发动机冷却系统常见故障的分析与排除
张龙
摘要：冷却系统能否正常工作，对发动机很重要。对冷却系统工作异常故障现象进行了分析，阐述了故障诊断与排除方法。
关键词：冷却系统；工作异常；故障现象
中图分类号：U472.43 文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.10.024
冷却系的功用是对发动机进行适当冷却，强制地将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度（一般为80～95 ℃）状态下工作，不致因过热而导致柴油机功率下降或机件损坏。如果冷却系统工作出现了异常，不能对高温零件进行及时的降温，这些零件可能因受热膨胀而破坏正常的配合间隙，或因润滑油高温失效而发生卡死、擦伤损坏等。因此，在发动机使用过程中，我们要注意观察冷却系统的工作是否正常，发现异常现象要及时查找原因，排除故障，以确保发动机正常工作。
1 发动机过热
发动机过热，是指发动机的温度超过正常的最高温度。
1.1 发动机温度过高的危害
（1）充气系数降低，混合气受热膨胀，充气量减少，导致发动机功率下降。（2）发动机各部件高温膨胀变形后，运动件的正常间隙被破坏，使磨损加剧，阻力加大，严重时会产生烧熔、卡滞等现象。（3）金属材料力学性能下降，造成零件变形及损坏。（4）润滑油膜受到破坏，机油黏度减小，造成润滑不良，加剧零件的磨损。（5）机油容易发生氧化，机油内抗氧化添加剂的有效工作温度为150 ℃以下，温度过高会加剧机油的氧化速度，使发动机内产生过多的积碳和污垢。（6）容易造成汽油机早燃和爆燃，燃烧室温度过高是早燃和爆燃的重要原因，尾气排放中NO超标。
1.2 发动机过热的原因
导致发动机过热的原因主要有两个方面，首先是冷却系统的散热能力下降，其次是发动机产生的热量增加。
导致冷却液散热能力下降的原因有：（1）冷却系统渗漏或水箱缺水。散热器芯管破裂，或放水开关损坏；水管、散热器的软管夹箍及接头松脱或损伤、橡胶软管损坏造成漏水；发动机缸体水套裂纹、砂眼漏水，缸盖密封圈损坏漏水，水泵轴密封磨坏漏水。（2）冷却液循环受阻。散热器芯子锈蚀堵塞，阻碍水的流动；节温器失效、卡死或堵塞，节温器不能正常开启；水泵性能变坏，热量就不能及时地传出来，造成柴油机过热。（3）冷却空气流动受阻。风扇皮带磨损或松动；风扇叶片弯曲；散热器护风罩位置不当；散热器被脏物或灰尘堵塞不透风。
导致发动机产生的热量过多的原因有：（1）喷油泵供油提前角度不对、或喷油器雾化质量差等，使燃油燃烧滞后，引起柴油机过热。（2）燃烧室及排气口积碳过多。发动机的燃烧室积碳多时会积存热量，引起冷却水温度过高。（3）发动机在超负荷下工作，冷却系热负荷增加，加之环境温度也较高时，冷却系热交换率变差（散热效果不良），使发动机温度过高。（4）柴油机表面覆盖了一层很厚的油泥等污物，严重影响散热。
1.3 过热故障诊断方法
行车中，发现发动机过热时，应先考虑可能是超负荷低速挡行驶时间过长，此时应停车休息，待发动机降温后再行驶。检查发动机有无漏水之处；再检查风扇皮带是否过松，检查水泵泵水情况。如上述检查未发现故障，用手指从水箱的加水口盖处触碰冷却水，感到水温温热，说明节温器主阀门关闭不严，使冷却水过早大循环。可将节温器取出，启动发动机。若水温恢复正常，说明节温器确已失效，要及时换装新节温器。用手触摸气缸体，感到冷热不均，可能是分水管不起分水作用或气缸体内生锈污垢过多。
2 冷却液“开锅”
冷却液“开锅”是指发动机水箱中的冷却液达到沸点，喷出大量的白色气体。
2.1 冷却液“开锅”故障原因
首先要看水箱内是否缺水，若水量不足，应加足冷却水故障即可排除。如果添加了冷却水，过一段时间又出现了“开锅”，应进行下列检查：
（1）用手触摸散热器，若水温表指示100 ℃左右，而散热器冰凉，说明散热器结冰（冬季出现）堵塞或被污泥杂质堵塞。（2）检查水泵是否漏水。可用一小木条伸入水泵泄水孔，若木条上有水，说明水泵水封不良漏水。（3）检查散热器、水管、放水开关等部位是否漏水。（4）拔出机油尺，若发现机油中有水，则可能是缸套阻水圈损坏、气门室内壁或进气道内壁破裂漏水。（5）若以上检查无问题，则应检查水箱盖的蒸气阀，若冷却水从加水口处飞溅过多，说明蒸气阀密封不严，冷却水大量蒸发散失。
2.2 冷却液“开锅”后的处理
无论什么原因造成的冷却液“开锅”都不要继续行驶，也不要熄火。继续行驶或熄火会造成发动机冷却液高温降不下来，熄火后风扇不转，冷却液不循环，发动机自身风冷效果丧失。而持续的高温会造成气缸垫破损等故障。冷却液“开锅”后应将发动机散热器端朝向来风的方向，发动机保持怠速运转，利用风扇和冷却液循环将温度降下来。
冷却液“开锅”时严禁打开散热器盖。发动机冷却液过热报警装置报警的冷却液温度是110 ℃。现在的冷却液大都是由50%（质量分数）的乙二醇，50%（质量分数）的软水组成的。“开锅”时的冷却液温度是124 ℃。发动机冷却系统因处于密封状态，“开锅”时在散热器内会形成很高的压力，此时打开散热器盖，在剧烈膨胀的水蒸气的压力下，滚开的冷却液会喷溅得很高、很猛，容易将周围的人烫伤。
即使缺冷却液，也要等冷却液温度降到80 ℃左右时再补充冷却液。在温度没有降下来前，不要补充冷却液，更不要采取更换冷却液的方法或向发动机外壳泼水的方法强行冷却。因为激热激冷易使缸盖、气缸产生裂纹。
摘要：冷却系统能否正常工作，对发动机很重要。对冷却系统工作异常故障现象进行了分析，阐述了故障诊断与排除方法。
关键词：冷却系统；工作异常；故障现象
中图分类号：U472.43 文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.10.024
冷却系的功用是对发动机进行适当冷却，强制地将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度（一般为80～95 ℃）状态下工作，不致因过热而导致柴油机功率下降或机件损坏。如果冷却系统工作出现了异常，不能对高温零件进行及时的降温，这些零件可能因受热膨胀而破坏正常的配合间隙，或因润滑油高温失效而发生卡死、擦伤损坏等。因此，在发动机使用过程中，我们要注意观察冷却系统的工作是否正常，发现异常现象要及时查找原因，排除故障，以确保发动机正常工作。
1 发动机过热
发动机过热，是指发动机的温度超过正常的最高温度。
1.1 发动机温度过高的危害
（1）充气系数降低，混合气受热膨胀，充气量减少，导致发动机功率下降。（2）发动机各部件高温膨胀变形后，运动件的正常间隙被破坏，使磨损加剧，阻力加大，严重时会产生烧熔、卡滞等现象。（3）金属材料力学性能下降，造成零件变形及损坏。（4）润滑油膜受到破坏，机油黏度减小，造成润滑不良，加剧零件的磨损。（5）机油容易发生氧化，机油内抗氧化添加剂的有效工作温度为150 ℃以下，温度过高会加剧机油的氧化速度，使发动机内产生过多的积碳和污垢。（6）容易造成汽油机早燃和爆燃，燃烧室温度过高是早燃和爆燃的重要原因，尾气排放中NO超标。
1.2 发动机过热的原因
导致发动机过热的原因主要有两个方面，首先是冷却系统的散热能力下降，其次是发动机产生的热量增加。
导致冷却液散热能力下降的原因有：（1）冷却系统渗漏或水箱缺水。散热器芯管破裂，或放水开关损坏；水管、散热器的软管夹箍及接头松脱或损伤、橡胶软管损坏造成漏水；发动机缸体水套裂纹、砂眼漏水，缸盖密封圈损坏漏水，水泵轴密封磨坏漏水。（2）冷却液循环受阻。散热器芯子锈蚀堵塞，阻碍水的流动；节温器失效、卡死或堵塞，节温器不能正常开启；水泵性能变坏，热量就不能及时地传出来，造成柴油机过热。（3）冷却空气流动受阻。风扇皮带磨损或松动；风扇叶片弯曲；散热器护风罩位置不当；散热器被脏物或灰尘堵塞不透风。
导致发动机产生的热量过多的原因有：（1）喷油泵供油提前角度不对、或喷油器雾化质量差等，使燃油燃烧滞后，引起柴油机过热。（2）燃烧室及排气口积碳过多。发动机的燃烧室积碳多时会积存热量，引起冷却水温度过高。（3）发动机在超负荷下工作，冷却系热负荷增加，加之环境温度也较高时，冷却系热交换率变差（散热效果不良），使发动机温度过高。（4）柴油机表面覆盖了一层很厚的油泥等污物，严重影响散热。
1.3 过热故障诊断方法
行车中，发现发动机过热时，应先考虑可能是超负荷低速挡行驶时间过长，此时应停车休息，待发动机降温后再行驶。检查发动机有无漏水之处；再检查风扇皮带是否过松，检查水泵泵水情况。如上述检查未发现故障，用手指从水箱的加水口盖处触碰冷却水，感到水温温热，说明节温器主阀门关闭不严，使冷却水过早大循环。可将节温器取出，启动发动机。若水温恢复正常，说明节温器确已失效，要及时换装新节温器。用手触摸气缸体，感到冷热不均，可能是分水管不起分水作用或气缸体内生锈污垢过多。
2 冷却液“开锅”
冷却液“开锅”是指发动机水箱中的冷却液达到沸点，喷出大量的白色气体。
2.1 冷却液“开锅”故障原因
首先要看水箱内是否缺水，若水量不足，应加足冷却水故障即可排除。如果添加了冷却水，过一段时间又出现了“开锅”，应进行下列检查：
（1）用手触摸散热器，若水温表指示100 ℃左右，而散热器冰凉，说明散热器结冰（冬季出现）堵塞或被污泥杂质堵塞。（2）检查水泵是否漏水。可用一小木条伸入水泵泄水孔，若木条上有水，说明水泵水封不良漏水。（3）检查散热器、水管、放水开关等部位是否漏水。（4）拔出机油尺，若发现机油中有水，则可能是缸套阻水圈损坏、气门室内壁或进气道内壁破裂漏水。（5）若以上检查无问题，则应检查水箱盖的蒸气阀，若冷却水从加水口处飞溅过多，说明蒸气阀密封不严，冷却水大量蒸发散失。
2.2 冷却液“开锅”后的处理
无论什么原因造成的冷却液“开锅”都不要继续行驶，也不要熄火。继续行驶或熄火会造成发动机冷却液高温降不下来，熄火后风扇不转，冷却液不循环，发动机自身风冷效果丧失。而持续的高温会造成气缸垫破损等故障。冷却液“开锅”后应将发动机散热器端朝向来风的方向，发动机保持怠速运转，利用风扇和冷却液循环将温度降下来。
冷却液“开锅”时严禁打开散热器盖。发动机冷却液过热报警装置报警的冷却液温度是110 ℃。现在的冷却液大都是由50%（质量分数）的乙二醇，50%（质量分数）的软水组成的。“开锅”时的冷却液温度是124 ℃。发动机冷却系统因处于密封状态，“开锅”时在散热器内会形成很高的压力，此时打开散热器盖，在剧烈膨胀的水蒸气的压力下，滚开的冷却液会喷溅得很高、很猛，容易将周围的人烫伤。
即使缺冷却液，也要等冷却液温度降到80 ℃左右时再补充冷却液。在温度没有降下来前，不要补充冷却液，更不要采取更换冷却液的方法或向发动机外壳泼水的方法强行冷却。因为激热激冷易使缸盖、气缸产生裂纹。
