汽车发动机水温过高故障的危害及原因分析

李 博，李青芬

（1.河南机电职业学院，河南 郑州 451191；2.郑州城市职业学院，河南 郑州 451191）

汽车发动机水温过高故障的危害及原因分析

李 博1，李青芬2

（1.河南机电职业学院，河南 郑州 451191；2.郑州城市职业学院，河南 郑州 451191）

冷却系统是汽车发动机的一个重要组成部分，出现水温过高故障会直接导致汽车发动机工作能力下降，对汽车本身、乘员、交通参与者甚至整个社会带来危害。本文从冷却系统工作特点入手，对汽车发动机水温过高故障的危害和形成原因进行了分析。

发动机；冷却系统；水温过高

1 汽车发动机水温过高故障的危害

保证汽车发动机在使用寿命内良性运转的一个条件就是发动机必须处于一定的温度范围内进行工作，这个温度范围通常为85℃～105℃。低于或高于这个温度范围就会使汽车发动机处于非正常工作状态，受到不同程度的损伤，从而导致动力性、经济性、环保性、安全性、发动机使用寿命等一系列问题的发生，对汽车本身、乘员、交通参与者甚至整个社会带来危害。

（1）动力性方面。汽车发动机工作温度过高，将会使进气管和气缸中的混合气温度升高，分子间距变大，密度变小，从而导致发动机的充其量下降，直接造成输出功率下降，使汽车出现动力不足的现象。另外，过高的温度将使气缸内的混合气燃烧时处于非正常状态，燃烧恶化，加速发动机的自身损耗。

（2）经济性方面。随着汽车发动机温度的提升，供油系统中的气阻现象将明显加剧，导致供油量不足故障现象的出现。即使顺利喷射到燃烧室内的燃油也会在高温的环境中加剧油膜表层的蒸发量，形成一层隔绝上方热传导的蒸汽膜，使油膜下方的油液汽化速度减慢，不能及时地参与燃烧过程释放能量就被排出发动机体外，造成了燃料的浪费，经济性变差。

（3）环保性。由于发动机处于过热状态，燃烧室的残余温度过高，积碳严重，将会导致气缸内的混合气在火焰前锋到达前就开始燃烧，从而在燃烧室中形成数个爆燃点，加剧了气缸内的燃烧反应。剧烈的燃烧冲击波将会使发动机产生爆震，从而加大了发动机燃烧污染物的排放量，环保性下降。

（4）发动机使用寿命和安全性。据统计，汽车发动机在110℃的温度下长期工作，将会使零件的磨损率加大10%。这是因为，随着发动机工作温度的升高，润滑油的粘度会大幅下降，使润滑油变稀，无法附着在零件的表面形成润滑油膜，起不到润滑作用。另外温度的上升，也会使相互工作的零件膨胀变形，导致其工作间隙变小，同时得不到足够的润滑，零件的磨损加剧，使发动机的使用寿命缩短。严重时，相互配合的零件会在高温状态下粘连在一起，从而引发严重的机械故障，导致发动机丧失工作性能，汽车行驶状态异常，危及成员及交通参与者的安全。

2 汽车发动机水温过高故障的原因分析

（1）冷却介质循环量过少。冷却介质是否足量顺畅关系到汽车发动机发热量传导的效率，效率一旦降低，将会使发动机剩余热量增多，在累积效应下就会引发发动机水温过高故障。①冷却液不足：没有足量的冷却液，就没有足量的热传导载体，使发动机散热量不足导致水温过高，包括正常损耗和泄露两种情况。②水泵磨损：现代发动机广泛采用利用水泵为动力的强制循环式水冷却系统，一旦水泵出现磨损，叶轮与泵壳间的间隙将会变大，泵水压力不足，泵水量下降，发动机与散热器之间的冷却循环速度减慢，热量无法及时得到散发，导致发动机水温过高。③传动皮带松弛打滑：由发动机曲轴驱动水泵的传动皮带松弛打滑，将使水泵的转速降低，冷却液循环量减少，水温过高。④散热器内部堵塞：吸收发动机热量的冷却介质顺利流过散热器，将热量传导给大气后，再流入发动机才能起到给发动机降温的作用。一旦散热器内部堵塞，循环通路将会变小或堵死，冷却液循环量减小，水温过高。⑤冷却水管吸瘪：由于冷却液循环通道内压力下降或受外力作用，冷却水管吸瘪或折弯，都将影响循环效率，导致水温过高。⑥节温器失效：节温器是控制冷却系统大小循环的关键部件，其一旦失效，就无法打开冷却液通向散热器的路径，发动机的热量无法得到释放，必然导致水温过高。

（2）通风量过小。另一个影响汽车发动机水温过高故障的因素是通风量的大小，通风量大，就能将冷却介质携带出来的热量及时传导到大气中，使发动机得到有效地散热；相反，热传导不及时，将会引起水温过高的故障，其原因主要有以下3种。①散热器外部堵塞：风只有穿过散热器时才能带走热量，一旦散热器表面附着了大量的杂物，截断了风的通道，散热器的散热能力将会大幅下降，例如春季时空气中的絮状物吸附在散热器表面就极易造成发动机水温过高。②风扇因自身或电路失效：风扇的主要所用是当发动机需要大量散热时加大流经散热器的气流量，从而达到快速散热的目的。风扇一旦失效，将无法保证大负荷时发动机大量散热的需求，导致水温过高故障。③水温传感器失效：现代发动机通过水温传感器来确定发动机的工作温度，从而判断何时接通电子风扇的电源，以加大散热量。水温传感器失效后，电脑程序无法得到发动机温度信息，就无法控制电子风扇合适参与工作，对某些没有采用综合控制系统的发动机来讲，就会出现水温过高的故障。

（3）热源放热不正常。汽车发动机正常工作时其热量的产生和消散是有规律的，如果气缸内混合气的燃烧异常或废气排出不顺畅，将会造成发动机热量堆积，导致水温过高故障的产生。主要有以下3个方面：①点火提前角过小：将会导致混合气的燃烧滞后，缓燃期延长，发动机体吸收大量热量，使机体温度升高。②油品太差和爆震：加入汽车发动机的燃油品质过低，将导致燃烧室内各零部件表面积碳增多，在发动机做功过程中极易形成热源并引发爆震，剧烈的振动不仅会加强各零件的损伤，也会使机体吸收大量的热量，导致水温过高。③进气通道不畅或堵塞：排气系统中的三元催化器及消音器流通不畅或堵塞，排气管变形，都会使废气在排往大气中时阻力增大，这就延长了热量存留在发动机体内的时间，容易引发发动机水温过高故障。

（4）机件异常损伤。除了以上原因以外，发动机机件异常损伤的因素往往会被忽略，比如气缸体出现细小裂纹时，气缸内的高温高压燃气就会源源不断地被挤压进水套中，这部分热量将使冷却液的温度快速上升，特别是发动机高速运转时，表现尤其明显。另外由于燃气不断对冷却系统进行加压，严重时就会导致水箱爆裂故障的产生。

3 结语

综上所述，汽车发动机水温过高故障不仅会降低汽车的动力性，也会严重影响汽车使用的经济性、安全性和环保性，并将大大缩短汽车发动机的使用寿命。通过对造成汽车发动机水温过高故障产生的原因进行分析，可以使驾驶或维修人员在面临该故障时能够快速找到故障源头，进而排除故障，恢复汽车的使用性能，降低对交通参与者和社会的危害。

⑤点击“完成”按钮。“零件查看”管理器可以看到，在“设置1”里面有“面、孔、车削、镗孔、槽、侧边”等被自动识别出的特征。每一个特征里面已经自动包含了加工该特征需要的所有信息，包括粗精加工策略、刀具、切削参数以及其他众多辅助参数等。

⑥仿真轨迹。打开仿真工具栏中的实体仿真按钮进行仿真验证轨迹是否正确，FeatureCAM包含线框仿真、2D仿真、实体仿真、快速切削、机床仿真等多样化仿真方式，便于使用者通过不同方式进行检视程序。

⑦检视NC代码。点击“NC代码”按钮，可看到生成的NC代码。

3 结语

FeatureCAM软件具有大型数模的处理能力，能够快速准确读入多达400M的模型；基于特征的识别技术提升了编程的效率；系统具有强大的刀具和材料知识库，刀具和切削参数能一一对应。除了车削、铣削模块以外，FeatureCAM还有强大的线切割模块、多工位铣削模块、“立碑式”加工模块、4轴和5轴模块。这些模块可以解决工厂设备多样化编程的需求。

利用FeatureCAM软件可以对复杂零件进行快速生成加工程序，有效解决多工位加工的问题。在铣削方面

FeatureCAM还能够生成完全符合高速加工理念的加工程序，能够对拐角进行修圆的处理，能够实现粗加工的“赛车道”、“自动摆线”路径，在降低机床、刀具负载的同时，大大提高的设备的利用率。

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 ，河南滑县人，硕士，讲师，主要研究方向：汽车动力。