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1 # 中文車評論
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2 # 秋風談車
汽車發動機水溫在溫度高於0度以上的環境溫度中只需要段段幾分鐘就可以升高到一定溫度,等達到一定溫度後(發動機的最佳工作溫度,各種車型的最佳溫度都不一樣,基本在85~110度之間),就會不再升高。一直保持這個溫度不變的原因是因為發動機冷卻系統有一個非常科學的系統在起作用。
為什麼很短時間就可以讓溫度升高,這裡有一非常重要的小裝置學名叫“節溫器”,這個節溫器在發動機與水箱散熱器之間形成一個溫度控制的“斷路”,當發動機啟動後由於燃燒室的溫度迅速將周圍的溫度升高,也會將發動機水道內的冷卻液溫度加熱。(由於啟動前冷卻液溫度不夠,這個時候的節溫器將發動機與水箱散熱器之間是調節在“斷開”狀態)所以很快就可以將發動機水道內少量的冷卻液迅速加熱。當發動機溫度達到正常工作溫度時,這個時候節溫器就會開啟,讓發動機內的冷卻液與散熱器“接通”,一旦接通後就可以讓發動機的溫度降低。只到水箱散熱器與發動機溫度相同(都在發動機的工作溫度範圍之內)。
當節溫器完全開啟後,此刻發動機與水箱散熱器溫度已經完全達到正常工作溫度。發動機還在繼續做工加熱,這個時候另一個系統就開始工作併發揮作用。這個就是“水溫感應器”,當水溫感應器(正常都會安裝在發動機與水箱散熱器的高溫出水口處)感觸到水溫已經超過了正常工作溫度後就會開啟水箱散熱器的電子風扇來加速降溫(電子風扇一般兩個檔位,高速與低速,夏季溫度高的時候高速降溫可以聽到電子風扇的高速運轉聲音。)。當溫度降到工作溫度後水溫感應器就會指揮電子風扇停止降溫。就這樣不停迴圈來保證發動機水溫一直控制在固定範圍內。
我們平時在一個四季分明的環境中夏季水溫會明顯比冬季水溫上升的快。當節溫器沒有開啟之前的狀態稱為冷卻液的“小迴圈”,一旦節溫器開啟後並且恆定在一個溫度內稱為“大迴圈”。
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3 # 天和Auto
小迴圈&大迴圈
燃油動力汽車水溫的快速上升與高溫後的恆溫,依靠的正是冷卻系統的「兩路切換」,首先來了解一下冷卻系統的功能與結構特點。
1:燃油車裝備的發動機是內燃式熱機(下文簡稱發動機),這是一種可以將熱能轉化為機械能的機器。轉化的原理是透過噴射燃油並混合空氣送至發動機的燃燒室,透過壓縮衝程使空氣升溫蒸發液態燃油,之後透過火花塞以高壓電電出電弧引燃混合油氣。油氣的瞬間燃爆本質為化學反應,反應過程中分子的無規則劇烈運動會產生動能與極高的溫度;汽油的火焰溫度理論值為1200℃,壓燃試柴油機的火焰溫度高達1800℃。
2:如上所述,內燃式熱機的執行是依靠高熱能轉化為有效功,但是熱能並不會完全轉化為動力。因為發動機在執行中必然會因進排氣冷卻以及運動磨損消耗掉很多動力,其中各種冷卻損耗會非常誇張且會不間斷的進行冷卻。因為熱力學第二定律說明了熱能會從高溫環境或物體,無序的傳遞至低溫環境或物體;而發動機機體的溫度總不會達到火焰溫度的超高溫,所以這些金屬材料會不斷吸收熱能直至融化。
重點1:發動機機體絕不允許融化
內燃式熱機的結構非常複雜,活塞以極高頻率的往復運轉會與缸套產生物理接觸,為保證接觸運動狀態下的磨損可控,兩者的製造精度都會非常之高。而如果因高溫導致兩者融化變形,那麼在運動過程中很有可能造成活塞卡滯導致發動機總成報廢;所以將發動機溫度控制在某一個高溫標準則是穩定執行的基礎,這一標準需要滿足磨損程度的最小化,以及熱能轉化動能(熱效率)的最大化,普通代步車的溫度標準基本在85~120℃之間,實現溫度恆定的基礎則是冷卻系統,結構特點如下所示。
冷卻系統執行原理非常簡單,散熱水箱在車頭位置,位於中網(進氣格柵)的後部;車輛行駛中的自然風冷可以有效的為水箱散熱,同時風扇也會為水箱散熱。於是貯存大量冷卻液的水箱則等於全時被風冷降溫,箱體的溫度是足夠低的;那麼冷卻液在迴圈過程中達到發動機缸蓋的位置吸收了大量的熱,之後達到水箱後則會被低溫水箱吸收熱能實現降溫。溫度合理後再次迴圈至缸蓋則能吸收同樣的熱能,這種往復迴圈則能夠把發動機機體的溫度控制在恆定的標準範圍內,這就是內燃式發動機恆溫的原理。
說明:前置散熱風扇總會有兩個,啟動之後往往只有一個風扇運轉,這並不是故障。因為兩組風扇中只有一個在大迴圈時正常運轉,另一個備用風扇會在長途高負荷駕駛時發動機水溫超過預設值後參與散熱;日常短途代步一般不會啟用備用風扇,當然有一些車輛在開啟A/C開關用冷空調時也會啟用備用風扇,因為壓縮機會增加發動機的執行負荷。所以只有一個風扇運轉是正常現象,不用擔心。
重點2:大小迴圈的區分
上述內容為汽車發動機達到熱機狀態後的正常執行狀態,此時冷卻液會從缸蓋吸收大量的熱能,冷卻程度非常誇張並不是適合冷啟動階段使用。原因可參考第一節關於【過度冷卻】的描述,冷啟動時發動機機體以及冷卻液的溫度本就很低,如果用大迴圈冷卻則會吸收大量的熱能,造成只有少量的熱能可以轉化為動力,結果自然是汽車動力差的一塌糊塗。所以在冷啟動階段為了保證車輛的動力體驗合格,此時會將冷卻液調整為小迴圈狀態,結構特點參考下圖。
小迴圈只是讓冷卻液經過缸蓋,這一階段發動機機體的溫度會快速上升,高溫後能夠保證熱效率也就是動力的提升。同時少量冷卻液也會快速的升溫,高溫冷卻液會融化掉節溫器內的石蠟,石蠟逐漸膨脹擠壓並關閉小迴圈路徑,此時冷卻液整體的溫度會緩慢上升;直到石蠟被高溫作用到完全關閉小迴圈路徑,之後進入大迴圈時冷卻液與機體都已經達到了理想的高溫狀態,發動機則能夠以最佳熱效率體現效能與低油耗了。
總結:冷卻系統必須有兩組迴圈方式,否則發動機冷機和熱機狀態切換的速度會很慢,用車體驗與用車成本會大大提升。如環境溫度過低冷卻液很難切入大迴圈,如沒有小迴圈模式可想而知這些車會不會很好開了。
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4 # 汽車俱樂部6662
你的車行駛中,用風散熱汽車溫度,車跑的越快,車的水溫表溫度就越低,一般車型都這樣,你跑高速溫度比平常開車會低一些
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5 # 你好明天我叫幹不倒
在駐車情況下水箱風扇是不轉的,除非水箱裡溫度達到一定的溫度,而汽車在行駛過程中前面的中網可以讓風流進來幫水箱散熱
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6 # 水墨車事
汽車啟動後短時間內水溫可以上升到80-90℃,而長時間行駛後水溫並不會繼續上升。這是汽車冷卻系統的基本功能:讓發動機始終在適宜的溫度(90℃左右)工作。發動機也叫內燃機,混合氣在氣缸內燃燒爆炸做功推動活塞往復運動,因此燃燒室內溫度非常高,如果不能及時把熱量散發掉那麼發動機就會因為高溫而爆缸。多數發動機都採用下圖所示的水冷散熱系統:缸體周圍帶有散熱水道,水道內充滿冷卻液,冷卻液可以及時的吸收來自氣缸的熱量,原理就像燒鍋爐一樣。發動機相當於爐子,氣缸、氣缸蓋周圍的散熱水道就如同鍋爐的水套一樣:氣缸內的溫度被冷卻液吸收後,冷卻液也要及時的把溫度散出去才可以為發動機降溫,因此溫升後的冷卻液在水泵的作用下流到車前散熱器內(水箱)。冷卻液從散熱器上方注入,當冷卻液流到散熱器底部時會散發掉大部分熱量。溫度降下來的冷卻液又回到發動機散熱水道內繼續吸收來自氣缸的熱量,週而復始的迴圈下去發動機就實現散熱的目的。
但是發動機工作溫度並不是越低越好,最佳的溫度是90℃左右。怎麼能讓發動機水溫始終保持這個溫度呢?其實是透過節溫器來實現的:上圖中零部件C就是節溫器。節溫器裝在發動機上水管處,相當於一個閥門。水溫沒有上升到節溫器預設的開啟溫度時,相當於把閥門關閉了!這時候發動機水套內的冷卻液並不會迴圈到散熱器內,整個水路是閉合的因此發動機水套內少量的冷卻液溫升很快,這就是為什麼車輛在行駛初期溫度升高很快的原因。而一旦水溫上升到節溫器預定的開啟溫度那麼節溫器就會自動開啟,相當於上水管閥門被打開了,也叫大迴圈:節溫器開啟後,水套內的冷卻液在水泵的作用下流到散熱器內,熱量散發後繼續注入發動機水套內,冷卻液就這樣週而復始的迴圈,把來自氣缸的熱量遠遠不斷的“搬”走,使發動機始終在最適宜的溫度下工作。可以看出來,發動機水溫溫度控制是透過節溫器開合來實現的,水溫低節溫器處於閉合狀態,水溫高則處在開啟狀態。
我們看看節溫器實物圖:大部分節溫器都是石蠟式節溫器,平時石蠟呈固態,節溫器閥門處在關閉狀態。當溫度升高時節溫器內部的石蠟(8)融化體積增加,體積增加會壓迫橡膠管(4)收縮,橡膠管收縮的同時對推杆作用以向上的推力,推杆對閥門(1)有向下的反推力使主閥門開啟。主閥門開啟後來自發動機的冷卻液直接流到散熱器內,主閥門開啟的同時節溫器下方的旁通閥也會向下方移動把小迴圈管路封上(關閉),確保冷卻液不會走近路而影響散熱。這就是節溫器的原理,當節溫器出現故障時,汽車的水溫就得不到控制,要麼高溫要麼低溫。
節溫器始終處在開啟狀態時,發動機水溫始終不會上升到70-90℃,發動機時刻處在大迴圈狀態,熱量全部散發掉。當節溫器始終關閉時,那麼發動機就會出現高溫的現象,節溫器打不開發動機始終處在小迴圈狀態下工作,熱量積聚後不能夠及時散發掉因此發動機會出現高溫的現象。
如何測試節溫器好壞?最常見的辦法就是水煮。鍋內加水,放入溫度計,把節溫器放在鍋內加溫即可。水溫上升到節溫器預定溫度時,正常的節溫器會開啟,肉眼可以觀察到。如果開啟溫度過早或者過晚,或者乾脆不開啟則證明節溫器有問題,換新即可。
很多車型都採用了電子節溫器,看上去好像高大上其實原理仍然沒有改變。理論上透過溫度感測器+電磁閥執行器可以實現代替石蠟節溫器,但是實施起來比較麻煩,成本高,方案複雜穩定性差。,可靠性遠遠不如蠟式節溫器高。因此即使是電子式節溫器,也只是對傳統節溫器小改動而來,在節溫器上加裝了電熱塞(16w左右),控制電熱塞溫度就可以控制石蠟在固態或者液態之間變化。可以看出來最終的執行原件仍然是石蠟,與臘式節溫器工作工作原理一樣。只不過加了電熱塞以後節溫器控制精度更高,響應更快而已。
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7 # 愛車大家說
汽車水溫上升是由於發動機燒油產生的熱量。而達到一定溫度後溫度不再上升主要是散熱系統在起作用。
發動機執行時汽缸裡不斷在燃燒燃油,燃燒室燃燒瞬間最高溫度可達上千攝氏度。而汽缸壁、氣缸蓋、活塞、排氣門都是可以直接接觸到燃燒火焰的部位。而它們的另一面被冷卻液包裹降溫。所以發動機執行時高溫火焰讓這些部位升溫,熱量又傳遞給冷卻液。由於冷卻液沒達到設定溫度時都被節溫器堵在發動機內部進行迴圈,所以散熱損失小。冷卻液就能快速被加熱。
而發動機達到正常工作溫度後如果不加控制的話溫度還可以繼續上升,直到高溫讓發動機損壞。因此汽車都有散熱系統。當發動機溫度高於正常工作溫度時節溫器開啟,冷卻液沿著散熱管道來到位於車頭的散熱器,在這裡散熱風扇高速轉動,給冷卻液降溫。低溫的冷卻液再經過回水管道重新進入發動機,整體溫度就下降了。當水溫降到正常值時節溫器關閉,冷卻液再次被密封在發動機內部。
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8 # 汽車概況
發動機冷卻系統的作用
這是一個專業的問題,在燃油發動機剛剛問世時,肯定也沒有冷卻這麼一說,發動機透過燃燒大量的汽油,進而透過化學能轉化為機械能,但是發動機在工作的時候,會產生大量的熱量,如果熱量無法散失,發動機溫度特別高,按照當時的加工工藝,發動機是沒有辦法正常工作的,這時候,發動機冷卻系統逐漸推出,發動機冷卻系統可以為發動機降溫,保證發動機可以正常工作。
發動機大迴圈和小迴圈控制我們都知道,發動機工作效率和冷卻液溫度息息相關,為了始終使得發動機燃油效率處於最佳狀態,現在的發動機冷卻液溫度必須處於可控的狀態,一般情況下,我們最好使得發動機冷卻液溫度處於80~95℃之間。
為了保證發動機溫度在這個區間範圍工作,發動機冷卻系統專門設定了大迴圈和小迴圈,大迴圈是指冷卻液進入發動機, 然後流出到散熱器進行的迴圈,當發動機內部燃油溫度較高的時候,發動機冷卻液會在節溫器的控制下,自動進入大迴圈工作狀態,此時,冷卻液經過車輛散熱器散熱,冷卻液可以自動降溫;小迴圈是指冷卻液只在發動機缸套內部進行迴圈, 並不流經散熱器,如果發動機冷卻液溫度太低,此時,發動機冷卻系統會自動進入小迴圈狀態,發動機冷卻液會快速升溫。透過對發動機冷卻液冷卻系統合理控制,發動機燃油效率會始終處於比較經濟的狀態。
發動機冷卻系統工作狀態當我們的車輛在正常行駛過程中,冷卻液溫度並不是一個穩定的值,而是一個固定的範圍,這個範圍可以促使發動機燃油效率始終處於比較經濟的狀態,發動機冷卻液溫度的控制則是透過大小迴圈進行。
至於題主所說的,車輛在冷啟動的時候,發動機冷卻液溫度在幾分鐘之內,就可以快速上升,完全是因為,在冷啟動時,發動機冷卻系統完全進入小迴圈模式,發動機冷卻液直接在缸套內部迴圈,此時,冷卻液可以快速升溫。但是溫度升高到一定值時,大迴圈開啟,冷卻液會進入溫度下降狀態,就這樣,發動機冷卻液溫度在大迴圈和小迴圈之間切換過程中可以進行最為精準的控制。
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9 # 廣西啊權
難道你不知道還有個冷卻系統嗎的東西嗎?溫度高了就給他冷下來了,冷到設定溫度就不冷了,然後再高再冷,如此迴圈,保證恆溫,
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10 # 郭子聊車
對於經常開車的人,都知道在開車途中要留意儀表盤上的水溫指示,以便及時掌握愛車在執行時散熱系統是否工作正常。現在大多數車輛在儀表上都設計了水溫表,既使沒設計水溫表的車輛,在儀表上也設有水位過低指示燈及水溫過高指示燈。
汽車水溫通俗理解就是,指發動機執行時散熱系統內冷卻液的溫度。在正常情況下,散熱系統的水迴圈是分小迴圈和大迴圈兩個時段進行的。
小迴圈是指發動機剛執行時,由於冷卻液溫度低還未達到節溫器所設定的開啟溫度,此時節溫器處於完全關閉狀態;小迴圈為:冷卻液→水泵→缸體水道→暖風水箱→缸體水道→水泵,如此往復迴圈,這也是汽車水溫為什麼幾分鐘就能升溫的原因。
大迴圈是指發動機執行時,由於冷卻液溫度不斷上升,當溫度到達節溫器所設定開啟溫度範圍時,此時節溫器完全開啟;大迴圈為:冷卻液→水泵→缸體水道→節溫器→上水管→水箱→下水管→水泵,如此往復迴圈散熱,同時小迴圈也在同步執行。
在大迴圈過程中又分兩個階段:
①當車輛中高速執行時,由於水箱在迎頭風的作用下,散熱效果不亞於電子扇;此時在車輛不開空調的情況下,水溫基本上達不到電子扇開啟的溫度。特別是在冬季外界氣溫低時,車輛在中高速行駛時,水溫低於節溫器開啟溫度後,節溫器關閉,散熱系統再次進行小迴圈模式,從而保障發動機正常溫度以及車內暖風接近於恆溫執行。
②當水溫高於溫控開關所設定溫度時,電子扇控制線路閉合,散熱風扇開啟執行模式輻助水箱散熱;當溫度低於溫控開關所設定溫度時,電子扇停止運轉,從而有效控制發動機散熱系統的溫度在規定的範圍內。
這就是汽車長時間開車而水溫不怎麼再升高的緣故。
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11 # 高原紅阿力
汽車水溫散熱的原理 是在散熱系統正常的情況下執行如下組成:1.水溫表 2.節溫器 3.水溫感測器 4.水泵 (高階車還帶有電子水泵) 5.各個水管 6.暖水箱(在車內工作臺中下方)7.散熱器(水箱) 8.膨脹水壺(簡稱副水壺)9.散熱器風扇 等組成。剛啟動車節溫器沒開啟時,水溫是小迴圈升溫較快,待水溫達到正常溫度時 節溫器開啟便是大迴圈,這時各個部件介入正常工作:如水溫感測器檢測到一定的溫度在98度左右該為冷卻液散熱,透過發動機電腦,電腦資訊傳遞給執行器散熱風扇變開始工作運轉(講到這時發動機在運轉時散熱風扇處不要用手輕易的去觸碰以免造成手受傷)。等水溫降下來時散熱風扇停止,就是這樣的迴圈便是作者講到的水溫升高後過段時間不會在升高。
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12 # 青年0宋0
很榮幸回答您的問題,據我所知汽車冷車啟動以後水溫沒到設定值以前冷卻系統節溫器是處於關閉狀態,水溫只會走發動機小迴圈,長時間開車水溫到了一定界限就會走大迴圈,節溫器開啟,水到水箱,冷卻風扇就會運轉,始終保持正常水溫。就法系車來說,水溫到底93度風扇就會運轉。謝謝!
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13 # 汽車機械事故鑑定
這個問題先要了解汽車發動機的構造。現在汽車發動機屬內燃機。不管用什麼燃料燃燒,(汽柴油,乙醇,天燃氣等等),由於缸內燃燒勢必產生大量熱量。
而發動機缸套活塞如果溫度過高肯定會損壞的。那麼,設計者就利用水來降溫。一般發動機水溫控制在100℃以內,此時燃油燃燒最完全,做功最大。油耗最低了。超過100℃就是通常所說的開鍋。
為了使發動機快速升溫至工作溫度,但又不開鍋,設計者設計了水迴圈系統。其中包括水箱,水泵,風扇,節溫器等零部件。
當冷車發動時,為使發動機快速升溫,此時節溫器關閉只是小迴圈,幾分鐘後,隨著發動機溫度升高,節溫器熱敏電阻逐步開啟,走大迴圈,此時水泵把發動機內的水與水箱水迴圈,保持發動機正常水溫。如果過高,水扇會工作帶走水箱部分溫度。這就是為什麼發動機水溫幾分鐘升高後,而不再增高的原因。
另外,為快速升溫,還設計了怠速提升閥,當水溫未起來時,自動提高發動機轉速,當溫度正常後,轉速自動降低。
老司機都知道,原來老汽車沒有裝節溫器時,發動機溫度,特別是冬季很難升高,而現在汽車水溫升溫很快其實就是節溫器的作用。
正是由於節溫器,水箱,風扇,水泵等調節作用,使汽車發動機處於所需的工作溫度。如果這些東西損壞,會導致水溫要麼過低,要麼過高。
明白了吧?
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14 # 哥哥的漫畫
汽車在早上啟動的時候,發動機轉速會比平常的時候要高個一兩百轉,這樣就能達到快速升溫的目的。而車輛在行駛的過程中,除了自然的風會對水箱裡的水進行冷卻之外,水箱的外面或裡面是會有一個冷卻風扇來對水溫進行一個快速冷卻的,簡單來說就是當水溫到達一定的溫度(90℃)左右,水泵工作,出水室(節溫器)會使閥門開啟將發動機中的熱水流進水箱使溫度不高的防凍液再次流進發動機從而達到冷卻效果,這就是為什麼在行駛過程中水溫不會太高的原因。
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15 # Aa幸運王子
車輛啟動後防凍液溫度迅速上升,指標到達中央位置後,熱交換平衡防凍液溫度不再上升,一般來說溫度達到中間位置時起步最佳,這也是為什麼車輛起步之前要熱車的原因之一。
汽車發動機正常運轉時需要一定的工作溫度,過高或過低都不利於發動機的正常運轉以及效能發揮。
冷卻系統的作用是保持發動機在最有利的溫度範圍內工作,以提高發動機的功率,減少發動機磨損和燃料消耗。溫度過高或過低都會給發動機的工作帶來不利的影響。
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16 # 老侯解車
這個問題有很多人回答了,本來我就不想回答了。但是我看了一下下面的回答,感覺很多人沒有把這個問題說清楚,特別是發動機冷卻強度的調節,只說了其中的一小部分。下面我來詳細的給大家說一說發動機冷卻系統是如何工作的,冷卻強度又是如何調節的,是如何讓發動機既能快速升溫、又能長期保持穩定的溫度。
汽車上所使用的發動機是一種內燃機,它的本質是一種能量轉化工具,即把燃料(汽油、柴油、乙醇、天然氣等)的化學能轉化為機械能。但是這個轉化過程並不是一步就能完成的,而是首先把燃料燃燒,把燃料內部儲存的化學能以熱能的形式釋放出來,然後熱能再推動發動機的曲柄連桿機構旋轉做功,轉化為機械能對外輸出。大家都知道,推動汽車行駛的是機械能而不是熱能,所以燃料的化學能轉化為熱能再轉化為機械能就是內燃機的基本工作原理。
那麼燃料燃燒後釋放出的熱能能完全轉化為機械能嗎?答案是不能,所有的能量轉換過程都必然伴隨著能量的損失。對於汽車發動機來說,轉化的效率還相當的低(通常把這個轉換效率稱為發動機熱效率)。對於汽油機而言,現在最先進的汽油機最高熱效率也只有41%,也就是說,汽油機燃燒1kg的汽油所產生的熱量,最多隻有41%的熱量轉化為機械能用來推動汽車行駛,其餘的熱量都白白浪費掉了;而我們在日常行駛中,發動機的平均熱效率也就在30%左右。對於柴油機而言,熱效率能稍高一些,最高可以達到45%左右,日常行駛平均可以達到35%左右,這也是柴油車油耗更低、經濟性更好的原因之一,所以很多特別注重經濟性的卡車都使用柴油機,在歐洲很多乘用車也使用柴油機,這是與中國最大的不同。
那麼燃料燃燒後多餘的熱量哪兒去了呢?這些熱量一小部分用來保持發動機正常的工作溫度,其餘的都需要散發到周圍的空氣中去,這就是汽車在夏季成為一個個“熱島”的主要原因。那麼如何讓發動機在任何工況下都能保持正常的溫度,並且快速有效的將多餘的熱量散發到空氣中,這就是發動機冷卻系統的功勞了。
首先來看看發動機的正常工作溫度是怎麼回事。發動機在工作時,燃燒室內的最高溫度可以達到2000°C,而環境溫度一般在-30°~30°C之間,那麼該如何平衡這種溫度差呢?工程師在長期的實踐中發現,如果能把發動機的溫度控制在80°C~90°C之間,就可以把燃燒室的溫度控制在500~600°C左右,在這種狀態下燃料在燃燒室內的燃燒狀態最好,發動機的熱效率和各方面效能都處於最佳狀態,所以80°C~90°C就是所謂的發動機正常工作溫度。當然現在有些高強化的發動機工作溫度可以達到100°C以上,比如說轎車使用的汽油發動機正常工作溫度一般在95°C~105°C之間,卡車使用的高強化柴油發動機正常工作溫度一般在85°C~95°C之間(個別也有更高的,比如帶有熱管理系統的玉柴發動機)。
如果發動機溫度過高或者過低會怎麼樣呢?前文說過,發動機最佳的工作溫度區間就是80°C~90°C,發動機上各種零部件的最佳工作溫度和配合間隙都設計在這個區間,比如活塞與氣缸之間的間隙、活塞環的開口間隙等等,同時機油的最佳工作溫度也在這個溫度範圍內。如果溫度過低的話,會導致潤滑油粘度增大,發動機磨損加劇,有資料表明,發動機80%的磨損量都是在低溫啟動時造成的;如果發動機溫度過高的話,會導致潤滑油粘度下降,潤滑不良,零部件間隙減小甚至消失,最終造成拉缸、化瓦等嚴重的機械故障。所以發動機溫度過高或者過低都會對發動機使用壽命造成很大的影響。
那麼如何保持發動機正常的工作溫度呢?這就需要在發動機上安裝冷卻系統。在汽車上冷卻系統的作用就是讓發動機在所有工況下都保持在正常的溫度範圍內。不僅僅是給發動機散熱,同時也要防止發動機過冷,此外還要在冷啟動時讓發動機快速升溫,儘快達到正常的工作溫度。
根據冷卻介質的不同,發動機的冷卻方式分為風冷式和水冷式兩種。風冷式只在一些特種車輛、部分工程機械以及摩托車上使用,總體來說使用範圍較小,對發動機的溫度控制也不夠精確,在汽車上已經很少使用了。現在的汽車上絕大多數使用的都是水冷式冷卻系統。雖然名字叫做“水冷”,但其實冷卻介質並不是水,而是一種具有防凍和防沸功能的特殊冷卻液,它具有比熱容大、沸點高、冬季防凍等特點,能夠滿足現在高強化發動機的使用需求。在正常使用情況下是嚴禁加水的,否則會導致冬季結冰、發動機高溫 沸騰等嚴重的故障。
發動機的水冷系統學名為強制迴圈水冷系統,系統結構包括水泵、散熱器、冷卻風扇、節溫器、補償水桶、發動機機體和氣缸蓋中的水套以及其他附加裝置等,它的工作原理比較簡單:水泵是冷卻系統中的動力元件,它將冷卻系統中的冷卻液加壓,使之在系統中迴圈流動。冷卻液從氣缸壁吸收熱量之後溫度升高,然後向上流入氣缸蓋,最後流入散熱器,散熱器將冷卻液的熱量散發到周圍的空氣中。為了加快散熱,通常使用風扇來給流過散熱器的空氣加速。冷卻後的冷卻液從散熱器底部重新流入水泵,繼續參與迴圈。就這樣冷卻液源源不斷的迴圈流動,將燃料燃燒後多餘的熱量帶走並散發出去。
如果冷卻系統僅僅是這樣工作的話,它是不能滿足汽車工作需求的,因為發動機在不同工況下產生的熱量是不一樣的,需要散發出去的熱量也是不一樣的。比如發動機在冷啟動時,需要迅速提升發動機溫度,此時的發動機需要保溫,儘可能少的散熱;在汽車低速低負荷運轉時,需要保持發動機溫度不降低,此時需要維持一定的冷卻強度;在發動機高速高負荷工況下,需要冷卻系統最大限度的把多餘的熱量散發出去,避免發動機高溫,此時冷卻系統需要全負荷工作,等等。為了滿足發動機各種工況下的冷卻需求,因此在冷卻系統中設計了冷卻強度調節裝置,它可以調節發動機在不同工況下的冷卻強度,讓發動機儘可能的保持在正常工作溫度範圍內。常見的冷卻強度調節裝置有百葉窗、節溫器、電動風扇和風扇離合器等,這些裝置才是冷卻系統的核心技術。發動機能快速升溫、又能長期保持穩定的溫度,就是這些裝置在起作用。
1、百葉窗:很多老司機應該能記得,在上世紀八九十年代的解放141、東風140等汽車上,都有一個百葉窗調節器。在夏天把百葉窗全部開啟,加強水箱的散熱;在冬天把百葉窗關閉,讓水溫上升的更快。所以百葉窗的作用就是調節流過散熱器的空氣流量,當它開啟時,空氣可以全部流過散熱器,散熱強度高;當它關閉時,空氣無法流過散熱器,散熱強度低。不過現在的汽車已經很少使用百葉窗了,更多的使用電子風扇和風扇離合器來調節散熱器空氣流速和流量。
不過百葉窗也並沒有完全絕跡,在部分車型上仍在使用,並且越來越智慧化,一般使用電控模組根據發動機的溫度來調節百葉窗的開啟角度。比如在寶馬車上使用的智慧型百葉窗,它由一個電控單元控制,在發動機水溫較低時自動關閉,使發動機快速升溫;然後會隨著發動機溫度的升高,逐漸增大百葉窗的開啟角度,使更多的空氣流經散熱器,加強發動機的散熱。此外還有FOCUS ST等車型上的進氣風冷格柵主動關閉系統,其實就是電控百葉窗。
2、節溫器:節溫器是發動機上最重要的冷卻強度調節裝置,它的作用是隨發動機負荷和水溫的大小而自動改變冷卻液的流量和迴圈路線,保證發動機在適宜的溫度下工作。當它關閉時,冷卻水在發動機中封閉執行,不流經散熱器,其水流路線短,散熱強度小,稱為水冷卻系的小迴圈,此時發動機可以快速升溫;當它開啟時,冷卻水流經散熱器,其水流路線長,散熱強度大,稱水冷卻系的大迴圈,此時發動機溫度上升較慢。不過發動機在實際執行時,大小迴圈一般是同時存在的。
發動機的大迴圈和小迴圈水流量能差多少呢?對於普通的家用車來說,一般冷卻系統中冷卻液的總量大約是6升,在小迴圈時在發動機中封閉執行的冷卻液大約是2升,另外的4升在散熱器中。如果節溫器損壞,比如它不開啟了,發動機中就只有2升冷卻液冷卻發動機了,顯然是不夠的,所以發動機就會高溫、開鍋;如果節溫器始終卡死在開啟的位置上,那麼發動機就要加熱全部的6升冷卻液,並且熱量還會源源不斷的透過散熱器散發出去,所以發動機的水溫不容易升高,長時間處於冷態,會導致發動機磨損加劇。
早期的節溫器都是機械式的,利用石蠟受熱膨脹的原理來開啟和關閉閥門,從而來控制冷卻液的大小迴圈。現在有越來越多的車型採用了電子節溫器,它的工作原理與石蠟式節溫器是一樣的,只是感溫和控制元件採用了電子元件,控制更精準。此外,在節溫器上還標註了它的開啟溫度,對於某些柴油機來說,節溫器還分為高溫型(82°C開啟)和低溫型(75°C開啟)兩種,一般在夏季使用低溫型,儘早讓冷卻系統開啟大迴圈,可以避免發動機過熱;在冬季使用高溫型,讓大迴圈開啟延遲,讓發動機儘快升溫。如果在冬季仍然使用低溫型的節溫器,發動機也會出現過冷的故障。
3、電子風扇:在汽車散熱水箱的後面一般都會有一到兩個風扇,它的作用是讓更多的空氣流經散熱器,增強散熱器的散熱能力,加快冷卻液的冷卻速度。現在的乘用車上基本都是使用電子風扇,用電機來驅動風扇的旋轉,由發動機控制單元來控制它的啟停以及調節轉速的高低。在發動機溫度低時不啟動,在發動機超過正常溫度時開始啟動,並且溫度越高轉速越快,對水箱的散熱作用就越大。如果由於某種原因導致風扇停轉了,發動機就會高溫;如果在水溫正常的情況下風扇仍然高速旋轉,一般是溫控器、發動機控制單元或者相關的線路出故障了。此外現在的發動機上都有一種保護機制,當電子風扇控制系統收不到任何訊號或者訊號錯誤時,會強制風扇高速旋轉,以加強散熱,避免發動機高溫。
4、風扇離合器:在商用汽車上,比如自卸卡車、半掛車、部分工程機械等,它們的冷卻風扇是由曲軸直接驅動的,風扇的轉速也與曲軸同步,它的冷卻強度是非常大的。為了能更好的控制風扇轉速,通常在曲軸和風扇之間透過一個風扇離合器實現來柔性連線。這個風扇離合器一般是矽油式的,矽油具有受熱膨脹、粘度增大的特點。當發動機水溫較低時,矽油粘度低,風扇與曲軸的結合強度較低,雖然曲軸高速旋轉,但是風扇轉速卻較低,發動機冷卻強度較小,可以快速升溫;當發動機水溫較高時,矽油粘度增大,風扇與曲軸幾乎完全結合為一體,隨曲軸高速旋轉,發動機冷卻強度大,避免發動機過熱。判斷風扇離合器是否正常的一個方法就是在發動機溫度較高時用手轉動風扇,如果轉動阻力較大說明風扇離合器是正常的,如果轉動很輕鬆就說明風扇離合器已經損壞,需要更換了。
現在我們就可以來回答文章開頭提出的問題了:當發動機冷啟動時,節溫器關閉,冷卻系統處於小迴圈,同時風扇停止轉動,百葉窗關閉,發動機加大噴油量,此時的發動機熱效率是很低的,20%都不到,更多的熱量用來給發動機升溫,所以發動機可以在幾分鐘之內就把溫度提高到正常工作溫度;當發動機溫度正常以後,冷卻強度調節裝置起作用,始終將發動機溫度控制在一定範圍內,並且會隨著發動機負荷與溫度的變化隨時調節冷卻強度,即使長時間行駛也不會出現溫度過高或過低的情況。
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17 # 色彩車圈
汽車水溫由幾個關鍵部件控制,首先發動機是內燃機的一種,透過燃燒汽油做功,為汽車提供動力,所以很快能夠達到80度到90度之間,然後透過節溫器控制發動機溫度,讓發動機保持在這個區間,這個區間發動機做功效率最高,同時為汽車源源不斷提供動力,而為了防止發動機溫度過高發生爆缸,汽車安裝了水冷散熱系統,冷卻液會吸收發動機多餘的熱度繼續散熱,這樣的流程保證了發動機水溫平衡,同時保證發動機正常做功發動機是內燃機的一種,透過燃燒汽油,會很快的升溫,同時提供汽車所需要的動能,汽車分為3缸,4缸,到12缸不等,缸數越多,動力越足,做功效率越高節溫器能夠控制住發動機溫度,透過其他部件合作,讓發動機溫度穩定在80到90度之間,保證發動機能夠更好的提供動力水冷系統有很重要的作用,發動機達到90度時,多餘的熱量透過水冷系統吸收,然後達到散熱的效果,保證發動機正常工作,避免發動機溫度過高,造成爆缸
總結:汽車都有水溫提醒標識,當水溫過高時,需要熄火讓發動機降溫,及時檢查水冷系統
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18 # 鴻漸談車
汽車水溫是保持在一個較低狀態還是恢復到一個正常水平,主要是依靠發動機在工作時,所產生的熱量來帶動水溫的上升。但是汽車水溫跟人的體溫一樣,它也有一個比較平均的水準,當發動機工作時所產生的熱量帶動水溫,回覆到一定的溫度之後,它的水溫溫度就不再上升。而水溫之所以不再上升的主要原因,則來源於車輛的散熱系統開始工作,抑制了發動機水溫再次上升的結果。
車輛處於工作狀態下時,發動機的執行能夠讓發動機氣缸內部的汽油產生燃燒的效果,燃燒室在工作時會產生溫度高達上千攝氏度,這麼高的溫度,對於氣缸的其他部件,包括氣缸蓋活塞,排氣門等重要部位都是一個比較嚴峻的考驗,而如果產生這麼高的高溫,沒有一定的冷卻效果,那麼很有可能會導致這些重要部件的工作壽命不長,而發動機的水溫就能夠很有效的幫助這些重要部件進行冷卻。
由於車輛在不工作的狀態下時,發動機的水溫處在一個較低的水準,而一旦發動機執行起來之後,所產生的高溫會將這些溫度透過重要部件傳遞給冷卻液,而冷卻液會隨著發動機內部溫度的提高達到一個比較高的水準,但是當達到了一定溫度之後,又會因為發動機內部的散熱器工作讓水溫處在一個比較平均的溫度值。這樣一來,能夠保證缸體內部的一些重要部件,不因為高溫而導致使用壽命的減少。
當發動機處於工作狀態時,汽車水溫慢慢回覆到正常溫度。但是為了不讓水溫的溫度過高,影響到發動機的散熱效果,所以在每一臺車輛上都會配備相應的上的系統,它能夠有效地監測到發動機溫度過高時,自動開啟該系統,冷卻液就能沿著散熱器來給自身降溫。降低溫度之後的冷卻液能夠重新再回到發動機內部,讓發動機內部的工作溫度降低。
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19 # 馬頭人車庫
經常開車的車主都知道汽車從冷啟動開始,水溫升高是一個非常快的速度,但是水溫到達90度之後的很長時間,通常都不會再有特別明顯的升高趨勢。這一現象要得益於汽車發動機的水冷系統,它確保了發動機能夠在安全合適的溫度下連續長時間工作,而不會因為溫度的無限升高需要開開停停。那麼這個平衡降溫的過程是怎麼實現的呢?
傳統汽車內燃機的能量轉換如何實現發動機是汽車上最重要的部分,車況的好壞與發動機的工況息息相關。運用簡單的中學物理知識很容易理解汽車發動機的工作其實是一種內燃機的能量轉換。把燃料的熱值一步步的轉換成機械能力。這裡的燃料就是我們常見的汽油,柴油和乙醇汽油等等。但是在能量轉換的過程當中,轉換的效率其實是相當低的。即使是在當今汽車製造水平非常成熟的條件下,傳統汽油機的熱效率依然不盡如人意。在燃料的化學能透過燃燒變成熱能進一步轉化成機械能時,最高熱效率只有40%左右,由此可見大部分的熱量都損失掉了。如果這些損失掉的熱量無法消耗,會使發動機溫度一直升高。
汽車發動機的最佳工況和水冷系統要想發動機的工作效率長時間保持在較高水準,發動機的工作溫度就必須得到有效的控制。因為現代汽車發動機都有強制迴圈的水冷系統。該系統中包括了車主們熟知的節溫器,水泵,散熱器等等。它的整個工作流程可以簡單理解為水泵作為動力來源,將加壓後的冷卻液送至整個水冷系統中迴圈。最後到達散熱器後將多餘的熱釋放到空氣中,這就是我們常說的冷卻系統的大迴圈。
而小迴圈與大迴圈的區別就是不經過散熱器,汽車剛剛冷啟動時水冷系統完成的工作就是小迴圈,這樣可以讓發動機儘快到達最舒適的工作溫度,以此達到燃油經濟性。有一個常見的故障現象就是節溫器的故障,如果節溫器始終保持開啟狀態,水冷系統就會始終保持大迴圈,發動機升溫慢,因而車主會感覺到車子突然特別耗油。與之相反一直關閉的話就更嚴重了,始終小迴圈卻不散熱,就會出現發動機水溫過高,甚至造成拉缸等嚴重的故障。
冷卻液的重要性上文中我們提到了水溫大多會保持在90多度,那很多車主就會覺得既然還沒到水的沸點。冷卻液可以換成水省錢,奉勸車主不要省冷卻液。冷卻液的冰點比水要低,沸點比水要高。很多效能車的設計水溫會比家用車要高,甚至會達到110度,超過水的沸點。這是因為水溫越高發動機的熱效率就越高,對於提升汽車效能功不可沒。但同時,設計水溫越高對發動機的強度要求就越高,材料成本也就越高,所以說時一把雙刃劍。在北方很冷的地方,冬天用水代替冷卻液會結成冰,而且長時間使用自然水會產生嚴重的水垢堵塞在水管裡影響散熱。所以自來水一定不能代替冷卻液,如果在溫度適宜的情況下,可以用純淨水臨時代替。
純淨水不是礦泉水,純淨水不是礦泉水,純淨水不是礦泉水,重要的事情說三遍。
綜上所述,汽車水冷系統的正常工作讓發動機始終維持在適宜的溫度,以保證長時間的正常駕駛。
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20 # 免費手機炒幣機器人
經常開車的車主都知道汽車從冷啟動開始,水溫升高是一個非常快的速度,但是水溫到達90度之後的很長時間,通常都不會再有特別明顯的升高趨勢。這一現象要得益於汽車發動機的水冷系統,它確保了發動機能夠在安全合適的溫度下連續長時間工作,而不會因為溫度的無限升高需要開開停停。那麼這個平衡降溫的過程是怎麼實現的呢?
傳統汽車內燃機的能量轉換如何實現
發動機是汽車上最重要的部分,車況的好壞與發動機的工況息息相關。運用簡單的中學物理知識很容易理解汽車發動機的工作其實是一種內燃機的能量轉換。把燃料的熱值一步步的轉換成機械能力。這裡的燃料就是我們常見的汽油,柴油和乙醇汽油等等。但是在能量轉換的過程當中,轉換的效率其實是相當低的。即使是在當今汽車製造水平非常成熟的條件下,傳統汽油機的熱效率依然不盡如人意。在燃料的化學能透過燃燒變成熱能進一步轉化成機械能時,最高熱效率只有40%左右,由此可見大部分的熱量都損失掉了。如果這些損失掉的熱量無法消耗,會使發動機溫度一直升高。
汽車發動機的最佳工況和水冷系統
要想發動機的工作效率長時間保持在較高水準,發動機的工作溫度就必須得到有效的控制。因為現代汽車發動機都有強制迴圈的水冷系統。該系統中包括了車主們熟知的節溫器,水泵,散熱器等等。它的整個工作流程可以簡單理解為水泵作為動力來源,將加壓後的冷卻液送至整個水冷系統中迴圈。最後到達散熱器後將多餘的熱釋放到空氣中,這就是我們常說的冷卻系統的大迴圈。
而小迴圈與大迴圈的區別就是不經過散熱器,汽車剛剛冷啟動時水冷系統完成的工作就是小迴圈,這樣可以讓發動機儘快到達最舒適的工作溫度,以此達到燃油經濟性。有一個常見的故障現象就是節溫器的故障,如果節溫器始終保持開啟狀態,水冷系統就會始終保持大迴圈,發動機升溫慢,因而車主會感覺到車子突然特別耗油。與之相反一直關閉的話就更嚴重了,始終小迴圈卻不散熱,就會出現發動機水溫過高,甚至造成拉缸等嚴重的故障。
冷卻液的重要性
上文中我們提到了水溫大多會保持在90多度,那很多車主就會覺得既然還沒到水的沸點。冷卻液可以換成水省錢,奉勸車主不要省冷卻液。冷卻液的冰點比水要低,沸點比水要高。很多效能車的設計水溫會比家用車要高,甚至會達到110度,超過水的沸點。這是因為水溫越高發動機的熱效率就越高,對於提升汽車效能功不可沒。但同時,設計水溫越高對發動機的強度要求就越高,材料成本也就越高,所以說時一把雙刃劍。在北方很冷的地方,冬天用水代替冷卻液會結成冰,而且長時間使用自然水會產生嚴重的水垢堵塞在水管裡影響散熱。所以自來水一定不能代替冷卻液,如果在溫度適宜的情況下,可以用純淨水臨時代替。
純淨水不是礦泉水,純淨水不是礦泉水,純淨水不是礦泉水,重要的事情說三遍。
綜上所述,汽車水冷系統的正常工作讓發動機始終維持在適宜的溫度,以保證長時間的正常駕駛。
——本回答為西安鼎昂數字貨幣智慧量化(歷時收益,資料核對,實況直播)公司整理。
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1.汽車水溫短時間上升,是因為發動機在做工水是給發動機降溫,如果水溫一直上升說明缺少防凍液或者水管內有空氣。
2.因為有節溫器,水溫上升到一定程度後就會進入大迴圈,水溫會控制在一定溫度。如果還是上升有可能是節溫器出現問題。