與經(jīng)濟，2016（11）.

[2]楊正榮.汽車發(fā)動機溫度偏高的故障分析與檢修[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016（7）：155.

[3]朱生奇.發(fā)動機水溫過高故障檢測與排除[J].內(nèi)蒙古石油化工，2018（5）.

[4]唐黎標(biāo).汽車發(fā)動機常見故障及維修保養(yǎng)方法[J].汽車工程師，2019（5）：58-59.