在内燃机车散热单节的冷却系统中，温控阀是调节冷却液循环路径的核心部件，其通过感知冷却液温度自动控制阀门开度，平衡散热效率与机车热需求。一旦温控阀失效，将打破冷却系统的热平衡，引发一系列连锁故障，严重时甚至导致机车停运。

温控阀常闭式失效（阀门卡死无法开启）会直接导致柴油机过热故障。正常工况下，当冷却液温度升至 82-88℃时，温控阀逐渐开启，引导高温冷却液流入散热单节降温；若阀门卡死在关闭状态，冷却液将始终处于 “小循环” 状态，无法进入散热单节进行热交换。随着柴油机持续运转，缸套、缸盖等部件的热量无法排出，冷却液温度会在 10-15 分钟内突破 100℃沸点，触发机车高温保护系统。此时仪表盘水温报警灯常亮，柴油机喷油泵会自动减少供油量，导致机车牵引力下降 30%-50%，无法维持额定速度运行。若未及时停机，高温还会使柴油机活塞环与缸套过度磨损，出现 “拉缸” 故障，维修成本可达数万元，且需停运 72 小时以上。

温控阀常开式失效（阀门无法关闭）则会造成柴油机冷启动困难与低负荷工况下的动力损耗。冬季或机车冷启动时，温控阀本应保持关闭，让冷却液在柴油机内部快速升温至最佳工作温度（65-75℃）；若阀门始终开启，冷却液会持续流经散热单节，导致升温时间延长至正常情况的 3-4 倍，部分北方地区冬季甚至出现冷却液无法达到工作温度的现象。低温状态下，柴油机燃油雾化不良，燃烧效率下降 15%-20%，不仅油耗增加，还会产生大量积碳附着在喷油嘴和活塞顶部，加剧部件磨损。同时，机油在低温下黏度增大，润滑效果变差，曲轴、凸轮轴等运动部件的摩擦阻力上升，长期运行会导致机油泵负荷过载，引发机油压力不足故障，进一步威胁柴油机润滑系统安全。

此外，温控阀失效还会破坏冷却系统压力平衡，引发散热单节管路泄漏与辅助部件故障。当温控阀卡死时，冷却液循环路径受阻，系统内压力会异常升高，超过散热单节管路的额定承压（通常为 0.3-0.5MPa）。此时，管路焊接处、橡胶密封件等薄弱部位易出现渗漏，冷却液泄漏量初期可能仅为 50-100mL/h，但随着压力波动，泄漏会逐渐扩大，最终导致冷却系统液位过低，触发低液位报警。若未及时补充冷却液，冷却水泵会因 “空转” 产生气蚀，叶轮磨损速率加快，300 小时内即可出现泵体损坏，进而导致冷却液循环彻底中断，柴油机陷入 “过热停机” 状态。

温控阀失效还会间接影响机车电气系统稳定性。散热单节配套的温度传感器会将异常温度信号传递给机车控制系统（ECU），若温控阀长期失效，ECU 会频繁触发保护机制，导致机车出现 “间歇性降功” 故障，表现为牵引力忽高忽低，严重影响行车安全。部分老旧机车还可能因温度信号紊乱，引发冷却风扇 “常转” 或 “不转” 问题：风扇常转会增加发电机负荷，导致蓄电池充电不足；风扇不转则进一步加剧散热单节热交换效率下降，形成 “故障叠加” 效应。