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依據(jù)美國交通部在全美范圍的調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計:有50%車輛的引擎故障來源于冷卻系統(tǒng)。而70%的冷卻系統(tǒng)故障是由于散熱器生鐵銹和水垢造成的。如此重要的功能結(jié)構(gòu),卻往往被人們邊緣化,認為冷卻系統(tǒng)的冷卻媒介,一定是水,卻不知水給引擎所造成的傷害和誤區(qū)。下面淺談一下。

發(fā)展背景

引擎在運轉(zhuǎn)過程中,汽車零部件受燃燒氣體及摩擦力的影響,不斷吸收熱量,在給定的工作條件下,這些熱量必須與吸熱過程相同的速度擴散到大氣中去,達到相對的平衡,維持發(fā)動機給定的工作溫度。從體積結(jié)構(gòu)上看,冷卻系統(tǒng)占了整個引擎的三分之一�？梢娎鋮s系統(tǒng)是引擎正常運轉(zhuǎn)不可缺少的重要架構(gòu)。形象的講:引擎工作在液體包圍之中。冷卻媒介的優(yōu)劣,直接影響引擎的性能。

早期的引擎冷卻僅僅是維持引擎能正常工作就可以了。二次世界大戰(zhàn)結(jié)束之后,美國的汽車制造商意識到:通過提高引擎的工作溫度,可以減少磨損和積炭。于是加裝了節(jié)溫器,使引擎的工作溫度恒定在85℃左右。隨著時代的發(fā)展,汽車制造業(yè)的進步,對冷卻媒介提出了更高的要求。很多高性能的汽車,如:奔馳、寶馬更是要求配備原廠冷卻液。發(fā)達國家的火車機車冷卻系統(tǒng)的出水口溫度,更是高達120℃。提高引擎工作溫度,已成為提高引擎性能的重要手段。

傳統(tǒng)冷卻媒介的缺陷

水是冷卻媒介的一種。長久以來,選擇水作為冷卻媒介,主要是出于其安全,易取的特點。但水本身固有的缺陷,如:沸點低,結(jié)冰,腐蝕,水垢等,使其無法滿足現(xiàn)代引擎發(fā)展的需要。在百余年的汽車工業(yè)發(fā)展史上,經(jīng)歷了許多技術(shù)變革,但冷卻媒介卻從未得到根本的改變,始終離不開水。過去,人們對冷卻系統(tǒng)內(nèi)部工作狀態(tài)的認識是模糊的,當(dāng)使用含水冷卻液時,由于水的沸點低,以及產(chǎn)生的水蒸汽層阻礙導(dǎo)熱的原因,在氣缸工作時產(chǎn)生的高溫,熱量交換不出來,使發(fā)動機工作在過熱狀態(tài),導(dǎo)致產(chǎn)生預(yù)燃,爆震,引擎性能下降,油耗增加,故障率上升。很多汽車制造商,以冷卻系統(tǒng)增加壓力裝置,來緩解過熱"開鍋"問題,既增加了制造成本,又沒有從根本上解決問題,治標不治本。所有引擎只要使用含水冷卻媒介,都將受此危害。并且在冷卻系統(tǒng)管路內(nèi)產(chǎn)生水垢、水銹,系統(tǒng)工作在高壓下,使冷卻系統(tǒng)壽命大幅縮短。

引擎在設(shè)計和使用上,冷卻媒介往往是習(xí)慣和依賴使用含水的冷卻液,這樣,引擎的工作溫度必須控制在100℃以下。通常是80℃~95℃之間。這是含水媒介的一個臨界狀態(tài),也是不得已而為之。引擎是金屬制品,按理說,多承受高幾十度的溫度,是一點問題沒有的。問題是海拔在0高度時,水的沸點只有100℃。也就是說:水溫超過沸點時,引擎冷卻系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生大量的水蒸汽導(dǎo)致氣阻,引擎內(nèi)部溫度高達幾百度,引擎的曲軸抱死、卡環(huán)、甚至拉缸。實踐證明:使用含水的冷卻媒介,引擎始終工作在危險的狀態(tài),無法科學(xué)的設(shè)定引擎工作溫度。而采用提高引擎工作溫度來提高引擎性能,受到阻礙。所以講:使用和依賴含水的冷卻媒介是制約引擎高性能發(fā)展的障礙和誤區(qū)。

鑒于水媒介的種種弊端,上世紀90年代,歐美及發(fā)達國家,已成功開發(fā)出無水冷卻液,最早為軍隊專用,以后賽車和高性能的汽車上開始使用,已向民用普及。

1、超寬的工作溫度:-45℃~180℃,保障引擎在更高的溫度下有效的工作,真正解決冷卻系統(tǒng)的汽蝕和汽阻的發(fā)生。氣缸在工作時,發(fā)熱是不均衡的,氣缸的頂端,受壓縮氣體,及點火,排氣的影響,極易產(chǎn)生過熱頂點,造成預(yù)燃和爆燃頻發(fā),損失動力和燃油,而冷卻油的高沸點,避免蒸汽阻層產(chǎn)生,消除氣缸的"過熱頂點"均衡散熱,有超強的熱平衡能力,使引擎處于最佳工作狀態(tài)。

2、冷卻油,設(shè)計有隨溫度變化的運動黏度,在引擎溫度100℃以下,散熱遲緩,這個特性,即可快速暖引擎,又可減少無功損耗;而在100 ℃以上,超能熱傳導(dǎo)。這樣的特性十分貼合引擎的工作狀態(tài)。所以說:冷卻油有人性化的自動熱平衡功能。

3、我國幅員遼闊,地理、氣候條件復(fù)雜多樣。以中西部為例,高海拔、低氣壓使冷卻媒介沸點降低,80℃就開鍋。冷卻系統(tǒng)的氣化、氣蝕、氣阻、高壓、水垢等弊端,致使導(dǎo)熱下降,引擎狀態(tài)惡化。加上戈壁沙漠干旱缺水,給汽車運輸帶來極大的不便和困擾。冷卻油冰點低,高沸點的特性,可以徹底消除引擎的高原沙漠綜合癥。為我國的西部大開發(fā)添磚加瓦。

4、冷卻油以國際上最先進的抗腐配方為參照,品質(zhì)長效穩(wěn)定。杜絕氣蝕,水垢及其他腐蝕的傷害,全面保護金屬部件,潤滑并加速水泵的運作,消除壓力差對水泵造成的汽泡沖擊。與橡膠管路有極好的相容性。使冷卻系統(tǒng)內(nèi)部歷久如新,免維護。

1、燃油效能的大小,在于燃油能否在引擎內(nèi)充分燃燒。冷卻油高沸點的特性,提升了引擎的工作溫度及超強的熱平衡能力,給引擎提供了安全的最佳工作溫度環(huán)境。使油料燃燒更完全。同樣的油耗,可以產(chǎn)生更多動力,能夠確保降低油耗5%——10% 左右。

2、隨著引擎溫度的提高,機油的溫度也跟著提高,機油溫度的提高,相應(yīng)于潤滑油的黏度降低了一個級號。國內(nèi)外實踐經(jīng)驗證明:在流體潤滑范圍內(nèi),潤滑油黏度每相差1mm2./s.能耗約相差0.5%~1%;黏度相差一個級號,則能耗相差1%~5%;引擎溫度提高10℃左右,潤滑黏度降低,潤滑性能不降低,油耗降低。

油冷能低成本提高引擎性能。所以說:油冷替代水冷是必然趨勢。

縱觀中國和歐美及發(fā)達國家的差距,其實就是精細方面的差異。要提高產(chǎn)品的競爭力,必須以人為本,在精細上很下功夫。冷卻油的應(yīng)用,給引擎提供了最友好的工作環(huán)境,是發(fā)動機向精細發(fā)展的最具體的表現(xiàn)之一,是低成本提高引擎性能最理性的選擇。對于實現(xiàn)國家十一五提出的創(chuàng)建環(huán)保、節(jié)能型社會的偉大戰(zhàn)略目標,有深遠的意義�？茖W(xué)的價值在于大眾對相關(guān)技術(shù)的理解和應(yīng)用,了解冷卻油您會產(chǎn)生引擎冷卻新概念。