(河北科技学院 汽车工程学院,河北 保定 071000)
汽车发动机温度过高指的是当汽车发动机的温度在较长时间内或者整个运转时间内高于正常工作时的工作温度,通常情况是发动机的冷却系统没能很好地给发动机散热冷却,从而造成发动机温度过高。发动机工作过程中温度过热很容易使发动机充气效率下降、燃烧不正常、功率下降、磨损加剧,同时还会引起机油变质变稀,从而影响发动机的使用寿命,在行驶过程中还会有一定的安全隐患。
当汽车发动机温度过高时,可能会出现以下故障现象:
(1)发动机工作时,发动机出现冒白烟或者发动机出现“开锅”现象;
(2)发动机工作时,发动机水温表指针指示到温度过高区域;
(3)发动机工作时,汽车仪表中的水温过高警示灯一直处于点亮状态;
(4)在发动机热机状态下熄火时不易熄火,而后再次启动发动机时,出现启动困难现象;
(5)发动机工作时运转剧烈,不能平稳运转,加速时动力性下降;
(6)汽车空调系统制冷出现异常。
导致发动机温度过高可能的原因共有两大类:一是由于发动机的冷却系的某个零件故障或是某个部件损伤引起散热不良导致发动机温度过高。二是由于发动机自身产生的热量过多导致自身温度过高[1]。
冷却液不足或变质。当冷却液达不到刻度线时,将会使发动机出现过热、冒烟的情况,从而致使汽车出现一些故障。当发现冷却液缺少时,应该及时的增加。
冷却液出现变质的情况。冷却液在反复不断加热的情况下,会使冷却液中的一些添加剂蒸发,逐渐失去冷却液该有的功效,无法对冷却系统内部进行很好的冷却,这就是冷却液变质的情况。
水泵损坏。由于汽车的长时间使用,水泵的叶轮可能会受到一定的磨损或者腐蚀,造成水泵压力不足的后果;如果是水泵的叶轮轴发生了断裂,由此还会使水泵停止工作,进而影响整个冷却系统,造成发动机温度过高。
散热器损坏或者堵塞。由于水箱的容量过于有限的,若是散热器因为管道漏水而造成毁坏,必定会因缺少冷却液而使温度过高。当散热器发生堵塞时,可能是由于散热器和它的水套管道使用的时间较长并且缺少清理,从而使冷却液沉积物在里面产生了过多的水垢,使散热器发生堵塞导致发动机出现散热不良的情况。
节温器出现问题。如果节温器的打开过于迟缓甚至不可以开启的时候,会使发动机过热;当节温器打开得过早,就会使发动机冷却的时间增加,使发动机的温度出现过低的情况。
风扇故障。当风扇发生故障的时候,可能因为由于传动皮带过于松动进而发生打滑的现象,造成风扇高速转动热量不能通过散热器散热降温,使发动机不能充分的降温从而出现发动机过热的现象;也可能是电子扇温控开关故障、线路损坏、轴承故障、风机有异物进入等原因致使风扇不转或者转速过慢导致发动机散热不良。
发动机爆燃。当发动机发生爆燃时,混合气在燃烧室的燃烧,不是各个区域有序的、规律的燃烧,而是各个区域无规律地发生了自燃。此时燃烧十分剧烈且无序,造成放热过多,燃烧室四周的温度高于平时温度,从而造成发动机长期处于温度过高的状态[2]。
点火提前角过小。当点火提前角过小时,混合气的燃烧在容积内进行,因而燃烧最高压力降低,活塞上行受阻、效率降低并且磨损加剧。于是发动机的功率降低,油耗增加,致使冷却液的温度升高。
润滑系统故障。当润滑系统出现机油变质、少油、堵塞等问题时,就会使润滑系统的润滑和冷却功能失去效果,导致零配件积聚大量的热量而造成发动机过热。
混合气的浓度。汽车的混合气过稀时,混合气燃烧速度将会变慢,燃烧时间增长,排气温度增高,导致发动机的温度变高。汽车的混合气浓度过浓时,将出现点火不良、燃料燃烧不彻底、耗油增加等情况。此时,发动机会产生大量的热量,就会使发动机过热。
发动机过大负荷工作。当汽车长时间行驶的时候,若发动机一直在过大负荷的状态下或者汽车是新车还处在磨合期时,发动机需要长时间运行,机件之间的摩擦加剧,从而产生大量的热量,使冷却液不能够及时的冷却,出现发动机过热的情况。
机油在变质的情况下会失去润滑的效果,并且会破坏油膜导致机件的摩擦力加大,加重磨损的情况。这些情况都是由于高温或者高压下生成的。除此以外,汽车发动机温度过高,还会导致机油的粘度变低,机油的油性也会变得很差,并且它的压力也会降低,产生低压的情况。另外,发动机的外壳大部分都是刚体,由于发动机温度过高产生膨胀的情况,机件中的间隔将会变小,增大磨损。以上这些状况都会使发动机的寿命下降。
充气系数的降低以及汽油不正常的燃烧,都容易产生发动机过热的现象,从而使零件容易生成初期损坏。当温度上升时,气体中空气所占比例将会减少,发动机中的真正进气量也会随之下降;并且如果发动机的温度持续上升,发动机罩内的温度也会随之上升,充气的能力就会减少。除此之外,还会导致混合气的浓度变大,尾气中的危害人体的气体增多。
发动机产生过热的现象,再加上没有及时地冷却,就会使发动机始终在温度过高的状态,从而产生爆燃。此外,当发动机温度过高时就会导致活塞顶部、燃烧室壁、气门顶部及火花塞上的积碳等地形成灼热点,使混合气的提前燃烧。这类爆燃就会使发动机的过热,从而形成了恶性循环。因为处于高温的时间过长,整个气缸将发生变形或者产生裂痕,经常遇到的情况就是气缸垫损坏以及气门和气门座的烧损。
汽车发动机点火系能不能正常的工作对整个汽车能否正常运转都具有很大的影响。当发动机温度过高时,点火线圈的温度也会升高,将会发生汽车发动机的高压断火,若情况严重的时候还会使点火线圈高温烧毁,对发动机的正常工作产生影响。
当汽车发动机过热时,还会使其各个零件之间的间隙由于热胀冷缩的原理会减小,使各个零件之间摩擦增加,磨损情况更加严重,各零部件的机械强度降低,甚至各零部件产生变形损坏。其中,尤其是活塞环和气缸壁之间会因为温度的升高,受到热量膨胀,使其配合间隙减小甚至没有间隙,活塞运动阻力增大,甚至会造成活塞以及缸壁产生拉伤缸的现象。
要解决发动机温度过高的问题就应该按照从易到难、由简至繁的顺序进行检测。
(1)对百扇窗的检测(有百叶窗的车型)。当汽车当发动机温度过高时,应先检查是否由于外界环境引起的。如若不是,应该先检查百叶窗是否出现故障。
(2)检测风扇的检测。首先检验风扇的皮带是否有打滑的现象,或者出现皮带过松、断裂的情况,如果有及时更换。若不是风扇皮带问题,应检查风扇的叶片、电动机以及风扇的其他故障。如果风扇转动的速度过慢时,就应该对电子扇的风速情况进行检测。
(3)对水泵的检测。检测水泵是否损坏时,应首先检测检水泵轴是否有磨损弯曲的情况出现以及轴承端部的螺纹有无松动。如果发动机平稳工作时,听到声音很低沉的摩擦,就可能是水泵轴承损坏。然后检测水封以及垫圈的磨损状况,若是已经出现损坏或者老化的更该予以更换。检查轴承的磨损情况,可用表测量轴承的间隙,如超过0.1 mm,则应更换新的轴承。
(4)胶管的检测。用手去触摸觉冷却水管的温度以及水管的软硬程度。如果发动机的上水管和下水管温度差较大,说明冷却系统不循环或循环不好。这时的故障大多是没有打开节温器、水泵出现了故障或冷却水管内发生了堵塞。发动机在正常的水温下触摸水管时,如果碰触到水管很软则说明了液压系统不保压。在发动机温度正常下,快速地踩动油门,此刻的水管应当出现脉动感,若是没有脉动感则水泵出现了故障。
(5)检查汽车仪表盘上显示的温度与汽车的实际温度是不是存在偏差。如果我们感觉汽车仪表盘上所显示的温度和实际汽车的温度存在一定的偏差时,可以采用测实际冷却水的温度的方法对汽车是否温度过高进行验证。
(6)对冷却液进行检测。首先查看冷却液是否存在缺液的情况。如果检查时发现冷却液不足,应该查看是否存在漏液的情况,如果有泄漏要及时进行维修。抽出机油标尺查看机油的颜色,如果机油呈现乳白色,就说明发动机机体内出现冷却液的渗漏。
(7)检测汽车机油油量和机油的黏度。若如果机油油量达不到标准值,则需要及时去添加机油;如果机油的黏度过大,会使发动机的零部件难以运转,则应该及时更换汽车机油。
(8)检测冷却液的管道是否堵塞。使汽车从怠速开始慢慢加速,与此同时用手握住冷却液的管道,如果感觉到管道中冷却水的流动速度随着汽车的加速而迅速变硬,则说明冷却液的管道没有堵塞。如果并没有,则可以说明冷却液的管道存在堵塞或者是水垢过多影响冷却液的流速,应该及时冷却液的管道进行除垢处理。
(9)检查喷油正时(柴油机)或点火正时(汽油机),若不正时,应予以调整。
(10)对节温器进行的检测。当卸下节温器时,将汽车节温器浸入水中加热,检查节温器阀门的开启温度。当水温到达划定数值时,节温器就应该开始打开,当水沸腾的时候,节温器的阀门升程就应该达到规定的高度(不同的车型会有一些不一样)。若不正常,应更换新件。
(11)对汽车水箱进行检测。拧开汽车的水箱盖并且在水箱内加满水,同时启动发动机,工作四分钟之后,仔细查看水箱盖的地方处有没有有很多的水泡冒出甚至有喷水的现象。如果有这类情况,则可以说明发动机的气缸垫已经损坏,需要及时更换。
(12)对火花塞与排气系统进行检查。用内窥镜去查看已经拆下的火花塞,检查汽车发动机的燃烧室内是否有积炭过多的情况。如果积炭过多,应该立刻去进行清除,避免发动机出现早燃或爆燃的现象。
(13)对传感器进行检查。对传感器的数据进行实时观察,若是汽车一直处于冷车不能启动的状态,用诊断仪检测该车辆的数据流,检测的时候应该观察冷却液传感器、进气温度传感器、车辆外部环境温度传感器的三个传感器的温度是不是相同。因为它们都属于负温度系数温度传感器,如果它们三个传感器的数据相同,则说明当汽车彻底冷车之后的冷却水的温度和外界环境的温度基本可以是相同的状态,如果有一个或者两个不相同则可以说明这三个传感器有一个存在故障[3]。
本文对汽车发动机温度过高的原因进行剖析,发现引起冷却水温度过高的原因是错综复杂,当对发动机进行故障诊断排除时也应该考虑多方面因素,通过汽车的自诊断系统,得知产生的故障现象。对其产生这类故障的原因进行分类,通过人工经验和仪器相结合的方法,对汽车的疑似故障进行一一排查,进而锁定故障点并且及时进行维修。依据汽车本身型号的不同,查看汽车的具体情况,灵活地选用应对方法对该汽车进行检查排除。