汽車發(fā)動機(jī)溫度升高的原因是什么

摘 要：本文的選題包含兩層含義，既息息相關(guān)，又有所不同。第一層含義是汽車發(fā)動機(jī)在基本工作中會存在溫度升高，而上升的溫度由于冷卻系統(tǒng)的存在保持在一個合理的范圍內(nèi)，并不會損害汽車。第二層含義在于發(fā)動機(jī)溫度上升程度大于正常范圍，本文將以第一部分內(nèi)容為基礎(chǔ)并添加必要的內(nèi)容分析上述情況發(fā)生的原因。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機(jī) 溫度升高異常 水冷式散熱系統(tǒng) 冷卻液 燃料供給系統(tǒng)

自改革開放以來，人民的生活水平顯著提高，其中一個表現(xiàn)在于幾乎家家戶戶都有了一輛及以上的汽車，國慶節(jié)或者春運(yùn)期間高速路成為臨時的停車場這一現(xiàn)象足以證明汽車的普及程度。汽車最重要也最基本的部件是發(fā)動機(jī)，人們能直接感受到的有關(guān)這個部件的是溫度會升高，這一升高有時候是正常的，甚至我們根本感受不到，這和發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)有關(guān)，有時候卻也是異常的，這同樣與冷卻系統(tǒng)和其他因素有關(guān)。[1]

一、發(fā)動機(jī)溫度正常升高的原因分析

發(fā)動機(jī)是將某種自然能量轉(zhuǎn)化為動能的機(jī)器，其中將熱能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)動機(jī)被稱為熱力發(fā)動機(jī)，汽車發(fā)動機(jī)一般都是熱力發(fā)動機(jī)。而汽車的熱力發(fā)動機(jī)包括兩類，一類是內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，另一類是外燃發(fā)動機(jī)。如今幾乎所有的汽車使用的都是內(nèi)燃機(jī)。發(fā)動機(jī)按照沖程數(shù)目可以分為二沖程發(fā)動機(jī)和四沖程發(fā)動機(jī)，兩者的區(qū)別在于活塞往復(fù)的單程，二沖程發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)一圈，兩個單程，而四沖程發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈，四個單程。由于二沖程發(fā)動機(jī)與四沖程發(fā)動機(jī)相比，油耗更大、排放更高，所以絕大部分汽車配置的是四沖程發(fā)動機(jī)。下面將介紹四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作原理，借此闡明發(fā)動機(jī)溫度升高的原因。[2]

四沖程內(nèi)燃機(jī)包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、做工沖程和排氣沖程四個活塞行程。第一沖程是進(jìn)氣沖程，曲軸旋轉(zhuǎn)180°，曲軸旋轉(zhuǎn)過程會帶動活塞從上止點(diǎn)運(yùn)動到下止點(diǎn)，此時進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，氣缸的容量越來越大而氣壓越來越低，這樣在氣缸內(nèi)形成真空。進(jìn)氣口會進(jìn)入空氣和汽油的混合氣體，這種混合氣體是一種可燃性氣體。第二沖程是壓縮沖程，在該沖程中，曲軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動，活塞由下往上運(yùn)動，氣體空間減小，混合氣體的氣壓和溫度也會因此升高。第三沖程做功沖程緊隨第二沖程，當(dāng)?shù)诙_程中的活塞上升接近上止點(diǎn)時，火花塞會及時點(diǎn)燃可燃性氣體，氣體在燃燒過程中會釋放大量的熱量，這種熱量給予氣體很大的能量，使它能夠推動活塞運(yùn)動，并通過曲柄連桿結(jié)構(gòu)將機(jī)械能輸出。第四沖程是排氣沖程，這一沖程與進(jìn)氣沖程相反，曲軸旋轉(zhuǎn)180°使活塞從下止點(diǎn)運(yùn)動到上止點(diǎn)，進(jìn)氣門關(guān)閉而排氣門開啟，燃燒產(chǎn)生的廢氣從排氣門排出。從發(fā)動機(jī)的工作過程可以清晰地看出，在壓縮沖程中氣體溫度會升高，但最明顯的變化還是在于做功沖程中點(diǎn)燃?xì)怏w后產(chǎn)生的大量熱量。發(fā)這些熱量的消散與冷卻系統(tǒng)有關(guān)，如今使用較為普遍的是水冷式散熱系統(tǒng)。水冷式散熱系統(tǒng)包括兩個工作過程，即小循環(huán)和大循環(huán)。小循環(huán)也被稱為冷車循環(huán)，是指在發(fā)動機(jī)冷啟動后，此時冷卻液溫度沒有達(dá)到將節(jié)溫表打開的標(biāo)準(zhǔn)，冷卻液只會從水泵流入發(fā)動機(jī)的水道中循環(huán)。當(dāng)冷卻液受發(fā)動機(jī)影響溫度升高至節(jié)溫表設(shè)定值（一般是80度）時，散熱系統(tǒng)進(jìn)行大循環(huán)即正常循環(huán)。節(jié)溫器閥門打開，冷卻液從發(fā)動機(jī)水道流出，流向位于車頭的散熱器，進(jìn)行正式工作，在這一過程中冷卻液溫度逐漸降低，接著再流回水泵，為下一次循環(huán)做準(zhǔn)備。[3]

二、發(fā)動機(jī)溫度異常升高的原因分析

發(fā)動機(jī)溫度升高不僅僅與冷卻系統(tǒng)有關(guān)，而且需要從發(fā)動機(jī)的各個子系統(tǒng)中去尋找原因。發(fā)動機(jī)包括兩大結(jié)構(gòu)和五大系統(tǒng)。一個結(jié)構(gòu)是配氣結(jié)構(gòu)，配氣結(jié)構(gòu)由氣門和開合氣門的凸輪軸組成，配氣結(jié)構(gòu)的主要作用就是吸入空氣與汽油氣體的混合氣體和排出燃燒后的廢氣。另一個結(jié)構(gòu)是曲柄連桿機(jī)構(gòu)，它由活塞、曲軸等零件組成，作用在于將活塞的上下移動轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)。點(diǎn)發(fā)動機(jī)還有五個系統(tǒng)，第一個系統(tǒng)是燃料供給系統(tǒng)，其作用包括配置出濃度比例合適的混合氣體和將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出。第二個系統(tǒng)是潤滑系統(tǒng)，顧名思義，潤滑系統(tǒng)在于為運(yùn)動的零件表面輸送清潔潤滑油，以此減小零件間的摩擦，保護(hù)機(jī)件。第三個系統(tǒng)是點(diǎn)火系統(tǒng)，點(diǎn)火系統(tǒng)在做功沖程中發(fā)揮重要作用，它會產(chǎn)生高壓電荷，然后高壓電荷流向分配器，分配器將電荷輸向每個點(diǎn)火塞，當(dāng)發(fā)動機(jī)經(jīng)過點(diǎn)火塞時其中的可燃?xì)怏w就會被引燃。第四個系統(tǒng)是起動系統(tǒng)，活塞能夠做往復(fù)運(yùn)動，在于曲軸首先旋轉(zhuǎn)提供的力，但曲軸并不能自動旋轉(zhuǎn)，此時只能借助外力來旋轉(zhuǎn)曲軸，起動系統(tǒng)就是提供外力的裝置。從發(fā)動機(jī)各個部件的功能介紹可以看出，配氣結(jié)構(gòu)和曲柄連桿結(jié)構(gòu)與發(fā)動機(jī)溫度升高并沒有什么聯(lián)系，潤滑系統(tǒng)也與點(diǎn)燃?xì)怏w使其升溫?zé)o關(guān)，起動系統(tǒng)提供的是機(jī)械運(yùn)動，并不能參與產(chǎn)生熱量的過程，那么與發(fā)動機(jī)溫度異常升高相關(guān)的就只有燃料供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。首先來看冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)中起到主要作用的是冷卻液，冷卻液不足或者冷卻液在行駛過程中異常消耗都可以直接導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)失效；另外冷卻液在汽車行駛過程中溫度升高過快超過節(jié)溫器設(shè)定值，也會不能開啟水口，進(jìn)而冷卻液無法參與循環(huán)。在冷卻液行動過程中起到監(jiān)督作用的是節(jié)溫器，水泵損壞、節(jié)溫器失效或者損壞導(dǎo)致無法打開水口或者開啟不足，致使冷卻液不足。除了冷卻系統(tǒng)主要的功能部件，電動冷卻風(fēng)扇或硅油風(fēng)扇離合器損壞，百葉窗開度不足等都有可能導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)失效或工作效率低下。其次是燃料供給系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)，點(diǎn)火太遲、混合氣體過稀或過濃導(dǎo)致熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能效率低下，氣缸各部位損壞影響氣壓和氣體容量，這些都是發(fā)動機(jī)溫度異常升高的原因。[～6]

結(jié)語

綜上所述，發(fā)動機(jī)升高的溫度在各個部件正常工作之時是保持在正常范圍內(nèi)的，并且這種溫度的提升是汽車工作帶來的自然而然的結(jié)果，當(dāng)這一溫度超出常理時應(yīng)當(dāng)從發(fā)動機(jī)的各個部件出發(fā)去尋找結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1]王哲強(qiáng).汽車發(fā)動機(jī)溫度異常的故障診斷與排除[J].ValueEngineering，2014，（7）：25-26.

[2]聶永濤，范樹軍，張廣峰，張立恒.汽車發(fā)動機(jī)水溫過高原因分析[J].輕型汽車技術(shù)，2011，（9）：71-72

[3]楊正榮.汽車發(fā)動機(jī)溫度偏高的故障分析與檢修[J].工藝與設(shè)備，2016，（6）：155-157.

[4]劉昊.空氣動力發(fā)動機(jī)的探索性研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2004.

[5]吳軍，譚杰.發(fā)動機(jī)電子調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)剖析[J].課程教育研究，2017，（13）：254.

作者簡介

哈力吾拉·馬吾肯（1963.4-），男，籍貫：新疆阿勒泰市，職稱（學(xué)位）：高級講師，學(xué)歷：本科，研究方向：汽車修理。