汽车发动机水温过高的故障分析

李若飞 郭 松

(1.国家能源集团准能设备维修中心，内蒙古 鄂尔多斯 010300；2.贵州贵航汽车零部件股份有限公司 永红散热器公司，贵州 贵阳 550009)

0 前言

汽车发动机工作时，燃料在气缸内燃烧，生成了高温高压燃气，燃气推动活塞作功，将热能转化为机械能。在此过程中，发动机迅速升温并产生了大量的热量。为使发动机能够正常运转，必须配置一套冷却系统来使发动机始终处于较为合适的工作温度。汽车发动机的冷却系统一般为水冷系统，但当冷却系统处于非正常工作状态时，会出现水温过高的现象，从而影响发动机的正常工作状态。本文阐述了发动机冷却系统的工作原理，介绍了发动机水温过高产生的危害，并对发动机水温过高出现的故障进行了分析，提出了合理有效的检测和维修方法，以确保汽车发动机正常工作。

1 发动机冷却系统

发动机冷却系统的主要作用是将发动机工作时受热零部件所吸收的热量及时传递出去，使发动机在合适的温度范围内工作。当发动机温度过高，发动机各零部件的机械强度会降低，甚至会产生变形，各零部件间的摩擦间隙也会变小，运动件间的磨损加剧，导致发动机产生额外损耗。因此，必须配置一套冷却系统对发动机进行降温处理，使发动机始终处于可控的温度区间。只有发动机冷却系统正常工作，才能确保发动机的运行平稳。

汽车发动机一般采用水冷方式。水冷式冷却系统的整体布局紧凑，冷却效率高，对温度的控制更加容易，其主要构成部件有水泵、节温器、散热器、冷却液、水套、水管和温控器，各部件间协同工作，形成了完整的冷却系统。在汽车发动机工作过程中，冷却系统的温度传感器会对水温进行监测，当水温上升到70 ℃时，控制单元会下达电压指令给电子节温器加热执行部件，执行器通过打开主阀门并关闭副阀门的方式来使冷却系统正常运转。此时，冷却系统处于大循环状态，能够快速地将发动机的热量带走[1]。在该循环中，通过环绕在气缸水套中的冷却液的快速流动，高温冷却液在散热器中冷却，冷却后的冷却液再次回到冷却系统，确保发动机始终在稳定的温度区间内运转。发动机的最佳工作温度区间为80～95 ℃。发动机的冷却系统结构如图1所示。

图1 发动机冷却系统结构

2 发动机水温过高原因分析

发动机水温过高是指水箱和冷却系统中的冷却液温度过高，俗称“开锅”。冷却液是冷却系统中起到温度传递作用的关键介质，由水、防冻添加剂和防止金属产生锈蚀的添加剂混合而成。当冷却液温度过高时，冷却液的流动性变差，冷却效果降低。如果冷却系统中的冷却液温度过高，将无法对发动机进行有效降温，发动机机油黏度下降，其润滑效果也随之降低，进而导致发动机各零部件间的摩擦增大[2]。冷却系统出现异常，会使发动机温度不断上升，造成活塞、气门等处于高速运动件出现变形，最终导致发动机出现故障。

2.1 冷却液

汽车长时间行驶，未及时更换冷却液，冷却液会出现变质问题，引发发动机水温过高。与普通水不同，冷却液具有防冻性、防蚀性及良好的热传导性。冷却液在使用一段时间后，冷却液中的添加剂会出现变质，冷却液的传热效率下降。冷却液流经发动机时受到高温加热，在冷却系统中又未得到有效降温，其冷却效果会大幅降低，导致发动机温度持续上升，并最终造成发动机因水温过高出现故障。长时间使用，冷却液中的杂质含量会增多，在发动机冷却水水道外壁上形成水垢，影响冷却液的传热效率，也会影响到水道的通畅性，导致冷却液流速降低，热传导性能下降，造成发动机故障。因此，定期对冷却液进行更换，保障冷却系统的热传递性能非常重要[3]。

2.2 散热器

散热器是对冷却液进行有效降温和散热的零部件，通过对流经发动机的冷却液进行降温，可使冷却液反复参与到冷却系统的循环。散热器通过散热风扇和汽车行驶时进入进气格栅的空气来进行降温，其构成材料具有极佳的导热性。但因与空气长期接触，散热器表面会被灰尘逐渐覆盖，导致散热器对冷却液无法进行有效降温。此外，冷却液的长时间使用也会使散热器水道内壁形成水垢，使冷却液无法将热量传递到散热器，降低了散热器的散热效果，导致冷却系统出现故障[4]。冷却系统的工作循环如图2所示。

图2 冷却系统工作循环示意图

2.3 水泵

水泵是冷却系统的重要零部件之一，通过对冷却液进行加压，确保冷却液在冷却系统中的循环流动，加速热量散发。汽车在长时间行驶后，水泵的传动装置可能会出现磨损，导致水泵压力不足，冷却液流速下降，使冷却系统工作效率降低。此外，在长期使用后，水泵内部如叶片等零部件也会磨损，叶片与水泵内壁间隙增大，水泵压力下降，无法对冷却液进行有效泵压，使冷却液流速减慢，导致无法对发动机进行有效降温。因此，应按照水泵使用年限及时更换水泵，避免因水泵停止工作导致发动机出现过热停机。

2.4 节温器

在冷却系统中，节温器通过对冷却液流动路线及流量的调节控制，保证发动机在合适的温度范围内工作。在正常情况下，温度传感器将高温信号发送到节温器控制单元，由控制单元给节温器中的执行器下达输入电压的指令。当节温器开始工作时，冷却系统的冷却循环开始运行。节温器的运行状况是调控冷却液温度的关键。如果节温器出现了故障，无法调节节温器的阀门开度，发动机温度会不受控制，冷却系统将无法对发动机进行有效降温。

3 故障检测与维修对策

3.1 检测方法

对发动机和冷却系统进行故障检测时，应遵循先降温后检查的安全原则。在汽车发动机温度降低后，采用先观察后分析、由表及里、先易后难的检查顺序。首先观察冷却系统是否存在泄漏现象，如果出现冷却液泄漏，则应及时补充冷却液，并将汽车缓慢行驶至最近的维修站进行检修。如果没有备用冷却液，则需要呼叫拖车进行救援，切不可驾驶车辆强行上路，导致发动机因高温而报废。在冷却液未出现泄漏的前提下，应对散热器进行检查。如果流经散热器的冷却液已经被有效降温，则基本可以判断是节温器或水泵出现了问题。如果冷却液流经散热器却没有被有效降温，则需要进一步对散热器进行检查[5]。此时，应对散热器进行拆卸检查，并对整个冷却系统的工作状况进行全面在线检测。

3.2 维修对策

当发现冷却液不足时，应对水箱、水管、接头等周围零部件进行检查，确保这些零部件没有出现冷却液泄漏问题，再进行冷却液补充。此外，应将汽车送至专业维修点对冷却系统进行全面检查，在对冷却系统中的各零部件进行详细的故障排查后，才能重新启动发动机，确保车辆不会因为小问题而出现重大事故。如果冷却液并未减少，则应根据最近一次更换冷却液的时间来判断冷却液是否出现变质，选用的冷却液应符合使用要求和标准，避免因冷却液自带杂质对冷却系统造成损坏。同时，在维修过程中，应对散热器进行全面清理，保证散热器正常工作。

当冷却系统遭受到物理损坏时，应尽快将汽车送至专业维修点进行检修和测试，并更换符合使用要求和标准的零部件，确保冷却系统能够正常工作。

4 结语

冷却系统是汽车发动机正常工作必不可少的，其正常运转可有效避免发动机因高温出现磨损。在汽车行驶过程中，如果出现发动机水温过高的情况，应根据冷却系统的结构特点进行故障检测，并根据故障原因判断采用何种维修方式。在对冷却系统进行检修时，应充分了解冷却系统的构成和运行原理，按照正确的检测顺序进行故障排查，可采用与原系统相匹配的零部件进行修复和替换，确保冷却系统的正常运转，使发动机能够正常运行，保障汽车的行驶安全。