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    車隊長防凍液 - 小知識--冷卻液溫度對發動機的影響
    發布時間:2014-08-02 11:08:03   點擊: 488

    車隊長防凍液小知識--冷卻液溫度對發動機的影響

    發動機處于冷卻液較高溫度時運轉,有利于提高效率及改善排放性能,減少排氣污染,但傳統冷卻液水溫太高會產生機件過熱、開鍋及加快水垢結成等難題。因此要保持發動機在冷卻液較高的溫度下工作,才能充分發揮其效率。冷卻液溫度對發動機的影響如下:

    1.1 對動力性和經濟性的影響

    從熱力學可知,燃氣通過壁面傳給冷卻液的熱量與燃氣和冷卻液兩者的溫差成正比。當燃氣溫度一定時,冷卻液溫度越低,則冷卻熱損失越嚴重,必將導致發動機熱效率下降,經濟性變差。如果冷卻液溫度提高,在同樣負荷下,燃燒室內壁溫度將有所提高,從而使壓縮終了溫度隨之提高,溫度提高將改善燃燒過程。試驗表明:冷卻液溫度從50℃提高到85℃ ,經濟性可提高約30%;與85℃時的數據相比,105℃ 時的HC和CO排放分別減少了10% 和4%,此外,燃油消耗率下降了約3%??梢?,避免偏低的冷卻液溫度,可減少散熱損失,改善燃燒過程,有利于提高發動機的動力性和經濟性。

    1.2 對可靠性和壽命的影響

    冷卻液溫度對磨損的影響極大。氣缸內的可燃混合汽體燃燒后產生酸性物和水蒸氣,當冷卻液溫度較低時,酸性物和水蒸氣極易凝結在氣缸表面上,對氣缸壁等起腐蝕作用,從而使氣缸壁表面形成較疏松的細小孔洞,在摩擦中容易被活塞環刮落,形成腐蝕磨損。實踐表明,冷卻液溫度越低,磨損速度越大??梢?,采用較高的冷卻液溫度對延長發動機使用壽命是極為重要的,即使是日常使用中也要特別要防止發動機未能暖車即加載工作,以免磨損加劇。

    發動機運轉時,氣缸蓋和氣缸壁面兩側存在較大的溫差。由于內壁的溫度高,所以內壁的膨脹必然大于外壁,但內壁的膨脹受到外壁的限制,故內壁產生壓縮應力,而外壁產生拉伸應力,即所謂的熱應力的大小與溫差成正比。當冷卻液溫度較高時,溫差減小,熱應力隨之而減小。熱應力影響到發動機受熱機件的可靠性及壽命。

    1.3?對排放的影響

    據測量分析,發動機排氣中含有氮氧化物、碳氫化物、一氧化碳、碳煙等有害物質。這些有害物質排入大氣中,造成大氣污染,引起公害,嚴重危及人類健康和生物生長。

    氮氧化物的生成量決定于反應物氮和氧的濃度、反應時的溫度(取決于燃燒室內最高燃燒溫度),以及反應的時間長短(取決于燃燒室內高溫的持續時間)。為降低氮氧化物的生成量,應降低火焰高峰溫度,減慢燃燒初期的放熱速率。提高柴油機冷卻液溫度將使壓縮終了溫度升高,似乎燃燒最高溫度也應相應升高,但由于明顯縮短了滯燃期,從而降低了速燃期的放熱速率。綜合之下,燃燒最高溫度有所下降,使用氮氧化物的生成有所減少。

    碳氫化物是由于形成不良的混合氣、不良的燃燒組織或溫度過低而產生的,是未燃的燃料和裂解反應的產物。顯然,提高冷卻液溫度對混合氣的形成和燃燒過程的改善均是有利的,同時也大大降低了低溫壁面的“激冷效應”,減少碳氫化物的生成。

    一氧化碳是由于燃燒室內局部缺氧或溫度低,致使部分燃料不能完全燃燒而生成的。顯然,提高冷卻液溫度可加快燃料的汽化,使可燃混合氣的形成更加完善,同時又提高了壁面溫度,可減少一氧化碳的生成。

    柴油機中,當燃燒火焰碰到冷的氣缸壁而熄滅時,燃料中的碳不能燃燒而被聚合成碳煙,隨排氣排入大氣層。顯然,提高冷卻液溫度可提高氣缸壁溫度,從而降低碳煙的生成。

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