1 前言
柴油机作为动力源在国内商用车行业应用广泛，其特点是动力大、热效率高，在柴油机工作过程中需要冷却系统带走散发的热量，一旦冷却系统出现问题，柴油机会造成高温，严重的会损坏发动机。在冷却系统问题中除气不畅是引起故障的原因之一，整车在计算冷却系统是否满足柴油机散热量时，一般不会考虑气体的影响，但是整车在实际使用中，因冷却液加注会造成空气在冷却系统的零部件中有残留，因此整车在冷却系统布置中会增加除气的功能，保证其中的气体在冷却液循环过程中可以顺畅、快速的被排出。
整车在布置除气结构时一般会增加在副水箱上，或者为了降低成本，与水箱储水腔集成在一体，设计在水箱压力盖上，无论是哪种布置方式，除气点都要设计在整个冷却系统的最高点上，并且要保证除气管路要持续上行。
2 故障分析及解决
故障表现
某载货车在西南地区爬坡过程中出现发动机水温报警故障，检测故障时冷却液温度达到105℃以上，司机反映爬坡水温升高过程中风扇一直不能及时全转，更换水温传感器、皮带、风扇离合器、节温器均未解决问题，检查水箱、中冷器也未发现问题。将风扇离合器锁死，强制风扇保持全转状态，故障未再出现。
故障问题分析
风扇采用的普通硅油离合器，主要由感温圈、前盖、阀销总成、从动板、主动板、轴承、壳体、主动轴组成，通过硅油的填充和流出控制风扇的转速。
其工作原理是：当发动机水温上升，散热器端的冷却气流吹在感温圈上，使感温圈受热膨胀，带动阀销总成旋转一定角度，出油孔打开。在离心力的作用下，储油腔的硅油流进工作腔并迅速充满工作腔，在高粘度硅油剪切力的作用下，扭矩由主动板传递至前盖、壳体，风扇实现高速，这个过程称为 “啮合”。风扇转速稳定在最高速时的状态称为“全啮合”。当发动机水温下降，散热器端的气流温度也随之下降，感温圈收缩并带动阀销总成复位，出油孔关闭。在离心力的作用下硅油通过回油孔返回储油腔，工作腔内的硅油逐渐减少，主动板和前盖、壳体之间失去扭矩传递的介质，风扇转速下降，这个过程称为“分离”。风扇转速稳定在最低速时的状态称为“全分离”。
故障车辆使用的风扇离合器感温圈温度65℃-71℃，即气流温度65℃时离合器开始啮合，71℃时离合器全啮合，对应的发动机出水温度约为85℃-95℃。此故障中，发动机出水温度达到105℃以上，风扇离合器却一直未全啮合，检查、更换风扇离合器也未解决问题，因此判断故障点集中在通过散热器的高温气体使感温圈受热的过程中。
在车辆重现故障爬坡时，出水温度达到95℃以上（保证节温器全开）停车检查，水箱上、下水管温度感受有些异常，温差较大，怀疑冷却液在水箱中流动受阻。检查整车冷却系统布置，整车厂为了降低成本，取消了副水箱，整个冷却系统的最高点和除气功能都集中在了水箱压力盖上，压力盖的位置在水箱进水口的上方位置，外接一根橡胶管用于排气，由于生产工艺较差，除气管有很明显的打折，直接影响了气体的排出，受阻的气体聚积在压力盖及水箱进水口处。
至此故障的原因判断如下：车辆在爬坡过程中，发动机负荷增加，水温快速上升，在节温器全开、冷却液走水箱大循环时，冷却系统里的气体因除气管打折导致聚积在水箱压力盖及进水口处，阻碍了高温冷却液在水箱里的循环，水箱内部冷却液温度不能快速升高，减缓了通过水箱气体温度的升高，最终使得风扇离合器啮合的延后，造成水温高的故障。
故障整改及验证
对水箱压力盖及除气管进行优化改进，检查压力盖功能是否完好，将除气管恢复平顺，保证气体顺利的排出。整改后车辆重新爬坡试验，发动机出水温度在90℃-95℃之间时，风扇离合器全啮合，风扇达到全转。整个爬坡过程中，出水温度稳定在98℃左右，故障解除。
3 总结
冷却系统的除气功能的作用就是把系统中的气体快速的排出，使其不会影响冷却液正常的循环，保证冷却系统的正常运行，这是影响柴油机散热的一个细节因素。柴油机的散热是一个系统问题，包含了风扇、水箱、水泵、节温器等众多零部件的配合，影响冷却系统正常运行的因素很多，车辆在制造时的细节也是其中之一，就像本文中的案例，因生产工艺较差导致管路打折，最终影响到车辆在爬坡过程中出现水温高故障。类似的这种细节问题在平常工作时可能表现不出，但是在特定的路况，比如爬坡过程中可能就会导致故障的发生，因此在整车要正确布置冷却系统，生产制造时要严格执行设计、工艺流程。
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