炎炎夏日虽已近尾声,但气温仍高。爱车在路上开也是一种考验,高温严重影响着车子的工况。如何让车辆在夏天行驶时,能够正常运作,是许多车友都关心的问题。为此我们整理了一个强化冷却系统的专题,让大家对于冷却系统强化的各种知识,有一个比较清晰的认识。尤其对于经过改装、强化过的引擎,更有针对性。
问题一:爱车跑山路或较激烈驾驶时常觉得油温过高,加装机油冷却器有用吗?
机油冷却器的功能,顾名思义就是降低机油的工作温度,而且是直接对机油进行冷却,虽然有些车原厂在机油滤芯安装座上设有水冷式热交换器,但散热效果有限。而机油冷却器则可通过直接撞风,让通过冷却器的机油快速降温,效果超越原厂冷却器甚多。另外,为何要控制机油的温度呢?重点就在于延长机油寿命,并确保油膜在引擎重负荷时,不会因高温而降低其保护性,因此对于喜爱拉高转速的车主,或机油同时要负责冷却高温涡轮轴心的涡轮车来说,机油冷却器是无法省略的改装套件。而挑选机油冷却器的重点,除注意本体内部管路设计是否精良、有无阻塞的问题外,周边管路的强度、抗挠性与耐温性也是重点,最好是使用「内层」包有铁网或铁弗龙网的多层式管路较为妥当。另外,安装的位置最好能在不阻挡到水箱的情况下,找到撞风处来安装,例如前保险杆下方左右处,也就是前轮前方,不过这位置并不是所有车款都能安装。至于排数,如果不是重度改装车的话,可选择14排或11排的产品,即可应付散热所需,正常情况下加装机油冷却器后,大约可降低油温达10度以上,减缓机油衰退速度。
高性能引擎上都会配置机油冷却器,目的在维持机油温度的恒定,避免油温过高油膜破裂,造成引擎异常磨损。
机油冷却器的安装位置与方式是个学问,能不能完全发挥冷却器该有的散热效能就要看安装的方式。
问题二:市面上有一种「风扇控制器」的产品,对降低水温真有帮助吗?
引擎水温的散热,无论如何都是要透过水箱散热鳍片接触空气来进行,因此如果想要快速降低水温,除加厚水箱外,有效利用水箱后方的风扇强制散热,例如提早风扇启动时机,也是加强冷却不错的办法,原厂水箱风扇启动的时机大约在87~92度左右,有些欧系车甚至到105度风扇才会运转。
而控制风扇启动的元件,在老式车型上是单靠水温风扇开关来进行,如今的新车型则是由车辆ECU电脑来负责,想要提早风扇启动,就需在控制回路上加装介入系统来调整启动时机,具有这类功能的产品,除了过去常见的低温风扇开关外,也可以使用电子控制系统来调整风扇启动的时机。
前者比较适合10年以上的老车来使用,安装上难度不高,不过需先确认风扇起动的线路是正或负极,才能决定线路如何连接。此外,若无法在引擎本体上找到适合安装水温传感器的位置,就需购买水三通并剪断下水管来安装才能使用,如果再加上油温传感器的加装,就能随时提供引擎水温、油温与电压的讯息,并且在70~100度间,随意控制风扇启动时机。
后者则是对应新型车款的产品,水温信息可以从OBD-2诊断插头中获得,并且透过专用线组与原厂风扇系统连接,安装时不用剪线,快速方便许多。安装上述产品后,通常可将水温控制在90度以下,减轻热负载、改善马力热衰竭,使引擎与冷气维持在最佳状态。
电子式风扇控制器的加装,可提早水箱风扇启动时机,让水温维持在合理的范围,改善马力热衰竭。
问题三:听说老车很容易爆水管,建议多久把水管换掉比较好?换什么材质会比较好?
组成车辆冷却系统的元件,除了主要的水箱与冷却液外,冷却液管路的维护与升级之重要性,并不亚于其他改装。原厂水管多由橡胶制成,日复一日的高低温循环,大约数年的车龄之后,就能用手感觉出弹性不再,这就是橡胶已经到达弹性疲乏的阶段,若不加以理会,将会因为持续高温导致表面龟裂,一旦遇到高气温且长时间爬坡的路段,冷却水管便可能会因为高水温产生的高压力而爆裂,使冷却液洩漏,如果爆大水管或许还会知道要停车,如果是爆小水管而未发觉继续开车的话,一旦冷却液漏光引擎就有很大可能因过热而涨缸,届时就得抬发动机大修了。
改善的方法就是花一点钱更换耐压程度更高、变形量小且更加美观的「硅胶水管」,不仅仅寿命更长,也可以按车种来量身订作,尤其改装幅度大的车辆,鲜蓝色的硅胶水管几乎成为了标配,就在于它能承受的压力更高,若经济能力不许可,那最务实的办法就是勤检查水管的状态与水箱冷却液面变化,才能切实掌握水管有无渗漏发生。
硅胶水管能大大强化水管耐压能力,随著市场普及,硅胶水管价格也降到一般车主能接受的范围。
问题四:有没有什么简单的方法,就能提高引擎散热效率?
从多年来的实践经验来看,换装高压水箱盖,并使用高品质的水箱精是一个不错又快速的冷却强化方法。
水能够做为冷却的介质,主因就是它是容易大量取得的液体,而且属于比热最高的一种(纯水1.03),比热高的优点是吸热快、散热也快,很快将热能吸收并很快的降温。可是相对于引擎发出的高热,其先天的100℃沸点就很容易到达,进而因汽化沸腾失去原有能力,所以水箱顶部必有一加压的水箱盖存在,利用密闭空间内温度与压力成正比的关系提高沸点,而所谓的“水箱精”中也会加入提升沸点的物质。所以加强散热性的第一步,便是更换加硬弹簧的高压水箱盖、使用优良的水箱精,以此让冷却液发挥更充分的散热能力。
关于水箱盖的部分,原厂的水箱盖压力多为0.9~1.1kg/cm2,街道强化用的在1.3-1.5kg/cm2之间,建议最好是选择1.3kg/cm2左右的型式,以免因压力过大发生水箱龟裂、爆水管的情形(特别是上水管/下水管处)。如果使用的水箱盖压力高达1.5kg/cm2以上,应该要将上、下水管换成包覆金属网眼或三层含硅橡胶的材质,来避免突然发生爆裂的问题,同时这类材质不易膨胀的性质,对水温恒定性也有一定的帮助。
问题五:涡轮车如果发现夏天进气温度过高,引擎容易出现爆震情况时,该怎么强化才能解决这类问题?
建议可能要先检查一下你车上的中冷器尺寸与管路设计,是否足以应付目前的增压值与出风量设定,进气温度过高通常是因为中冷器散热不足所导致,建议可以选择管径较粗但管壁极薄的式样,以粗管径来增加空气流通的顺畅度,并利用管壁薄的特点提高散热性。其次则是选择管路内额外设置「内网」的部品,增加热空气散热面积,以提高热传导量,换装时可多看看内部Tube管路内,有无额外加装散热鳍片,如果有相信散热效果应该会好上许多。
接下来是散热鳍片部分,一般的中冷器的散热鳍片,其形状通常为直条状无任何开口,且中冷器的厚度多厚,鳍片就有多长,不过既然鳍片扮演散热的主要角色,只要增加其接触冷空气的面积,就能提高热交换功率,因此许多中冷器的鳍片,后来都改用「波浪状」或是俗称「百叶窗」设计的鳍片最为流行。至于尺寸部分,建议可换装迎风面积更大,或厚度更厚的中冷器,以提高散热能力,或是流用同厂牌性能更强车款的中冷器,例如WRX换STI、GTI换S3等。
中冷器尺寸多种,是依据不同引擎排气量、涡轮出风量来搭配,在冷却效率与涡轮迟滞间取一个平衡。
一般中冷器的散热鳍片都是直条状,可减少高速风阻,不过比较散热效率的话,会是波浪状的鳍片占优。
问题六:自然进气引擎有没有什么方法可以提高进气冷却能力?
降低进气温度确实有助于提高引擎效能,但该如何做才能达到此效果呢?首先是注意进气管路本身的材质是否具有「隔热效果」,最好的材质是自然是碳纤维。应该避免採用金属管路(涡轮引擎高压进气条件不得已才使用),因为金属管路很容易吸收引擎舱内的高温,尤其是夏季动辄35、36度以上的温度,如果又刚好在市区环境的话,进气温度可是会高得离谱的,一旦超过70度,空气内过度膨胀的氧分子,将会减少可用来燃烧的条件,引擎出力自然就会下降。许多原厂车型进气管路固然是没有碳纤维,大多是塑料材质,但塑料材质依然难以隔绝引擎舱高温对进气温度的影响,有条件的话,应该用隔热布或隔热贴纸包裹进气管路,降低引擎舱高温对进气温度的影响。
此外,注意吸气口的位置需朝向能吸到车头冷空气的方向,以避免吸到引擎舱内的高热气体,这也是改装进气套件时须注意的地方,最好是选择有集气箱设计的进气套件,而非整个冬菇头裸露在外的设计,多数有集气箱设计的套件都会尽量让吸气口朝车头前方,或吸得到冷空气的引擎舱角落。
知名品牌的进气套件都会想办法让吸气口远离引擎舱高温,降低进气温度,让空气含氧量提高,提高引擎效能。