● 冷卻系統(tǒng)工作原理
-- 傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)
☆ 水泵由曲軸帶動,依靠散熱器將熱量散去,但冷卻液循環(huán)不夠靈活。
水箱(散熱器)、水泵、風(fēng)扇、節(jié)溫器、暖風(fēng)水箱以及儲液罐是冷卻系統(tǒng)的主要部件。水泵是冷卻系統(tǒng)中相對核心的部件,在曲軸的帶動下,旋轉(zhuǎn)的水泵維持了冷卻液在體內(nèi)的循環(huán)(包括散熱器、發(fā)動機(jī)水道等),車頭的散熱器同樣重要,通過迎面而來的氣流和電子扇的作用將高溫的冷卻液所散發(fā)出的熱量吹走。節(jié)溫器和風(fēng)扇都是調(diào)溫裝置,值得一提的是,廠家大肆宣傳的進(jìn)氣格柵主動關(guān)閉系統(tǒng)其實并不是什么新鮮的裝備,以前大家把它稱之為百葉窗,只不過,那會的百葉窗并非電子控制,但起到的作用基本相同。
-- 針對渦輪增壓發(fā)動機(jī)改良的冷卻系統(tǒng)
☆ 采用兩套冷卻系統(tǒng),增設(shè)了電子水泵,對冷卻液的循環(huán)控制更為靈活。
渦輪增壓發(fā)動機(jī)的散熱也有特別的編排,除了利用中冷器降低增壓后的空氣溫度外,為了控制渦輪本身的溫度還特別開辟了一條冷卻液循環(huán)管路,而隨著發(fā)動機(jī)電子集成度越來越高,電子水泵的應(yīng)用也讓冷卻系統(tǒng)的工作變得更靈活,即便在熄火后,電子水泵也可以運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間,以將窩在渦輪增壓器內(nèi)部的熱量隨著冷卻液的循環(huán)散出去。但現(xiàn)在發(fā)動機(jī)所裝配的渦輪增壓器中的轉(zhuǎn)子軸承為浮油軸承,傳統(tǒng)軸承中的滾珠、滾子由機(jī)油替代,因此在發(fā)動機(jī)熄火后,浮油軸承就會失效,不但擔(dān)心磨損問題,在氣阻的作用下,旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片在短時間內(nèi)就會停止,但如果在高速行駛后立刻熄火,情況就不同了,過高的轉(zhuǎn)速很難讓渦輪葉片盡可能快的停下來,磨損在所難免,因此,建議大家還是要怠速一段時間后再熄火為妙。
-- 冷卻液
冷卻液從儲液罐倒入,發(fā)動機(jī)前置的家用型轎車大致需要3~4升左右的冷卻液,而對于一款發(fā)動機(jī)中置或者后置的車,由于它們?nèi)孕枰挥谲囶^的水箱來為冷卻系統(tǒng)散熱,所以,礙于整體布局,這些車所需要的冷卻液要比發(fā)動機(jī)前置的汽車至少多上一倍的量。
① 冷卻液的成分
☆ 濃度決定冷卻液的性能。
發(fā)動機(jī)冷卻液由乙二醇、防腐蝕添加劑、抗泡沫添加劑和水組成,其中,乙二醇是擴(kuò)大液體適應(yīng)溫度區(qū)間的核心成分,通過與水的融合,高濃度的冷卻液可在197℃至-60℃內(nèi)不沸騰、不結(jié)冰,不過,這樣的產(chǎn)品標(biāo)價更高,所以,廠家會根據(jù)地區(qū)以及使用情況的不同來調(diào)整冷卻液中乙二醇的添加比例。你也會發(fā)現(xiàn)不同品牌車型的所使用的冷卻液的顏色不同,有粉色的,還有藍(lán)色的等,這些都是著色劑締造的不同顏色效果,為的是在冷卻液發(fā)生泄漏時,可以更為醒目的被人所察覺,而顏色上的差異也會很醒目地區(qū)分出不同的產(chǎn)品,防止錯誤車主誤添加不適用愛車的產(chǎn)品。
② 不同品牌的冷卻液能相互勾兌嗎?
原則上是不建議不同品牌的冷卻液產(chǎn)品相互勾兌的,因為不同的廠家會使用不同的冷卻液配方,添加劑的添加比例也會不同,如果把這些不同的冷卻液相互混用,則有可能出現(xiàn)一些不可預(yù)知的化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而腐蝕管路接口處的密封橡膠圈造成密封不嚴(yán)導(dǎo)致漏水現(xiàn)顯的發(fā)生。
③ 為什么要定期更換冷卻液?
在車輛的保養(yǎng)手冊里,廠家會對冷卻液的更換周期做出說明,那么,冷卻液為什么要進(jìn)行更換呢?
在冷卻液中含有添加劑和抗泡沫添加劑,這些添加劑會在使用過程中逐漸地喪失應(yīng)有的功能,以至于無法對冷卻系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行很好的保護(hù),也就是說,在冷卻系統(tǒng)不發(fā)生泄漏的前提下,冷卻液對于溫度的控制基本不會變,但由于添加劑失效,特別是抗泡沫添加劑,在水泵葉輪的攪動下,會使冷卻液產(chǎn)生氣泡,這氣泡會大大削弱冷卻液的效果。所以,冷卻液最好能按期更換。
值得一提的是,當(dāng)冷卻液因滲漏等原因出現(xiàn)虧損時,有些車主為了圖省事或者應(yīng)急,直接向儲液罐里兌水,這是不提倡的行為,因為被稀釋后的冷卻液的沸點(diǎn)和冰點(diǎn)都會大大降低,所以,在條件允許的情況下,盡量填加原裝冷卻液,當(dāng)然,漏水還是要盡快檢修才妥當(dāng)。
-- 儲液罐
☆ 儲液罐可進(jìn)行自我膨脹以緩解系統(tǒng)內(nèi)壓力。
儲液罐的功能并不像你想象的那般單一,在密封的條件下它可以最大程度的維持冷卻系統(tǒng)內(nèi)部壓力。首先,儲液罐本身具有一定的韌性,在現(xiàn)有配件目錄上,這個配件被稱為膨脹灌,也就是說,當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)積聚了一定的壓力時,儲液罐通過自身的膨脹可起到減緩壓力的作用,你可能會擔(dān)心儲液罐會不會被撐爆,要知道,扣在儲液罐頭頂上的那個蓋也不簡單呢~在它的中心位置有個泄壓閥,如果壓力超出標(biāo)準(zhǔn)值,泄壓閥會率先被撐開,以保證各個部件的安全。
-- 僅僅是冷卻嗎?
☆ 通過節(jié)溫器的動作可以切換冷卻液的循環(huán)方式,而為了更好的對此進(jìn)行控制,節(jié)溫器的類型也出現(xiàn)了一些改變。
冷卻系統(tǒng)僅僅是為了冷卻嗎?在文章的前面提到“溫度過低,發(fā)動機(jī)的效率就會很低”,這點(diǎn)相信大家深有體會。特別是在冬天,早上你啟動發(fā)動機(jī)時,怠速的轉(zhuǎn)速會很高(不同的發(fā)動機(jī)因使用情況不同可能會相差較大,有些涼車怠速在1000~1200轉(zhuǎn)/分之間,而有些則會達(dá)到驚人的2000轉(zhuǎn)/分,如果涼車怠速過高,大多是節(jié)氣門處需要清洗了),隨著水溫的升高,怠速轉(zhuǎn)速會回落至正常數(shù)值,在此期間,對于自動擋車型來說,換擋點(diǎn)也有可能出現(xiàn)延遲,這些都算是涼車的“并發(fā)癥”。位于發(fā)動機(jī)后出水管座附近的水溫傳感器是重要的信號來源,由此傳出的信號將決定著發(fā)動機(jī)以什么樣的狀態(tài)工作。
讓發(fā)動機(jī)盡快達(dá)到最佳的工作狀態(tài)是很有必有的。此時,冷卻系統(tǒng)要做的就是給發(fā)動機(jī)“保溫”,節(jié)溫器在其中扮演了重要的角色,我們可以把它看作是一個“閥門”,通過閥門的開閉來切換冷卻液的循環(huán)路徑,在涼車狀態(tài)下,節(jié)溫器關(guān)閉,這相當(dāng)于切斷了冷卻液通往水箱(散熱器)的路,所以,在涼車狀態(tài)下水箱不參與冷卻系統(tǒng)的散熱工作。這就是我們常聽到“小循環(huán)”。
① 節(jié)溫器的工作原理?
傳統(tǒng)的節(jié)溫器依靠石蠟在不同溫度下的狀態(tài)變化來控制閥門的開閉。在水溫不高時,石蠟處于固態(tài),閥門在彈簧的作用下使散熱器被暫時剝離發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng),當(dāng)發(fā)動機(jī)達(dá)到最佳工作狀態(tài)時(水溫在90℃左右),石蠟會溶化成液體,在由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變的過程中,石蠟的體積也會發(fā)生變化,正是利用此物理特性,得以實現(xiàn)節(jié)溫器對整個冷卻系統(tǒng)的把控。
② 雙節(jié)溫器
該發(fā)動機(jī)引入了雙節(jié)溫器系統(tǒng),它們可以分別對缸體和缸蓋的溫度進(jìn)行控制。目的是讓缸蓋的溫度相對更低,從而降低進(jìn)氣溫度,提高了充氣效率。適當(dāng)?shù)奶岣吒左w的溫度,可以有效的降低曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)行時的摩擦損失。
③ 電控節(jié)溫器
相比于石蠟型節(jié)溫器,電控節(jié)溫器從結(jié)構(gòu)上來看,它會更穩(wěn)定些,而且在控制上也會更加的靈活。
其實無論節(jié)溫器的類型是什么樣,它們都是為了實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)在兩個循環(huán)方式間的相互切換,不過,有時候它并不是那么讓人省心。
-- 水溫傳感器
☆ 水溫傳感器是發(fā)動機(jī)電腦重要的信號來源,它也隨著發(fā)動機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)化著。
顧名思義,水溫傳感器的作用是檢測發(fā)動機(jī)水溫的變化,當(dāng)然,它還要把這一重要信息傳遞給發(fā)動機(jī)電腦(ECU),但你知道嗎?這個小玩意隨著發(fā)動機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展也完成了自己的進(jìn)化。
現(xiàn)在的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中只有一個水溫傳感器,它身兼兩職,一,監(jiān)測水溫并把信號傳給ECU,二,監(jiān)測水溫并把信號傳遞給儀表板,以實現(xiàn)水溫表的顯示及報警功能。在這之前,電噴發(fā)動機(jī)大多需要兩個水溫傳感器,以上提到的兩個功能由它們分別完成。時間再往前倒,坐我身邊的馮景毅認(rèn)為那是個偉大的時代,之所以偉大是因為化油器的出現(xiàn),看吧,這就是技術(shù)設(shè)計頻道同事的思路,的確有別于常人吧~在化油器發(fā)動機(jī)上只有一個水溫傳感器,它唯一的工作就是將信息反饋到儀表上。
① 水溫傳感器壞了發(fā)動機(jī)就“秀逗”了嗎?
一旦水溫傳感器失效,那么,ECU便無法獲得水溫這個重要的信號,不過,工程師在設(shè)計之初就給自己留了后路,這樣的做法是非常合理的,就像電腦的安全模式一樣,ECU也會啟動應(yīng)急預(yù)案,例如模擬出水溫信號,聽上去很復(fù)雜,似乎會涉及到大量的數(shù)據(jù)計算,其實很簡單,就是以不變應(yīng)萬變,它會在70℃~95℃間(不同車型設(shè)定也不同)調(diào)取適合的水溫數(shù)值所對應(yīng)的噴油、點(diǎn)火控制程序,而為了讓這個決定顯得不那么冒失,電子扇也會啟動,哪怕現(xiàn)階段發(fā)動機(jī)自身溫度并不高,不過,現(xiàn)在可管不了這么多了。
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