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汽車冷卻系統用的防凍液,有什麼樣的特點?

以前,散熱器蓋僅用於防止冷卻液從水口濺出。而現代的散熱器蓋的設計則用來密封該系統,

因它常在14磅/平方英寸至17磅/平方英寸的壓力下工作,這就提高了冷卻效率,並能防止冷卻劑的蒸發

。同時,也消除了湧溢而造成的損失,由於減少和避免了蒸發,因此再不必要象過去那樣頻繁地加入冷卻水。

其結果,必然大大地減少了防鏽物質的使用。

同時,在比較高的溫度下工作,發動機就會象汽車加熱器一樣,工作效率更高

。較高的溫度是由於較高的壓力而產生的。由於現代散熱器蓋保持大約15磅/平方英寸的壓力,水沸點將會提高到接近260°F,壓力蓋透過兩個彈簧負載閥(壓力閥和真空閥)。

安裝在散熱器進口上,將其緊緊密閉。

大閥(壓力閥)的作用是,當壓力超過系統所設計的壓力值時,把超量的壓力排出。

當發動機停止運動之後,系統中的蒸氣冷凝,小閥則用來防止在冷卻系統中形成真空。

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不然的話,如果形成了真空,上箱平面的大氣壓力(14。7磅/平方英寸)就會壓癟上箱並使上箱的接縫處裂開。

如果必須在發動機剛剛停止轉動後開啟壓力蓋時,一定要慢慢地開啟。可以用一大塊厚布將壓力蓋逆時針方向擰動少許,讓蒸氣洩出

。稍等一下,再小心地擰開壓力蓋。因為,在發動機停止轉動後的最初幾分鐘,冷卻系統中的溫度急劇升高,將會使冷卻液沸騰。

發動機風扇風扇的作用是抽入冷卻空氣,並使其透過散熱器芯子,當發動機低速運轉或空轉時,

這一點非常必要,因為,在這些情況下,沒有足夠的空氣來提供充分的冷卻條件

。風扇通常和水泵同裝在一根軸上,由裝在曲軸前端的滑輪的V型皮帶驅動。一般來說,交流發電機也由同一根皮帶傳動,為了減小風扇轉動時造成的噪音,風扇葉片安裝時,要有意地使它們不對稱,並且使葉片端彎曲而呈圓角形,一臺18英寸的風扇,每分鐘轉3,000轉時,消耗功率為兩馬力多。

轉速升高,所消耗的功率也隨之迅速增大。由於風扇主要是在車輛空轉或低速行駛時使用,因此目前已經設計出一種耦合器,用來關閉風扇或減低風扇的速度。

國外目前有一種用在發動機上的變速風扇傳動,它是個裡面充滿矽油的液力耦合器,耦合器裡的矽油越多,風扇的轉速就越高

。在國外還有一種結構,由設在液力耦合器前端的雙金屬片和控制活塞來控制進入耦合器裡的矽油量。

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當發動機罩周圍的溫度升高時,雙金屬片向外彎曲。這就使得活塞控制閥能夠調節進入油箱和流出油箱的油,還有一種變速風扇傳動,它使用一副對熱反應極為敏感的雙金屬彈簧連線板,它的效果與使用雙金屬片和控制活塞的效果相同,

還有一種變速風扇傳動,它具有撓性葉片,這些葉片可以改變抽入透過散熱器的風量

。這種撓性風扇在發動機以較高速度運轉時,能夠自動地減小風扇葉片的俯仰角度。

節溫器當發動機的溫度保持在高溫的小範圍之內時,汽車內燃機的工作效率會更高。為達到這一目的,

在冷卻系統內裝有一個節溫器,其作用是,在發動機達到理想的工作溫度之前,阻止從發動機流來的水進入散熱器。

以前,人們使用過波紋管式節溫器。目前使用的節溫器是由一個雙金屬盤管操縱的,該盤管隨著溫度的變化,將膨脹或收縮,從而開啟和關閉節溫器中的閥。

當水是冷的時候,節溫器關閉閥門,使水不再流入散熱器,當水溫升高時,由於金屬盤管膨脹,將把閥門開啟,使水流入散熱器,當發動機產生或多或少的熱量時,節溫控制閥不斷開啟或關閉,這樣發動機的工作溫度則可保持在小範圍的溫度限度內。在製造時,須在節溫器上刻有度數,所標明的開啟溫度是根據發動機工作溫度的要求而定的。

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以酒精為底的防凍劑,一般都選用155~160°F(68。3~71。1℃)開啟,至180°F(82。2℃)全開啟的節溫器。大部分現代汽車的冷卻系統使用永久型防凍劑,這就要選用188~195°F(86。7~90。6℃)開啟,210~212°F(98。9~100℃)全開啟的節溫器。

可使用專門的節溫器檢測儀,來檢查節溫器,汽車加熱器汽車內使用的熱水加熱器芯子的基本結構與散熱器的構造相同

。在操作時,冷卻系統的熱水在加熱器芯內迴圈。加熱器風扇煽動空氣吹過加熱器芯管,並透過風道散發到車廂內。

因此,保持加熱器水道的通暢無鏽至關緊要。清洗冷卻系統時,應務必開啟通往加熱器管道中的所有閥門。

經過加熱器的空氣通常來自汽車外面,透過發動機罩的頂部或邊上的開口進入

。汽車的運動,加上風扇的作用,將迫使新鮮空氣經過加熱器。排氣閥用來控制經過加熱器和進入車廂內的空氣量。加熱器的熱空氣,也可以引入擋風玻璃內部,用於熔化可能聚集在玻璃上的冰霜。

水結冰時,其體積膨脹大約為原體積的9%。因為膨脹係數大,水結成的冰將會使盛水的散熱器破裂或嚴重變形。

由於這一特點,在氣溫低於水的冰點條件下工作的水冷發動機的冷卻系統,使用防凍溶液。

因為冷卻劑所接觸的發動機部件都是由銅、鐵、鋁、黃銅、焊錫等金屬製成,所以防凍劑必須對這些金屬不產生腐蝕作用。

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這一點是很重要的。而且,防凍劑也必須對各種橡皮軟管沒有損害。有多種不同的物質可用作為防凍溶液,其中較為合適的有:

甲醇、乙醇以及乙二醇。防凍劑和水混合產生一種冰點比水低的防凍溶液

。防凍劑結冰的溫度取決於防凍劑的濃度,每一種防凍劑的冰點各異,見純乙醇在-174。6°F時結冰,甲醇在-144。2°F時結冰,而68%的乙醇溶液在-92°F時結冰,濃度繼續增加,但冰點並不繼續降低。

防凍劑的膨脹係數比水受熱時的膨脹係數略高,

當水從40°F加熱至180°F時,每一加侖(約4.5L)水大約膨脹四分之一品脫

。在這同樣的溫度範圍內,一加侖乙二醇膨脹三分之一品脫,一加侖甲醇膨脹三分之二品脫,一加侖乙醇膨脹二分之一品脫。為了避免因為膨脹而造成的防凍劑的損失,冷卻系統中的水一定不能加滿。

溫度為-20°F時,在把容量為20夸特(1夸特約1。14L)的冷卻系統完全加滿的情況下,當發動機的溫度升高至180F時,就會損失21/3品脫的乙醇,22/3品脫的甲醇,或者32/3品脫的乙醇。

沸點若在水中加入乙二醇,水和乙二醇的混合溶液的沸點將比水的沸點提高

。而在水中加入甲醇或乙醇,其溶液的沸點則降低(低於水的沸點)。例如,具有-20F防凍能力的甲醇和乙醇溶液,沸點約為180°F。

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在同樣的情況下,乙二醇溶液的沸點則為223°F,而純水的沸點為212F。隨著壓力的增加,溶液沸騰的溫度也隨之升高,瞭解冷卻劑溶液的正常沸點很重要,瞭解在有壓力的情況下由於新增溶液而帶來的沸點的變化也同樣重要。

就當前使用的密封冷卻系統而言,冷卻劑的沸點也必須比水的沸點高

。乙二醇就符合這一要求,因此得到廣泛使用。乙二醇的沸點高於水的沸點這一優點,使它成為一種十分理想的冷卻劑。

不論在炎熱的或者寒冷的氣候條件下使用,都令人滿意。除此之外,乙二醇還有防鏽能力。國外大多數汽車廠都建議先使用兩年乙二醇,然後再換用另一種新的溶液。

最好不要把純水作為冷卻劑。如果用水作為冷卻劑,水就會沸騰

。特別在炎熱天氣,當汽車帶有掛車或使用空氣調節器時,更容易發生水沸騰現象。蒸發蒸發實際上不會造成乙二醇的損耗,只有純水作冷卻劑時才會因蒸發而有損耗。

在持續高速行駛條件下或在交通擁擠時過長的空轉期間,這種蒸發的損耗最大。含甲醇的防凍溶液蒸發率較高,因此極少使用。

清除曲軸箱內的乙二醇假如乙二醇滲漏進入發動機潤滑系統中,它就會堵塞油道,使活塞卡住,造成發動機的嚴重損害

。若確實斷定乙二醇已經滲入潤滑系統時,首先要找出滲漏部位,然後再進行必要的修復。修復時,可拆下發動機潤滑油濾清器,把發動機潤滑油排淨。

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隨後把國外通常用的三夸特潤滑油和二夸特化學藥品的混合溶液灌入曲軸箱,直至量油尺達到注滿的標記為止。然後,讓發動機低速空轉約三十分鐘,此時要特別注意油的壓力。

將混合溶液排淨之後,再用三夸特潤滑油和二夸特煤油混合液灌入進行沖洗,讓發動機低速空轉約十分鐘

。最後排幹沖洗液,重新裝上濾清器,再把所需的潤滑油灌滿曲軸箱。

如果發動機難以起動,或者發動機在起動時沒有油壓,可把蒸氣過濾器的熱水灌入冷卻系統。

該熱量能使氣缸壁上及油道里的乙二醇軟化,因而使發動機易於起動

。這也有助於清除油道,使清洗溶液能夠在潤滑系統中暢流無阻。