發(fā)動機工作溫度過高故障分析與診斷

發(fā)動機工作時，燃料在燃燒室燃燒時氣缸內(nèi)的溫度高達1800～2000℃，燃料釋放出的熱量只有1/3轉(zhuǎn)化為機械功，其余2/3要通過其他途徑轉(zhuǎn)化為熱量散出。如果不能將這些熱量及時散失出去保證發(fā)動機工作溫度正常，與高溫氣體接觸的機件（如氣門、氣缸蓋、活塞等）因吸收大量的熱量受熱膨脹，造成零件之間的配合間隙破壞，出現(xiàn)卡死、熔結(jié)；在高溫作用下，這些零件的剛度和強度都會大大降低而發(fā)生變形或折斷。因此，在使用中如果發(fā)現(xiàn)發(fā)動機的溫度超過了正常范圍（柴油機的冷卻水溫度應該保持在80～85℃，短時間允許達到90～95℃左右；機油溫度應該控制在85～90℃。出現(xiàn)了過熱，要及時停車，查找故障。

    1 發(fā)動機工作溫度過高的危害
    （1）發(fā)動機工作溫度過高，使零件之間潤滑流動的潤滑油溫度高于正常值。潤滑油溫度過高，造成潤滑油勃度減小，機油壓力降低，機油無法到達零件的潤滑表面，加劇零件的磨損，導致油膜過薄，造成機油氧化速度加快。發(fā)動機潤滑油內(nèi)抗氧化添加劑的有效工作溫度為150％以下，溫度過高會加劇潤滑油的氧化速度，使發(fā)動機內(nèi)產(chǎn)生過多的積碳和污垢。
    （2）燃燒室溫度過高容易造成燃燒不正常，會使發(fā)動機爆震或早燃。發(fā)動機發(fā)生爆燃產(chǎn)生的沖擊波使缸壁表面破壞，導致氣體向缸壁的傳熱損失增大，發(fā)動機熱效率下降，工作不平穩(wěn)，并嚴重損傷機件。
    （3）發(fā)動機溫度過高，由于高溫零件對進入氣缸空氣具有加熱作用，使進氣終了時氣體溫度升高，使實際充入氣缸的新鮮氣體的量相對減少，進而造成燃燒不完全，導致功率下降。
    （4）高溫使金屬機件膨脹變形后，運動件的正常間隙被破壞，金屬材料力學性能下降，造成零件變形及損壞，使磨損加劇，阻力加大。嚴重時會產(chǎn)生燒毀、卡滯，甚至導致活塞燒熔在缸內(nèi)。
    （5）尾氣中NOx的生成量與燃燒方式特別是燃燒溫度和過�？諝庀禂�(shù)密切相關(guān)，當發(fā)動機過熱時，尾氣中排放的NOx的含量過多。
    （6）發(fā)動機工作溫度過高，會造成發(fā)動機冷卻液溫度過高，會加劇濕式缸筒密封圈的老化，造成冷卻液外漏。

    2 發(fā)動機工作溫度過高的原因
    （1）冷卻系中水量不足。發(fā)動機工作時，因滲漏、蒸發(fā)使冷卻系中水量不足，因此要定期檢查冷卻水箱中水的容量。在正常使用中，每月應至少檢查一次冷卻液液面高度，如果氣候炎熱，檢查的次數(shù)應更多一些，發(fā)現(xiàn)不足時，及時添加。如果水箱中的水是因滲漏原因造成的缺失，要及時補充冷卻液，注意補充的冷卻液應為同一品牌，不可將兩種不同品牌的冷卻液混合使用；若水量不足是因水蒸發(fā)所致，要補充蒸餾水，不可加入自來水，以免產(chǎn)生水垢。加入的水必須清潔，水中含有雜質(zhì)會堵塞水道，加劇水泵葉輪等部件的磨損。加水時要等冷卻液溫度降到80℃左右時再補充，因為激熱激冷易使缸蓋與氣缸墊連接處產(chǎn)生裂紋。
    （2）循環(huán)水路不暢通。表現(xiàn)為散熱器下部出水管堵塞或冬天凍結(jié)；散熱器上部回水膠管易凹癟或堵塞；散熱器或水套內(nèi)沉積有水垢或銹污太厚（使用硬水所致）；分水管分水能力喪失等。這幾個原因均是水在水路中流動不暢，冷卻水不能將其吸收的熱量隨水循環(huán)至發(fā)動機體外散發(fā)，導致發(fā)動機機體溫度過高而產(chǎn)生過熱。
    （3）冷卻強度太低。①風扇傳動帶打滑或斷裂，使風扇和水泵轉(zhuǎn)速降低，引起風扇鼓風量不足，水泵泵水能力降低，導致散熱不良、機溫過高；風扇皮帶過緊，則其使用壽命下降及水泵損壞。風扇皮帶的松緊度可用以下方法進行檢查：在皮帶中部用拇指以30～50 N力往下按，皮帶繞度為10～15 mm為好，否則應進行調(diào)整。②水泵在使用時常見的故障有帶輪與泵軸配合松曠、水封損壞漏水、泵殼或葉輪破裂等，使水泵的泵水量下降，不能強制冷卻液進行循環(huán)，把發(fā)動機內(nèi)熱水送到散熱器進行冷卻。發(fā)動機冷卻水腔中的熱量傳不出去，造成發(fā)動機過熱，應拆檢水泵，更換密封件。③風扇葉片彎曲變形，風量減少并引起振動，甚至打壞散熱器芯管，將導致發(fā)動機過熱。④節(jié)溫器損壞，不能自動調(diào)節(jié)冷卻強度，使冷卻水不能正常循環(huán)流動，發(fā)動機不能在最適宜的溫度狀態(tài)下工作而過熱。

    3 發(fā)動機工作溫度過高故障的診斷方法
    （1）導致發(fā)動機工作溫度過高的原因很多，為了快速查詢到故障點，最好使用紅外線測溫儀。用紅外線測溫儀檢測發(fā)動機散熱器進、出水管的溫差，正常情況下為30 ℃。如溫差過大，說明發(fā)動機散熱器有堵塞故障，及時疏通。
    （2）用紅外線測溫儀檢測發(fā)動機散熱器出水管開始出水的溫度，6000 r/min以上發(fā)動機在正常情況下為88℃。如開始出水的溫度過高，或出水管始終不出水，應更換節(jié)溫器。
    （3）也可以用手比較發(fā)動機機體與水箱的溫度，如果機體的溫度高于水箱溫度，一般情況是冷卻水的循環(huán)回路出了故障�？赡苁呛�冷的冬季水箱凍結(jié)；節(jié)溫器失效（大循環(huán)工作不良或不工作），這種情況容易使機體溫度高于水箱溫度。如果經(jīng)試摸感到機體的溫度與水箱的溫度相同時，查看水箱返水量，將水箱蓋打開，再把水箱中部分冷卻水放出，到液面與散熱管的上口接近，這樣容易看出冷卻水循環(huán)的流量。經(jīng)過試驗，如果冷卻水的流量正常時，則說明冷卻水的循環(huán)回路無故障；如果發(fā)現(xiàn)冷卻水不流動或流動不暢時，說明冷卻水的循環(huán)回路有故障。檢查散熱器下面軟管有無凹痕或破裂，若有，應及時更換。檢查散熱器內(nèi)水垢厚度或堵塞情況，必要時進行疏通。
    （4）注意觀察散熱器風扇的旋轉(zhuǎn)情況，正常時，發(fā)動機水溫80～85℃硅油風扇開始旋轉(zhuǎn)；發(fā)動機水溫95℃左右時電控風扇開始低速旋轉(zhuǎn)；發(fā)動機水溫105℃左右時電控風扇開始高速旋轉(zhuǎn)。如溫控風扇的旋轉(zhuǎn)的情況不正常，應進一步查找具體原因。
    （5）發(fā)動機工作時將手伸到排氣尾管處，感覺廢氣的流量，如流量過小，說明發(fā)動機排氣不暢，會造成冷卻液溫度過高。也可以打開空氣濾清器蓋，拆下濾芯，急加速如看到廢氣返流，說明發(fā)動機排氣不暢。如發(fā)動機排氣不暢，在急加速時能聽到金屬撞擊聲，說明消聲器內(nèi)部隔音板開焊。急加速時聽不到異常響聲，說明三元催化器堵塞。也可以在三元催化器達到正常工作溫度后，用紅外線測溫儀檢測三元催化器的前后溫差，正常的溫差應在38℃以上。