發動機養護篇:水能否替代防凍液或冷卻液?

  • 防凍液
  • 冷卻液

  • 這“兩”種發動機的血液實際為一種化學溶液,其作用顧名思義:低溫環境中防凍,高溫運行時冷卻。有些用戶嘗試用水完全替代防凍冷卻液,這種方式是絕對不可取的!因為即使不考慮防凍,但預防發動機高溫也是一項非常重要的任務哦。

    發動機養護篇:水能否替代防凍液或冷卻液?


    燃油動力汽車裝備的發動機為:四程衝往復循環活塞式熱機,其運行基礎是利用噴射進入氣缸的燃油與吸入的空氣混合,通過壓縮空氣使液態燃油蒸發,通過點火或高溫引燃混合油氣。在油氣燃爆的過程中會產生非常高的熱能,其能量推動活塞下行並帶動連桿曲軸運轉,這一過程為熱能轉化為扭矩。也就是說這種內燃機是依靠高溫熱能轉化為動能,那麼這種機器會有多“熱”呢?

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    理論數值

    • 汽油火焰溫度1200攝氏度
    • 柴油火焰溫度1800攝氏度

    可以想象氣缸內做功的瞬間會有多高的溫度了,那麼這些高溫如果持續加熱發動機的氣缸活塞缸蓋等核心金屬件的話,是不是這些金屬也要被融化呢?答案是沒有爭議的,為了不融化或因高溫變形而損壞發動機機體,這種內燃機才設計出了水循環冷卻系統,結構特點與運行原理參考下圖組。

    圖1:發動機冷卻系統結構特點。

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    圖2:冷卻系統的動態功能演示。

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    防凍冷卻液實現穩定發動機運行溫度的原因可用兩個詞概述:吸熱,冷卻。在循環至發動機缸蓋時會通過冷卻液快速吸收熱能,達到高溫後又會循環到前置散熱水箱,通過低溫水箱吸收冷卻液的熱能使其降溫,降溫後再次循環至缸蓋吸熱——週而復始。但是這裡有一個重點:在吸熱過程中不能讓溫度超過冷卻液的沸點,否則防凍冷卻液一旦沸騰則會在管路內形成氣阻,會影響冷卻液的流動性,同時也失去持續吸熱的能力而造成機體高溫導致損壞,最終會漲破冷卻液水壺或水箱導致發動機宕機。

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    綜上所述,發動機防凍冷卻液的溫度必須高於機體運行的正常高溫,否則冷卻液就會被加熱到沸騰。而發動機正常運行的溫度是很高的,普通小排量NA發動機會在90~100℃之間,性能稍強的NA與TURBO發動機可輕易的達到110攝氏度左右,但是水的沸點在常壓環境中僅僅為100℃,也就是說水不能勝任冷卻液的角色。同理防凍冷卻液還要防凍,水的冰點是0℃,一旦環境溫度達到≤0℃水就會結冰,而結冰後體積會膨脹(此時的水不符合熱脹冷縮現象),結果這是結冰的冷卻水漲破水箱。



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    常規防凍冷卻液

    保有量最大的防凍冷卻液是“EG乙二醇基水溶液”,其主要成分是乙二醇與水,兩者以最高60:40的比例混合可實現最低冰點“-48.3℃”,而最高沸點可以高達197.4℃;混合溶液中的EG在沒有達到沸點之前會持續吸收熱能,此時水的沸點雖然低但是不能吸收到可至沸騰的高熱量,所以混合溶液才能夠保證穩定的流動循環。

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    總結:發動機防凍冷卻液是水不能替代的汽車核心油液,但是在冷卻液正常損耗過程中可以用水補充,因為EG的揮發性不強、減少的部分主要為蒸發的水。不過補充的水得是去雜質後的蒸餾水才可以,普通的生水(包括各類淨化與純淨水)都含有一定量的碳酸鎂與碳酸鈣,在高溫環境中這些物質析出會形成水垢而堵塞冷卻系統管路。不建議嘗試用水替代防凍冷卻液,除非做好大修發動機的準備。

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