水冷发动散热系统概述及故障成因

浅谈水冷发动散热系统概述及故障成因

[摘要]发动机冷却系统是发动机在炎热的夏季和长途高速行车时，保证发动机有稳定正常工作温度的重要装置，本文将水冷发动的散热系统的组成进行了详尽的剖析，并针对常见故障进行了分析、解决，有很强的实用、指导意义。

[关键词]水冷发动机、散热系统故障分析

中图分类号：th24文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）21-0000-01

炎炎夏日即将来临，发动机的散热将成为各位爱驾者最为关心的话题，作为汽车工程的专业人员，我将多年对汽车的了解针对冷却系统进行全面的剖析，希望能给大家夏季用车提供点帮助，同时也和同行们进行交流，如有不足请批评指正。

一、发动机水冷却系统的概述

1、系统组成及重要部件的工作原理

目前汽车发动机上基本都是采用强制循环式水冷却系统。系统组成有风扇（有的装有风扇离合器）、水泵、水套（在汽缸盖或汽缸体上制出的夹层空间）、散热器、百味窗、节温器、膨胀箱/储液罐、水管、水温表、和传感器（水温、液位）等。

●散热系统重要部件

冷却液

冷却液作为发动机散热的载体，在整个散热系统中起到举足轻重的作用。冷却液的品质好坏直接决定了散热系统的散热能力。

发动机冷却液的组成由乙二醇、防腐蚀剂、抗泡沫剂和水组成，乙二醇是扩大液体温度范围的重要成分，与水融合后，冷却液可在大约200℃至-60℃的范围内不沸腾，不结冰。冷却液浓度越高，其价格也越高，而实际上并非所有地方都需要用到浓度很高的冷却液。所以厂方在出厂时会根据不同地区的情况使用不同浓度的冷却液。冷却液的颜色各有不同，作用是当冷却液发生泄漏时能让人更容易察觉而添加的着色剂。

节温器

传统的节温器依靠石蜡在不同温度下的状态变化来控制阀门的开闭。在水温不高时，石蜡处于固态，阀门在弹簧的作用下使散热器被暂时剥离发动机冷却系统，当发动机达到最佳工作状态时（水温在90℃左右），石蜡会溶化成液体，在由固态向液态转变的过程中，石蜡的体积也会发生变化，正是利用此物理特性，得以实现节温器对整个冷却系统的把控。

现在越来越多的车辆使用更环保同时经济性能也更强的涡轮增压发动机。而更先进的发动机对于节温器的要求也更高。于是，电控节温器也随之出现。电控节温器相比石蜡型节温器来说，更加稳定，控制方面也更加灵活，将被大规模使用。

水温传感器

水温传感器是发动机电脑的重要信息来源，它实时的监测水温的变化，并传递给发动机电脑和仪表盘水温表。发动机电脑在采集到水温信息后对各种数据进行处理，并发送指令给电子风扇控制器、

喷油点火控制系统以及变速箱电脑，从而对发动机散热进行控制。

2、冷却系统和各组成部分的作用

冷却系统的作用在于对发动机适度冷却，使之正常的适宜的工作温度（80-90℃），保证发动有良好的动力性、经济性、和净化性，使零件的运动和磨损正常，确保发动工作在良好的工况下，延长发动的使用寿命。

水箱（散热器）负责将带有发动机高温的冷却液进行冷却；水泵的任务是让冷却液在整个散热系统中循环；风扇的运转利用环境温度直接吹向散热器，使得散热器内的高温冷却液得到冷却；节温器控制冷却液循环的状态；储液罐用来储存冷却液；暖风水箱为空调系统提供需要的热能。

冷却系统的各个部件配合运行，保证冷却系统的正常工作。

水冷式发动机的基本构造

二、水温过高故障的几种原因

1、水箱散热器脏

一般来说，水箱散热器都会被布置在车头位置。当车辆行驶时，灰尘、树叶、杂物很容易残积在散热器表面，阻塞散热叶片导致散热器性能下降。这种情况下，我们可以使用毛刷进行清理，也可以用高压气泵吹走散热器上的杂物即可。

2、节温器失效

石蜡型节温器由于设计原因，在长时间使用后很可能会不太稳定。可能造成水温过高或水温上升慢的情况。而对于夏季行车来说，

水温过高的危害明显要大于水温不足。所以普通的维修技师在遇到节温器故障时会索性把节温器拆除，这样冷却液始终可以保证充分循环，不会导致水温过高的情况发生。但另一个弊端就是冷车时水温上升会较慢。

3、散热风扇故障

在高速行驶时，车辆前进所产生的气流可以直接进入车头内的散热器水箱，从而带走热量，控制发动机温度。但是夏日炎炎的天气，遇上堵车，那就完全得靠散热风扇的工作来控制发动机水温了。一般来说，发动机的最佳工作温度在90℃左右，水温传感器采集到的温度达到90℃时，散热风扇开始工作，超过100℃是，散热风扇全力工作。此时若发动机风扇故障，那水温就只有不断地飙升。夏季在城市里驾驶，发动机散热风扇的作用举足轻重

4、发动机水道内部结垢

水冷发动机内部设计有发动机冷却液水道，冷却液在水道内循环，带走热量。此时，冷却液与发动机的热交换能力就是发动机散热能力的重要依靠。若加注了质量较低的冷却液，由于冷却液本身水的比例较高，加之防腐性能较弱，长期使用后会在发动机水道内壁形成水垢，影响冷却液与发动机的热交换，从而降低发动机的散热能力。

三、解决水温过高的措施

1、紧急处理

之前提到的都是水温过高的原因，那么一旦发生水温过高甚至开

锅的情况时，应该怎么办呢？大多数司机可能下意识的反应是刻关闭发动机。此时冷却液已经达到散热的极限，发动机的温度已无法控制。但突然关闭发动机会使得冷却液立即停止循环，过高的温度依旧会让发动机难以承受。此时，若能让发动机继续在怠速状态下运转，却能使得冷却液继续循环，从而继续为发动机降温。

2、“开锅”了，怎么办？

对于俗称的“开锅”，即发动机冷却液温度达到沸点，开始沸腾。此时千万不可拧开发动机储液罐！由于水蒸发后体积会大量增加，开锅后的散热系统内部压力很大，此时如果贸然拧开储液罐很可能会造成高温高压的冷却液瞬间喷出，造成严重后果！

3、辅助散热

为了配合让发动机更快降温，此时可以打开热空调。文章开头在介绍散热系统部件的时候提到的暖风水箱一般情况下的作用是为

车内热空调提供热源。而作为散热系统部件来说，此时他却可以作为辅助散热器来使用。热空调吹出的热气同样能帮助发动机降温。

4、吹哨

冷却液储液罐一般情况下是用来储存冷却液的，但当夏季高温发动机散热不佳而造成冷却液受热膨胀的时候，他的另一个作用就是泄压。冷却液储液罐的盖子上设有一个泄压阀，当冷却系统内压力过高到一定程度时，泄压阀会弹开，自动释放内部压力。此时我们可以听到内部压力空气被释放时用过泄压阀的声音，俗称“吹哨”。

5、冷却系统漏水