柴油发动机水温过高问题浅析

摘要：随着近年来柴油机技术的进步，特别是小型高速柴油机的新发展，柴油机在汽车上的应用越来越广泛。但在技术突破的同时产生的一些问题却不容忽视，其中柴油汽车在行驶过程中，发动机水温过高成为了一项致命问题。汽车在行驶过程中，发动机水温高过其正常工作温度，可能会导致突然熄火。在社会对安全行驶的关注度不断的提升下，研究柴油发动机冷却系统，制定柴油机水温过高问题专项解决方案。

关键词：柴油发动机；水温；冷却系统；空气

柴油机不需要点火系统，燃烧方式是压燃式。同时，柴油机燃油供给系统相对简单，因此柴油机的可靠性优于汽油机。由于爆燃的限制和柴油机自燃的需要，柴油机的压缩比很高，其热效率和经济性都优于汽油机。在相同功率下，柴油机扭矩大，最大功率转速低，适合于卡车的使用。近年来，一些先进的技术，如电子控制共轨直喷、涡轮增压、中冷等新的技术可以应用在小型柴油发动机上，柴油机的缺点得到了较好的解决，而在节能和二氧化碳排放上的优势，则是包括汽油机在内的所有热力发动机无法取代的，先进的小型高速柴油发动机，其排放已经达到欧洲Ⅲ号的标准，成为“绿色发动机”，而柴油汽车也将会更频繁的出现在汽车市场。

一、柴油发动机水冷却系统工作原理

当发动机运转时，水泵随之旋转促使冷却液强制循环，在发动机工作过程中，循环中的冷却液降低气缸体、气缸套、气缸盖等零部件温度。当冷却液温度上升过程中达不到节温器开启温度时，仅小循环工作，冷却液通过水循环管直接从水泵重新进入缸体。当冷却液温度上升至节温器开启温度时，石蜡开始融化，大循环开启，节温器阀门关闭旁通水路，高温冷却液从节温器流入散热器水室，经风扇空气流强制冷却，散失部分热量，温度已降冷却液留在散热器水室，经水泵在泵体重新参加冷却循环。

二、柴油发动机水温过高问题分析及措施制定

（一）问题分析

柴油发动机汽车正常驾驶过程中，发动机温度直线上升，超过正常的工作温度，水温报警灯闪烁，同时发动机限制扭矩输出。针对该问题现象，进行原因分析，排除非要因，从根源解决问题。根据冷却系统的工作原理，小循环在发动机工作运转时开始工作，因此故障原因锁定在大循环工作问题。考虑到目前市场所使用的柴油发动机冷却系统技术的成熟程度，排除风扇转速太低、大循环冷却性能不满足发动机的正常工作温度。从大循环的工作条件来看，影响大循环开启的两个因素为冷却液温度和节温器是否打开。根据柴油发动机工作过程中水温过高现象，排除冷却液温度达不到大循环开启温度。通过对节温器开启温度试验，节温器开启温度为78℃左右，在85℃左右时完全开启，而柴油发动机水温报警灯闪烁时温度约为100℃，由此可见，在发动机水温报警灯闪烁之前，节温器已经完全开启，大循环可以正常工作。综上所述，高温的冷却液并未与节温器直接接触，致使节温器无法达到开启温度，大循环无法开启，柴油发动机水温过高原因锁定为冷却系统存在空气，阻止高温的冷却液接触节温器。

（二）措施制定

发动机冷却系统为密闭系统，冷却系统内存在空气，主要有两个原因，原因一：冷却系统密封性不良，导致空气进入冷却系统；原因二：冷却液未进行真空加注或真空加注时空气进入。针对冷却系统密封性不良导致空气进入冷却系统，可对冷却系统所有卡箍螺栓进行复紧，然后用测压设备对冷却系统进行保压测试，规定时间内压力值不下降视为冷却系统密封性满足要求。

对冷却系统存在空气进行排空处理可分两步进行，第一步为“冷机排空法”：查找空气存在位置，根据发动机冷却系统冷却液循环路线可知，可通过检查以下几个部分确认空气存在位置：1.节温器位置放气螺栓孔；2.散热器泄气管；3.发动机泄气管。分别依次松开三个位置螺栓，检查是否有冷却液冒出，若有，证明该处无空气进入；若无，证明该处有空气进入，此时可用测压设备加压至冒出冷却液，保持测压设备压力值再紧固。排出此三处空气后，对冷却系统重新测压至满足密封性要求。第二步为“热机排空法”：拧开膨胀水箱盖，确保液位处于MAX与MIN中间值，然后汽车空挡原地保持发动机转速2500r/min（注意不超过3000r/min）至水温仪表中间值后保持，检查膨胀水箱液位，按照MAX与MIN标识线中间值进行适量增减。待出现以下现象时：

①散热器大风扇能够反复开启、停止；

②散热器进、出水管温度相差在10℃以内；

③风空调有热风；

④仪表水温处于或低于中间值；

⑤无水温报警灯闪亮。

可确认大循环正常开启，冷却系统内残余少量空气不再对大循环开启造成影响，此时拧紧膨胀水箱盖，防止冷机状态下，大量空气再次进入冷却系统。由于膨胀水箱盖带有一个双向阀或两个单向阀，当冷却系统工作时，压力增大至大于其标准最高压力时，膨胀水箱可向外排气出空气，当冷却系统停止工作时，工作压力减小至小于其标准最低压力时，膨胀水箱可向外吸入空气，保持冷却系统压力平衡，因此，膨胀水箱内可存在少量空气。

三、总结

柴油汽车在正常行驶过程中，由于冷却系统内存在空气导致大循环无法正常开启，可依次采用冷机和熱机排空法进行处理。虽然现在已有设备可对冷却系统进行真空加注，保证在加注过程中，避免空气进入冷却系统，但是不排除在使用过程中如热机状态下打开膨胀水箱盖、维修或是其他原因破坏冷却系统密封性，致使空气进入冷却系统，导致发动机水温过高，大循环无法正常打开的现象。而此时冷却系统的排空显得尤为重要。

参考文献：

[1]张金柱.现代发动机冷却系统的发展趋势[J].内燃机，2005.

[2]陈家瑞.汽车构造[M].机械工业出版社，2015.

[3]周晓飞.汽车发动机维修[M].化学工业出版社，2014.

推荐访问:水温 浅析 过高 柴油发动机