發動機冷卻系統常見故障的分析與排除

張龍

摘要：冷卻系統能否正常工作，對發動機很重要。對冷卻系統工作異常故障現象進行了分析，闡述了故障診斷與排除方法。

關鍵詞：冷卻系統；工作異常；故障現象

中圖分類號：U472.43 文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.10.024

冷卻系的功用是對發動機進行適當冷卻，強制地將受熱零件吸收的部分熱量及時散發出去，保證發動機在最適宜的溫度（一般為80～95 ℃）狀態下工作，不致因過熱而導致柴油機功率下降或機件損壞。如果冷卻系統工作出現了異常，不能對高溫零件進行及時的降溫，這些零件可能因受熱膨脹而破壞正常的配合間隙，或因潤滑油高溫失效而發生卡死、擦傷損壞等。因此，在發動機使用過程中，我們要注意觀察冷卻系統的工作是否正常，發現異常現象要及時查找原因，排除故障，以確保發動機正常工作。

1 發動機過熱

發動機過熱，是指發動機的溫度超過正常的最高溫度。

1.1 發動機溫度過高的危害

（1）充氣系數降低，混合氣受熱膨脹，充氣量減少，導致發動機功率下降。（2）發動機各部件高溫膨脹變形后，運動件的正常間隙被破壞，使磨損加劇，阻力加大，嚴重時會產生燒熔、卡滯等現象。（3）金屬材料力學性能下降，造成零件變形及損壞。（4）潤滑油膜受到破壞，機油黏度減小，造成潤滑不良，加劇零件的磨損。（5）機油容易發生氧化，機油內抗氧化添加劑的有效工作溫度為150 ℃以下，溫度過高會加劇機油的氧化速度，使發動機內產生過多的積碳和污垢。（6）容易造成汽油機早燃和爆燃，燃燒室溫度過高是早燃和爆燃的重要原因，尾氣排放中NO超標。

1.2 發動機過熱的原因

導致發動機過熱的原因主要有兩個方面，首先是冷卻系統的散熱能力下降，其次是發動機產生的熱量增加。

導致冷卻液散熱能力下降的原因有：（1）冷卻系統滲漏或水箱缺水。散熱器芯管破裂，或放水開關損壞；水管、散熱器的軟管夾箍及接頭松脫或損傷、橡膠軟管損壞造成漏水；發動機缸體水套裂紋、砂眼漏水，缸蓋密封圈損壞漏水，水泵軸密封磨壞漏水。（2）冷卻液循環受阻。散熱器芯子銹蝕堵塞，阻礙水的流動；節溫器失效、卡死或堵塞，節溫器不能正常開啟；水泵性能變壞，熱量就不能及時地傳出來，造成柴油機過熱。（3）冷卻空氣流動受阻。風扇皮帶磨損或松動；風扇葉片彎曲；散熱器護風罩位置不當；散熱器被臟物或灰塵堵塞不透風。

導致發動機產生的熱量過多的原因有：（1）噴油泵供油提前角度不對、或噴油器霧化質量差等，使燃油燃燒滯后，引起柴油機過熱。（2）燃燒室及排氣口積碳過多。發動機的燃燒室積碳多時會積存熱量，引起冷卻水溫度過高。（3）發動機在超負荷下工作，冷卻系熱負荷增加，加之環境溫度也較高時，冷卻系熱交換率變差（散熱效果不良），使發動機溫度過高。（4）柴油機表面覆蓋了一層很厚的油泥等污物，嚴重影響散熱。

1.3 過熱故障診斷方法

行車中，發現發動機過熱時，應先考慮可能是超負荷低速擋行駛時間過長，此時應停車休息，待發動機降溫后再行駛。檢查發動機有無漏水之處；再檢查風扇皮帶是否過松，檢查水泵泵水情況。如上述檢查未發現故障，用手指從水箱的加水口蓋處觸碰冷卻水，感到水溫溫熱，說明節溫器主閥門關閉不嚴，使冷卻水過早大循環。可將節溫器取出，啟動發動機。若水溫恢復正常，說明節溫器確已失效，要及時換裝新節溫器。用手觸摸氣缸體，感到冷熱不均，可能是分水管不起分水作用或氣缸體內生銹污垢過多。

2 冷卻液“開鍋”

冷卻液“開鍋”是指發動機水箱中的冷卻液達到沸點，噴出大量的白色氣體。

2.1 冷卻液“開鍋”故障原因

首先要看水箱內是否缺水，若水量不足，應加足冷卻水故障即可排除。如果添加了冷卻水，過一段時間又出現了“開鍋”，應進行下列檢查：

（1）用手觸摸散熱器，若水溫表指示100 ℃左右，而散熱器冰涼，說明散熱器結冰（冬季出現）堵塞或被污泥雜質堵塞。（2）檢查水泵是否漏水。可用一小木條伸入水泵泄水孔，若木條上有水，說明水泵水封不良漏水。（3）檢查散熱器、水管、放水開關等部位是否漏水。（4）拔出機油尺，若發現機油中有水，則可能是缸套阻水圈損壞、氣門室內壁或進氣道內壁破裂漏水。（5）若以上檢查無問題，則應檢查水箱蓋的蒸氣閥，若冷卻水從加水口處飛濺過多，說明蒸氣閥密封不嚴，冷卻水大量蒸發散失。

2.2 冷卻液“開鍋”后的處理

無論什么原因造成的冷卻液“開鍋”都不要繼續行駛，也不要熄火。繼續行駛或熄火會造成發動機冷卻液高溫降不下來，熄火后風扇不轉，冷卻液不循環，發動機自身風冷效果喪失。而持續的高溫會造成氣缸墊破損等故障。冷卻液“開鍋”后應將發動機散熱器端朝向來風的方向，發動機保持怠速運轉，利用風扇和冷卻液循環將溫度降下來。

冷卻液“開鍋”時嚴禁打開散熱器蓋。發動機冷卻液過熱報警裝置報警的冷卻液溫度是110 ℃。現在的冷卻液大都是由50%（質量分數）的乙二醇，50%（質量分數）的軟水組成的。“開鍋”時的冷卻液溫度是124 ℃。發動機冷卻系統因處于密封狀態，“開鍋”時在散熱器內會形成很高的壓力，此時打開散熱器蓋，在劇烈膨脹的水蒸氣的壓力下，滾開的冷卻液會噴濺得很高、很猛，容易將周圍的人燙傷。

即使缺冷卻液，也要等冷卻液溫度降到80 ℃左右時再補充冷卻液。在溫度沒有降下來前，不要補充冷卻液，更不要采取更換冷卻液的方法或向發動機外殼潑水的方法強行冷卻。因為激熱激冷易使缸蓋、氣缸產生裂紋。