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到底是风冷好,还是水冷好。。。关键是你的使用价值(转)

  在冷却方面,摩托车与汽车不同,绝大多数汽车发动机是水冷却,统一得很。而摩托车发动机既有风冷却还有水冷却,风冷却还分有自然风冷却和强制风冷却。到底采用哪一种方式冷却,或是多种方式混合,这决定于发动机的结构和安装位置。风冷却的发动机气缸外表面有数片散热片,散热片的表面积是气缸表面积的10倍以上,空气流经散热片时带走热量从而达到冷却目的。自然风冷依靠车辆运动时所产生的空气气流冷却,而强制风冷却的发动机带有风扇,用它吹风冷却气缸表面,多用于发动机隐藏在车身内的踏板车。水冷却实质上是在风冷却的基础上再加上水冷却。它带有散热器(水箱)、节温器、水泵、水管等。散热器后面装有风扇强制通风冷却,整个水冷却系统与汽车冷却系统差不多。冷却水在水泵的驱动下不断循环,经过散热器降温,在节温器阀控制下(控制水温在80度左右)通过气缸体水套吸热再回到散热器,从而达到冷却目的。水冷却多用在250毫升以上大排量摩托车上,但近年有些125毫升摩托车也采用水冷却方式。
  目前,我国摩托车产品和在用摩托车绝大部分是低排量的。因此绝大多数摩托车采用风冷却方式,但也有一些摩托车是用水冷却方式。在125毫升级等低排量的摩托车中,到底是选择水冷却还是选择风冷却好,首先要比较一下两者有什么优缺点。两者比较,水冷却的效果要好得多,冷却均匀,不会受到外界环境影响,可以提高发动机的负载。但因为构造复杂成本较高,出故障的机会也多,而且由于有风扇、水泵等耗能装置,发动机功率损耗大。风冷却的摩托车构造简单成本较低,发动机功率利用率高,维护方便。但缺点也不少,冷却面不均匀,受外界环境影响大。例如在夏天,如果马路堵塞开开停停缓慢行驶,长时间低速和怠速运行气缸就会过热,容易爆燃产生不正常的燃烧,功率下降,噪音增大。但是这些问题的产生是可以人为避免的。
  4冲程摩托车发动机 4冲程摩托车发动机在“2冲程摩托车发动机”一文中已经有所介绍,它的一个工作循环分有进气、压缩、作功和排气等4个冲程,曲轴要旋转2周,活塞要上下各2次,带有气门装置。4冲程发动机比2冲程发动机结构复杂,功率消耗大。但它有工作平稳,燃烧性能好,污染排放低,节省燃油的优点。因此,国内的摩托车已经普遍使用4冲程摩托车发动机。
  摩托车不采用柴油机,因为柴油机采用压燃式作功,必须要有相当的重量才能减少振动,而且转速比较慢,对于灵巧快速的摩托车来说就没有什么应用价值。多数人使用的摩托车发动机都是风冷却方式,这与汽车发动机都是采用强制性水冷却方式是不同的。由于摩托车发动机有它的特殊性,因此人们在选购摩托车时,重要的选择标准之一是发动机的工作容量和构造形式。目前国产摩托车以100c.c和125c.c的风冷式单缸4冲程发动机最普遍。例如125c.c是指发动机的排量。单缸机排量=气缸截面积(园面积)×活塞行程(见图),如果是2气缸机,总排量=单缸机排量×2。为直观了解气缸口径大小,技术性能表上一般只标注活塞的直径。
  4冲程摩托车发动机构造形式注重于两个方面,一个是冷却方式,另一个是凸轮轴位置。摩托车发动机的缸体缸盖一般用铝合金铸造而成,外表面有散热片。相当多的小排量摩托车是单缸,采用风冷却形式,只有部分大排量摩托车是用双缸或多缸,采用水冷却或水油冷却形式。如果是单缸4冲程摩托车发动机,采用风冷却也足够了。至于用水冷却方式,由于要用水箱、水箱风扇、水泵、输水管等设备,不但增加成本还要消耗功率,这种方式只有在大中排量的摩托车上使用。至于有一些125c.c的单缸4冲程摩托车发动机也用水冷却,除非发动机转速有大幅度提高,压缩比增大,否则这只是迎合市场上的心理需要而已,对车辆的性能并无实质性的提高。至于凸轮轴的位置,目前多数4冲程摩托车发动机是采用顶置式气门(OHV)和顶置式凸轮轴(OHC)(顶置式凸轮轴的好处参阅本网《技术漫淡》发动机栏目)。
  无庸置疑,水冷却和风冷却的摩托车都有其优点也有其缺点,关键的一点是使用价值。以低排量摩托车来说,从功率利用、维护方便、价格低廉的角度出发,风冷却应是最好的选择。从机器应用的角度来考虑,若两者都能达到一个目的,为什么不选择最简单的呢?
  摩托车发动机是利用汽油和空气的混合气在燃烧时爆发产生的热能来产生动力的。因此,在发动机汽缸内部、火花塞周围的瞬间温度可达到1000~20000C的高温,即使在正常的工作过程中,燃烧室内部及汽缸内的温度也一直保持着几百度的温度。为保证发动机正常而连续地工作,就必须采取措施,对发动机进行冷却,以将燃烧室内不断产生的热量传播出去。使发动机的汽缸盖、汽缸、活塞等零部件的工作温度控制在一定的范围之内,因此,在摩托车的发动机上设计冷却系统是必不可少的。目前,在摩托车发动机上所采用的冷却方式主要有两大类(风冷和液冷)四种方式,即自然风冷式、强制风冷式、水冷式、油冷式。
  为使大家对发动机的冷却方式有一个全面的了解,现分别将这四种冷却方式的构造特点、零部件构成及优缺点介绍如下:
   一、自然风冷式当车辆行驶时,自然风冷式发动机利用迎面而来的自然风对其进行冷却。为达到较好的散热效果,在发动机的汽缸盖、汽缸表面设计有许许多多散热片,散热片的表面积往往是汽缸表面积的10多倍,且散热片的大小、形状和方向都需要经过严格的设计,并要通过实际试验最后确定。
  这种冷却方式的优点有:
  1、构造简单、零件少、重量轻、成本低;
  2、冷却时不浪费发动机本身能源;
  3、冷车启动时暖机时间短,起步迅速。
   缺点:在车辆低速行驶及上坡时冷却性较差,发动机的功率难以充分发挥,长时间高速行车时,发动机易产生过热现象,散热片易产生噪声,且发动机内的噪声比较容易传播出来,汽缸温度较高,机油劣化很快。 目前,国内绝大多数跨式摩托车的发动机都是采用这种冷却方式,如南方摩托车股份有限公司的南方NF125、南雅NY125、南方NF250及嘉陵工业集团的嘉陵JL70、JH125F太子车、上海易初的幸福XF125等等。
   二、强制风冷式发动机隐藏在车体之中自然风很难吹到的位置时,利用发动机曲轴旋转带动专门设计的冷却风扇产生冷却风,经特别设计的冷却风道将冷却风引导到发动机的汽缸头、汽缸等部位,达到冷却目的的冷却方式叫强制风冷式。这种冷却方式主要用在坐式摩托车上。构成零件主要有冷却风扇、空气导管。冷却风扇的结构有离心式风扇和轴流式风扇两种类型。
   强制风冷式的优点:
  1、结构比较简单,即便是低速或上坡时,冷却效果不受影响;
  2、冷机启动时热机时间短,可以马上起步行驶。
  缺点:
  1、由于冷却风扇靠曲轴带动,因此要损失一部分功率;
  2、冷却风扇在产生冷却风的同时又成为一个噪声源,产生了新的噪声。 国内绝大多数的中小排量坐式摩托车都是采用这种强制风冷的方式,如众所周知的南雅凌鹰ZY125、光阳豪迈125、五羊公主WH125LZ、南方羚羊NF50Q等。
  三、水冷式 水冷装置由在汽缸和汽缸头的外壁设计的水套、散热器和水泵等组成。水冷式是利用水套将水流向汽缸头和汽缸以带走热量,进行冷却的方式。发动机工作时,汽缸和汽缸头内部水套里的水吸收了热量之后被送回到散热器(水箱)里进行冷却,经空气冷却之后的水再由水泵送到汽缸头和汽缸的水套里,反复循环来达到冷却目的。这种水冷方式叫做强制循环冷却式。在强制循环冷却式中除了有水泵之外,还设有节温器,这是冷却水的自然温度调节装置,该装置具有防止水温过高和过低的双重作用,当水温很低时,该装置关闭通路,以阻止水箱里的水循环,使发动机内部的水温很快上升,缩短暖机时间。而当温度升到某个温度以上时,节温器打开,将温度高的水给予循环冷却。除了这种利用水泵的强制循环冷却方式外,在水冷方式里还有另外一种不用水泵而直接利用热气的上升特性的所谓自然循环方式(又称对流式)。水冷式中的冷却水中除了水之外,还含有防锈剂和防冻剂。
  优点:
  1、车辆无论是高速行驶还是低速长时间上坡,发动机冷却均安全可靠。
  2、由于在汽缸套外侧设有水套,可大大降低发动机内部噪音的传播。
  缺点:需要水泵、散热器、水管、节温器等专用零部件,构造复杂、成本高;冷却水容易产生腐蚀;冷车启动时暖机时间较长。 这种冷却方式主要用于大排量或高转速、高功率的车型中,以高档车为主。我国车迷所熟悉的本田大白鲨、雅马哈“皇家公主”Majesty250便采用这种水冷方式。
  四、油冷式 结构和水冷式相同,只是用机油来代替上面水冷系统中的冷却水而进行的冷却方式。
  优点:
  1、与水冷式相比,油冷式的冷却油可以与发动机的润滑油共用,不像水冷式需额外再加水,而且使得发动机润滑油的温度比水冷式发动机的润滑机油温度要低(10℃~15℃);
  2、用机油作冷却液不会像水那样出现生锈和腐蚀。
  缺点:其冷却效果不如水冷式效果好,冷却油专用的油泵结构复杂,作为冷却和润滑的机油价格高,用量多,因此,使用费用较高。 目前,国产车中还没有见到过采用油冷车发动机的,即使在被称为是摩托车王国的日本,油冷式发动机也不多见。只有在极少数大排量的车型中才能看到油冷式发动机的影子,如铃木GSX1200的发动机采用的油冷式。 据业内人士介绍,与风冷、油冷摩托车相比,水冷摩托车有非常明显的优势,其发动机寿命是同类型风冷发动机的两倍以上,功率也提高20%以上。这款车采用了较高压缩比和较低空燃比,使得燃烧更安全,省油效果十分明显,尾气排放指标达到欧洲Ⅱ号排放标准。水冷发动机经冷却液隔音处理后,在整机运行中,声音更加柔和、噪声大大减弱。
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