工程机械发动机常见过热原因分析及解决措施

工程机械发动机常见过热原因分析及解决措施

宋健

徐州徐工铁路装备有限公司，江苏 徐州 221000

摘要：工程机械在正常施工时，发动机机体温度一般在80℃～90℃为正常值。当超过这一范围时，极有可能触发发动机过热报警（一般主机厂家设定是98℃），迫使施工中断，影响工程进度，更严重的结果就是机件磨损严重引发机械事故，造成财产损失。所以本文重点分析了导致发动机过热的常见原因，同时论述了对应的解决措施，以便帮助工程技术人员迅速有效地解决工程实际问题。

关键词：工程机械；发动机过热原因；解决措施

引言

发动机冷却系统的技术条件，对发动机的性能、燃油经济性和可靠性影响非常大。实验数据表明：当冷却水温度从90℃降至40℃时，燃料消耗增加约30%左右，功率降低约10%，材料侵蚀率将增加5倍；当冷却水温度从100℃升到120℃时，燃料消耗增加15%，功率降低约5%。因此，尽可能让发动机在任何工作条件下，保持最佳的冷却系统温度在90℃～105℃范围内，可使发动机工作正常，以延长使用寿命，保证工作效率。

1发动机冷却系统的作用

发动机冷却系统的功能是使运行中的发动机得到合适的冷却，并维持在最合适的温度下工作。在发动机运行期间，发动机燃烧室内瞬时最高温度可以达到2 800 K，换算成摄氏度为2 526.85 ℃（热力学温度T与摄氏温度t的关系是T=t+273.15）。因此，与高温燃气相接触的发动机各个部件受到强烈的加热，发动机内各部件在高温的作用下容易发生膨胀变形，导致发动机内部各个零部件的装配间隙变小，加剧各个零部件间的磨损。在这种情况下，各个零部件若得不到适当的冷却，发动机将会过热甚至发生拉缸抱轴的情况。但冷却过度也是有害的，过度冷却会造成发动机长时间在较低的工作温度下工作，发动机冷却液温度传感器传送给发动机控制单元的电压偏低，发动机控制单元加大喷油器的喷油脉宽，以暖机工况进行喷油，此时氧传感器不工作，这就会造成发动机工作不良、功率下降、燃油消耗增加、尾气排放超标等现象。发动机冷却系统既要阻止发动机温度过高，同时也要防止发动机温度过低。

2发动机过热现象的表现

针对排气管废气温度进行检测。一般来说，废气温度为400～ 500℃。废气温度超过700℃时，表示发动机温度过高。水箱的冷却水消耗量也可以检测。通常每小时消耗1.5公斤的冷却水，如果此数据超过2.5公斤，则表示发动机温度过高。检测发动机机油油温。在正常的条件下，油温在70 ～90℃范围内，若此参数通常超过95℃，可以判断发动机温度过高。检测柴油箱内柴油温度。在正常条件下，如果发动机正常工作一小时，柴油的温度超过环境温度20℃以上，可以判断发动机温度过高。水箱冷却液沸腾时间的检测，提供负载额定速度运行条件，室温环境下，冷却液通常20分钟左右沸腾，实际沸腾时间在15分钟内，可以判断发动机温度过高。

3发动机过热故障原因

（1）冷却液不足。膨胀水箱上都是有冷却液液位的刻度，一般要求冷却液在液位刻度线的中间位置，不能过多低于刻度线的下线，如果冷却液缺少太多，水循环不够，会导致发动机高温。（2）节温器损坏。正常来说发动机冷却液温度达到了节温器打开温度，但是因为节温器内石蜡的泄漏，弹簧就使阀门不能开启或者开启位置不足，导致冷却液不能进行大循环，影响发动机散热。（3）膨胀水箱的两根出气管不通畅或堵塞。正常在膨胀水箱的顶侧，有两根较细的水管，一根接在分水管上，一根接在水箱上水室上。假如这两根水管不通畅或堵塞的话，可能就会出现水温时低时高。（4）水泵叶轮的磨损或风扇皮带打滑。有些车主一年四季都用自来水作为防冻液使用，水泵的叶轮片被慢慢腐蚀变小，导致水泵的泵水能力减弱，严重影响冷却液的循环，造成发动机冷却液温度过高，还有可能是风扇皮带过松打滑造成水泵转速低泵水能力差，导致发动机高温。（5）水箱散热器有异物。水箱散热器可能被油泥、树叶、虫胶等杂物堵塞，导致进风量较少，使散热器冷却效果变差，引起发动机高温。（6）水管密封件损坏。当水管、接头、垫片等密封件有损坏时，漏入空气，导致发动机高温。（7）风扇过慢或不转。风扇过慢或不转导致水箱散热片冷却效果变差，导致水温过高。（8）油底壳油面低或缺油、机油冷却器流通不畅。使零件之间磨损加快，润滑效果下降，导致发动机高温。（9）进气温度过高。中冷器可能由于被杂物遮挡，使中冷器冷却效果下降，引起发动机高温。（10）ECU故障报警。水温、机油温、进气温度过高时，ECU会进入过热保护功能，限制发动机功率。

4发动机过热现象的危害

发动机温度不宜过高。温度过高可能会导致阀门关闭、阀门密封环拆除、活塞顶角燃烧、喷油器针阀卡死等。零件在高温下机械强度明显下降，容易损坏，寿命大大缩短，同时还会发生气缸盖翘曲变形（如缸盖翘曲变形），卡滞（如活塞膨胀卡死在缸套中），烧蚀（气门垫烧损）等故障。发动机过热会导致膨胀量不足，排气带延迟，速度减慢，功率下降，燃料消耗会增加。油温过高，变得模糊，油膜变薄，甚至变黑，润滑性能下降，运动零件表面磨损(例如汽缸、燃烧瓦等)加剧。

5工程机械发动机过热解决措施

5.1 超负荷工作

发动机在标定工况下运行工作时，其各大系统基本处于稳定状态，已经产生了大量热量。当发动机在长时间超负荷状态下运行时，各零部件的强度已达到或超过极限值，导致运转零部件出现弯曲或者扭曲变形，其内应力的循环突变将产生更多的热量，而对应冷却系统的冷却能力已经不能完全把发动机工作时所产生的热负荷带走，从而造成发动机本体温度持续升高，所以发动机长时间在超负荷状态下工作很容易过热。建议在减少工作负荷后，观察驾驶室发动机水温指示表变化情况。若水温有下降趋势，则可以判断发动机过热是由长时间超负荷工作引起的。同时要求驾驶员严格按照整机厂家操作手册进行操作，严禁长时间超负荷工作。

5.2膨胀水箱及冷却液量

检查发动机冷却液量是否充足，若不足必然会造成发动机过热，这就是发动机过热的最直接原因。冷却液不足，请检查是膨胀水箱是否有泄露、堵塞等现象。如有，请维修并补加适量冷却液；若没有泄露、堵塞，冷却液减少就是自然蒸发引起的，请定期观测并加注保持冷却液量。

5.3零部件松动、损坏及机油不足

检查节温器、风扇、连接件、水泵、发动机皮带、水管、气管、密封件、机油冷却器等相关零件是否松动或损坏。如有松动或损坏件请及时维修和更换，机油不足时及时补充； l

5.4散热器

由于工程机械的施工环境多样化，工作在多尘、泥泞等恶劣条件下，散热器芯部很容易被尘埃、泥土、杂草、虫类尸体所堵塞，造成进风阻力加大，从而散热不良，引发发动机过热。若有此类情况，可以在整车冷却后，使用与自来水压力相当的水枪从散热器出风面往进风面喷射，清除堵塞杂物。同时散热片由于运输或装配等引起机械损伤而变形粘贴在一起，也是散热器散热效果不佳的另一个原因。此时可以采用诸如“一”字型螺丝刀之类的工具拔开至原状，拨开时请注意不要损坏散热器。

结束语

综上所述，造成工程机械施工过程中发动机出现过热的原因是多方面的，包括人为使用、零部件损坏、冷却系统本身等因素。遇到此类问题时，参照文中所叙述的排查方法并妥善处理，一般能够较好地解决工程机械发动机过热的故障。

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