散熱器的作用是什麼?

【2025年07月01日訊】(記者玉山編譯報導)如果沒有冷卻系統,引擎在燃燒燃料的幾分鐘內肯定會過熱。早期的汽車採用不使用液體冷卻劑的「風冷」方式,但為了追求性能,工程師意識到需要一個強大的冷卻系統。

汽車的散熱器充當熱交換器,將引擎液體冷卻劑的多餘熱量轉移到空氣中。散熱器由熱冷卻劑流過的管道、一個實際上是壓力閥的保護蓋以及兩側用於收集溢出冷卻液的容器組成。此外,輸送冷卻液的管道通常包含一個擾流器,用於攪拌內部的液體。

這樣,冷卻液就會混合在一起,均勻地冷卻所有流體,而不僅僅是冷卻接觸管道兩側的流體。透過在管道內產生湍流,可以更有效地利用流體。

什麼是熱交換器?

熱交換器是一種用於散發機械部件熱量並進而加熱其周圍空氣的裝置。簡單的風冷式引擎和許多電子設備依靠被稱為散熱器的薄金屬翅片來吸入空氣進行冷卻。在引擎上,散熱器通常環繞在汽缸蓋附近,靠近燃燒室的位置。

之所以能夠實現空氣冷卻,是因為散熱器相對於下方組件而言,與周圍空氣接觸的表面積較大。充足的氣流對於保持系統高效運作也是必要的,並且可能還需要一個冷卻風扇來將冷空氣吹過翅片並調節溫度。

現代化引擎冷卻系統

風冷式引擎缸體生產非常簡單,但冷卻效率不足以滿足現代性能需求。因此,如今典型的汽車冷卻系統採用水冷系統,包含汽車散熱器、引擎冷卻液和水泵,水泵透過一系列散熱器軟管和管路對熱液體進行加壓。

散熱器進水箱接收來自引擎汽缸體的熱液體,液體流經這些翅片,冷卻風扇在翅片之間強制吹動空氣。最終,散熱器會冷卻熱液體,並將其恢復到適當的工作溫度,然後再將其送回引擎。

調節高溫冷卻液

引擎的冷卻系統在運轉過程中承受持續的壓力,以確保良好的冷卻效果並消除多餘的熱量。冷卻液溫度過高,或者更糟的是冷卻液液位過低,都可能立即對引擎缸體造成災難性的損害。這樣的引擎需要一個堅固耐用且維護良好的水冷系統來控制溫度。

為了達到最佳性能,冷卻系統的所有部件——汽車散熱器、軟管、管路、水泵和儲水箱——都需要定期檢查,並在必要時進行更換。引擎冷卻系統中的密封不良或小裂縫都可能導致冷卻液無法正常流動,積聚過多的熱量,最終導致引擎嚴重故障。

水泵是引擎中最重要的冷卻部件之一,僅次於汽車散熱器(也是可能的故障點)。它由正時系統驅動,對引擎冷卻液進行加壓,並使其以規定的速度流經整個系統。

由於水泵始終與引擎一起運轉,因此容易磨損並最終發生故障。磨損的幫浦會阻礙冷卻液正常流過散熱器,甚至可能導致冷卻液洩漏。

在車輛定期保養期間,應始終檢查水泵,並在潛在故障的第一個跡象時立即更換。

當冷卻液過熱時,它會膨脹,導致液體壓力升高。當冷卻液進入散熱器時,由於處於封閉空間內,循環液體的壓力會進一步增加。散熱器蓋(或壓力蓋)可作為洩壓閥,設定為在最大壓力點打開。通常,此壓力點的密度設定為15磅/平方英吋(psi)。

當散熱器內的液體壓力超過15 psi時,它會迫使閥門打開,使熱量逸出,多餘的冷卻液會溢流到散熱器兩側的水箱。散熱器冷卻後,溢流箱內的冷卻液會被吸回幫浦中,繼續流經冷卻系統。

二次冷卻系統

配備自動變速箱的汽車也需要以相同的方式進行變速箱冷卻,並在汽車散熱器中內建獨立的熱交換迴路。這種兩步驟冷卻變速箱油的過程相當於散熱器套散熱器。

當加熱的變速箱油進入變速箱冷卻器時,油的熱量與汽車散熱器中的冷卻液進行交換,使變速箱油冷卻,同時加熱冷卻液。然後,冷卻液的熱量被傳遞到散熱器中的空氣中。

除了引擎上的主冷卻系統外,汽車通常還配備空調冷卻系統,該系統使用較小的散熱器和液體冷媒來調節車廂內的溫度。◇

責任編輯:鍾義雲

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發佈:2025-07-18 06:17 | 修改:2025-07-18 06:17

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