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此外,当冷却线路处于密封状态,冷却液可能达到100度~120度。其道理和压力锅一样,随着冷却液温度上升,内部压力提高,冷却液的沸点便会上升。这么做是为了提高冷却液的温度,改善散热性。当内部的压力达到一定程度时,散热器内的管道会打开,将富余的冷却液排到储存罐内,当冷却液温度降低,压力减小时,就打开别的管道,让冷却液从储存罐中流回。
■冷天容易发生过热吗?
在寒冷的地方,一到冬天冷却液就会冻结,但实际上冷却液也很容易〃过热〃。〃过热〃大概多发生于下雪多的时候,积雪堆积在散热器隔栅处的话,发动机不仅无法充分冷却,反而会遇到过热的麻烦。此外还有一点人们不太知道,即冷却液过浓会导致过热。冷却液越浓,越不容易冻结;但如果太浓的话,冷却功能就会降低,于是就出现了大冬天冷却液〃过热〃的奇怪现象。
第一部分 第17节:涡轮增压机将空气吸入发动机
涡轮增压机将空气吸入发动机
燃烧更多的燃料可以产生更大的动力,但同时需要更多的空气。然而吸入大量空气并不容易。因此设计者就想:〃发动机无法自动吸入那就强制性输入〃,于是涡轮增压机得以出现。
涡轮增压机的轴两端有叶轮,有一扇叶轮(涡轮)在废气的推动下转动,同时另一扇(压缩轮)压缩吸入发动机的空气。
空气受压后轻松进入汽缸,帮助产生更大的动力。因为利用了废气的能量,无形中发动机的效率也得到提高。只是如果汽油发动机吸入的混合气体太多,在压缩过程中就会燃烧,产生爆燃现象,因此要适度强制性输入空气。
因为涡轮增压机是在废气的带动下旋转的,当踩加速器时,发动机的反应会稍微滞后一些,即涡轮迟滞效应。而且当发动机的旋转次数少,废气流动缓慢时,涡轮增压机也无法充分实现其作用。
如果涡轮增压机不利用废气能量而是直接利用发动机的输出功,那即使发动机旋转速度慢它对加速器的反应依然很灵敏,能够迅速释放能量。但问题是如果使用了发动机输出的功,效率便会降低。如何消除这两种方式各自的弊端成为了设计者面临的大课题。
■和柴油发动机匹配的涡轮增压机
说到涡轮发动机车,它给人的印象是高性能的汽油发动机车,但实际上要说匹配性,还得数柴油发动机。柴油发动机要先压缩空气,然后喷出燃料,所以即使涡轮提供的空气过量了,也不用担心发生汽油发动机那样的爆燃现象。而且和汽油发动机不一样,柴油机的节流阀不会损耗吸入的气体,这使尾气排放顺畅,在低速运转时也能让涡轮充分旋转。因为这个优点,现在柴油发动机毫无争议地和涡轮增压机配套使用。
发动机油除润滑
以外还有各种作用
在加油站,我们有时会被告知:〃机油混浊了,得换新的。〃但是,为什么发动机油会混浊,必须更换新的呢?
发动机油用于发动机中。既然用于机械那我们能想象得到它应该是用来润滑机器的。发动机油的一个比较大的作用就是减少发动机各活动部件间的摩擦,保证发动机灵活运转。我们把这个叫做润滑作用。
第一部分 第18节:油门踏板控制发动机的进气量
除了润滑作用,发动机油还有清洁、冷却、防锈、密封等作用。所谓清洁作用就是指清洗燃烧产生的炭、油等污渍,或者将污渍在油中分解掉,或者利用油渍过滤器把污渍去除。因此油看起来都是黑黑的污浊的东西,仅通过肉眼看无法判断其质量好坏。
冷却作用,顾名思义,冷却发动机的作用。冷却活塞时汽油要从反面喷射出。
防锈作用就是要防止生锈,就像给刀剑等东西上涂油一样,发动机内的金属零件也要防止生锈。
最后是密封作用,即把机油滴入活塞和汽缸间的空隙处,以此来保持汽缸压力的功能。
机油通过这几种作用,使发动机保持良好状态。因此发动机油越新越好,机油清洁程度不同机器性能也会各异。机油不能换一次便一劳永逸,还必须定期更换新的。
■制动油和制动液的区别
发动机油的主要作用便是润滑。同样,用于手动、高清等的石油齿轮也起润滑齿轮的作用。这些能用来润滑的东西统称为〃机油〃。与此相对,用于制动装置的液体叫做制动液,过去也叫制动油,但大多情况以液体称呼(意味着〃流体〃)。制动用的是制动液,用来控制变速器,虽然它也用于齿轮的润滑,起润滑油的作用,但我们一般不把它叫做制动机油。
油门踏板控制发动机的进气量
我们踩油门踏板的动作会通过电线传到阀门。阀门控制着发动机的空气吸进量,空气吸进量增加的话,燃料供给量也相应增加,结果发动机旋转得也更快。就是说油门通过控制发动机吸进空气的量调节发动机的运转。
阀门位于空气净化器和发动机中间,它内部有个节制空气流动的部件叫节流阀,它和油门相连接。节流阀就像农田里的节水大坝口一样,根据需要改变空隙大小,控制供给发动机的空气量。
通常节流阀直接受到油门的控制,但同时还要受到电脑的控制。而且最近靠电子信号传递油门运动的方式〃电子节气门控制〃也被大量采用。
这种方式下,节流阀由电脑控制,油门的运动成为电脑控制节流阀的依据。比如,一边踩刹车一边踩油门时,为防止危险,电脑通常会做出判断,不提高发动机的运转速度,所以即使踩了油门,发动机也不会加快运转。
■巡航控制系统自动调整阀门
一般油门设计的都是用右脚踩,所以长距离驾驶过程中右脚得时常踩着油门,这样右脚就会比较累,针对这种情况设计师门发明了巡航控制。这种装置的作用是人们先通过开关操作设定一个行驶速度,然后它就可以自动调节阀门,保持这个速度不变。因为省去了不必要的油门操作,耗油量也得以降低,但是目前日本的路况成为制约这种装置大量应用的瓶颈。
第二部分 第19节:汽油机和柴油机的燃料为何不同
汽油机和柴油机的燃料为何不同
为什么汽油机燃烧汽油,而柴油机燃烧柴油呢?汽油和柴油都是从原油提炼出来的,但它们性质差别相当大。汽油易引燃但燃烧难,相反,柴油燃烧容易但难引燃。简而言之,汽油靠近火便可能燃烧,而柴油容易自燃。汽油给人印象好像很容易燃烧,但事实并非如此。
总之,汽油机使用的汽油容易用火花塞引燃,而柴油机使用的柴油容易通过受热引燃。
汽油、柴油包括不同种类
汽油包括普通汽油和乙醇(高级)汽油。柴油通常除了普通柴油,也还有一部分是乙醇柴油。乙醇柴油中用的是易燃的十六烷醇,引燃和燃烧性能都比较优越,并且它还具有改善发动机启动性能,减少尾气排放等效果。
在寒冷地方使用柴油的人都知道一个常识,柴油冬天会冻结。这是因为柴油中的成分——蜡——在低温时会凝固。寒冷的地方在冬天时,市场上卖的多是防冻结的轻柴油。同样,汽油也会在不同的季节,销售不同性质的品种,但其目的不是防凝固,而是和气化有关,冬天卖的汽油要容易气化,夏天则卖不容易气化的汽油。
■轻柴油比汽油重
汽油和轻柴油比,汽油发动机的马力较大,给人感觉汽油的发热量更高点。但实际上汽油和柴油每个重量单位的发热量几乎相同,只不过要注意汽油的比重是0。75,轻柴油的是0。8多点儿。这样虽然每个重量单位的发热量几乎相同,如果是1升的话,轻柴油会更重点,发热量也更大。因此虽说柴油机耗油量小,有一部分原因是因为它使用的燃料本身,但现在这方面的原因比重应该打点折扣了。
第二部分 第20节:意操作发动机会增加耗油量
任意操作发动机会增加耗油量
发动机之所以要消耗燃料是因为它要通过燃烧燃料转化得到机械能,因此要想减少耗油量发动机必须适当地运转。
发动机的主要工作之一便是保持速度、提高车速。匀速前进时,发动机输出的功力只要能超过行驶遇到的阻力就可以了;加速时,发动机用功力使速度提高。因此比起反复加减速度,匀速行驶更省油。但即使是匀速也得和加速时一样输出功力以抵抗空气阻力,所以还是低速行驶时发动机可以少输出一点功。
加速时,油门的踩法不同耗油量也会不同。有时我们会看到空加速的汽车冒着黑乎乎的烟,这是因为突然踩油门时,发动机提供的燃料过量了。当然这样做便浪费了燃料。此外刚加速就踩刹车的话,发动机好不容易转化来的机械能便白白浪费在一次次刹车上。
此外如果加速非常慢也会产生无用功。对于汽油发动机,轻踩着点油门时,节流阀门只微微地张开着,发动机吸入空气时受到的阻力便会增大。因此加速时,恰当地踩油门会减少无用功的产生。汽车和我们骑车爬山时一样,既不能使莽劲也不能懒懒散散。
■实际耗油量和10·15耗油量为什么不同
10·15耗油量是指首先将汽车常处的行驶方式模式化,然后测量仪在不同行驶模式下测定的耗油量。因为最初设想的场景一个是在城市街道上行驶的10号模式,一个是在条件较好的郊外行驶的15号模式,所以命名这种方式为〃10·15耗油量〃。然而这两种模式的行驶速度和加速过程都很和缓,和实际情况不太一样,因此这种方式下的耗油量和实际耗油量之间有出入。从2011年4月开始,10·15耗油量将被更接近实际的〃JC08燃油量〃方式取代。
让废气排放更顺畅
汽缸中燃烧产生的废气必须马上通过排气门排放到外面。因为如果这个过程迟缓的话新的混合气体就无法顺利进入汽缸。
排气门排放出来的废气首先都要汇入歧管,这就产生了一个问题,即废气排放受到干扰。因为各个汽缸的废气会互相妨碍彼此的流动,致使废气流动不畅,缸内压力增大,最终废气无法顺畅排出。
第二部分 第21节:防止废气产生的噪音
打个比方,比如几辆电车相继开进终点站。乘客都从车上下来,这时如果乘客不能被及时疏导,车站就会很混乱。同理,废气在汇集时也必须互相不被妨碍。
防止废气产生的噪音
防止废气排放时产生噪音也是排气系统的重要任务之一。防止噪音产生的装置叫做消声器(静音器),它们通过降低废气的温度和压力来减少噪音。
消音器包括膨胀型、共鸣型、吸音型等方式。比如膨胀型,废气经过狭窄通道进入膨胀室后压力减小,声音降低。实际上,消声器往往综合采用这几种方式,我们经常见到的消声器类型是将内部空间分割成几个小格子。废气在每个小格都要膨胀、受干扰,噪音便无形之中降低了。
■水平的排汽缸和口向下的排汽缸
通过消音器消音的废气最终通过尾汽缸排放到空气中。尾汽缸大多面对着汽车后方水平安置,但也有口朝下弯弯曲曲的尾汽缸,这种设计是为了使尾气不会直接喷到站在汽车后面的人身上。这种汽车的尾汽缸都隐藏在减震器的背面,从外面看不到。总之,既有能看到尾汽缸的汽车,也有看不到的。
废气通过尾气催化转化器净化
排气系统在经消声器降低温度和声音之前,还得经过催化净化器。众所周知,催化净化器是净化尾气的装置,外观和消声器很像。
汽车尾气中包含有各种各样的有害物质,目前已成为问题的有三种:炭化氢(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOX)。炭化氢是燃料的燃烧残余物,一氧化碳是燃料不完全燃烧(部分燃烧)的产物,氮氧化合物是燃烧室内氮气生成的物质,它们造成了大气污染,令人类备受痛苦。
尾气催化转化器将上述这些有害物质氧化或还原,使其转化为无害物质。有害的HC、CO、NOX一经过尾气催化转化器就会分别变为CO2、H20、N2。
现在使用的尾气催化净化器因为处理的是这三种物质所以称为〃三元尾气催化净化器〃。催化剂是指本身不变化,只是改变其他物质反应速度的物质。催化转化器中包含铂金、铑、钯等贵金属,因为它有巨大作用,所以制造材料也非同一般。
第二部分 第22节:柴油机车的灰�