水冷发动机水温高故障分析

发动机在工作的过程中，缸体内部经过混合气体的燃烧推动活塞运转从而来产生动力。而直接与气缸内部接触的气缸盖，气门等部件温度就会很高，如果不及时得到冷却零部件有可能因温度过高而损坏，影响发动机正常工作。所以这些在高温区域内作业的零部件必须要得到合适的冷却，才能正常工作。根据冷却介质的不同，发动机冷却系统可以分为风冷和水冷，风冷却是将需要冷却的部件直接与大气接触进行冷却，水冷却是先将热量传递给冷却液，然后再散入大气中。由于水冷却系统的冷却均匀，传递热量快，汽车发动机多用水冷却系统。
1 水冷却系统的组成和工作过程
1.1 发动机水冷却系统的组成
水冷却系统一般是由散热器、水泵、水道、节温器、膨胀水箱、冷却风扇等组成。

图1 发动机水冷却系统的组成
散热器绝大多都放置在发动机的前端，通过增大冷却面积加快冷却效率。为了更好地将热量带走，在散热器后面装有冷却风扇配合散热器进行冷却，它的水管和散热片大多是用铝材料制成，同时散热片带波纹状，更好地提高冷却效率。
水泵是通过皮带与曲轴连接的，通过曲轴的运转带动水泵，从而使冷却液进行循环。根据工作条件的不同可以分为离心泵、旋涡泵和旋转容积泵等。
节温器是根据经过的冷却液温度高低来调节管路内的循环方式，当冷却液温度较低时，节温器内的石蜡呈固态，主阀门处于关闭状态，副阀门开启，冷却液此时进行的是小循环。温度升高时，石蜡逐渐熔化成液态，体积就会膨胀，推动主阀门开启，同时副阀门开始关闭，冷却液温度进一步升高到一定值时，主阀门*开启，副阀门也正好关闭小循环水路，此时冷却液全部经过散热器进行大循环。
膨胀水箱一般是圆形或者矩形，用于平衡循环系统内的冷却液容量。当冷却液温度升高时，系统中的冷却液容积就会增加，水冷却系统内的水压就会增高，多余的冷却液就会排进膨胀水箱。当系统降温时，膨胀水箱为系统补充冷却液，同时还起到稳定系统压力和排除管路内空气的作用。

图2 小循环
1.2 水冷却系统的工作过程
水冷却系统小循环。在冷却液的温度还没有达到节温器开启温度（78-80℃）时，节温器只开启了通往水泵的旁通管道，这时冷却液经水泵增加压力后流经水套壁，吸收热量之后流入气缸盖水套，同样是吸收热量之后流过节温器，然后再次回到水泵的旁通管道内，进行发动机的小循环冷却。水冷却系的小循环水流线路短，散热强度弱。
水冷却系统大循环。在冷却液经过发动机小循环吸热一段时间后，冷却液的温度不断上升，当流经节温器的冷却液的温度高于78℃时，节温器将打开通往散热器的通道，当温度继续升高到90℃时，通往散热器的通道*打开同时也关闭了小循环流经的旁通管道。此时冷却液经过节温器后进入散热器进水管，通过散热器的散热后从出水管流出返回水泵，进行发动机的大循环冷却。水冷却系的大循环水流线路长，散热强度强。当流经节温器的冷却液温度在78-90℃时，此时冷却液在进行小循环的时候一部分冷却液进行的是大循环。
2 发动机水温高故障分析
2.1 冷却液泄漏
水冷却系统在工作时应有足够的冷却液，如果冷却液不足会导致汽车在行驶时发动机会很快因过热而损坏。通常情况，蒸发仅是冷却液损失的一小部分，大部分是冷却液的渗漏流失。冷却液渗漏主要有两种形式：外渗和内渗。
外渗的主要原因可能为出水口或进水口接头接缝处破裂或冷却水管腐蚀破裂、松脱。内渗的主要原因有可能时气缸盖紧固螺栓松动或者因为垫片损坏，水套铸件产生裂纹等导致内渗。

图3 大循环
2.2 节温器失效
当节温器内的石蜡泄露或者内部的弹簧失效时，可能导致节温器无法打开、打开不*等情况，这样冷却系统内的冷却液就无法正常得到冷却，导致发动机水温高。
2.3 水泵损坏
当水泵密封圈密封不严或者老化等情况下，冷却液就会泄漏从而冷却液不足导致发动机水温高。另一种是当发动机通过皮带轮带动水泵运转时，会因为皮带轮打滑使水泵无法正常运作，就会产生因冷却液循环不充分而造成发动机水温高。
2.4 散热器损坏
散热器损坏一般可分为两种：散热器内部堵塞后导致大循环受阻，冷却不充分产生水温高现象。当冷却风扇或者温度传感器损坏时，冷却风扇无法接收温度传感器所传输的信号导致散热器无法快速冷却造成发动机水温高现象。
2.5 膨胀水箱压力影响
当排查节温器、散热器、水泵等无损坏，冷却液无泄漏时，可能是膨胀水箱盖子的压力过大导致。因为当管路内出现空气时会经冷却循环进入膨胀水箱从而液化或者通过膨胀水箱盖子排出循环系统（液化的只是少数空气），但当膨胀水箱盖子的压力过大时管路内的空气就无法排出，导致空气一直在管路内影响节温器的开启从而影响冷却液的冷却，产生水温高现象。
3 结语
发动机水冷却系统使发动机得到适度的冷却，从而保持发动机在适合的范围温度内工作。但当发动机冷却不足时活塞、气门等高速运动件容易变形，造成发动机无力，严重时，膨胀变形的活塞会拉伤气缸、曲轴轴瓦溶变而抱死曲轴等。水冷却系统即使出现再小的故障也可能在这样的区域造成灾难性的后果。所以汽车水冷却系统对汽车来说至关重要，只有掌握相关知识后，才能更好地将它应用到生产、生活当中。