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为啥拖拉机水箱开锅了没事儿,而汽车开锅就

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拖拉机水箱开锅为啥没事?因为过去的单缸柴油机所使用的散热器为“蒸发式散热水冷系统”。从本质上就是利用,挥发出去的水蒸气夹杂着大量的热,从而起到为燃烧室降温的作用。所以过去的单缸柴油机在运行时水箱盖一定是开启的,而且用不了一会还需要蓄水。

这类采用蒸发式散热水冷系统的柴油机也并不是开锅没事,只是通过这种水箱开锅的形式没办法判断发动机是否过热,简单理解就是这类柴油机不能通过水箱开锅对发动机是否过热进行判断。水箱开锅可能不过热,也可能过热,这一点与汽车所采用的“强制循环水冷系统”存在差异。

汽车所采用的强制循环水冷系统

如上图所示,这就是这个汽车所采用的强制循环水冷系统。当发动机运行后,冷却液从水箱开始向燃烧室循环,如下图所示燃烧室与缸体之间的缝隙就是水道(图中为开放式水道Opendeck,轻量化但缸体所能承受的压力要小一些)。当冷却液从发动机水道中流过后,高比热容的冷却液会迅速吸收发动机运行时所产生的热量。

经过发动机水道后并裹挟着大量的冷却液会继续流至散热器(如下图),金属制散热器会迅速吸收冷却液中的热量,并由换热风扇直接将热量导入空气中。而失去热量的冷却液开始降温并重新流回发动机水道再次吸收热量,这个过程很接近电脑中的铜管、铝片散热器。

因为风扇会源源不断地把冷却液中的热量导入外界空气中,所以能防止热堆积、压制住温度防止开锅。这套系统中冷却液的品质与风扇是关键,冷却液含水量增加后沸点会降低,同等热量就更容易导致开锅。风扇如果坏了,热量导入空气中的进程将降低,冷却液将不能快速降温,容易实现热堆积从而导致开锅。很多老旧车辆为啥上线检车时猛踩一会就抱瓦?

原因就是风扇坏了,而日常使用转速低的问题没暴露出来罢了。因为汽车发动机冷却系统是封闭式的,沸腾(开锅)的冷却液无法继续大量吸收发动机运行时的热,而冷却管路又是封闭的,不能及时通过蒸汽挥发来实现散热。这时内燃机出现热堆积,因为没办法及时消耗热量,所以最终的结果就是抱瓦会其它的问题。

蒸发式散热水冷系统

如上图所示蒸发式散热水冷系统,首先就是这套系统结构简单、成本低廉,在一些不缺水的偏远地区仍有使用。它的散热原理是很简单的,沸腾时水大量吸收发动机运行所产生的热量从而为发动机降温。当水开始沸腾时,蒸汽会从水箱口大量挥发,这个挥发过程=散热过程,发动机的热被挥发的水蒸气带走,从而实现对发动机的降温。

当然这仅仅是通过水的沸腾、挥发来为发动机降温的过程,在这个过程中并非不会出现抱瓦、粘缸。很多朋友不了解这种原始的散热方式,总觉得这套系统只要水箱里还有水就不会出问题?实际上汽车水箱开锅可以用来当作判断是否过热的标准,只要开锅、一定过热。但蒸发式水冷系统开锅只是常规的工作状态,并不能视作判断发动机实际状态的标准。

而判断蒸发式散热水冷柴油机是否过热的标准关键在于排温以及水的消耗量。这类老式的柴油机排温通常在度左右,一旦排温超过度时就属于过热了。水分消耗量一般为1.5L左右,一旦达到2.0L每小时的消耗量时同样是过热状态。这两种情况如果不及时处理,柴油机同样会抱瓦、卡滞或者是粘缸。从来就不存在单缸柴油机水箱开锅没事的说法。

只不过是开锅代表这类柴油机保持常规的工况,而水的沸腾并不能作为判断柴油机是否过热的标准、依据。也就是说只要水箱有水那么无论工况如何,水都会沸腾。而即便是水保持沸腾状态,如果排温大幅度增加、水分大量消耗,一样会出现抱瓦。也就是说这类蒸发式水冷柴油机在开锅时同样存在出问题的概率,因为沸腾的水并不能直接反应出发动机的实际状态。




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