2017年冬天,对众多CR-V和思域车朋友来说,当然是一个不稳定的冬天,“燃料稀释”和“油液乳化”可能是最热的两套汽车常识词汇。
燃料稀释是指发动机运转期间,燃烧室中未燃烧的燃料穿过两个空气环、一个油环,最终进入曲轴箱和机油胜利,引发#机油增加#现象。根据官方数据,在增加机油的事例中,有超过机油最高40毫米的事例。
今天,我们借用“燃料稀释”这个梗来谈谈发动机冷却系统,也就是说发动机如何保证“恒温”以保持最佳工作状态温度范围。
上图是1995年5月发行的一本教材,文中提到:
发动机向外放热过多,发动机动力下降,油耗增加,气缸磨损加剧。
混合气体中汽化的汽油在罐子里容易凝结,流入曲轴箱,使润滑油变质。
因此,发动机冷却要适当,要在适当的温度范围内保证稳定,这样发动机才能工作好,长寿。
是汽化器车型的教材!
上图显示了这个汽车冷却系统的示意图,我们记得“大循环”和“小循环”的概念。
接触过汽化器车型,从当年开始没有因为燃料稀释而增加#机油量的事例。
但是在帝都冬天早上,由于“浸水粒子”,车辆无法启动的情况很常见。
注意:这里,浸水口中的嘴不是喷嘴,而是火花。
上图是当年相当火的汽化器车型中进气歧管的位置。红色圆圈有汽化器支架,汽化器下面设有电加热装置,竖起了很多加热棒。
怠速诱导或喉管吸收的燃料下降,部分汽化,但部分仍然是液体形式。液体形式的汽油落在温暖的加热器上,汽化和搅拌机均匀混合在一起,有利于冷启动。
如果该装置受损,冬天早晨冷启动失败的概率很高,但当年看到的加热器受损案例很少,大多数情况下由于相关控制继电器触点的移除,加热器无法加热。
当加热器不能加热时,大量液体燃料进入气缸,火花塞的头部会变得潮湿,无法正常点火。专业术语是“淹死了”,即浸水者。
1998年,帝都进入“电喷时代”后,冬季冷启动失败的事例越来越少,偶尔由于蓄电池损耗、电机启动等其他原因,淹水情况越来越少。
上图为D型燃油喷射系统,是典型的进气歧管喷射形式,喷嘴安装在节气门后面,位于进气阀前面,燃油通过喷嘴喷射到进气歧管雾化中,进入气缸进行压缩、点火、操作。
喷射形式当时有“单一喷雾”和“多点喷雾”。例如,城市高尔夫在当时可以理解为单一喷射或电控化油器。这辆车的喷嘴安装在节气门上,形状类似于汽化器喉管。多点喷雾是每个气缸一个喷嘴。
分为控制形式,机械喷雾(K型,KE型,记不清了,就像),电动燃油喷射有D型和L型。
欢迎知道d型和L型差异的车友们谈谈这两种形式的差异。
随着汽车技术的逐渐发展,应用于柴油机的“直喷”形式也被引入汽油发动机,累积碳成为佛。
分直喷汽油机车主割舍不去心病。
当然,歧管喷射也有进气系统相关积碳,也需要洗节气门、进气道、燃烧室和喷油嘴等。
部分老道的车厂很早就开始搞歧管喷射+缸内直喷两种喷射形式的燃油喷射技术了。
因为据相关资料显示,“燃油稀释”在柴油机中比较常见,这算是直喷机的一个BUG,所以考虑产品质量和用户体验的车厂只好采用歧管+直喷的双喷形式来扬长避短。
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好啦,话说到这里就得拐回来聊聊发动机工作时是如何保证适当的工作温度了,因为低温更容易导致燃油稀释。
根据一位新疆CR-V车友的反馈,车辆正常行驶时,水温还能维持住,一旦堵车怠速,车辆处于停滞状态时,车辆水温表能掉到最低。
这时发动机电控单元心想:呦呵,水温低啦,不成这得加浓混合气,保证发动机运转呀,赶紧多喷油……
于是更多的燃油进入到气缸,遇到冰冷的汽缸壁冷凝成液态,再次闯过两道气环,一道油环顺利和曲轴箱中的机油会师。
果不其然,这位车友的车辆确实存在#机油量增多#现象。
发动机冷却系统无外乎散热器和暖风水箱、水泵、冷却液管路、发动机缸体缸盖内的水套,另外还有冷却液管路中的“温控阀门”,也就是节温器。
之前遇到的车型多见单节温器,也就是整个冷却系统中只设置一个节温器,当节温器打开时,该发动机冷却系统就进入了大循环状态。
上图中:when the coolant temperature is under the specified value ,both the thermostat and the water control valve are closed,the coolant flows through only the cylinder head。译作:当冷却液温度低于规定值时,恒温器和水控制阀都关闭,冷却液仅流过汽缸盖。
其中,Thermostat 译作恒温器;Water control valve 译作水控制阀;
如上图所示,水泵驱动冷却液在发动机中转圈圈,并且,只是在缸盖中转圈圈,可能因为相对贮液量相对少,加上缸盖铝制材料的较多,热传导快,冷却液升温也快。
而缸体水套贮存中的大量冷却液就如一潭死水,或有少许交流,以吸收气缸传导过来的热量,达到缸体快速升温的目的。
上图中:the engine is warming up 译作发动机正在升温;
果不其然,冷却液只是流经管路和缸盖,当然一部分必然流经“暖风水箱”,这种冷却液流通管理也有利于车载暖风系统快速制热。
上图中:the coolant in the cylinder block is warming up 译作:气缸体中的冷却液加热;
直到发动机中的冷却液达到一定温度时,发动机前端的节温器打开,请注意,这里是一个三通阀,当打开散热器管路后,就关闭了小循环的支路。
经过缸盖加热的高温液体流经散热器,被行驶时产生的气流带走大量的热,从散热器出口流出的低温冷却液在水泵的驱动下到达缸盖等高温部位进行散热。
这个冷却液循环周而复始,生生不息,直到发动机熄火。
手头资料中仅有这三张图,严重怀疑缺失一张,也就是两个节温器都打开的图示。
只有当发动机前后两端的节温器都打开时,发动机缸盖缸体中的高温液体才能全部进入“大循环”状态,流到散热器进行散热。
也就是说上面这三张图,发动机水温至少分三级控制:
1、缸盖水套+相关管路的小循环
2、缸盖水套+相关管路+散热器的大循环
3、缸盖水套+缸体水套+相关管路+散热器的大循环。
这种形式设计的好处应该是保持缸体也能维持足够的温度,并保证整机温度的一致性。
欢迎专业人士探讨。
在之前接触的1.5T CR-V 上,笔者还见到该车配置了上图中的电控主动散热器格栅,这东西主要就是为了冬季北方车友考虑的,主要目的为“保温”。
车辆行驶时的冷空气流流经散热器进入机舱带走大量的热,这并不利于发动机保持温度。
于是当温度低于一定限值时,电控主动散热器格栅关闭,避免大量冷空气为散热器和发动机散热;
当温度高于一定限值时,电控主动散热器格栅打开,大量冷空气流经散热器发动机舱带走多于热量,同样这个温度循环控制也是周而复始,直到发动机熄火。
宝骏510也装备了电控主动散热器格栅。
CR-V 1.5T发动机为前置排气管,排气管路向下向后贯穿整个动力总成,为了照顾夏天排气管路及机舱散热,因此发动机舱下护板采用了薄金属板材质,排气管路和发动机舱里的热量辐射到这块金属板后,迅速被流经的气流带走。
然而在极寒地区的冬季呢?这块金属材质的下护板会不会成为一个“发动机舱保温”方面的BUG呢?
但这块金属板上方就是排气管路,如果采用+保温材料,或换成热的不良导体后,恐有“炙烤”起火隐患。
在宝马X1上,发动机舱同样采用了铝合金下护板,护板厚度目测接近2mm左右,且内部还设置了“保温层”见下图。
另外车辆冷却系统温度控制还有散热器风扇相关组件,多见电子温控开关控制散热器风扇启停,温度到达高限,开关接通启动散热器风扇;温度降到低限,开关断开关闭散热器风扇,周而复始将温度控制在合理的范围内。
另外电控散热器风扇还受空调系统控制,当启动压缩机时,大多车型散热器风扇会跟随启动,以保持冷凝器恒定温度,避免压力过高导致其他故障。
热力耦合器风扇比较少见,以前的切诺基、金杯等车型装备的较多。
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不过话说,发动机冷却系统中,小循环通道中设置了节温器,就是为了保证暖风和暖机的。
以前车辆多见行驶起来后冷却液温度会低,怠速停车往往温度会保持的住。
难道怠速运转都不能维持小循环时的发动机温度真的是“热效率”高的锅吗?
再有就是,南方的CR-V车友们,你们的车辆水温正常吗?
如果水温尚好,那有没有出现过#机油量增多#的情况呢?
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