水冷发动机的冷却原理及其冷却液的正确作用

水冷发动机的冷却原理及冷却液的正确使用
摩托车发动机在其工作过程中，燃料燃烧所产生的热能只有30%变为动力, 另有30%随废气排出、10%克服本身的机械阻力，还有30%的能量将遗留在发动机内。

如何将这些多余的热量从发动机体散发出去，以确保发动机正常工作呢？在此，简单介绍水冷发动机的冷却原理及其冷却液的正确使用。

水冷发动机可以防止发动机过冷或过热，大幅度提高摩托车的动力性、经济性及行驶舒适性。

既可提高发动机功率、降低油耗，又可减小震动和噪声。

正确使用和维护保养水冷发动机，还可大大延长发动机的使用寿命。

一、水冷发动机的冷却原理
水冷发动机的冷却系统主要由水泵、汽缸体、散热器、储液箱（备用水箱）、节温器、冷却风扇、温控开关、双向控制阀等部件组成。

（如图1）
当发动机起动后，冷却液的温度较低，节温器的阀门关闭，水泵抽向水套中的冷却液从节温器的低温出口流回水泵，此为小循环，即：水泵→水套→节温器（低温出口）→水泵。

由于低温出口的管径很小，故冷却液的流量也很小，且冷却液未经过散热器冷却，发动机的温度上升很快。

如果冷却液温度高于规定值时（如节温器72℃时初开，83℃时全开），节温器内的黄蜡膨胀使阀门打开，冷却液从节温器的高温出水口流向散热器，冷却液的流量变大，此为大循环，即：水泵→水套→节温器（高温出口）→散热器→水泵。

高温冷却液流入散热器后，经散热器的叶片与空气热交换，使水温降低，流回水泵重新循环。

为了更好地控制冷却液的温度，在散热器出口处还设置有温控开关。

当冷却液温度超过规定值时（如98℃时），热敏电阻式温控开关接通风扇电机，冷却风扇开始工作，使散热器周围的空气被强制流动，使散热器强制降温，以到达控制冷却液温度的目的。

如果摩托车处于连续高速行驶、爬长坡、停车长时间运转等工况时，循环水路中的水温将过高，水压同时增大，当超过一定的压力值时（如0.075～0.105Mpa时），双向控制阀上的压力阀会开启，水路中会有部分冷却液流入备用水箱。

如果发动机停止运转，循环水路中的水温则下降，水汽凝结以及水的收缩，冷却系统内形成一定的真空（如负压0.02Mpa）时，双向控制阀中的通气阀会打开，冷却液通过虹吸管流回散热器，使冷却系统内外压力平衡。

同时冷却系统内因蒸发而损失的冷却液自动得到补偿。

这种具有双向控制自动阀的闭式循环冷却系统保证了发动机在各种不同工况下都始终处于最佳的温度范围内工作（发动机的最佳工作温度为80～90℃）。

从而提高了冷却效果和冷却系统利用率。

采用该系统的摩托车，可以长途骑行而发动机无过热之忧。

这一特点在夏季和高原使用尤为有利。

图1水冷发动机冷却系统
二、冷却液的正确使用
在发动机的水冷循环系统中，冷却液的质量对系统的影响很大。

如果向冷却系统中加入硬水（如自来水、井水、泉水或河水等），工作一段时间后，冷却系统内会逐渐形成水垢，越增越厚，水道体积缩小，冷却液流速降低，这就会影响发动机热量的散发，导致发动机温度升高，功率下降，缩短发动机使用寿命。

因此，千万不能向冷却系中加硬水。

应该加入软水（纯净水或蒸馏水）和防冻液按一定比例配合而成的冷却液。

1.冷却液全称为“防冻冷却液”。

它具有防腐蚀、防穴蚀、高沸点、防垢、防冻五大功能。

目前市场上出售的防冻液属乙二醇型，它是一种无色微粘的液体（因其有毒，一般染色为绿色、蓝色或青色），清澈透明、不混浊、无杂质、无刺激性气味。

2.防冻液的主要性能特点：
1）.凝固点低：凝固点-60℃（原液含68%时），低温流动性好。

因此，可防低温下散热器、缸体冻裂。

2）.沸点高、热容量大、冷却效率高：防冻液的沸点为110℃（水在高原的沸点为80～90℃）。

3）.热膨胀性：其热膨胀性略大于水，因此防冻液不可加得太满。

4）.发泡性：防冻液均有一点发泡性，应选发泡性低的为好。

5）.防腐性和防穴蚀功能：
优质的防腐冻液均加有多种缓蚀剂，能有效抑制金属的腐蚀。

穴蚀是水冷发动机的大敌。

穴蚀严重会将缸套穿透，造成防冻液渗入燃烧室。

优质的防冻液具有良好的防穴蚀能力，可以延长散热器及缸体的使用寿命。

6）.防止生成水垢，提高散热、冷却效率：优质防冻液都加入了阻垢添加剂，从而有效防止冷却系统结垢，使之保持正常的冷却效果。

7）.毒性：防冻液是有毒液体，因此禁止饮用并远离儿童放置。

8）.易燃性：挥发性防冻液燃点低，所以在与软水混合时，应远离火源。

3.防冻液的正确使用：
1）.防冻液正常能使用1～2年。

a由于乙二醇的表面张力远小于水，加注防冻液时极易渗漏，而且乙二醇还有浸蚀水垢等杂质的能力，因此，在更换防冻液前，首先应对发动机的冷却系统进行彻底清洗，不得有水垢和杂质存在。

b. 当防冻液中出现铁锈或氢氧化钠的白絮状浮游物或颜色发生变化时，表示防冻液已
腐蚀沉淀；当防冻液发出臭味，表明防冻液已被漏气所污染。

以上情况应即时更换防冻液。

2）.如何清洗冷却系统：
a.用JB保护神中的RC-3水箱清洗剂按冷却系统容量的2%加入冷却水箱内，行驶40
小时后趁热（冷却液温度小于60℃）将冷却液排尽，再用软水冲洗水箱即可。

b. 若无RC-3水箱清洗剂，可用10%的烧碱溶液加入冷却系浸蚀30～60分钟，再放出，
最后用软水冲洗2～3分钟即可。

c. 为避免防冻液的流失和渗漏，还应检查冷却系统的密封性。

d.清洗水箱后，应排尽清洗液，并发动发动机几秒钟，用机温烘干水道内壁（时间
不能太长，以免损坏机件）。

3）.防冻液的选用：
防冻液有二种：浓缩型、直接使用型
a.浓缩型：原液为100%的含量，使用时必须与软水按一定比例混合，调配成适应当地
最低气温的定值浓度。

一般调配成30%～50%浓度时，防冻功能最佳。

（如下表）
b.直接使用型：防冻液在工厂已调配好，并在容器上注明了使用环境温度。

用户最
好购买直接型防冻液，但须注意其凝固点要比当地实际最低气温低10℃以上。

以防天气突变造成机器意外冻坏。

4）.防冻液加注方法：
加注防冻液应在冷机状态下进行。

打开散热器盖，先将小循环软管从节温器上拨出并朝上垂直放置，然后将防冻液徐徐注入散热器内，直至小循环软管的空气全部排尽冒出冷却液时，再将其插入节温器并用弹性卡簧卡牢。

同时观察加水口内的气泡消失，防冻液升至边沿口为止。

最后注满储液箱至上限位置。

由于防冻液的膨胀系数较大，发动机冷却系加注冷却液的量要比其容积少3%～5%。

为清除水道、水管内的空气，应按以下方法排气：
①支起主支架，启动发动机，并进行几次加速运转（时间不宜过长）。

②确认散热器盖的注入口气泡是否消失，以及液面是否稳定。

③关闭发动机补充防冻液直至注水口边沿为止。

④盖上散热器盖，旋转至关闭位置，再次确认储液箱的防冻液量，并补充至上限。

5）.防冻液的贮存：
①防冻液不使用时，应用专用的密封容器保存。

②应放置于阴凉干燥处，避免儿童接触。

③注意防冻液应严防被石油产品污染。

4.防冻液的使用中应注意的问题：
1）.由于防冻液中的乙二醇不易挥发，使用中蒸发的往往是水，所以当防冻液液面降
低时，只需向冷却系中添加软水。

2）.加注防冻液时，必须加有缓蚀剂，防垢剂等添加剂配制而成的纯正防冻液，否则，将对发动机机体造成损害。

3）.必须避免使用已使用过的或已过期的防冻液，更不能将两种品牌的防冻液混和使用。

4）.在维修发动机时，如果需要旋松气缸螺母，请先放尽冷却液，以防冷却液进入曲轴箱。

5）.乙二醇防冻液是有机溶剂，有毒性和腐蚀性。

使用中不得洒溅到橡胶制品、油漆件表面，更不能接触到人的皮肤。

若不小心溅到橡胶制品、油漆件表面或人身体上，应立即用水冲洗。

6）.由于防冻液沸点比纯水高，在发动机正常运转或停车后温度未降下来（60℃）时，切不可打开散热器盖，以免灼伤身体。