連著幾篇,打雜小妹似乎都將重心擺在「動力改裝」區塊上頭啊!! 

這回,咱們得是要來替其他區塊衝衝篇數啦!!

 

汽車引擎工作時,燃燒室內混合氣的燃燒溫度可高達上千度。 (進氣→壓縮→做工→排氣)

這個燃燒所產生的熱能,在轉化的過程中,最好的狀態也只有1/3能變為有效的動力輸出。

其餘的2/3,不是跟著廢氣由排氣管排放至空氣中,就是得仰賴冷卻系統排除。

因此,如果不能立馬有效且快速的散發此熱量,等到累積相當程度後,勢必會造成汽油預燃爆震、破壞機油油膜使其喪失潤滑性、活塞等引擎內部機件過度膨脹進而阻礙轉等等等的不良現象。

如此一來,輕則減損馬力,嚴重的話還有可能傷到氣缸周邊零件啊!!

所以,【高溫可說是引擎的最大頭號敵人】

接下來,就讓打雜小妹稍稍來分享下【冷卻系統】的重要性吧!!

 

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打開引擎室,除了引擎本體與密密麻麻的線路之外,就屬由水箱出發的管路最為錯綜複雜,而這些水管也就是冷卻大任的擔當者啦!!

雖然它們並非創造動力的積極角色,但其影響力卻攸關引擎的性能表現及使用壽命。

就一般車用的水冷引擎來看,其散熱過程首先是由與機件相接觸的機油吸收熱量,然後再藉著水循環帶出,達到冷卻與恆定油溫的目的

所以,要使整體的工作溫度降低,咱們首先要做的就是從水冷的部分下手。

 

散熱部品改裝(LINE)  

水冷系統地作動,簡單來說是從正時皮帶或外部皮帶驅動水幫浦,使冷卻水能在氣缸的水道內流動帶走高溫,這個部分我們稱之為「小循環」。

接著,當水溫高到一定的程度時,位在引擎進水口,俗稱「水龜」的節溫氣便會打開,從下水管引進經水箱散熱後的冷卻水進行「大循環」動作。

此刻,假使溫度仍然居高不下,水箱風扇便會同時啟動強制散熱。

通常來說,原廠的冷卻系統在正常的範圍內,都能夠達到有效的降溫要求。

不過,若是因為外在氣候(氣溫)、交通環境擁擠、持續爬陡坡、激烈操駕或是引擎馬力經過大幅提升等等等等的其他因素,使得總和熱量超過其負擔時,那麼就一定會有引擎過熱的問題出現啊!!

如此看來,為獲得應有動力輸出及確保引擎的使用壽命,藉由強化冷卻系統以提升散熱效率已是開車族不可缺少的必修課程啦!!

 

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在整個冷卻系統中,基本上是由數個零件所構成滴。

從最中樞的水箱開始,接下來還包括散熱風扇、水管、水幫浦、節溫器等等的基本零件。

以上,也就是我們所要強化的部分啦!!

然而,傳導熱交換的媒介是冷卻水,咱們就從這個部份開始吧!! (現在才真正進入到主題不知道會不會被打的說.......)

 

IMG_0936  

水之所以能夠作為冷卻的介質,主要便是因為它是最容易大量取得的液體中,屬於比熱最高的一種。

而比熱高的優點就是吸熱快、散熱也快。

因此,能快速的將熱能吸收並很快的降溫。

可是相對於引擎發出的高熱,很容易就達到水的沸點(100度),進而導致汽化沸騰失去原有的能力。

所以通常會選擇與純水混合的「水箱精」。

冷卻系統加入水箱精有以下幾個特點:

1. 提高沸點:水的沸點只有100度,但是引擎的工作溫度常高於此,而冷卻水依但沸騰,將產生大量的空氣,導致冷卻水流失,直接影響到引擎的散熱。

因此,除了靠水箱蓋的壓力之外,加入適當濃度的水箱精也能有效提高冷卻水的沸點,使冷卻水不會因沸騰而流失。

2. 降低冰點:水的冰點約在0度,冷卻水一旦結冰,將因為體積的膨脹,導致冷卻系統結構損壞。

所以,加入適當濃度的水箱精亦也能有效降低冷卻水的冰點,避免冷卻水結冰。 (基本上這在台灣發生的機率不高)

3. 防鏽:冷卻系統中有很多零件是金屬材質,如引擎本體、汽缸蓋、水箱、水幫浦等等。

如沒有適當的防鏽,零件將容易因為生鏽而損壞,水道也會因為阻塞而導致散熱不良。

4. 清潔:由於添加冷卻水時並非使用純水,大多是使用自來水或地下水,而這些非純水的水質在遇熱後,通常會產生如同熱水瓶底部般的水垢。

這些水垢則會阻塞水箱內細小的散熱水道,因此在冷卻水中加入水箱精,也可減少水垢的產生。

5. 潤滑:冷卻水的流動是依靠水幫浦進行驅動的,所以水幫浦也需要潤滑,尤其是軸承與水封的部分。

如果沒有足夠的潤滑,將因過度的磨損而受損,水箱精則可以提供這裡所需的潤滑功能。

 

《打雜小妹小小補充》

如你(妳)本身長久以來並無添加水箱精的習慣,那麼~ 建議你(妳)仍舊維持這個習慣。

如上述所說,因為大多人並不會使用純水,多半都是使用自來水或地下水的關係,因此長久下來或多或少會有水垢產生。

然而這個水垢可能保護著原先零件有破損的地方。

正因水箱精具有清潔性,一旦將水垢清除後,反而可能會曝露出零件破損之處,屆時需要更換的零件可能更多喔!!

 

另,關於強化水箱蓋的部分,原廠製的壓力多為0.9~1.1kg,街道強化用的大多為1.3~1.5kg,競技專用的則會到達1.7kg。

一般來說,市售街車建議選擇「1.3kg」左右的型式就好,以免因壓力過大發生水箱龜裂或爆水管的情形。

 

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低溫水龜(LINE)  

俗稱「水龜」的節溫器,就位在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,水龜會關閉,以加快水溫提高,避免引擎長時間處於冷車狀態。

而當引擎到達工作溫度後,便會開啟進行小循環,以確保引擎工作溫度的恆定。

在整個冷卻系統中,負責冷卻水大小循環控制的節溫器,自然是改善水溫的一大關鍵點

能夠有效的將其作動溫度提前,必定對引擎散熱有著不小的助益,所以透過「低溫水龜」的改裝,也能提高冷卻效率。

 

 

風扇控制器(LINE)  

另亦可透過「風扇控制器」的改裝,來更加靈活設定風扇動作溫度,控制水箱風扇啟動與停止的時間點

再配合著低溫水龜一起運作,必定更能發揮整體散熱效果。

 

《打雜小妹小小補充》

現的風扇控制器設計,除了可以設定水箱風扇啟動與停止的時間之外,亦可同時監控「油溫」、「水溫」及「電壓」,可以說是CP值超高的小小改裝品啦!!

 

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基本上,上述所分享的改裝部品用來應付一般市售原廠車大致OK,不過如果遇到在動力方面有著大幅改裝的話,那~ 可能就不夠用啦!!

此時,就必須從負責冷熱交替的水箱上來著手囉!!

全鋁加大水箱(LINE)  

引擎對冷卻系統的要求除了散熱之外,更要能夠保持恆溫的特性。

如前頭咱們所提到的低溫水龜、風扇控制器等等改裝,也都是為了能有更好的恆溫性。

但真正能維持水溫恆定的零件,主要還是在於儲水的水箱啦!!

 

冷卻水恆溫性的提高,大方向即是建立在增加水箱的容量。

水箱的容量一旦加大,就等同於提升了熱容積,也就不容易讓溫度瞬間升高或降低。

因此,許多人在動力改裝的同時也會將「加大水箱」列入必改清單內啦!!

基本上,不論改裝哪種散熱部品,最終冷熱交換場所還是在水箱內

因此,透過改裝加大水箱可說是維持水溫恆定最有效且直接的方法。

【 加大水箱專訪篇→ http://nicalcheng.pixnet.net/blog/post/406846930 】

 

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除了水溫之外,別忘了最直接和引擎相接觸的就是機油啊!!

也因此,油溫勢必會比水溫高出一些些啦!!

一般來說,油溫大多介於90~115度之間,如是超過130度則就會失去原有的保護性。

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、氣密性等等等等。

所以在提升水冷效率的同時,經常拉轉的人或是馬力改裝幅度較大的車輛,都有必要在這方面加以強化。

而最簡單的方法就是改裝「機油冷卻器」啦!!

機油冷卻器(LINE)  

其尺寸大小通常是以排數多寡來做為區分,而排數便是計算其正面面積散熱排的數目。

機油冷卻器的目的在維持機油溫度的恆定,避免油溫過高導致油膜破裂,進而造成引擎機件異常磨損。

一般市售街車(改裝車)大約選擇13排至19排即可。

 

自排油冷卻器(LINE)  

另如是自排車的話,亦也可再加入「自排油冷卻器」的改裝。

畢竟現許多市售車都配置著CVT變速箱,裡頭有著無數的電子零件。而電子零件是最怕高溫的啦!!

因此,藉由自排油冷卻器的改裝來提升自排油的散熱效率,以確保變速箱的使用壽命及效能。

 

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電動幫浦式自排油冷卻器(LINE)  

打雜小妹在這要來個同場加映下啦!!

除了基礎型的機油冷卻器及自排油冷卻器,亦也有「電動幫浦式」的機油冷卻器及自排油冷卻器的改裝方式。

顧名思義,電動幫浦式的就是多了個電動幫浦啦!! (又在繞口令了.......)

其主要目的除了強制作動加速循環散熱效率之外,另也可穩定「油壓」。

對於動力愛好者來說,可確保在熱血駕駛的過程中動力持續不軟力喔!!

 

水箱消泡桶  

另一個同場加映-「消泡桶」。

如同打雜小妹最最最前頭所述,冷卻水的沸點為100度,即便是加了水箱精的冷卻水,其沸點大概也是提升個5~10度。

而因汽化沸騰的冷卻水會產生氣泡,進而失去原有的能力。

因此,消泡桶的目的顧名思義就在於消除引擎內部水道及水箱裡的氣泡,讓冷卻水能直接接觸金屬表面加以散熱,並加快冷卻水的流動速度

也許許多濱友們會對它感到些許陌生,不過,它可是存在已久的冷卻強化小物喔!!

且對於許多追求動力效能的濱友們來說,引擎室裡可都不會缺少這水道消泡桶的改裝小物呢!!

另像是水幫浦在轉動時多少也會產生些微量的小氣泡,因此許多歐洲原廠車早已將此列入標準配備啦!!

 

《後記》

總算是敲敲敲敲完了啊!! (累~)

對了,攏忘了「強化水管」的分享啦!!

基本上強化水管大多皆採用「矽膠」材質製成,因此不僅厚度較厚、耐熱溫度高,較不受熱漲冷縮影響而導致硬化或變形,其耐用度也較原廠水管高。

而如是改裝高壓強化水箱蓋或是加大水箱的話,會建議連同強化水管一併改裝喔!!

當然是避免日後發生爆水管的情形啦!!

 

別忘了,引擎運轉時會產生高熱,出力越高的引擎所產生的熱能越驚人。

因此,我們需要藉由強化冷卻系統來帶走引擎爆炸行程時所產生的高熱。

別只是一昧的追求動力改裝,卻忘了「散熱」的重要性。

即便馬力改的再大,散熱效率跟不上,動力性能無法百分百發揮,也是枉然的啊!!

不知不覺,文章似乎......... (有點點長)

在這~ 要感謝各位濱友們耐心的看到最後喔!!

打雜小妹收工囉!! (^^)

 

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低調的暴力美學(Driver驅動車業)

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