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1 # 汽修日記
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2 # 微力車語
汽車水副水壺嚴格意義上來說都不是完全密封的。在表現形式上,有兩種:一種是透過一根小管與大氣直接相通的;另一種是透過水壺蓋的壓力閥與大氣相通。為了便於說明和區分,我們暫且稱之為不密封的和密封的。
不密封副水壺
不密封的副水壺結構相對簡單,只是透過一根水管與參與迴圈的發動機水箱相連,它之中的冷卻液一般情況下不參與到發動機的冷卻迴圈。
只有在發動機水溫出現異常:發動機冷卻液過少,水箱產生負壓真空吸力,頂開壓力閥從水壺中抽取冷卻液補充迴圈,或者發動機水溫偏高,沸騰的冷卻液點開水箱壓力閥,排除冷卻液到副水壺中。 所以不密封的副水壺只是一個備用的盛裝冷卻液的地方。我們平時觸控水壺中的水溫就會發現,發動機水溫正常的情況下,水壺中的水依然是常溫的!所以它與汽車備胎的作用是相同的。
密封副水壺
密封副水壺的結構相對複雜一些,他透過多條管路與發動機水管水箱相連,而且他之中的冷卻液是時刻參入到發動機的冷卻迴圈之中的!這個也可以透過發動機工作之後,觸控水壺的溫度感覺出來。
仔細觀察你會發現有密封副水壺的車子,它的水箱基本上沒有獨立的水箱蓋,而是與水壺上的蓋子共用!所以嚴格意義上來說,這個密封的副水壺是當做水箱的一種延伸,它是水箱的一部分。
總結一下:
不密封副水壺的設計,是因為水箱冷卻液的迴圈,已經完全能夠滿足發動機散熱的需求。副水壺的存在,就是在需要補充和存放冷卻液提供的一個容器!
密封副水壺的設計,加大了發動機冷卻液的容量,加強了散熱能力。可以對散熱要求比較高的高功率發動機與帶渦輪增壓發動機提供可靠的冷卻保護。同時可以實時觀察冷卻夜的多少!
密封副水壺的設計成本高於不密封的,但是散熱能力與效果也要高於不密封的。將會有越來越多的車子採用密封的副水壺!
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3 # 老侯解車
大家打開發動機艙蓋給汽車新增防凍液時,會發現不同的車型防凍液新增位置和方法是不一樣的:有的車型在水箱上有一個水箱蓋,直接打開向裡面新增就可以了,另外還有一個副水箱也要新增到合適的位置;還有的車型只在副水箱上有水箱蓋,只要把這裡面的防凍液新增到合適的位置就行了。那麼這兩種型式有什麼區別呢?汽車的冷卻系統是密封的嗎?這個副水箱有什麼用呢?如果沒有它行不行?今天我們就來說說這個話題。
現在的汽車普遍採用是發動機強制迴圈水冷系統。它的工作原理是:水泵將發動機內的冷卻液提高到一定的壓力,是冷卻液在發動機整個冷卻系統中不停的迴圈流動。水泵從散熱水箱中吸入低溫水並使其產生一定的壓力後,透過管道輸送到氣缸體和氣缸蓋的冷卻水套中,冷卻液吸收熱量後又流回散熱水箱,透過風扇的強力抽吸,空氣從前向後高速流過散熱水箱,不斷的將流經散熱水箱的熱量散發到空氣中去。
這種發動機強制迴圈水冷系統一般都採用一種帶有自動閥門的水箱蓋把它密封起來,使散熱水箱內的冷卻液與空氣隔絕,組成了閉式冷卻系統。在水箱蓋中有兩個閥門——空氣閥和蒸汽閥。空氣閥是用較軟的螺旋彈簧或片狀彈簧壓住,當熱發動機停止運轉時,冷卻系統中的水蒸氣冷凝成水,系統內壓力降低,當壓力下降到0.9bar左右時,空氣閥開啟,散熱水箱與外界大氣相通,外部空氣進入冷卻系統,防止內外壓力差將散熱水箱的芯管壓扁,阻礙冷卻液的正常迴圈;而蒸汽閥是用較硬的彈簧壓住,當冷卻系統中的冷卻液沸騰、相通壓力升高到1.3bar左右時,蒸汽閥開啟,將部分水蒸氣透過溢流管排入大氣,以防系統內部壓力過高,導致芯管被壓壞,或其它部位漏水。
這種閉式冷卻系統有很多優點,其中最重要的一點是可以使冷卻系統內部的壓力高於外界的大氣壓力,從而將冷卻液的沸點相應地提高到120℃左右,從而擴大了散熱器與周圍空氣的溫差,提高了散熱器的換熱效率,進而保證了發動機可以在較長時間及較高的負荷下正常工作;另外由於散熱器散熱能力的增強,還可以相應地減小散熱器尺寸,使發動機艙結構更加緊湊;第二個優點就是閉式水冷系可減少冷卻液外溢及蒸發損失,這一點對於高原地區特別重要,可以有效避免冷卻液過早沸騰,減小冷卻液的消耗。
但是這種閉式冷卻系統也有很多缺點,其中最重要的一點是蒸汽混合在冷卻液中無法分離,並且水箱蓋在調節系統壓力時又會放進一部分空氣,這樣就會導致冷卻系統中產生氣阻,水泵的泵水量降低,使冷卻效果和迴圈強度降低,並造成冷卻系統內部的壓力不穩定和冷卻液的不斷消耗。特別是現在的發動機強化程度越來越高,對冷卻系統散熱能力的要求也越來越高,這個問題越來越突出。
系統內氣液不能徹底分離還會造成一個嚴重的問題就是氣穴腐蝕。很多人對這一點不是很理解,但是它卻是導致發動機損壞的一個重要因素。它的作用機理是:這些積存在冷卻液中的空氣是以氣泡型式存在的,當這些氣泡在發動機金屬表面破裂時,會產生衝擊力對金屬造成衝擊,長時間作用就會造成金屬疲勞剝落,即機械剝蝕;另外,氣泡中還伴有空氣中的氧,它們藉助於氣泡破裂時放出的熱量,對金屬進行化學腐蝕。這種機械剝蝕和化學腐蝕共同作用,使金屬表面逐漸產生麻點和穴孔,這種現象稱為氣穴腐蝕,簡稱穴蝕。這種現象最常見於氣缸套、水泵葉輪等水壓較低的部位,在一些柴油機上,穴蝕成了導致發動機損壞的一個重要因素。
為了克服這些缺點,聰明的汽車工程師研究出了一張帶有膨脹水箱(也稱為副水箱)的閉式冷卻系統。這種冷卻系統是在散熱水箱之外,另加了一個膨脹水箱來分離蒸汽和儲存冷卻液。膨脹水箱通常是用透明的塑膠材質製成,它的位置略高於散熱水箱,一般安裝在發動機艙的一角,與發動機和散熱水箱有多條管路相連。它的作用是將冷卻系統變成了一個永久性的封閉系統,避免了空氣不斷進入,減小了對冷卻系統內部的氧化腐蝕;可以使冷卻系統中的氣液分離,保持系統內部壓力的穩定,增大水泵的泵水量和減小水泵的氣穴腐蝕;另外還避免了冷卻液的損耗,可以在較長的時間內保持冷卻系統內的水位不變(沒有洩漏可以保持幾年)。
這種膨脹水箱的工作原理是:在散熱水箱的水套和散熱器上部,容易積存空氣和蒸汽的部位用水管與膨脹水箱相連,使空氣和蒸汽不再直接放出到大氣中,而是引導到膨脹水箱中與水分離,蒸汽冷凝成水後又透過進水管返回到了水泵的進水口,使水泵進水口出保持較高的水壓,從而增大了泵水量;而積存在膨脹水箱液麵以上的空氣,得到了冷卻,不再受熱膨脹,因而變成了冷卻系統內壓力上升的緩衝器和膨脹空間,使系統內的壓力保持穩定。
膨脹水箱也分為兩種,一種是非常簡單的,就是把從散熱水箱蓋處的溢流管直接通入到膨脹水箱中,這種膨脹水箱也稱為補償水桶。當散熱水箱中壓力升高時,蒸汽閥開啟,膨脹出來的冷卻液排入到了膨脹水箱中儲存起來,不再直接排入大氣中,從而減少了冷卻液的消耗;當散熱水箱中壓力降低時,空氣閥開啟,但是不是吸入空氣,而是把膨脹水箱中的冷卻液吸入到散熱水箱中,這樣就避免了空氣進入到冷卻系統中,也能夠保持冷卻系統中正常的水量。這種膨脹水箱的蓋子一般都是非常簡單的,上面沒有閥門,一般會有一個小小的通氣孔。這種冷卻系統其實不是完全密封的,儲存在這裡面的冷卻液一般並不參與冷卻系統的迴圈,只是做為備用。這種結構成本也比較低,一般用於低強化的自然吸氣發動機上,並且日韓系車應用的較多。
另一種膨脹水箱就較為複雜了,它有多條管路與發動機和散熱水箱相連通,補水、排氣、保壓、散熱都透過它來進行,它事實上是散熱水箱的一部分。在散熱水箱上並沒有水箱蓋,而在膨脹水箱上的水箱蓋中,也有空氣閥和蒸汽閥,透過這兩個閥門調節冷卻系統內部的壓力。不過在一般情況下,這兩個閥門是不開啟的,系統內的壓力和水量可以長時間保持穩定。這種冷卻系統基本上是完全密封的,裡面的冷卻液幾年的時間都不用新增。不過這種系統的成本是較高的,一般歐美系車應用的較多,特別是在搭載了渦輪增壓發動機的車型上,幾乎都使用這種密封式的冷卻系統。
我們在日常使用中要經常檢查膨脹水箱中的水位,使其處於最低位與最高位之間,如果水位過低就要及時新增。需要注意的是,冷卻系統內部的壓力高於大氣壓力,所以在發動機熱態下開啟水箱蓋時,一定要注意安全,應該緩慢旋開,使壓力降低,以防熱水噴出,造成燙傷。
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這個確實存在啊!我們來看看冷卻液副水壺密封和不密封的。
密封的冷卻液副水壺:其實它也不是完全密封的,副水壺的蓋子其實是壓力閥,當副水壺達到一定的壓力後,壓力閥開啟,對副水壺及水箱洩壓。
不密封的冷卻液副水壺:不密封的副水壺,副水壺上有一根直接通向大氣的管子,不帶任何閥門,而副水壺的蓋子的口子是用來加註冷卻液的,其實要不要蓋子都無所謂,但是為了防塵防水防其他的雜質還是需要蓋子的。△帶壓力閥副水壺
我們來看看兩者有什麼區別
兩者最直觀的區別就是帶壓力閥的副水壺通常大水箱上面不帶加註口(水箱蓋),排氣通常需要足夠的壓力開啟壓力閥來排氣。
而不密封的副水壺的大水箱上面帶有加註口(水箱蓋),而這個水箱蓋上面帶有壓力閥,當達到一定的壓力時候水箱的水會走向副水壺然後把氣排出大氣。△黃色箭頭為水箱蓋(帶壓力閥的),紅色箭頭為副水壺(不密封的)
還有副水壺的管路也是有區別的,這裡不多說了。
帶壓力閥的副水壺蓋子一般用在帶渦輪增壓的發動機上居多。現在渦輪增壓發動機一般都配有渦輪增壓單獨的冷卻系統和專用冷卻液水壺。其實兩個系統之間也有管路連線的,只是平常不開啟而已。有些渦輪增壓發動機是共用冷卻系統。
我理解的這些這樣了。