汽車發動機水溫過高故障的危害及原因分析

李 博，李青芬

（1.河南機電職業學院，河南 鄭州 451191；2.鄭州城市職業學院，河南 鄭州 451191）

汽車發動機水溫過高故障的危害及原因分析

李 博1，李青芬2

（1.河南機電職業學院，河南 鄭州 451191；2.鄭州城市職業學院，河南 鄭州 451191）

冷卻系統是汽車發動機的一個重要組成部分，出現水溫過高故障會直接導致汽車發動機工作能力下降，對汽車本身、乘員、交通參與者甚至整個社會帶來危害。本文從冷卻系統工作特點入手，對汽車發動機水溫過高故障的危害和形成原因進行了分析。

發動機；冷卻系統；水溫過高

1 汽車發動機水溫過高故障的危害

保證汽車發動機在使用壽命內良性運轉的一個條件就是發動機必須處于一定的溫度范圍內進行工作，這個溫度范圍通常為85℃～105℃。低于或高于這個溫度范圍就會使汽車發動機處于非正常工作狀態，受到不同程度的損傷，從而導致動力性、經濟性、環保性、安全性、發動機使用壽命等一系列問題的發生，對汽車本身、乘員、交通參與者甚至整個社會帶來危害。

（1）動力性方面。汽車發動機工作溫度過高，將會使進氣管和氣缸中的混合氣溫度升高，分子間距變大，密度變小，從而導致發動機的充其量下降，直接造成輸出功率下降，使汽車出現動力不足的現象。另外，過高的溫度將使氣缸內的混合氣燃燒時處于非正常狀態，燃燒惡化，加速發動機的自身損耗。

（2）經濟性方面。隨著汽車發動機溫度的提升，供油系統中的氣阻現象將明顯加劇，導致供油量不足故障現象的出現。即使順利噴射到燃燒室內的燃油也會在高溫的環境中加劇油膜表層的蒸發量，形成一層隔絕上方熱傳導的蒸汽膜，使油膜下方的油液汽化速度減慢，不能及時地參與燃燒過程釋放能量就被排出發動機體外，造成了燃料的浪費，經濟性變差。

（3）環保性。由于發動機處于過熱狀態，燃燒室的殘余溫度過高，積碳嚴重，將會導致氣缸內的混合氣在火焰前鋒到達前就開始燃燒，從而在燃燒室中形成數個爆燃點，加劇了氣缸內的燃燒反應。劇烈的燃燒沖擊波將會使發動機產生爆震，從而加大了發動機燃燒污染物的排放量，環保性下降。

（4）發動機使用壽命和安全性。據統計，汽車發動機在110℃的溫度下長期工作，將會使零件的磨損率加大10%。這是因為，隨著發動機工作溫度的升高，潤滑油的粘度會大幅下降，使潤滑油變稀，無法附著在零件的表面形成潤滑油膜，起不到潤滑作用。另外溫度的上升，也會使相互工作的零件膨脹變形，導致其工作間隙變小，同時得不到足夠的潤滑，零件的磨損加劇，使發動機的使用壽命縮短。嚴重時，相互配合的零件會在高溫狀態下粘連在一起，從而引發嚴重的機械故障，導致發動機喪失工作性能，汽車行駛狀態異常，危及成員及交通參與者的安全。

2 汽車發動機水溫過高故障的原因分析

（1）冷卻介質循環量過少。冷卻介質是否足量順暢關系到汽車發動機發熱量傳導的效率，效率一旦降低，將會使發動機剩余熱量增多，在累積效應下就會引發發動機水溫過高故障。①冷卻液不足：沒有足量的冷卻液，就沒有足量的熱傳導載體，使發動機散熱量不足導致水溫過高，包括正常損耗和泄露兩種情況。②水泵磨損：現代發動機廣泛采用利用水泵為動力的強制循環式水冷卻系統，一旦水泵出現磨損，葉輪與泵殼間的間隙將會變大，泵水壓力不足，泵水量下降，發動機與散熱器之間的冷卻循環速度減慢，熱量無法及時得到散發，導致發動機水溫過高。③傳動皮帶松弛打滑：由發動機曲軸驅動水泵的傳動皮帶松弛打滑，將使水泵的轉速降低，冷卻液循環量減少，水溫過高。④散熱器內部堵塞：吸收發動機熱量的冷卻介質順利流過散熱器，將熱量傳導給大氣后，再流入發動機才能起到給發動機降溫的作用。一旦散熱器內部堵塞，循環通路將會變小或堵死，冷卻液循環量減小，水溫過高。⑤冷卻水管吸癟：由于冷卻液循環通道內壓力下降或受外力作用，冷卻水管吸癟或折彎，都將影響循環效率，導致水溫過高。⑥節溫器失效：節溫器是控制冷卻系統大小循環的關鍵部件，其一旦失效，就無法打開冷卻液通向散熱器的路徑，發動機的熱量無法得到釋放，必然導致水溫過高。

（2）通風量過小。另一個影響汽車發動機水溫過高故障的因素是通風量的大小，通風量大，就能將冷卻介質攜帶出來的熱量及時傳導到大氣中，使發動機得到有效地散熱；相反，熱傳導不及時，將會引起水溫過高的故障，其原因主要有以下3種。①散熱器外部堵塞：風只有穿過散熱器時才能帶走熱量，一旦散熱器表面附著了大量的雜物，截斷了風的通道，散熱器的散熱能力將會大幅下降，例如春季時空氣中的絮狀物吸附在散熱器表面就極易造成發動機水溫過高。②風扇因自身或電路失效：風扇的主要所用是當發動機需要大量散熱時加大流經散熱器的氣流量，從而達到快速散熱的目的。風扇一旦失效，將無法保證大負荷時發動機大量散熱的需求，導致水溫過高故障。③水溫傳感器失效：現代發動機通過水溫傳感器來確定發動機的工作溫度，從而判斷何時接通電子風扇的電源，以加大散熱量。水溫傳感器失效后，電腦程序無法得到發動機溫度信息，就無法控制電子風扇合適參與工作，對某些沒有采用綜合控制系統的發動機來講，就會出現水溫過高的故障。

（3）熱源放熱不正常。汽車發動機正常工作時其熱量的產生和消散是有規律的，如果氣缸內混合氣的燃燒異常或廢氣排出不順暢，將會造成發動機熱量堆積，導致水溫過高故障的產生。主要有以下3個方面：①點火提前角過小：將會導致混合氣的燃燒滯后，緩燃期延長，發動機體吸收大量熱量，使機體溫度升高。②油品太差和爆震：加入汽車發動機的燃油品質過低，將導致燃燒室內各零部件表面積碳增多，在發動機做功過程中極易形成熱源并引發爆震，劇烈的振動不僅會加強各零件的損傷，也會使機體吸收大量的熱量，導致水溫過高。③進氣通道不暢或堵塞：排氣系統中的三元催化器及消音器流通不暢或堵塞，排氣管變形，都會使廢氣在排往大氣中時阻力增大，這就延長了熱量存留在發動機體內的時間，容易引發發動機水溫過高故障。

（4）機件異常損傷。除了以上原因以外，發動機機件異常損傷的因素往往會被忽略，比如氣缸體出現細小裂紋時，氣缸內的高溫高壓燃氣就會源源不斷地被擠壓進水套中，這部分熱量將使冷卻液的溫度快速上升，特別是發動機高速運轉時，表現尤其明顯。另外由于燃氣不斷對冷卻系統進行加壓，嚴重時就會導致水箱爆裂故障的產生。

3 結語

綜上所述，汽車發動機水溫過高故障不僅會降低汽車的動力性，也會嚴重影響汽車使用的經濟性、安全性和環保性，并將大大縮短汽車發動機的使用壽命。通過對造成汽車發動機水溫過高故障產生的原因進行分析，可以使駕駛或維修人員在面臨該故障時能夠快速找到故障源頭，進而排除故障，恢復汽車的使用性能，降低對交通參與者和社會的危害。

⑤點擊“完成”按鈕。“零件查看”管理器可以看到，在“設置1”里面有“面、孔、車削、鏜孔、槽、側邊”等被自動識別出的特征。每一個特征里面已經自動包含了加工該特征需要的所有信息，包括粗精加工策略、刀具、切削參數以及其他眾多輔助參數等。

⑥仿真軌跡。打開仿真工具欄中的實體仿真按鈕進行仿真驗證軌跡是否正確，FeatureCAM包含線框仿真、2D仿真、實體仿真、快速切削、機床仿真等多樣化仿真方式，便于使用者通過不同方式進行檢視程序。

⑦檢視NC代碼。點擊“NC代碼”按鈕，可看到生成的NC代碼。

3 結語

FeatureCAM軟件具有大型數模的處理能力，能夠快速準確讀入多達400M的模型；基于特征的識別技術提升了編程的效率；系統具有強大的刀具和材料知識庫，刀具和切削參數能一一對應。除了車削、銑削模塊以外，FeatureCAM還有強大的線切割模塊、多工位銑削模塊、“立碑式”加工模塊、4軸和5軸模塊。這些模塊可以解決工廠設備多樣化編程的需求。

利用FeatureCAM軟件可以對復雜零件進行快速生成加工程序，有效解決多工位加工的問題。在銑削方面

FeatureCAM還能夠生成完全符合高速加工理念的加工程序，能夠對拐角進行修圓的處理，能夠實現粗加工的“賽車道”、“自動擺線”路徑，在降低機床、刀具負載的同時，大大提高的設備的利用率。

Harm of high Automobile Engine Water Tem perature and Cause Analysis

LI Bo1，CHEN Qing-fen2
（1.Henan Machinery-electricity Vocational Technical College，Zhengzhou，Henan 451191，China；2.Zhengzhou City Vocational Technical College，Zhengzhou，Henan 451191，China）

The cooling system is an important part of automobile engine，and too high water temperature will directly lead to automobile engine fault work ability.It brings damage to the car itself，crew，traffic participants.This article obtains the harm of too high automobile engine water temperature and analyzes the reasons starting from the cooling system.

engine；cooling system；too high water temperature

TK407

A

2095-980X（2015）08-0024-02

2015-06-19

李博（1981-），男 ，河南滑縣人，碩士，講師，主要研究方向：汽車動力。