【DIY教室】水温异常上升?检查散热风扇运作是否正常!

566 2021-10-14

 

水冷式引擎最大的优点,就是能够透过冷却水,让引擎内部保持在一定的温度范围内,散热器鳍片不只能够藉由骑乘行进间所产生的风来帮助冷却水散热,在摩托车引擎怠速或者是慢速行驶时,散热鳍片也能让空气强制产生流动,藉此达到散热的效果。

 

当水温计的指针一直停留在高温位置时,除了需要检查冷却水的状态以外,还要记得确认一下散热鳍片的运作状态。

摩托车散热鳍片的运作状态比汽车还要容易分辨

 

如果疏于更换冷却水或者是保养冷却系统的话,软管束环就很有可能在你没有注意的时候鬆掉,冷却水也会因此从软管的接头一一流失。就算束环已经锁紧,也有可能会遇到软管本身失去弹性导致冷却水外漏,有些车款的散热器甚至还会被整流罩挡住,所以这个时候请记得偶尔也要拆掉整流罩检查一下。

 

相较于没有接触到骑乘行进间所产生的风就无法散热的气冷式引擎来说,冷却水能够一直进行循环的水冷式引擎,即使是遇到炎热的夏天依旧能够稳定地进行骑乘。虽然现在的摩托车依旧保留着搭载气冷式引擎的车款,但是从现在汽车几乎只剩下水冷式引擎的状况来看,在散热方面绝对是水冷式引擎的效果比较优秀。

 

不过,就算是使用水冷式引擎,想要让冷却水把它从引擎吸收到的热能散佈到空气之中,还是需要依靠散热鳍片的帮忙,如果冷却水无法接触到温度较低的空气,那麽热能就无法进行移动。散热器裡冷却水流过的软管密密麻麻地设置了许多薄薄一片折叠起来的铝合金鳍片,这样的设计主要是为了能够确保拥有一定的表面积来散热。

 

虽然鳍片面积越大散热效果越好,但是如果想要让热能有效率地移动就必须要让鳍片可以接触到风,所以才会有散热鳍片的出现。在汽车大多还在採用「前置引擎、后轮驱动(FR,front engine rear drive)」配置的时代,散热鳍片一般都是使用风扇皮带传递驱动力到引擎曲轴上来带动风扇旋转。

 

而对于现在引擎大多横放(相较于前进方向来说)的「前置引擎、前轮驱动(FF,front engine front drive)」来说,基本上都是使用透过马达让叶片旋转的电动风扇。而摩托车所使用的水冷式引擎的散热鳍片也是採用了透过马达带动叶片旋转的电动风扇。

 

当骑乘行进间所产生的风造成鳍片散热不足或者是引擎明显发烫时,散热鳍片就会开始运作,具体来说就是引擎怠速时、持续龟速行驶时或者是从高速公路(连续骑车的状态)换到一般道路时。

 

对于驾驶座与引擎室分开的轿车来说,驾驶很难注意到散热鳍片是否有在运作,但是摩托车的引擎通常都离骑士非常近,所以当距离散热器很近的电动风扇开始运作时,骑士大多都能察觉出来。有不少骑士都很讨厌全整流罩车款的风扇在开始运作之后通风口同时排出的热气。

 

但是,这些缓缓上升的热气却也是已经升高的水温开始冷却的最好证明。由于部分车款会出现「骑乘行进间风扇一直转个不停⋯⋯」的状况发生,所以市面上甚至还出现了不少专为这些摩托车设计的大型散热器改装零件,而这也证明了有效率地进行散热对于水冷式引擎来说非常重要。

 

POINT

• 重点1・虽然水冷式引擎比气冷式引擎更容易控制温度,但是如果散热器无法直接接触到风的话,也不会有太大的散热效果。
• 重点2・在引擎怠速或者是龟速行驶等散热器无法充分地接触到行进间所产生的风时,散热鳍片的运作效果就变得非常重要。

水温异常升高,油温也会跟着上升,甚至会导致机油变质

 

使用束环锁紧的软管非常容易变形。水箱上水管由于有高温的冷却水通过,所以软管会因为高温而产生膨胀的现象,这会使得软管上的束环痕迹变得更加明显。如果要重複使用这些软管的话,记得要将束环锁在原来的痕迹上。

 

如果散热器的散热鳍片因为一些原因无法正常运作,或是因为没有充分接触到骑乘行进间所产生的风导致冷却水的温度上升,这些都会造成引擎过热的问题发生。在瓦斯炉上烧水时,水壶只要冒出水蒸气,水壶裡面的液态水就会逐渐开始减少,如果一直维持在100℃的沸腾状态,那麽水壶裡的水最后就会烧乾,这个现象就是所谓的「过热现象(沸腾延迟)」。

 

引擎裡的冷却水与水壶内的水不同,它基本上是被冷却系统关在一个密闭的空间内。而且因为这个封闭水路内的压力比较高,所以它的沸点自然也会超过100℃。虽然冷却水的沸点会受到自来水的稀释比率以及散热器的加压而有所改变,但是主要成分为乙二醇的冷却水,沸点大约是落在120~130℃左右。一旦超过这个温度,冷却水就会沸腾,而且会因为压力作用的关係移动到煞车油壶内。

 

如果冷却水无法完成散热的任务,那麽就和抱着热水袋与暖暖包一样。由于引擎所产生的热能包括了机油产生的热,因此水温上升的同时也会带动油温跟着上升。如果油温升高到超过正确使用温度的范围,那麽机油的黏性就会下降,油膜的强度也会变低,暴露在高温状态下的燃烧室以及大力滑动的变速箱齿轮等等会接触到冷却水的金属配件就会很容易因此损坏。

 

换句话说,水温上升不只会造成散热器以及散热鳍片故障而已,还有可能会导致引擎本体出现问题。或许很多骑士都觉得就算在街道上龟速行驶时水温计的指针跑到高温位置,但是只要之后提升速度的话,引擎还是能够散热,不会出太大的问题。在遇到水温上升而散热鳍片无法运作时,一定要想办法找出真正原因,做出正确的处理。

 

POINT

• 重点1・当引擎产生的热能超过散热器所能处理的范围,就会出现过热现象。
• 重点2・冷却水异常升温也会连带造成机油温度跟着上升,进而导致机油提早变质,并且影响到引擎本身。

导致散热鳍片无法正常运作的原因可能出在两个地方:马达本身或是鳍片开关

▲将摔车时撞坏的散热器换成在网路上买下的二手商品。在安装前先使用自来水清洁内部。风扇开关则是设置在左侧的油箱上面。

 

安装在散热器裡面的风扇马达会配合着骑乘行进间所产生的风,让空气经由鳍片从外侧流向内侧。在更换散热器,确认风扇运作状态时,比较不容易受伤的作法不是单独检查风扇,而是将风扇安装在散热器上且电流流通的状态下确认风扇才比较不会受伤。

 

直接让12V的电流在马达上流动时,请小心不要接触到扇叶,避免捲入扇叶内发生危险。在全开时就算风扇运作状态良好,如果在电流流过的瞬间以及将接线从电池上拿开的停止状态下出现了异音或是摩擦的声音,就表示马达可能已经寿命所剩不多。

 

让散热鳍片开始运作的风扇开关大多是安装在散热器本体上,所以当冷却水达到设定温度时,风扇开关就会启动,风扇马达也会开始通电。因此,如果散热鳍片无法正常运作的话,请分别检查风扇开关以及马达是否出现问题,确认发生故障的原因。

 

风扇马达的检查非常简单,只要确认接线是否脱落,马达有没有从电池接上12V的电力,马达是否有正常转动就行。我们从照片上可以看到,工作人员在更换因为油箱以及软管龟裂造成冷却水外漏的散热器时,还一起检查了风扇马达本身。

 

不过由于在高速旋转下极有可能会被风扇伤到,因此请务必在风扇组件安装在散热器的状态下再进行检查。即便如此,大家在检查时还是要小心不要让手指捲入扇叶中。

 

如果你的摩托车属于关掉主开关之后,散热鳍片依旧会正常运作的车款,由于风扇的接线是直接插在电池上,所以在水温高时请注意不要让你的手靠近风扇附近。如果一定要靠近风扇的话,请记得先拔掉电池的负极端子,然后再开始处理。

 

化油器车款以及电控燃油喷射车款的风扇开关运作方式不太一样。如果是化油器车款的话,风扇开关通常採用根据水温高低进行连接或是断开的结构。而搭载电控燃油喷射系统的车款,一般则是使用会根据水温变化改变阻抗值的水温感知器,先将阻抗值的变化输入ECU,然后再输出到风扇继电器来让马达运作。

 

儘管如此,由于这两种摩托车都还是利用水温的变化来让电子接点导通或者是改变阻抗值,因此可以将开关本身放入装满水的锅具内加热,检查开关在达到设定温度之后,电子接点是否导通、是否允许电流流过。

 

顺带一提,虽然机油节温器对于冷却水的温度管理相当重要,但是机油节温器的开关并不会直接影响到散热鳍片的运作与否。在水温太低时,机油节温器会先关闭,让引擎本体开始暖机;当达到打开阀门的温度时,机油节温器就会打开,让冷却水在散热器内进行循环;而在散热器内部的冷却水温度终于达到风扇开关的开启温度时,风扇马达则会开始运作。

 

因此,即使觉得引擎好像过热,把机油节温器换成在低温状态下也能开启的款式,只要风扇马达或是风扇马达故障,那麽就算散热鳍片转动也无法避免水温的上升。

 

如同上面所提到的一样,摩托车的散热器比汽车还要更靠近骑士,因此自然会更容易掌握到散热器的运作状态。当水温计的指针指向高温的位置,但是散热鳍片却无法运作的话,建议检查一下风扇马达以及风扇开关的功能是否正常。

 

POINT

• 重点1・当散热鳍片无法正常运作时,请检查两个地方——风扇开关(水温感知器)以及风扇马达。
• 重点2・单独检查风扇马达时,请小心不要被马达的扇叶伤到。

 

资料来源 「Webike magazine」
「Webike 台湾」编辑部编译

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