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依據(jù)美國(guó)交通部在全美范圍的調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì):有50%車輛的引擎故障來(lái)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(rèn)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(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)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(guò)程相同的速度擴(kuò)散到大氣中去,達(dá)到相對(duì)的平衡,維持發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)引擎的三分之一。可見(jiàn)冷卻系統(tǒng)是引擎正常運(yùn)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(guó)的汽車制造商意識(shí)到:通過(guò)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(shí)代的發(fā)展,汽車制造業(yè)的進(jìn)步,對(duì)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(dá)國(guó)家的火車機(jī)車?yán)鋮s系統(tǒng)的出水口溫度,更是高達(dá)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(zhǎng)久以來(lái),選擇水作為冷卻媒介,主要是出于其安全,易取的特點(diǎn)。但水本身固有的缺陷,如:沸點(diǎn)低,結(jié)冰,腐蝕,水垢等,使其無(wú)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(kāi)水。過(guò)去,人們對(duì)冷卻系統(tǒng)內(nèi)部工作狀態(tài)的認(rèn)識(shí)是模糊的,當(dāng)使用含水冷卻液時(shí),由于水的沸點(diǎn)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(shí)產(chǎn)生的高溫,熱量交換不出來(lái),使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在過(guò)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(lái)緩解過(guò)熱"開(kāi)鍋"問(wèn)題,既增加了制造成本,又沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題,治標(biāo)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(jì)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(gè)臨界狀態(tài),也是不得已而為之。引擎是金屬制品,按理說(shuō),多承受高幾十度的溫度,是一點(diǎn)問(wèn)題沒(méi)有的。問(wèn)題是海拔在0高度時(shí),水的沸點(diǎn)只有100℃。也就是說(shuō):水溫超過(guò)沸點(diǎn)時(shí),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(dá)幾百度,引擎的曲軸抱死、卡環(huán)、甚至拉缸。實(shí)踐證明:使用含水的冷卻媒介,引擎始終工作在危險(xiǎn)的狀態(tài),無(wú)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(lái)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(jì)90年代,歐美及發(fā)達(dá)國(guó)家,已成功開(kāi)發(fā)出無(wú)水冷卻液,最早為軍隊(duì)專用,以后賽車和高性能的汽車上開(kāi)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(shí),發(fā)熱是不均衡的,氣缸的頂端,受壓縮氣體,及點(diǎn)火,排氣的影響,極易產(chǎn)生過(guò)熱頂點(diǎn),造成預(yù)燃和爆燃頻發(fā),損失動(dòng)力和燃油,而冷卻油的高沸點(diǎn),避免蒸汽阻層產(chǎn)生,消除氣缸的"過(guò)熱頂點(diǎn)"均衡散熱,有超強(qiáng)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(jì)有隨溫度變化的運(yùn)動(dòng)黏度,在引擎溫度100℃以下,散熱遲緩,這個(gè)特性,即可快速暖引擎,又可減少無(wú)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(shuō):冷卻油有人性化的自動(dòng)熱平衡功能。

3、我國(guó)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(diǎn)降低,80℃就開(kāi)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(yùn)輸帶來(lái)極大的不便和困擾。冷卻油冰點(diǎn)低,高沸點(diǎn)的特性,可以徹底消除引擎的高原沙漠綜合癥。為我國(guó)的西部大開(kāi)發(fā)添磚加瓦。

4、冷卻油以國(guó)際上最先進(jìn)的抗腐配方為參照,品質(zhì)長(zhǎng)效穩(wěn)定。杜絕氣蝕,水垢及其他腐蝕的傷害,全面保護(hù)金屬部件,潤(rùn)滑并加速水泵的運(yùn)作,消除壓力差對(duì)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(hù)。

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(diǎn)的特性,提升了引擎的工作溫度及超強(qiáng)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(dòng)力,能夠確保降低油耗5%——10% 左右。

2、隨著引擎溫度的提高,機(jī)油的溫度也跟著提高,機(jī)油溫度的提高,相應(yīng)于潤(rùn)滑油的黏度降低了一個(gè)級(jí)號(hào)。國(guó)內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明:在流體潤(rùn)滑范圍內(nèi),潤(rùn)滑油黏度每相差1mm2./s.能耗約相差0.5%~1%;黏度相差一個(gè)級(jí)號(hào),則能耗相差1%~5%;引擎溫度提高10℃左右,潤(rùn)滑黏度降低,潤(rùn)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(shuō):油冷替代水冷是必然趨勢(shì)。

縱觀中國(guó)和歐美及發(fā)達(dá)國(guó)家的差距,其實(shí)就是精細(xì)方面的差異。要提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,必須以人為本,在精細(xì)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(dòng)機(jī)向精細(xì)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(duì)于實(shí)現(xiàn)國(guó)家十一五提出的創(chuàng)建環(huán)保、節(jié)能型社會(huì)的偉大戰(zhàn)略目標(biāo),有深遠(yuǎn)的意義�？茖W(xué)的價(jià)值在于大眾對(duì)相關(guān)技術(shù)的理解和應(yīng)用,了解冷卻油您會(huì)產(chǎn)生引擎冷卻新概念。