標題: [哈拉] 汽車規格表---認識汽車的冷卻系統 [列印本頁]
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ㄚㄚ 時間: 2005-10-25 08:35 AM 標題: 汽車規格表---認識汽車的冷卻系統
當車輛行駛時,引擎蓋冒出類似蒸氣的煙時,還會發出「嘰嘰」、「卡哩、卡哩」的爆震聲、異常聲音或是機油有燒焦臭味等的症狀時,多數的汽車駕駛人多會非常緊張而不知如何是好,如果選擇繼續行駛,溫度居高不下,造成引擎縮缸,到時悔不當初,含淚掏鈔票,欲哭無淚啊!此時若是能了解問題狀況,再作正確處理,車子就能繼續順利奔馳了。。
冷卻系統原理
引擎的冷卻系統的主要功能是調節引擎的工作溫度及避免引擎過熱,其作用就是將燃燒過程中未利用的熱量散發出去,讓引擎得在正常溫度下(約攝氏80~90度左右)才能使車輛各部分機件發揮應有的功能,這對於引擎的動力輸出,影響可是不小。
當啟動引擎時,要使引擎很快的熱起來,引擎的冷卻水走的是一條小循環路線,由水泵(水幫浦)將冷卻水從引擎體下汽缸水套導入,經汽缸蓋流回水泵繼續循環,但當車子在重負荷的操作情況時,引擎的工作溫度就會很快上升,這時冷卻水走的是大循環路線,冷卻水會流經節溫器(水龜),當冷卻水水溫升高時節溫器會自動打開,水溫降低時會關閉,在此打開與關閉的同時,冷卻水就通過這一條新的路線流過汽缸本體,對所有的汽缸都進行冷卻工作,這樣才能讓溫度已經上升的引擎維持在正常的工作溫度。
由於引擎一旦過冷運轉,很容易導致一些不需要的磨損,而且會造成汽油汽化不完全(混合汽霧化不良),水與淤泥也易凝積。而且引擎過熱時,不但會加速機件磨損,也容易引起爆震、燃料預燃、或引擎無力等現象。後果可是不能想像。汽車的冷卻系統依其操作方式可分為氣體冷卻(氣冷)及液體冷卻(水冷)兩種;氣冷式大多使用於機車,至於水冷式因其馬力較大、冷度均勻、噪音小的優點而常用於汽車上,但重量大、保養不易且機械損耗大也是其缺點。
冷卻系統的組成架構
汽車的冷卻系統乃是由汽缸、風扇、水箱、水箱蓋、節溫器與冷卻水共同組成:
◎汽缸由於現代引擎因轉速及馬力較大,溫度極高,因此目前汽缸皆改採壓力式強制循環方式進行冷卻散熱工作,另外汽缸內又有水幫浦(水泵)、汽缸蓋的水套來協助汽缸進行運作。
在汽缸內壁、燃燒室和排氣口附近,常常是大量熱能產生的地方,因此有水套這東西,藉由水套將熱能帶出,以免熱能累積過高,造成機件的損毀。由於這地方用久了常常會有金屬銹泥或水垢出現,所以為了防止水垢,造成水道阻塞,減少循環的冷卻水量,使冷卻效果大打折扣。所以應定期清洗引擎水套,添加防銹劑來防止銹垢、水垢生成。
冷卻水在冷卻系統中是不會自己流動的,因此要使冷卻水產生循環流動,熱水由主水箱的上方進入,冷卻後再由下方流出,將熱能帶至主水箱散熱,就有賴裝有輪葉的水幫浦(水泵)的功能來進行推動冷卻。相同的由於水泵常會有金屬銹泥出現,因此平時就應檢查冷卻水管及水泵驅動皮帶狀況,來防止冷卻系統鏽蝕。
◎風扇
有了水箱的出現,當然也要有流通的空氣配合才行,否則流經水箱的熱能要何去何從呢?在車輛行駛的過程中,一具引擎要過熱可說是易如反掌,所以在水箱旁裝個電風扇來散熱就變的很重要,因此風扇就變成汽缸與水箱間重要的工具之一。風扇通常裝於水幫浦(水泵)前端,由皮帶帶動,動力來源為曲軸,其功用是將空氣吸經水箱並吹向引擎,當冷卻水的溫度超過設限時,風扇開關將會打開,讓電流流通,使風扇開始運轉,藉以冷卻主水箱中的冷卻水,以降低水箱中的熱水溫度,同時使引擎本體及周圍的零件得到適當冷卻。
當然,風扇葉片為了減小因共振而引起的噪音,並提高風扇轉速。所以葉片的間隔通常不等,曲折角度也會有所不同。此外皮帶的鬆緊度也會影響冷卻系統的好壞,太鬆皮帶易打滑,風扇轉速不夠,無法達到冷卻效果,若太緊就會壓迫軸承而導致損壞。
◎水箱
又稱散熱器,分為主水箱及副水箱,是冷卻系統最重要的機件,由薄薄的金屬散熱片所組成。主水箱運作時,會將引擎內熱的冷卻液引導至水箱上方,再經由小水管往下流,利用水箱上的散熱片增加與空氣接觸的面積,再經由分水管流至水箱下方後經管路流回引擎,讓熱能以最快的速度散發出來,以達到冷卻的目的。而副水箱的作用則採用熱脹冷縮的原理,當冷卻系統的壓力升高時,副水箱會吸收從水箱蓋的閥門洩出的冷卻水,當壓力下降時,原先被排出至副水箱中的冷卻水將會再被吸入主水箱之中。
目前水箱的小水管為了更能抵抗震動,多採用可撓性橡度管剛性鐵管,不過很容易會腐爛或裂開,所以最好定期檢查與做好更換的工作。在保養上,在水箱中即應添加防銹劑(多兼具防凍功用)來防止銹垢生成,通常每行駛八千至一萬公里(或每半年)就要全面清洗水箱,更換清水,並添加新的防銹劑。車主在定期檢查時,若發現水面持續明顯下降或暖車時間縮短,這時就要檢查是否有漏水現象或感溫開關異常。因為水箱和副水箱是採連通管原理的設計,因此如非必要,請勿任意打開水箱上頭的壓力蓋,檢查時,只需打開副水箱檢查其刻度,如須加水則從副水箱注入即可,若水位處於刻度中央即表示正常,若偏低的話將水加入即可;
◎水箱蓋
可使冷卻系統的壓力提高,進而提高冷卻液的沸點,讓引擎工作溫度提高,熱效率也得以提升;除此之外,水箱蓋還有洩壓的功能,由於冷卻水的沸點提高,為避免汽缸壁因氣泡而無法接觸到冷卻水,產生過熱而使汽缸變形,所以當冷卻系統內的壓力過高時,水箱蓋上的限壓設計也會適時打開,讓壓力洩出,以避免過大的壓力造成冷卻系統的損害,如水管爆裂,導致漏水的現象。
現代大多數的汽車引擎多採用壓力式水箱蓋,因為加壓式的水箱蓋需要有更高的壓力,來提高水的沸點(攝氏一一○度至一二五度),水就不太容易沸騰,減少冷卻水流失,相對的就能提供引擎更高的散熱效果。
◎節溫器
Thermostat,也就是台語所說的「水龜」。節溫器的用途是用來控制引擎冷卻系統的大小循環,來防止引擎過冷,它可說是一個溫度開關。當冷卻水流經節溫器(水龜),此時冷卻水的溫度,會讓節溫器內的固態蠟因為到達熔點而變成液態,蠟一變成液態,就失去了對開關的壓力,於是節溫器就由閉路狀態變成通路狀態,在這同時,控制著冷卻水進入大循環的流量。所以有了節溫器,除了可以縮短引擎暖車時間,外,在寒冷的天候下也可以保持引擎所要求的工作溫度。這樣的結果對於油的損耗上有著相當正面的助益。
有部份車主因為車輛老舊、引擎散熱效果差而將調溫器拆下不用,這是錯誤的方法,原因熱車時不僅會造成油耗的增加,並且污染環境,另外,若是水箱的散熱效率很高,反而讓水溫降至太低,此時可能就會對於引擎的熱效能造成負面的影響。若是真的要對節溫器動手腳,最好的方法是更換較低溫開啟的節溫器,如此一來,除了可兼顧熱車的時間,也可以獲得較低且合理的最低引擎工作溫度使引擎的動力輸出較不易流失,否則,還是維持原狀最好。
◎冷卻水
要冷卻引擎當然要選擇好的冷卻水,而好的冷卻水最好是比熱值越大越好,也就是說,冷卻液吸收熱能的效率要高,導熱性則是越快越好,在吸收與釋放熱能的速度要快,並且要能夠符合安全性,也就是不會燃燒,無腐蝕性,吸熱性好,在冰點至沸點間的溫度下都能自由的循環的特性。更重要的是,取得容易且價格低廉。因此「水」就是綜合上述多項條件,最佳的冷卻水了。所以無論車輛的外型、性能如何改變,冷卻系統中水箱所裝的都是以「水」為主要考量。不過因為「水」在冷時易結冰、熱時會沸騰蒸發、會腐蝕金屬機件及造成水套的淤積結垢等種種缺點,因此壓力式水箱蓋、防凍劑、防銹劑等附屬產品便應然而生。
車主平時就要做好定期保養習慣,除了定期清洗引擎水套及水箱,來防止水垢外,每次添加的水應該以『清潔』為主要考量,最好是用純淨的蒸餾水以減少雜質,千萬別用地下水、河水、井水、自來水等會傷害水箱的水質,市面上當然也有市售的水箱水供車主選購,當在選擇這類冷卻水最好以稀釋過的最好。此外,車輛在行駛中或長途行車後,或是開車時發現水溫節節升高,若想要檢查水箱,千萬別急!先將車停在陰涼處,並打開引擎蓋讓其空轉五至十分鐘,等待引擎稍冷後才可開啟水箱蓋,否則可能會被噴出來的高溫熱水燙傷;若真的引擎溫度太高且非開啟不可,則應該用布沾水後覆在水箱蓋上,慢慢旋鬆,讓箱內由聲音及洩出的熱氣洩壓後,才可旋開水箱蓋加水。
開車的車主平時對愛車引擎的關心必定比別人多出一倍,其實每一部汽車,都設計有冷卻系統,來執行引擎散熱的工作,若能悉心照料,定期更換水箱水,讓在水箱裡頭流來流去的水,維護車子的正常行駛,車子也就不會常常發燒,進廠後送下場更加麻煩。
作者:
cen0317 時間: 2005-10-31 11:44 AM
恩~對我這剛購車的新手!受益無窮!謝啦~
作者:
sony1229 時間: 2005-11-4 09:05 AM
非常棒!!!
不過由於大部分的車主應該都是門外漢,保養也都是回原廠保養
不知道原廠是否有幫我們這些車主們
做到以上所需注意的事項
繡垢,水污的處理......