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  • 1 # 非專業車評

    拖拉機水箱開鍋為啥沒事?因為過去的單缸柴油機所使用的散熱器為“蒸發式散熱水冷系統”。從本質上就是利用,揮發出去的水蒸氣夾雜著大量的熱,從而起到為燃燒室降溫的作用。所以過去的單缸柴油機在執行時水箱蓋一定是開啟的,而且用不了一會還需要蓄水。

    這類採用蒸發式散熱水冷系統的柴油機也並不是開鍋沒事,只是透過這種水箱開鍋的形式沒辦法判斷髮動機是否過熱,簡單理解就是這類柴油機不能透過水箱開鍋對發動機是否過熱進行判斷。水箱開鍋可能不過熱,也可能過熱,這一點與汽車所採用的“強制迴圈水冷系統”存在差異。

    汽車所採用的強制迴圈水冷系統

    如上圖所示,這就是這個汽車所採用的強制迴圈水冷系統。當發動機執行後,冷卻液從水箱開始向燃燒室迴圈,如下圖所示燃燒室與缸體之間的縫隙就是水道(圖中為開放式水道Open deck,輕量化但缸體所能承受的壓力要小一些)。當冷卻液從發動機水道中流過後,高比熱容的冷卻液會迅速吸收發動機執行時所產生的熱量。

    經過發動機水道後並裹挾著大量的冷卻液會繼續流至散熱器(如下圖),金屬製散熱器會迅速吸收冷卻液中的熱量,並由換熱風扇直接將熱量匯入空氣中。而失去熱量的冷卻液開始降溫並重新流回發動機水道再次吸收熱量,這個過程很接近電腦中的銅管、鋁片散熱器。

    因為風扇會源源不斷地把冷卻液中的熱量匯入外界空氣中,所以能防止熱堆積、壓制住溫度防止開鍋。這套系統中冷卻液的品質與風扇是關鍵,冷卻液含水量增加後沸點會降低,同等熱量就更容易導致開鍋。風扇如果壞了,熱量匯入空氣中的程序將降低,冷卻液將不能快速降溫,容易實現熱堆積從而導致開鍋。很多老舊車輛為啥上線檢車時猛踩一會就抱瓦?

    原因就是風扇壞了,而日常使用轉速低的問題沒暴露出來罷了。因為汽車發動機冷卻系統是封閉式的,沸騰(開鍋)的冷卻液無法繼續大量吸收發動機執行時的熱,而冷卻管路又是封閉的,不能及時透過蒸汽揮發來實現散熱。這時內燃機出現熱堆積,因為沒辦法及時消耗熱量,所以最終的結果就是抱瓦會其它的問題。

    蒸發式散熱水冷系統

    如上圖所示蒸發式散熱水冷系統,首先就是這套系統結構簡單、成本低廉,在一些不缺水的偏遠地區仍有使用。它的散熱原理是很簡單的,沸騰時水大量吸收發動機執行所產生的熱量從而為發動機降溫。當水開始沸騰時,蒸汽會從水箱口大量揮發,這個揮發過程=散熱過程,發動機的熱被揮發的水蒸氣帶走,從而實現對發動機的降溫。

    當然這僅僅是透過水的沸騰、揮發來為發動機降溫的過程,在這個過程中並非不會出現抱瓦、粘缸。很多朋友不瞭解這種原始的散熱方式,總覺得這套系統只要水箱裡還有水就不會出問題?實際上汽車水箱開鍋可以用來當作判斷是否過熱的標準,只要開鍋、一定過熱。但蒸發式水冷系統開鍋只是常規的工作狀態,並不能視作判斷髮動機實際狀態的標準。

    而判斷蒸發式散熱水冷柴油機是否過熱的標準關鍵在於排溫以及水的消耗量。這類老式的柴油機排溫通常在550度左右,一旦排溫超過650度時就屬於過熱了。水分消耗量一般為1.5L左右,一旦達到2.0L每小時的消耗量時同樣是過熱狀態。這兩種情況如果不及時處理,柴油機同樣會抱瓦、卡滯或者是粘缸。從來就不存在單缸柴油機水箱開鍋沒事的說法。

    只不過是開鍋代表這類柴油機保持常規的工況,而水的沸騰並不能作為判斷柴油機是否過熱的標準、依據。也就是說只要水箱有水那麼無論工況如何,水都會沸騰。而即便是水保持沸騰狀態,如果排溫大幅度增加、水分大量消耗,一樣會出現抱瓦。也就是說這類蒸發式水冷柴油機在開鍋時同樣存在出問題的機率,因為沸騰的水並不能直接反應出發動機的實際狀態。

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