冷却系统严重泄漏或水量不足
发动机因冷却系统严重泄漏导致冷却液不足而发生的过热现象，可直接通过观察进行诊断并能顺利地排除故障。发动机因冷却系的容水量低于标准容量而过热的原因有2种：一是水垢过多。主要出现在长期用水做冷却液的发动机上，随着里程的增加，与冷却水接触的水套壁及散热管内的水垢将逐渐增厚，尤其是高温部分更甚，严重影响了散热器的散热效果。发动机作功产生的热量难于及时散去而产生过热。二是散热器被杂物堵塞。散热器内油泥、水垢、棉纱等杂物很多，将很多芯管堵塞，使散热器的实际容量远低于标准容量。清除发动机内杂物后，过热现象即可消失。
水泵工作异常
若行驶中指示放电或充电指示灯亮起而同时发动机又出现过热，一般为水泵皮带折断。若水泵皮带技术状况良好，张力合适，则可考虑水泵是否发生了故障，使冷却水循环中断而导致发动机过热。
节温器故障
此故障主要表现为节温器主阀门不能全开或节温器卡滞在大、小循环之间，另外还有节温器老化，密封不良使膨胀体泄漏等。这些故障均会造成发动机温度升高后冷却水大循环不畅，出现发动机过热现象。
点火不正确
发动机在使用中，随着时间的延长，机械磨损会逐步加剧，点火时刻有一个逐渐趋迟的现象，再加上有的驾驶人员总担心点火早会出现爆震，在调校时往往人为地推迟点火时间。点火过迟，燃烧气体与汽缸壁的接触时间过长，最终导致发动机过热。另外，分电器中的点火提前装置工作不良或失效，也会造成发动机点火过迟。
风扇离合器工作不良
对于装有硅油风扇离合器的汽车，若出现发动机过热，应检查水温在90～95℃时风扇能否达到全速。简易的检测方法是：在高温时让发动机熄火，用手拨动风扇，感觉费力为正常，否则，就需要进行检修。
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