1  發(fā)動機的合理水溫

發(fā)動機的動力是通過燃燒燃料而產(chǎn)生的，由于燃氣溫度高達1800℃以上，如果不對與燃氣接觸的氣缸蓋、氣缸、活塞和氣門等零部件加以冷卻，這些零部件將被損壞，然而過度冷卻也不利于發(fā)動機保護，理想的冷卻結(jié)果是讓發(fā)動機處于安全狀態(tài)并使燃油效率達到最佳水平。當前，汽車發(fā)動機均采用水冷系統(tǒng)冷卻，在發(fā)動機內(nèi)部中，有一個稱為水套的冷卻水循環(huán)空間，冷卻水的循環(huán)是由水泵驅(qū)動的，流經(jīng)水套的冷卻水不斷帶走燃料燃燒所產(chǎn)生的過多熱量。當水溫較低時，節(jié)溫器關閉，冷卻水僅在水套內(nèi)部循環(huán)，以便讓水溫盡快達到合理的范圍；而當水溫較高時，節(jié)溫器打開，冷卻水被泵入水箱（又稱散熱器），利用自然風和風扇產(chǎn)生的強制風進行冷卻，然后回流至水套中。試驗證明，氣缸壁的溫度大約為197℃至277℃時，既可保證氣缸蓋、氣缸、活塞和氣門等零部件的安全，又可讓燃油效率接近最佳水平，為了讓氣缸壁的溫度達到這個要求，汽油發(fā)動機的水溫需要維持在85℃至97℃之間，而柴油發(fā)動機的水溫需要維持在80℃至90℃之間，汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機的上述水溫范圍，是冷卻系統(tǒng)的水溫控制目標，稱為合理的水溫范圍。

上述合理水溫范圍是常見普通車型的水溫參數(shù)，一些高級車型的允許水溫上限可能高達120℃，因此，駕駛員應以具體車型的數(shù)據(jù)為準，當無法查得該數(shù)據(jù)時可向相應車型的4S店咨詢。

注：本文所稱的水溫均指冷卻液的溫度，而冷卻水是冷卻液的代稱。發(fā)動機的冷卻液有純水和防凍液兩種，小型車冷卻液的標準配置為防凍液。

2  水溫異常的后果

如果水溫顯著高于合理的范圍，甚至因缺水等原因?qū)е掳l(fā)動機機體溫度過高時，會引起以下不良后果：

——潤滑油變質(zhì)，零件之間不能保持正常的油膜，以致潤滑效果變差；

——材料性能改變，負荷能力下降，導致零件變形，高溫引起的熱應力甚至造成氣缸蓋和活塞頂產(chǎn)生裂紋；

——零件過度膨脹，以致原來設計的正常間隙被打破，進而摩擦加劇；活塞環(huán)失去彈性，造成燃氣泄漏，引起功率下降；

——氣缸壁的溫度過高，以致進氣量減少，使混合氣早燃，造成發(fā)動機爆震，引起功率下降；

——冷卻水因溫度過高而沸騰，引起水蒸汽從水箱蓋冒出，可能危及人身安全。

相反，低溫環(huán)境下起動發(fā)動機時若未進行必要的預熱，或發(fā)動機因過度冷卻而長期處于低溫狀態(tài)時，則會引起以下不良后果：

——潤滑油黏度增加，潤滑效果變差，運動部件的阻力增加，導致發(fā)動機起動困難，并加劇零件磨損；

——燃油霧化不良，燃燒不充分，油耗增加，并導致內(nèi)部積碳。

因此，在寒冷的冬季，對發(fā)動機進行預熱是必要的。而在炎熱的夏季，即使在起動之前水溫低于合理的水溫范圍，但因水溫上升很快，有時只需十分鐘左右即可達到合理的水溫范圍，因此起動初期水溫偏低并不會對發(fā)動機產(chǎn)生不利影響。

3 水溫異常的原因檢查

3.1  水溫過高的原因檢查

當發(fā)動機水溫偏高時，可根據(jù)車輛的風扇驅(qū)動形式，按照一定的順序進行檢查。

注：本文按照先易后難、先常見后少見的原則，安排檢查順序。部分項目因需要專業(yè)設備和專業(yè)人員方可查證，故本文僅提及該項目，而有關的檢查方法從略。

對于利用電子扇冷卻的車型，檢查順序是：

1）  檢查冷卻水是否不足

冷卻水缺乏是水溫偏高的常見原因，平時應在車輛停息時應檢查儲水箱（膨脹水箱）的液位，低于最低線時應予補充。發(fā)動機起動后發(fā)現(xiàn)液位偏低時，應在停機冷卻后添加，以免冷卻水冒出而燙傷。小型車采用防凍液作為冷卻水的，如果沒有泄露，可能一年都不需補充冷卻水，如果需要頻繁添加冷卻水，則說明冷卻系統(tǒng)的密封不良。一般水箱的進水膠管接頭處最容易漏水。

2）  檢查水箱前方散熱片是否被塵土、雜物堵塞，以及水箱散熱片是否變形

散熱片被堵塞或受外力作用而變形時，通風面積變小，會降低散熱效果。

3）  檢查水箱芯管是否堵塞

發(fā)動機工作一段時間后，檢查水箱上部與下部的溫度差，正常情況下，水箱上部溫度略高于下部溫度，但差異不大，若差異較大，說明芯管被水垢堵塞，以致冷卻水的大循環(huán)被阻斷。采用未經(jīng)提純的普通水作冷卻水的車輛，經(jīng)多年使用后可能出現(xiàn)上述情況。

4）  檢查高溫時風扇是否轉(zhuǎn)動

當水溫表顯示的水溫偏高時，電子扇應該轉(zhuǎn)動，若未轉(zhuǎn)動，應檢查風扇保險片、風扇繼電器（二者均處于保險與繼電器盒中）是否損壞。由于繼電器問題不易被非專業(yè)人員分辨，駕駛員可將一個暫時不用的繼電器（如除霜繼電器）調(diào)換至風扇繼電器位置，以替代的方式查找問題。另外，電子扇通內(nèi)部含有電刷，電刷過度磨損以致接觸不良時，電子扇就會停轉(zhuǎn)，但這種情況必須更換風扇。少數(shù)情況下，發(fā)動機已經(jīng)出現(xiàn)冷卻水沸騰的現(xiàn)象，但水溫表未顯示高溫，電子扇也未被接通，這時應檢查水溫傳感器是否存在問題。

5）  檢查水泵皮帶張力是否合適、皮帶是否斷裂

水泵皮帶松弛、斷裂，均會導致水泵不能正常運轉(zhuǎn)，冷卻水的大循環(huán)無法進行。

6）  檢查節(jié)溫器是否正常開啟

如果儀表顯示的水溫偏高，而水箱的溫度卻較低，且膨脹水箱的液面平靜（無冷卻水進出引起的波動），電子扇卻已經(jīng)轉(zhuǎn)動，當出現(xiàn)上述情況時，可能是節(jié)溫器不能正常打開，以致冷卻水的大循環(huán)無法進行。

7）  檢查水泵是否損壞

當發(fā)動機起動幾分鐘后就出現(xiàn)水溫過高的問題時，如果不是冷卻水缺乏，可能是水泵已經(jīng)損壞。

8）  檢查氣缸墊是否損壞

氣缸墊損壞以致密封不良時，氣缸中的高壓氣體會進入冷卻系統(tǒng)，使冷卻水翻滾，呈現(xiàn)沸騰狀態(tài)，如果發(fā)動機工作時膨脹水箱有大量氣泡冒出，而且發(fā)動機排氣管有小水珠隨廢氣排出，可能是汽缸墊已損壞。

9）  檢查點火正時

汽油發(fā)動機點火提前角或柴油發(fā)動機供油提前角過早或滯后，均會導致水溫過高。

10）  檢查排氣管是否因銹蝕而堵塞

一些車輛停用時間過長，發(fā)動機排氣管嚴重銹蝕，以致排氣不暢時，也會引起水溫過高。

對于采用傳動帶（皮帶）驅(qū)動式風扇的車型，檢查順序是：

1）  檢查冷卻水是否不足

2）  檢查水箱前方散熱片是否被塵土、雜物堵塞，以及水箱散熱片是否變形

3）  檢查水箱芯管是否堵塞

以上三項的檢查方法同前。

4）  檢查高溫時風扇是否轉(zhuǎn)動

當水溫表顯示的水溫偏高時，風扇應該轉(zhuǎn)動，若未轉(zhuǎn)動，則問題可能在風扇離合器上。采用硅油離合器的，可能是硅油離合器已損壞；采用電磁離合器的，有可能是電磁離合器已損壞，也可能是控制電磁離合器的電路已損壞。少數(shù)情況下，發(fā)動機已經(jīng)出現(xiàn)冷卻水沸騰現(xiàn)象，但水溫表未顯示高溫，采用電磁離合器的風扇仍未轉(zhuǎn)動，則可能是水溫傳感器損壞了。

5）  檢查水泵皮帶張力是否合適、皮帶是否斷裂

6）  檢查節(jié)溫器是否正常開啟

7）  檢查水泵是否損壞

8）  檢查氣缸墊是否損壞

以上第5項至第8項的檢查方法同前。

9）  檢查點火正時

汽油發(fā)動機點火提前角或柴油發(fā)動機供油提前角過早或滯后，均會導致水溫過高。

10）  檢查預熱器是否不能斷開

少數(shù)情況下，柴油發(fā)動機的預熱器不能正常斷開，也會導致水溫過高。

3.2  水溫偏低的原因檢查

在冬季，發(fā)動機工作二十分鐘以后，如果水溫仍為進入正常范圍，則可能是節(jié)溫器不能正常關閉所致，這種情況下，發(fā)動機冷卻水總是處于大循環(huán)狀態(tài)。

郴州市金通電器有限公司技術部

2014年8月18日   第1版

參考文獻：

1）《汽車發(fā)動機機械系統(tǒng)檢修》，楊連福、劉毅主編，人民郵電出版社，2014年1月第1版。

2）《車用內(nèi)燃機》，孫業(yè)保主編，北京理工大學出版社，1997年10月第1版。

3）《發(fā)動機冷卻系統(tǒng)工作原理及故障分析》，韋凱軍編，《裝備制造技術》雜志，2007年第9期。