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柴油发动机水温过高问题浅析

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柴油发动机水温过高问题浅析

责任编辑:威尼斯人注册-官网??? 发布时间:2020-11-02 ??? 【

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,可依次采用冷机和热机排空法进行处理。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。


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