愛車修養系列報導 冷卻系統強化入門

bmw5828

2012-11-27 14:27:02
引擎動力產生是壓縮爆炸後的熱能轉化成機械能而來，通常在這個轉換的過程中，最好狀態也只有1/3能量變為有效的動力輸出，其餘2/3則是剩餘熱量等待排除。如果這時不馬上有效率的散發此熱量，待其累積至相當程度之後，勢必會造成汽油預燃爆震、破壞機油油膜喪失潤滑性、活塞等機件過度膨脹阻礙運轉的不良現象，這樣一來輕則減損馬力，嚴重時還有可能損傷到汽缸週圍零件，因此高溫乃是引擎的最大敵人。

水冷系統的作動，大致是從正時皮帶或外加皮帶驅動水泵浦，使冷卻水能在汽缸的水套內流動帶走高溫（小循環）；接著當水溫高到一定程度時節溫器即會打開，從下水管引入經水箱散熱後的冷卻水行大循環動作；此刻假使溫度仍然高居不下，水箱風扇同時將隨之運轉以強制散熱。

就一般車用的水冷引擎設計來看，其散熱過程首先是由和機件相接觸的機油吸收熱量，然後再藉著水循環帶出達成冷卻與安定油溫的目的，所以進行整體溫度的降低，基本面就是要從水冷的部分下手。水冷系統的作動，大致是從正時皮帶或外加皮帶驅動水泵浦，使冷卻水能在汽缸的水套內流動帶走高溫（小循環）；接著當水溫高到一定程度時，位在引擎進水口、俗稱水龜的節溫器即會打開，從下水管引入經水箱散熱後的冷卻水行大循環動作；此刻假使溫度仍然高居不下，水箱風扇同時將隨之運轉以強制散熱。通常來說，原廠的冷卻系統在正常範圍內，都能夠達到有效的降溫要求，不過若因外在氣候酷熱、交通環境擁擠、持續爬陡坡、激烈操駕或者是引擎出力經過大幅提昇，使得總和熱量超過其負擔時，便一定會有過熱的問題出現。因此改裝車、性能狂、非亞熱帶規格的車型，均有必要在這方面做強化，藉此獲得應有的耐久性和動力輸出。

俗稱水龜的節溫器，就位於水箱水管與引擎內部水道間的入口處，當溫度未到達原廠設定值前，節溫器會關閉以加快水溫提高，避免引擎長時間處於冷車狀態，因此若能適度提早期開啟時機，就能讓改裝引擎早點開始進行冷熱交換。

水冷升級第一步
提高冷卻水沸點由前述的水冷運作型態觀之，要強化其能力也不外乎是自水泵浦、水龜、水箱、風扇等處著手，但這還是要視過熱的程度來決定改裝項目，不然加強過度導致水溫過低，亦容易因熱效率不足而發生積碳、耗油、磨損、發揮不出原有馬力的負面影響。水能夠做為冷卻的介質，主因便是它為容易大量取得的液體中，屬於比熱最高的一種。比熱高的優點是吸熱快、放熱也快，很快將熱能吸收並很快的降溫，可是相對於引擎發出的高熱，其先天的100℃沸點則很容易到達，進而因汽化沸騰失去原有能力，故水箱頂部必有一加壓蓋存在，利用密閉空間內溫度與壓力成正比的關係提高沸點，且水箱精中亦會加入提昇沸點的物質。所以加強散熱性的第一步，便是更換附硬式彈簧的高壓水箱蓋、使用性能佳的水箱精，藉此讓冷卻水有更恆定的表現。關於水箱蓋的部分，原廠製的壓力多為0.9∼1.1kg/c㎡，街道強化用的在1.3-1.5kg/c㎡之間，競技專用品則會到達1.7kg/c㎡ Over，建議讀者最好是選擇1.3kg/c㎡左右的型式，以免因壓力過大發生水箱龜裂、爆水管的情形。

目前市面上有一款名為風扇控制器的產品，可讓車主自己決定水箱風扇啟動的時機，以維持水箱水的恆定。

低溫水龜/風扇開關
小小零件效果絕佳在整個散熱系統中，負責冷卻水大小循環控制的節溫器，自然是改善水溫的另一大關鍵點，能夠有效將其作動溫度提前，必定對引擎散熱有不小的助益，所以透過低溫水龜的改裝，也能提高冷卻效率，但不建議將節溫器拆除，如此勢必將形成冷車時間拖長、噴油過濃甚至增壓上不去的弊病，並不適合運用在街道車上，只有長時間高轉運行產生極大熱量的賽車，才需拔除水龜增加水流速，藉此儘快帶走熱能。除了節溫器外，有些舊車上還設有負責控制水箱風扇啟動時機的風扇開關，假使能使用低溫開關，或是改裝所謂的風扇控制器，來更加靈活設定風扇動作溫度，配合低溫水龜一起運作，必然更能發揮整體散熱效果，。

水箱精能將冷卻水的沸點提昇至105∼115℃間，並防止水箱及引擎水道生鏽，還能適度潤滑水泵浦，抑制汽泡產生之功能，不過需與純水配合才能發揮效果，所以不能只用100％的水箱精，最好的濃度大約為30∼40％之間。

大容量水箱增加恆溫性
加大迎風面優先於增厚上述所提到改裝方法用來應付一般改裝車輛引擎沒有問題，不過如果遇到重度改裝或者換過引擎的大馬力車，可能就不夠用了，此時就必須從負責冷熱交換的水箱上來著手。引擎對冷卻系統的要求除散熱以外，更要能夠保持恆溫的特性，像前面提過的高壓水箱蓋、低溫水龜、低溫風扇開關等改裝，也都是為了能有更好的恆溫性，但真正維持水溫恆定的零件，主要還是在於儲水的水箱。冷卻水恆溫性的提高，大方向即是建立在增加水箱容量，水箱容量一旦加大，相形熱容積便得以提昇，也就不易讓溫度瞬間升高或降低，因此大馬力改裝車幾乎都會裝置大容量水箱。加大水箱的實施不外乎是從增加面積與厚度著手，不過礙於空間不允許的關係（會犧牲掉冷排），道路用車多半僅加厚水箱，但事實上加大迎風面應優先於增厚，以提高散熱排的總面積，畢竟水冷熱交換的對象還是來自於空氣。

不論更換哪些零件，最終的冷熱交換場所還是在水箱內，因此如果預算足夠的話，透過加大水箱才是維持水溫恆定的最好方法，水箱材質分成銅與鋁，兩者的價格與特性不同，選購時不妨多看看。

機油冷卻器尺寸
排數為考量目的直接和引擎機件相接觸的機油，工作溫度必然會較水溫高一些，為90∼115度之間（超過130度就會失去原有性能），雖然水溫變低相對機油溫度亦可隨之下降，但實際上油溫的表現比水溫更加重要，因為它還牽涉到潤滑性、油壓、氣密性等的確保，所以提昇水冷效率的同時，經常拉轉速的人或是馬力改較大的車輛，都有必要在這方面再加以強化。最簡單的方法就是加裝機油冷卻器，其尺寸大小，通常是以排數多寡做為區分，這個排數便是計算其正面橫散熱排的數目，規格自最小的7排到最大的50排不等。一般7排、10排的型式是給K-Car派的迷你車或自排油Cooler所用，2.0升以下的車種大約是適合13排到19排，再大的車款或高性能大馬力車至多也只要用到30排左右，超過則是專門對應機油泵浦強化過的賽車。

高性能引擎上都會配置機油冷卻器，目的在維持機油溫度的恆定，並且避免油溫過高導致油膜破裂，造成引擎機件異常磨損，至於改裝品的選擇則以排數來決定大小，一般改裝車大約選擇13排到19排即可。

轉載http://www.carnews.com/article.php?id=30454

atek945

PC水箱蓋壓力為何？建議選擇

can

atek945 發表於 2013-10-20 16:33
PC水箱蓋壓力為何？建議選擇

不用管，我很少看到PC水溫超過95度，常常都是8字頭...