汽车上的水冷系统和风冷系统有什么不一样 细节告诉你
如果说发动机是汽车的动力心脏,那么冷却液为心脏运转提供了基础条件。我们都知道,宝宝在发烧时是需要用温水去擦拭颈部和四肢,并通过泡脚来促进血液循环,通过此物理方法来降温,让宝宝尽快康复。而汽车的冷却系统与之何其相似,同样是通过水来带走发动机的热量,这也是我们所熟知的水冷系统。但是在有些发动机上是见不到冷却液的,它又是通过什么方法达到降温效果的呢?带你了解不一样的汽车知识。
当发动机在高速运转时,它的燃烧温度可达2500摄氏度,这些热量不仅不能被利用,还会使与其接触的零部件受热膨胀,造成拉缸现象,轻则大修发动机,重则直接报废。这就需要将多余的热量释放出去,使发动机在一个健康的环境下工作,冷却系统也就在这样的一种情况下诞生了。我们先来说说水冷系统的组成及作用。首先是水泵,它包括一个叶轮,一个滑轮法兰和一个密封圈。
叶轮通过滑轮法兰由发动机皮带驱动,密封圈防止缸体内的冷却液流出。水箱作为一个热量交换器,会把发动机产生的多余热量排入大气中。在水箱上有一个进水口和出水口下方有一个排水塞用来更换防冻液,水箱盖用来密封加水口。节温器是一个调节冷却液的阀门,用来维持发动机的正常工作时候的温度,它主要由壳体、气缸、主阀门、主阀弹簧、旁通阀和四节弹簧组成。而我们在仪表上看到的水温信号就来自于水温传感器。同时,电子扇的转动,发动机的喷油与点火的时间有一部分也是来自于它。
在发动机缸盖和缸体之间靠一个气缸垫密封,防止冷却水道的冷却液流入缸内。下面我们再来说说这些配件是如何协同工作的。曲轴通过皮带带动叶轮转动并产生离心力,加压后的冷却液通过水管送入节温器壳体内。完整的冷却系统组成,分别是节温器、水箱、水箱电子扇、水箱下水管、水泵出水软管、水箱上水管,膨胀壶、小循环回水管、膨胀泄漏软管。在汽车刚启动或者温度低时旁通阀是打开状态,主阀门关闭,这时的冷却液是不经过水箱的,直接流回水泵形成一个冷却小循环。
这是因为发动机温度过低会使汽油雾化效果变差,燃烧效率降低,燃烧不完全,增加积碳层形成,进而降低动力输出增加油耗,这就需要让发动机快速升温,随着冷却液吸收发动机热量,水温急剧上升,在水温超过82摄氏度以上,节温器里的蜡质元件就会融化,这时主阀开始打开,冷却液经过上水管流入散热器中,经过降温后的冷却液从下水管流回水泵。当水温传感器检验测试到高温冷却液后,会给电控单元发起信号,从而控制电子扇开始工作。当防冻液从散热器流入到下方时,会在电子扇和自然风的作用下加快散热,这样从散热器中流出的低温防冻液途径下水管流入水泵,开始下一个冷却大循环。
由于冷却系统是处于密封状态,在液体加热时,通道中的压强也会增加,这就需要水箱盖来维持压力。它由一个带弹簧的阀门组成,当压强达到一定值后阀门被推开,冷却液流入膨胀壶中。这也就是为什么我们在加注防冻液的时候不能超过上刻线,要给膨胀湖留出一定的空间。在水箱内的高温防冻液温度被降低以后压力减小,水箱内会形成真空,膨胀壶内的防冻液会通过小循环回水管流回水箱,假如膨胀壶内防冻液超过承受极限,就会从膨胀泄漏软管排到外部。从这我们大家可以看出水冷系统是多么完美。那为何会出现风冷发动机呢?
这是因为在1927年以前都是用酒精来充当冷却液,但是它一蒸发易燃气味很重,给司机带来诸多不便。虽然在1927年以后出现了乙二醇被添加到防冻液中,解决了酒精的弊端,但是对于水的水垢和腐蚀性没能解决。还有就是冷却液技术不成熟,在夏天容易开锅,冬天也容易结冰,很多车企就采用了风冷系统。其实风冷系统的原理特别简单,就是在缸体周围设计诸多散热片,利用风扇来吹散发动机的热气达到降温目的。由于风冷发动机缸内不要设计水套,所以它的结构更紧凑。不过随着冷却剂添加成分的突破,再加上现在发动机性能慢慢的变好,压缩比要求慢慢的升高,风冷系统已经没办法满足。还有就是风冷发动机的散热片始终暴露在空气中,不管发动机是不是达到正常工作时候的温度,只要发动机温度高于环境和温度,就会一直散热,很难把温度控制在小范围内,低温启动时间过长,这也就导致风冷发动机成为历史。虽然它退出了汽车舞台,但是在另一种车上仍可见到,你有没有留意过呢?并且风冷发动机曾在一款车型上绽放过万丈光芒。在别的车企开始采用水冷时,他依然坚持风冷,并在国外二手车市场一经出现就会被疯抢,其售价可轻易超过年代更近的水冷车型。你知道是哪一款吗?