汽車發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高的原因分析及診斷方法

白俊

摘要：在汽車的所有部件當(dāng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量是最為重要的，也是最引人關(guān)注的。發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的心臟，對于汽車的整體質(zhì)量、汽車行駛質(zhì)量、汽車使用壽命等息息相關(guān)。在重多的發(fā)動(dòng)機(jī)故障當(dāng)中，溫度過高是最為常見的問題，一般是由于冷卻系統(tǒng)或是駕駛員不當(dāng)操作造成的。在實(shí)際的問題處理中，必須明確發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高的具體原因，逐一進(jìn)行排查，以確保汽車行駛的安全性。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高這一問題的存在降低了發(fā)動(dòng)機(jī)功率，還提高了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的燃油消耗。文章對發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度異常的原因進(jìn)行了分析，并提出了一些診斷和排除方法。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動(dòng)機(jī);溫度過高;冷卻系統(tǒng);原因分析;診斷方式

中圖分類號：U472.43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）10-0134-02

0? 引言

發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車心臟，其運(yùn)轉(zhuǎn)效果將直接對汽車的行駛安全性造成影響。汽車在形式過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮了主要作用。汽車行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸發(fā)生燃燒反應(yīng)，氣體迅速燃燒，各個(gè)部件之間相互摩擦，高速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生了能夠推動(dòng)汽車前進(jìn)的動(dòng)力，但同時(shí)也產(chǎn)生了大量的熱量。對這一部分熱量的處理，就需要使用到冷卻系統(tǒng)，避免熱量過多進(jìn)入缸體、缸蓋、活塞，引起發(fā)動(dòng)機(jī)溫度異常升高[1]。因此，冷卻系統(tǒng)是否保持正常工作將直接決定發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。工作中，若冷卻系統(tǒng)無法起到冷卻效果，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，并引起發(fā)動(dòng)機(jī)零件之間磨損加重，導(dǎo)致活塞粘缸和曲軸抱瓦等問題，甚至引起飛車等惡性損傷。冷卻過度也會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，過度冷卻會(huì)引起機(jī)油粘度升高，加大零件摩擦，損傷發(fā)動(dòng)機(jī)，降低機(jī)油的潤滑度，影響到了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)自身耐久特性、可靠特性，以至于汽車所排放尾氣危害更為嚴(yán)重。為維持發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)良運(yùn)行狀態(tài)，溫度需適中，為冷卻系統(tǒng)各項(xiàng)性能作用的有效發(fā)揮提供保障。因不同的發(fā)動(dòng)機(jī)所要求適宜溫度往往存在著差異性，如桑塔納，此車輛通常選定N052774AO 型號的冷卻液，該冷凍液防凍以及防腐蝕性能較好，不易產(chǎn)生水垢，可以有效提升水沸點(diǎn)。但將這種冷凍液用于其它不適宜的發(fā)動(dòng)機(jī)，不僅不能展現(xiàn)以上效果，還會(huì)引起“開鍋”現(xiàn)象，達(dá)到適得其反的效果。因此，作為駕駛員，需要準(zhǔn)確選擇冷卻液，并分析發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高的故障。

1? 故障問題現(xiàn)象分析

第一，發(fā)動(dòng)機(jī)處于室內(nèi)環(huán)境下冷卻溫度持續(xù)提升，相關(guān)警報(bào)燈閃爍報(bào)警，或是儀表盤上水溫表指針停留在紅色區(qū)域，出現(xiàn)了“沸騰”現(xiàn)象。第二，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液缺少，或者在汽車行駛過程當(dāng)中，冷卻液異常消耗，使得溫度持續(xù)升高，汽車停止行駛之后，冷卻液立即發(fā)發(fā)生沸騰。第三，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液充足，而行駛過程中水溫表指針長期指示在紅區(qū)，發(fā)動(dòng)機(jī)難以維持正常的運(yùn)行狀態(tài)。

2? 極易有故障問題產(chǎn)生的部位

第一，電動(dòng)式冷卻風(fēng)扇層面故障問題，難以維持良好運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，硅油風(fēng)扇的離合裝置受損、風(fēng)扇處于異常的轉(zhuǎn)速狀態(tài)，如過于低的轉(zhuǎn)速。第二，汽車內(nèi)的冷卻液已滲漏，亦或者是冷卻液呈不足狀態(tài)。第三，百葉窗的開度不夠，導(dǎo)致經(jīng)過散熱器的冷卻氣流不夠，冷卻氣流不足，其能夠帶走的熱量就會(huì)減少，從而提高了水溫。第四，點(diǎn)火時(shí)間出現(xiàn)延遲，導(dǎo)致混合氣燃燒后無法高效的轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量，該增加了能量消耗。第五，冷卻風(fēng)扇裝反了，或是更換后的風(fēng)扇不適宜，使得吹向散熱器的氣流量減少。第六，節(jié)溫器功能失效，使得水循環(huán)的水口無法開啟，或是開度不夠，最終引起冷卻液大循環(huán)水流量減少。第七，水泵受損，如水泵皮帶已打滑或者斷裂，以至于水泵實(shí)際泵水量驟降，冷卻液難以維持穩(wěn)定循環(huán)狀態(tài)，或者循環(huán)效率降低，也會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高[2]。第八，汽缸墊燒穿也是導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高的原因之一，缸蓋和氣缸體形成裂縫，以至于燃燒室及冷卻系統(tǒng)均有傳動(dòng)產(chǎn)生，冷卻系統(tǒng)當(dāng)中蓄積高壓高溫氣體相對較多，引起發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高。第九，散熱裝置內(nèi)部的心管堵塞、散熱片大面積傾倒。該散熱裝置出水膠管已被吸癟、內(nèi)壁脫層所誘發(fā)堵塞的常見原因。以上因素下，會(huì)對冷卻液循環(huán)速度造成阻礙，大量熱量蓄積，無法散出。第十，水套中出現(xiàn)的水垢，或者分水管已堵塞所致分水缺乏通暢性。第十一，風(fēng)扇皮帶實(shí)際運(yùn)行期間打滑、斷裂，以至于風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)速度驟降，或是直接引起風(fēng)扇停止運(yùn)作，吹向散熱器氣流明顯減少，散熱效果降低，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高。第十二，混合氣過稀、過濃，降低了其在缸體中的燃燒速度，機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率明顯降低，熱能轉(zhuǎn)換率顯著升高，引起發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高。第十三，水溫表故障、線路故障。第十四，駕駛員的不當(dāng)操作也會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高，例如變速器處于低檔位，而發(fā)動(dòng)機(jī)卻長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

3? 危害性分析

3.1 在充氣系數(shù)呈下降狀態(tài)層面

發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際進(jìn)氣沖程情況下，混合氣體或是新鮮空氣注入到氣缸當(dāng)中的實(shí)際質(zhì)量，以Gs代替，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓狀態(tài)下或是溫度狀態(tài)下汽缸中充滿的混合氣或新鮮空氣質(zhì)量比，以G1代替，二者之比為充氣系數(shù)，這里以ηv表達(dá)，其公式表達(dá)為：ηv=Gs/Gl[3]。ηv可用于分析發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過程是否完善，ηv數(shù)值越大，進(jìn)入過程就越完善，實(shí)際進(jìn)入氣缸中的混合器、新鮮空氣也就越多。ηv決定著進(jìn)氣結(jié)束情況下，氣缸內(nèi)壓及其溫度。越高壓力，溫度呈越低狀態(tài)，特定容積氣體呈大密度及質(zhì)量狀態(tài)。ηv數(shù)值若下降，發(fā)動(dòng)機(jī)呈低功率狀態(tài)，汽車則無力行駛。汽車實(shí)際排放量便會(huì)增長，環(huán)境問題愈發(fā)嚴(yán)重。

3.2 在燃燒異常層面

較高的大氣溫度下，汽車內(nèi)散熱裝置運(yùn)行效率下降，從而使得更多的熱量進(jìn)入到了燃燒室內(nèi)末端的混合氣中，促進(jìn)焰前反應(yīng)，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致爆燃現(xiàn)象。除此之外，發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，活塞頂部以及火花塞中會(huì)大量累及碳，并出現(xiàn)熾熱點(diǎn)，導(dǎo)致早燃問題。以上存在的異常燃燒問題極易促使發(fā)動(dòng)機(jī)自身過熱現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重，惡性循環(huán)必然產(chǎn)生，氣缸體極其缸蓋一經(jīng)大量受熱，必然有裂紋及變形現(xiàn)象產(chǎn)生。

3.3 在機(jī)油變質(zhì)層面

高壓高溫之下，機(jī)油的抗氧化特性會(huì)出現(xiàn)不利變化，機(jī)油分解速度和樣化速度加快，聚合過程不利于改變。溫度升高，機(jī)油的粘度呈降幅狀態(tài)，機(jī)油壓力隨值出現(xiàn)降低，就無法起到有效的潤滑保護(hù)作用。此外，高溫膨脹情況下，零件之間磨損問題加重，發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命也會(huì)受損[4]。此外，受發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高的影響，曲軸瓦與連桿瓦等會(huì)發(fā)生異常磨損，則零件損壞必然加快，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際功率驟降。

3.4 在供油系的氣阻層面

越高溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)的罩內(nèi)溫就越高，會(huì)引起氣阻現(xiàn)象。汽車在行駛過程中，大部分汽油燃燒，少部分受熱后蒸發(fā)，轉(zhuǎn)化為氣體行駛，從而進(jìn)入了油管等其它部件當(dāng)中，導(dǎo)致汽油流動(dòng)呈大阻力狀態(tài)，氣體自身可壓縮特性必然受損，而汽油泵實(shí)際吸油過程必然有真空鍍這一現(xiàn)象產(chǎn)生，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量，甚至出現(xiàn)供油中斷。這種情況，在夏季尤為常見，炎熱環(huán)境下，汽油蒸發(fā)較多，若車齡滿載爬坡，或是持續(xù)低速行駛，氣化部分的油料會(huì)增加，進(jìn)入油管等部件中的氣體增多，會(huì)更加容易產(chǎn)生該層面問題。

3.5 在點(diǎn)火異常層面

發(fā)動(dòng)機(jī)具體運(yùn)行期間，早燃現(xiàn)象產(chǎn)生，屬于工作粗暴層面問題，運(yùn)行時(shí)有明顯的噪聲及震動(dòng)，處于嚴(yán)重狀況下，點(diǎn)火線圈必然燒壞，如此會(huì)對汽車安全行駛產(chǎn)生不利影響。

3.6 在其余影響層面

發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)溫度處于高溫狀態(tài)，引起的其它不良現(xiàn)象也比較多，例如活塞燒蝕損壞、軸瓦燒蝕損壞、氣門燒蝕損壞、氣缸床燒蝕損壞、噴油嘴燒蝕損壞等。

4? 故障診斷及有效排除

4.1 以外表實(shí)施冷卻液的故障問題判斷

對散熱器、水管、水泵、缸體、膠管、放水開關(guān)的外觀有無損壞實(shí)施細(xì)致檢查，有無漏水，泵皮帶是否過松，風(fēng)葉是否完好。如果缺少冷卻液，需要選擇并添加合適的冷卻液。冷卻液質(zhì)量太低，冷卻不好，沸點(diǎn)低，防腐性能不好，可能造成大量液體結(jié)垢，造成散熱器、水道、氣缸。車身受損，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻效果。

4.2 檢查百葉窗開度是否充足

百葉窗開度充足與否也和發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高有關(guān)。如果開口不足，檢查并調(diào)整連桿機(jī)構(gòu)的靈活性。如果開口足夠大，檢查并調(diào)整冷卻風(fēng)扇速度。如果風(fēng)扇轉(zhuǎn)速太低，檢查風(fēng)扇是否松動(dòng)或打滑，檢查電風(fēng)扇的熱開關(guān)是否工作正常。

4.3 對風(fēng)扇轉(zhuǎn)速及其風(fēng)量實(shí)施檢查

風(fēng)扇實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)期間，散熱器前需放薄紙一張。薄紙若牢固吸附，風(fēng)量便充足。對風(fēng)扇葉片安設(shè)正常與否、風(fēng)罩是否已受損等實(shí)施細(xì)致檢查。充足風(fēng)量下，借助手去感受散熱裝置及其發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際溫度。散熱器如低溫，且發(fā)動(dòng)機(jī)成高溫狀態(tài)，說明冷卻液呈不良循環(huán)狀態(tài)。對此，務(wù)必更為細(xì)致、密切觀察發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，予以提升處理，并對散熱器所在出水軟管是否放氣實(shí)施檢查。如果有，散熱器的堵塞需要清洗。如果散熱器出口管沒有故障，需要將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有效提升，做好冷卻液的檢查工作，否則便提示該節(jié)溫器、水泵等故障問題已產(chǎn)生[5]。

4.4 對恒溫器予以細(xì)致檢查

恒溫器呈不良運(yùn)行狀態(tài)，冷卻水必然產(chǎn)生不足循環(huán)這一問題現(xiàn)象。溫控器需及時(shí)拆下，放置有水鐵鍋內(nèi)予以加熱，水中放好玻璃的溫度計(jì)予以有效測試。觀察該溫度計(jì)測試結(jié)果并分析讀數(shù)。是否與恒溫器的額定開啟溫度一致。對于排水量出現(xiàn)顯著增多的情況，還要對節(jié)溫器進(jìn)行進(jìn)一步的檢查;若是排水量無變化，則對檢水泵運(yùn)轉(zhuǎn)性能、氣缸體內(nèi)水垢等進(jìn)行檢查。

4.5 散熱器溫度檢查

檢查散熱器運(yùn)行是否正常，若是進(jìn)水管已排除了冷卻液的異常問題，務(wù)必圍繞散熱器及其相關(guān)部件的均勻度、溫度進(jìn)行檢查，若存在以上情況不均，則對其內(nèi)心管進(jìn)行檢查，排查堵塞情況。

4.6 其它檢查

以上檢查倘若并沒有發(fā)現(xiàn)相應(yīng)異?，F(xiàn)象，但水溫卻呈過高狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驟降，務(wù)必細(xì)致檢查其點(diǎn)火的時(shí)間，圍繞燃燒室可有大量積碳情況實(shí)施細(xì)致檢查。若發(fā)動(dòng)機(jī)水垢長時(shí)間沒有清洗，則需要進(jìn)行檢查清洗，如果，發(fā)動(dòng)機(jī)及冷卻液的溫度未見異常，水溫表卻顯示出過高水溫現(xiàn)象，以電子的控制單元實(shí)施控制錯(cuò)位及其水溫傳感裝置的細(xì)致檢查。同時(shí)，對傳感器及其控制電路等檢查好，維持良好的運(yùn)行狀態(tài)。

5? 溫度異常有效處理對策

冷卻液務(wù)必定期維護(hù)及更換處理，對水管破裂、老化、泄漏等現(xiàn)象是否存在予以檢查，為該冷卻系統(tǒng)的可靠運(yùn)行奠基。夏季環(huán)境下市區(qū)行駛時(shí)，避免頻繁起步和長期空轉(zhuǎn);避免超載條件下的高速行駛;在長距離上坡道路上連續(xù)行駛需要在服務(wù)區(qū)定期停車。冷卻發(fā)動(dòng)機(jī);當(dāng)需要補(bǔ)充冷卻液時(shí)，使用同一品牌的冷卻液，不要向冷卻系統(tǒng)加水。

6? 結(jié)束語

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高的原因比較多樣化，需要對相關(guān)部件進(jìn)行全面的檢查，逐一排查問題，綜合考慮引起發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高的因素，有時(shí)，可能是多種因素共同造成的，因此，應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的檢查，確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。作為一名駕駛員，還應(yīng)當(dāng)合理的進(jìn)行駕駛操作，減少操作因素導(dǎo)致的故障。

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