2006-11-19 18:31 soc_1986
(轉貼)認識你車子的冷卻系統

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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。

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