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浅谈汽车发动机温度过高原因分析

2021-12-22苏崇

三悦文摘·教育学刊 2021年46期
关键词:冷却系统故障诊断发动机

苏崇

摘要:汽车发动机是汽车的心脏,是汽车驱动动力的源泉,发动机冷却系统工作正常,才能确保发动机持续运转,如果发动机冷却系统有故障或失效,发动机工作温度不在正常值,会导致汽车发动机功率能力下降,浪费燃油且污染环境,严重时,甚至损坏零件,如活塞零件烧蚀或拉缸。本文通过分析发动机冷却系统温度过高的原因,找出了一个发动机控制水温过高的故障诊断分析与排除的方法和思路。

关键词:发动机;冷却系统;温度过高;故障诊断

汽车发动机是通过燃烧混合气体达到做功的目的,在燃烧过程中需要把发动机内部的热量带走,需要到冷却系统给发动机冷却,发动机工作温度正常才是保障动力输出的必要条件。大多数的发动机系统正常的工作温度一般是在85-94℃,在这个温度下工作,可确保发动机能够实现输出有效的功率,保证能耗利用率最大化。提高发动机寿命的因素有很多,发动机的水温度高是其中之一。发动机冷却系统不正常包括散热系统、热量来源、电子控制系统以及人为因素等,正确进行分析影响发动机工作温度过高的因素,找出故障点所在处,这对提高发动机的使用寿命至关重要。

一、发动机水温过高的原因及故障原因分析

(一)冷却系统散热能力下降

1.散热器堵塞

散热器堵塞,散热器中冷却液体积减小,循环流通不顺畅,直接影响冷却液散热效果。一是,散热器堵塞。由于驾驶员在制冷系统中加入了硬水、带有杂质的冷却水、不合格的防冻冷却液等,长时间下来,散热器芯管内部形成大量水垢及附着物,造成芯管阻塞或封闭,严重限制了防冻液的流通,散热效率差,且水温上升。二是散热器的百叶窗脏。长时间在泥泞、多尘、杂草等路面行驶,散热器将塞满各种尘土、草叶以及昆虫,散热器的导流片被泥土冲击,容易黏在一起,没有进行定期清洗,使得气流无法顺畅地通过散热片芯管,从而大大降低了冷却系统效率,使其散热效果不佳,如果常在恶劣环境下使用车辆,经常要用毛刷或软质的清洁工具进行去污,禁止使用洗车高压枪冲刷,因为散热器是高效散热,材料都是做得非常薄,很容易损坏。三是,散热器的冷却薄片非常薄,容易歪倒影响通风,减少散热面积,使用竹签将其薄片挑起,增强过风的流量,提高散热器的散热能力,降低冷却液的温度。

2.散热器风扇故障

传统的冷却扇是依靠发动机的动力用皮带来传动的,如果皮带有油污、松动打滑、张紧轮卡死等情况都会导致传动力下降从而影响到冷却效果。还有部分车是依靠发动机的动动力用硅油离合器传动带动风扇的,如果硅油离合器中有渗油、油量不足、离合器损坏也会导致冷却扇的风速,影响到冷却效果。在现代轿车上,大多可以通过水温传感器传送信号到汽车电脑,汽车电脑再发送指令给执行器,使用电控风扇来控制冷却水温,对发动机进行适时降温,如果电子控制系统发生故障,从而影响散热效果,导致水温过高现象。

3.冷却系统中冷却液不足

冷却系统缺水或油,使冷却液流动不足,循环速度慢,不能循环利用。冷却系统中冷却液不足的原因有:在正常消耗时未进行合理补给冷却液;冷却液其他原因导致温度过高,出现“开锅”现象,蒸发掉了一部分;冷却系统中散热器锈穿、发动机冷却液管渗漏、密封件破裂等,出现在各种不同的冷却液渗漏。冷却液或油不能带走发动机产生的热量,造成其温度上升,从而影响发动机工作。所以要及时有效的补充,发现漏洞并及时排除故障。

4.发动机气缸垫损坏

发动机气缸垫在发动机中承担气缸压力、冷却液、润滑油的密封,工作强度高,一旦损坏后果将非常严重。如果是气缸垫损坏,在外观检查没有发现问题时,很有可能是里面烧掉了,这个故障很难排查,在排除冷卻系统故障时,如果不是冷却液缺少时,应考虑到是气缸垫损坏的这个故障。

5.水泵故障

水泵可以强制冷却液的循环流动,增加换热效果。如果水泵轴折断、叶轮变形、水泵轮与轴滑转、密封系统等出现问题,冷却系统得不到循环或者循环速度慢,影响发动机冷却的控制,造成发动机温度过高。

6.节温器故障

节温器是否正常工作与发动机运转有关联,常见的汽车节温器故障有三种:一是节温器生锈卡死。由于部分的节温器是含有铁成分材料制作的,和冷却液接触容易生锈,导致节温器开关不顺畅,影响冷却液的流动减少散热速度,造成水温过高;二是节温器常关闭不能打开。节温器常关闭不能打开时,发动机冷却液没办法流动,内部的热量带不出去,导致发动机水温过高,甚至会出现拉缸的现象,节温器关闭不能打开时,水泵依然在工作,冷却液管路中的压力不断地升高,从而会出现爆管、接口处泄漏等现象;三是节温器打开不能关闭。节温器在常开关时,虽然冷却液散热很好,但是发动机工作需处于保温状态下工作,发动机既怕热也怕冷,需要维持在85-94度之间,冷却液温度太低,传感器感应到的温度也低,传感器发送给电脑板的信号也低,适时发动机的水温和工作电脑的信号有误差,电脑给喷油嘴的信号脉冲变长,导致喷油加浓,增加油耗。

7.发动机冷却系统温控制系统故障

发动机正常工作温度为85-94°C,有的车型温度控制有所不同。一般汽车发动机中都是装有水温传感器来感应冷却液的温度,传感器发出指令给汽车电脑版,电脑板通过感应到的温度给冷却风扇进行控制,水温达到94度时风扇开始工作,水温冷却到85度时控制冷却扇开始停止,保持发动机在恒温幅度状态,如果控制系统中出现故障,会影响到水温的升高。水温传感器还负责喷油调整功能,当水温较低时,电脑版收到发动机冷机的信号,给喷油加浓,保障发动机顺利启动,发动机既怕冷也怕热,在保温状态是最佳效果,综上所述当出现某一问题是便可寻找根源。

(二)发动机工作中产生过多热量

1.混合气过浓或过稀

汽车发动机混合气过浓,增加汽车的油耗,燃烧后所产生的热量也会大幅上升。其中一部分热量会转变为推动活塞运行的动力,而另一部分的热量在排气管被重新点燃,继续燃烧使发动机升温。如果混合气过稀,燃烧的效率降低,点不然部分在排气管被点燃,同样也会导致发动机升温,传导给冷却液的热量也上升,造成发动机工作温度逐渐升高的影响。

2.点火过晚

当气体混合物到达快速燃烧阶段时,活塞行程往下运动,错过了最佳点火时间,排气气门提前打开了,燃烧的混合气直接由排气门流出,而另一部分未燃烧的混合气体直接在排气管内燃烧,排气门以及周围环境吸收大量产生的热量,从而使发动机系统温度不断提高。

3.燃烧室积炭

高温燃烧室积碳,一方面会加速发动机的积热,若导热速度慢了,在这过程中产生的热量就会被发动机吸收从而导致温度升高。另一方面,过量的积碳也会占用燃烧室的体积,进而增大发动机的压缩比,导致混合气发生爆燃等现象。混合气体一旦发生爆炸,在较短的时间内释放出大量的热量,这些热量从而也被发动机吸收,也会导致温度上升。

4.发动机缸体水道受堵

大多数发动机缸体由铸铁制成,缸体内的水道由于驾驶员长期加注自来水或者不符合规定的冷却液,导致缸体的水道生锈,增加水道流通的阻力,水道管路壁变厚,发动机热量带不出去,发动机内部温度升高。

5.发动机润滑不良

发动机的润滑系统有冷却、润滑、清洗和密封作用。由此可见,既然润滑系统有冷却作用。也可以带走发动机的部分热量,辅助分配到其他地方去。冷却系统中出现润滑不良、润滑油不足等情况会导致发动机各零件摩擦之间升温,发动机机体就会产生大量热量,这些热量被冷却液流过后吸收,必将影响发动机的水温,导致发动机温度过高。

6.发动机缸套不符合规格

发动机大修过后如果更换了缸套或缸体,一是有的修理厂没有使用原厂的配件,使用的是副厂或杂牌配件,和原来缸体设置的散热效果不同导致冷却液不正常;二是大修过程中进行了镗缸处理,缸套壁变薄,产生的热量更加高,以致冷却液偏高。

(三)汽车仪表指示有误

在汽车仪表上,有很多的指示灯、刻度表、指针等,是汽车的总监测中心,甚至有些仪表比较智能带有自适应自诊断功能显示在仪表上;水温的指示也不例外,如果指示错误,让驾驶员和维修人员警惕到故障的存在,在车辆没有问题的情况下,却进行维修,虽然调整到仪表的正常值,但实际已经调高了水温,不在监测范围内,导致了更多的隐性故障,影响到了缸体的温度。

二、结语

經过冷却系统中各个功能的分析,了解发动机冷却循环的来龙去脉,更加容易发现冷却系统中故障点所在,针对性地查找出原因及时制止,为了防止发动机温度过高我们可以采取相应的安全措施,在未发生严重故障之前修理好,减少了经济的损失,提高了汽车发动机的使用寿命。但是对于我们日常应用和维护过程中,要有针对性对出现的故障进行检查,才能更专业地找出问题所在,所以作为专业维修人员,应该吃透汽车发动机产生水温高的原因,才能顺利地把水温控制好,否则会出现修不好或者出现另一个故障。作为驾驶员也应懂得如何识别冷却系统中基本的原理及出现的问题,能自己动手的尽量动手,能在路途中解决的可以应急处理,以便避免不必要的经济支出,浪费拖车的能源和资源;另外发动机冷却系统的维护极其重要,大部分的故障不是突然而产生的,是有一定的病根积累而成,早发现早处理减少水温过高对发动机的损害,同时也能提高发动机的有效利用率,降低能耗减少污染。本文详细地分析了冷却系统各个功能的作用,通过对照分析诊断,才能保障发动机正常工作温度。

参考文献:

[1]崔云翔,陈乾.汽车冷却风扇对发动机冷却系统的影响分析[J].装备制造技术,2020(2):4.

[2]孙丽艳.发动机气缸盖密封不严的原因分析[J].农机使用与维修,2014(5):1.

[3]王春芹,李文涛,周妍,等.莱钢型钢区化水车间循环泵安全稳定运行的问题分析及改进[J].冶金动力,2020(5):3.

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