汽车发动机温度怎么防止高温

7.4　汽车在高温条件下的使用

在我国炎热的南方和夏季的西北高原，汽车往往由于发动机过热，使其动力性、经济性和行驶可行性变差。

7.4.1　汽车在高温条件下的使用特点

在我国炎热的南方和夏季的西北高原，由于气温高、辐射热强，汽车往往由于发动机过热，使其动力性、经济性和行驶可靠性变差，严重时会影响汽车正常行驶。

汽车在高温环境里，发动机冷却系的散热温差小，散热能力差，发动机容易过热。汽车发动机散热器的散热量Q可表示为

式中，Q为散热量;K为传热系数;S为散热器的散热面积;ΔT为散热器内外温度差。

当散热器一定时，K和S的数值变化不大，散热量Q主要取决于ΔT。在炎热的夏天，由于外界气温高，发动冷却液与大气温差变小，导致冷却系散热量变小，使发动机过热。

在高温条件下行驶的汽车，由于发动机过热，往往会出现下述问题。

1.发动机充气能力下降

气温越高，空气密度越小，发动机的实际进气量减少;由于发动机过热，发动机罩内温度更高，发动机充气能力降低。充气系数下降，造成发动机功率下降，使汽车行驶无力。另外，由于充气系数下降，混合气相对变浓，汽车废气中的有害物质(CO、HC、NO_X、碳烟)浓度增大，增加环境污染。

2.燃烧不正常

大气温度高，进入气缸的混合气温度也高，发动机整个工作循环的温度也高，而散热器的散热效率又低，使发动机处于过热状态，燃烧室内末端混合气接受热量多，加剧焰前反应，这就容易产生爆燃。另外，过热的发动机使积存于活塞顶部、燃烧室壁、气门顶部及火花塞上的积炭形成炽热点，易造成可燃混合气的早燃。这种不正常的燃烧，更加剧了发动机的过热现象，形成恶性循环。气缸体和缸盖易产生热变形甚至裂纹，较为常见的是烧坏气缸垫、气门及气门座。

3.机油变质

发动机的机油在高温、高压下工作时，使机油的抗氧化安定性变差，加剧了其热分解、氧化和聚合的过程。机油与燃烧不完全的产物、凝结的水蒸气以及进气中夹带的灰尘混合，引起机油变质。另外，由于机油温度高，黏度下降，使机油变稀，油性变差，机油压力降低，发动机零部件表面不易形成润滑油膜。同时，金属零件由于高温热膨胀较大，零件之间正常配合间隙变小。这些都加速机件磨损，严重影响发动机的使用寿命。

在我国西北高原，夏季炎热而干燥，空气中的灰尘很多。而湿热带的南方地区，空气中的水蒸气浓度大。这些灰尘和水蒸气通过进气系统或曲轴箱通风口等处进入发动机，污染机油。

4.零件磨损加剧

高温条件下使用的汽车，发动机在起动过程中的磨损减少，但是长时间行驶，特别是超载爬坡或高速行驶，机油温度高，黏度下降，油性变差，加速了零件磨损。

5.供油系产生气阻

气温越高，发动机罩内温度也就越高，越易出现气阻现象。供油系受热后，部分汽油蒸发成气体状态存在于油管及汽油泵中，不仅增加了汽油的流动阻力，同时由于气体的可压缩性，汽油泵出油管中的油蒸气随着汽油泵的脉动压力不断地被压缩和膨胀，破坏了汽油泵在吸油行程中所形成的真空度，造成发动机供油不足甚至中断，严重时形成供油系气阻。在炎热地区，特别是汽车满载爬坡或以低速长时间行驶时，更容易发生气阻。

6.点火系工作不正常

汽车在高温环境中行驶时，因点火线圈过热而使高压火花减弱，容易出现发动机高速断火现象。严重时会烧坏点火线圈。环境温度升高，蓄电池的电化学反应加快，电解液蒸发快，极板易损坏，同时易产生过充电现象，影响蓄电池的使用寿命。

7.汽车制动效能下降

汽车制动效能随着气温升高将有所下降。液压制动的汽车，制动液在高温下可能发生气阻现象。在频繁制动的情况下，制动液温度可达100℃以上，易导致皮碗膨胀，制动液气阻，致使制动效能下降，影响行车安全。

外界气温高，轮胎散热较慢，过热易使气压过高，引起轮胎爆胎。车速越快，轮胎产生的热量越大，更容易发生爆胎。

大气温度通过空气密度、空燃比和燃料蒸发等因素对发动机排气污染物产生复杂的影响。图7－15为环境温度变化时发动机排气中CO实际浓度的变化。HC、NO_X的浓度随气温变化情况与CO相同，受气温升高引起的混合气变化所支配，即气温升高，混合气变浓，HC浓度增大，而NO_X浓度则成山形曲线变化，在某一空燃比时达到最大值。

图7－15　CO浓度随气温变化的关系

7.4.2　提高在高温条件下汽车使用性能的主要措施

1.提高发动机冷却系的冷却强度

每种汽车的冷却系统只能适应一定的使用条件。我国幅员辽阔，从严寒的北方到炎热的南方，气候条件差异很大。在高温条件下使用时，需要在结构方面增大冷却系的冷却强度，主要措施是，增加风扇叶片数、直径或叶片角度;提高风扇转速;采用形状过渡圆滑的护风圈等;尽量使气流畅流、分布均匀、阻力小、没有热风回流现象以及散热器正面避免无风区，风扇对散热器的覆盖面积要大些。还可以采用通风良好的发动机罩、罩外吸气、冷却供油系等办法减小吸入空气及燃料温度的变化。

2.加强技术维护

加强冷却系的维护，清除水垢，保持冷却系良好的冷却效果。行车中勿使发动机过热。在发动机过热、散热器开锅时，应及时停车降温，且注意不要熄火，防止发动机内部过热而发生拉缸事故。

同铸铁和铝相比，水垢导热率很低，因此水垢会影响冷却系的散热强度。清除冷却系水垢可提高散热能力。此外，还应定期检查节温器的工作情况。

各总成和轮毂轴承换用夏季润滑油(脂)。

注意机油平面的检查，适当缩短换油周期。在灰尘大的地区，应加强空气滤清器的维护。在条件允许的情况下，对于在酷热天连续行驶的车辆，要加装机油散热器和选用优质机油。

在高温地区行驶的汽车，应适当调小充电电流，检查调整蓄电池电解液密度，保持液面高度和通气孔畅通。点火系的火花强度也会因气温升高，点火线圈发热而减弱，宜将点火线圈放在空气流通处。

大型载货汽车和大客车变速器和差速器的油温在高负荷连续行驶的条件下会逐渐升高，在炎热的夏季往往超过120℃，如图7－16所示。由于高温将引起传动系润滑油的早期变质，应适当缩短换油周期。滑脂在高温下易流失(熔点温度一般在70℃)。特别是对轮毂润滑的润滑脂要按规定周期进行检查和维护。

1－大气温度　2－差速器机油温度　3－变速器机油温度

图7－16　连续爬坡时传动系机油的温度

液压制动系的汽车，在经常制动情况下，制动液温度可达80℃～90℃，甚至到110℃。为了保证行车安全，应选用高沸点(不低于115℃～120℃)制动液。

3.防止气阻

防止气阻的措施是改善发动机的散热和通风，以及隔开供油系的受热部位。具体措施如下:

(1)行车中发生了气阻，可用湿布使汽油泵冷却或将汽车开到阴凉处，降温排除。

(2)改进汽油泵的结构，现代汽车汽油泵安装在燃油箱内、增加供油以及增设回油管路，均可有效地防治气阻。

(3)改变汽油泵的安装位置，由原来靠近排气管后侧处，移至排气管前面通风良好处，并在汽油泵与排气管之间加装一块隔热板，以防汽油泵受高温而影响正常工作。

(4)装用电动汽油泵。电动汽油泵具有结构简单、工作可靠、不受安装位置的限制(即可以远离热源装在汽车大梁外侧)、防止气阻产生的优点。

4.防止爆震

由于发动机爆震与发动机的进气温度有很大关系，可以改变进气方式，降低进气温度，防止爆震。例如，在夏季，东风EQ－1040型汽车满载拖挂行驶时，发动机罩下温度可达60℃。如果把空气滤清器原进气缝隙密闭，另开进气口，用连接管通至水箱侧支撑板处，在支撑板上开口，即改进成前吸式空气滤清器，使进气不受发动机热辐射的影响。试验表明:在汽车满载拖挂(汽车列车总质量为14t)上坡行驶(坡度8%)时，进气温度下降近10℃，减少爆震倾向。在使用中，可适当推迟点火时间，防止爆震。

5.防止轮胎爆破

轮胎的最高工作速度有统一规定，见表7－4。子午线轮胎胎侧注有速度符号。同一规格轮胎可能生产几种速度的产品，使用中不应超速行驶。

表7－4　轮胎速度符号表

汽车超载也是爆胎的重要原因之一。在炎热的夏季，地面温度高，轮胎因升温而使胎体强度下降。如果超载行驶，容易产生胎面脱胶和胎体爆破。轮胎的负荷能力是以速度为基础的，行驶速度提高，负荷能力应相应减少。轮胎负荷也有标记，例如桑塔纳2000型轿车的轮胎型号为195/60R1485H。其中H表示速度符号(210km/h)，负荷指数为85，相应地负荷为515kg。

轮胎气压与环境温度有关，胎侧上标注的气压是指常温下的轮胎气压。在汽车行驶过程中，轮胎气压随轮胎温度提高而相应增高。在检查轮胎气压时应注意:停驶后只有当胎里空气温度与环境温度平衡时所测得的轮胎气压才是较为准确的，仅凭轮胎外表温度来判断胎内空气温度是否冷却是不准确的。一般在炎热夏季应在4h以后测量轮胎气压，再根据需要进行补气。

6.注意车身维护

漆涂层和电镀层在湿热带地区试验结果表明，漆涂层的主要损坏是老化、褪色、失光、粉化、开裂和起泡等。电镀层的主要损坏是锈斑、脱皮以及锈蚀等。因此，在维修中，应注意喷漆前的除锈和采用耐腐蚀、耐磨性高的涂层，并加强外表养护作业。

高温、强烈的阳光、多尘和多雨均影响驾驶员的劳动强度、行车安全和乘客舒适性。应加装空调设备、遮阳板，或者加强驾驶室、车厢的通风和防漏雨。