发布于 05-12 22:20:06
大家知道，汽车发动机是一种热能转换机器，它可以将燃料的化学能通过燃烧的方式释放出来，再转换为机械能。在这个过程中，燃料在发动机中燃烧，局部的最高温度可以高达2000°C，这个温度足以使绝大多数的金属熔化了。所以，为了避免高温损坏发动机，在发动机上设计了一套冷却系统，使发动机的温度保持在85°C~95°C之间。但是如果这套冷却系统出现了故障，不能给发动机提供冷却，燃料燃烧的高温会使发动机熔化吗？
答案是可能的。不过这种熔化，并不是大家想象的那样，整台发动机都熔化成液体了，而是在发动机内部的某些部位，发生了金属熔融的现象。这些部位主要有活塞-气缸壁、曲轴-轴瓦、气门-气门座圈。
1、活塞-气缸壁熔融
活塞-气缸壁与气缸盖共同组成了燃烧室，燃料在燃烧室中燃烧，放出大量的热，最高温度可以高达2000°C。所以为了冷却活塞-气缸壁，在气缸套的外面有循环流动的冷却水，活塞上的热量除了一部分通过活塞环传递给气缸壁之外，其余的热量通过机油散发掉了，这样就可以保持发动机温度恒定。
如果冷却系统有故障，不能给活塞-气缸壁散热，那么活塞-气缸壁的温度会迅速上升到几百甚至上千度。发动机活塞一般都是铝制的，铝的熔点只有660°C，所以在这样高的温度下，铝活塞的头部就会首先熔化，这就是所谓的“活塞化顶”；而活塞受热膨胀，与气缸壁之间的间隙消失，二者发生剧烈的摩擦，产生大量的热导致金属熔融，进而发生粘着磨损，将气缸壁上拉出很深的沟痕，这就是所谓的“拉缸”。应该说，绝大多数的发动机高温，首先发生金属熔融的部位就是活塞-气缸壁，绝大多数的发动机拉缸也都是由发动机高温导致的。
2、曲轴-轴瓦熔融
发动机的曲轴与主轴承、连杆轴承之间的间隙只有0.03~0.06mm，并且二者之间有高速的相对运动，所以需要良好的润滑与散热。这个部位的润滑与散热是由机油来完成的，机油在二者之间形成油膜，将二者隔离开来，形成液体润滑，并且在其中循环流动，大大降低摩擦阻力和摩擦热。
如果由于机油压力过低，或者发动机温度过高导致二者间隙消失，那么二者剧烈的摩擦会发出大量的热，直接导致曲轴与轴瓦上的金属发生熔融。由于轴瓦一般都是巴氏合金、钨锡合金，它的熔点较低，很容易熔化；而曲轴是钢铁制成的，虽然熔点较高，但是熔化的轴瓦会在曲轴轴颈表面拉出一道道沟痕，这就是所谓的“发动机化瓦”。这是非常严重的发动机机械事故，必须大修发动机才能解决，绝大多数的发动机化瓦都是由于缺机油、机油压力过低或者发动机温度过高导致的。
3、气门-气门座圈熔融
发动机燃烧后产生的高温废气（一般高达几百甚至上千摄氏度），需要从排气门排出，因此发动机的排气门需要承受极高的温度和良好的散热。为了加强散热，排气门采用中空注钠设计，用金属钠的低熔点来吸收热量；此外在排气门座圈周围有冷却水循环流动，将热量带走，避免排气门高温。
如果发动机冷却液不足，或者冷却液流动速度较慢，气门-气门座圈的温度会急剧上升，进而导致气门与气门座圈烧结在一起，并发生金属熔融，气门烧坏漏气；或者气门间隙过小，气门关闭不严，高温的废气高速流过气门，会导致气门烧蚀，这就是所谓的“发动机烧气门”。
“拉缸、化瓦、烧气门”是发动机高温导致内部金属熔化的主要故障，也是发动机最严重的机械故障，都需要大修发动机才能解决。所以维持发动机在合适的温度下工作是非常必要的，一般导致发动机高温的主要原因有冷却液缺失、水泵损坏、节温器损坏、水泵皮带断裂、水箱堵塞、水箱表面脏污、散热风扇故障、缺机油等。此外，在炎热的夏季，汽车长时间高负荷运转也会导致发动机高温，比如爬大坡、严重超载等。
