【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!

【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!

雖然說台灣已經進入了秋冬季節,氣溫開始漸漸滑落,但汽車在發動的時候,一旦引擎開始啟動,燃燒室內混合氣的燃燒溫度一樣是高達上千度,所以一台車的冷卻系統好壞可是大大影響到車輛動力輸出的關鍵,這次我們就要來瞭解一下車子的冷卻系統,而大家常聽到的水冷式、氣冷式又有什麼不一樣?我們一起瞭解一下吧!

【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!

為什麼車子的冷卻系統如此重要呢?我們常常在日常生活或戲劇中看過一個畫面,主角將車子停在路邊引擎蓋打開冒白煙,這就是冷卻系統故障,高溫癱瘓了整個引擎動力系統的情景,熱能累積到一定程度之後,就會造成汽油預燃爆震、破壞機油油膜喪失潤滑性、活塞等引擎內部機件過度膨脹而阻礙運轉…等現象,這些一連串的現象,簡單來說就是拋錨了!這也代表冷卻系統對於車輛來說絕對是不可或缺的。

冷卻的方式,其實依照車子種類不同,設計出來的冷卻方式也不大相同,種類不單單只是水冷式、氣冷式這樣劃分而已,可以分成數種以上,如:氣冷式、強制氣冷式、水冷式、半水冷式、油冷式、機油冷卻式等等,甚至還有複合式的冷卻系統結合,比如像是水冷引擎外加機油冷卻裝置,當引擎在工作的時候所產生的熱能,在轉化的過程中,最好的狀態也只有三分之一可以成為有效的動力輸出,剩下的三分之二就會跟著廢氣由排氣管排放至空氣中,而這時積存的熱量就必須仰賴冷卻系統排除。

【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!

我們將焦點放在大家比較熟知的氣冷跟水冷式散熱上面,其實各種冷卻方式都有利弊,只是因為車種、排氣量的不同、成本考量等原因而應用在不同的搭配上面,截至目前為止沒有聽說過哪一種冷卻方式較差而在市面上完全被淘汰,但是水冷式散熱是目前被公認在大排氣量機車、汽車上面都是效率最好的一種散熱方式,所以我們目前市面上的汽車與重機幾乎都是搭配著水冷式,而氣冷式則是應用在一般的小綿羊機車上面。

先來談談氣冷式散熱,現在台灣市面上絕大部分的速克達都是搭配氣冷式,從外觀上面很容易分辨出來,氣冷式在引擎的汽缸體與汽缸蓋上分佈許多大小不一的散熱片,主要目的就是增加引擎本體與空氣接觸的表面積,讓引擎的熱量導出後再隨氣流經散熱片的空氣帶離,構造簡單不複雜,除了讓成本大大降低之外,日後的維修也不昂貴,它的優點總結可以說有保養方便、重量輕、維修簡便成本低,這就是為什麼馬力不大售價不高的速克達絕大部分都是採用這種系統的原因。

但氣冷式的缺點也不是沒有,因為構造簡單的關係,冷卻效率當然比不上設計繁複的水冷式,當引擎持續以較高的溫度運轉,就比較容易出現機油劣化速度加快、引擎機件易磨損等等的狀況,也因為氣冷式必須外露的關係,引擎噪音也比有水套包覆的水冷式要大聲。

【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!

水冷式系統剛好與氣冷式相反,水冷式在外觀上通常都是汽缸蓋(或汽缸頂部份)、汽缸體外部以一層挖空的水套來覆蓋,裡面就以水做為傳熱媒質,也因為外觀少了一大堆散熱片,所以看起來比氣冷式更為簡潔,但別以為它就比氣冷式構造簡單,裡面包含了包覆著汽缸頭與汽缸體的水套、引擎內外部的水道夾層、熱水箱 、上下連通水管、水泵浦與節溫器等等,這些比氣冷式多了許多的構造當然也造成了成本上升以及維修複雜,而且冷卻系統中有很多零件都是金屬材質,如引擎本體、汽缸蓋、水箱、水幫浦等等,萬一沒有適當的防鏽或是產生漏水現象,零件就容易因為生鏽而損壞,水道也會因為阻塞而導致散熱不良。

不過水冷式所帶來的優點就是,因為散熱比氣冷佳所以引擎可以保持穩定的馬力輸出,並且恆溫中水冷式的扭力也必然大於氣冷式,再加上因為引擎被包覆住,所以噪音相對比氣冷式來得小,這對原本大排氣量聲音就比較大聲的引擎來說,絕對會比氣冷式來得好,因此是追求高馬力高扭力的車輛的最佳選擇。

【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!

嚴格說來水冷式當然比單純的氣冷式來得好,但如果像小編騎著速克達上下班,其實裝水冷式就不適合了,因為水冷式原本重量就比氣冷式來得重,再加上只有125cc的排氣量,裝上水冷式就變成了殺雞用牛刀,CP值就沒有這麼高了,總結一下水冷跟氣冷的差異,如果是汽車或是重機當然水冷式可以達到最佳的效果,而一般速克達或是低排氣量的引擎,選擇氣冷式當然是正確的。

這邊順便跟大家說個題外話,雖然上面的定義是大排氣量引擎用水冷、小排氣量引擎用氣冷,但有兩個比較例外,一個是戰車、一個是輕型螺旋槳飛機,這兩個引擎排氣量大是一定的,但它們卻都比較普遍採用氣冷式,戰車是因為原本裝甲就夠重了,除了省去水箱設計減重之外,也可以排除戰車因中彈導致引擎漏水而停擺的可能性;輕型螺旋槳飛機則是因為一是減重,二則是因為在高空中原本氣溫就低,經由氣冷式簡單的構造即可以迅速散熱,所以也是採用氣冷式居多。

【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!
【汽車特企】水冷、氣冷散熱差異大剖析!

圖片來源:GOOGLE圖片 公眾授權

Yahoo奇摩汽車機車粉絲團:https://www.facebook.com/YahooAutosTaiwan