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冷卻強化大哉問(下) 夏日愛車不發燒

資料來源:Goo 車訊網     2020/08/07
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/OPTION編輯部
 
問題七:近幾年改裝車上常看到「水噴射」這個裝置,裝它有何功用?
可降低進氣溫度


所謂的「水噴射」系統,顧名思義就是將水以噴頭噴射進入引擎內部,不過很多人都會有個疑問,把水噴進引擎內到底有什麼好處呢?其實水噴射系統最大的目的就是在「降溫」。由於進氣溫度是決定引擎輸出效能的重要因素之一,尤其在增壓車輛上更為重要,而水分子氣化所需能量為汽油的六倍,同樣環境下水的降溫效能遠遠大於汽油,因此可以帶走大量的溫度,水噴射將霧化的水霧噴入汽缸內後,就能夠有效的降低汽缸內溫度,一但溫度降低後,便能有效的增進引擎效能。
 
水噴射系統除了降低引擎工作溫度、有效控制進氣溫度外,還有著許多好處,安裝之後不但能夠吸收汽缸內大量熱能,如此一來也能有效減少引擎爆震發生的可能性,且對於改裝車輛來說,溫度與爆震情況降低後就可以將點火更為提前或將增壓值增大,對於性能上的輸出還能更為直接。而燃燒室內的溫度降低後,排汽溫度自然也就會下降,相對的對渦輪車而言排壓與渦輪排氣側的壓力也會減少,此外水分子也是清潔積碳的好幫手,利用引擎運作時高溫水蒸氣的帶動下將進氣歧管、氣門與汽缸內積碳進行清除工作,這點也是安裝水噴射後所帶來的好處之一。
 

透過加壓泵浦的推送,使得水得以相當細小分子的方式,進入汽缸內與汽油一同燃燒,由於水比汽油重,因此噴入汽缸內的水分子便會被汽油包住,不但增加汽油的燃燒面積,汽化後的水分子還能帶走高熱,並增加壓縮比,好處多多。
 

不論是渦輪或機械增壓引擎,想要進一步降低進氣溫度、減少引擎爆震,並穩定引擎動力輸出,透過水噴射系統的幫助,可獲得立竿見影的功效。

問題八:有了水噴射後,要噴什麼「水」會比較有效果?
純水:酒精=1:1比例


一般來說多都是純水與工業酒精的混合液體,比例則是因人而異,通常都是各自一半,也有人主張純酒精的比熱比純水還高,並具有高揮發的可燃性,因此除了降低溫度效果比水還好外,並有提昇辛烷值的效果,所以提高壓縮比、提高增壓值、降低爆震、點火提前的幅度能夠更大,扭力、馬力的提昇也就更高了。
 
不過以筆者的角度來看,使用純工業酒精的代價不低,且酒精本身具有一定程度的腐蝕性,對橡膠油封與O型環的壽命有負面影響,因此實在不建議使用純酒精的液體,來噴入氣缸內。而如果要添加水的話,也要使用純水,例如家裡的RO逆滲透水,如此才不會造成噴嘴上細小的噴孔,因水垢增生而阻塞,這點是許多過去經常遇到的問題。
 
在供油程式調校部分,由於加裝了水噴射系統之後進氣溫度會隨之降低,A/F空燃比自然也會不同,且水霧的體積會將壓縮比略為提高(幅度相當些微),如果使用的液體內含酒精,也會影響辛烷值的高低,所以水噴射開啟後的供油曲線必須加以修正,而減少爆震後並搭配將點火正時提前,甚至可以將渦輪增壓值提高,如此一來更能增加動力輸出的效果。
 

填充的液體建議使用純水+工業酒精各一半的比例,除可節省購買工業酒精的費用外,使用純酒精的成分,較容易對橡膠油封造成慢性傷害。如果使用純水的話,要記得添加RO逆滲透水,才不會長水垢阻塞噴孔。
 

如果車上已有改裝電腦的話,原則上就不需額外加裝控制器,使用改裝電腦上的12V電壓輸出功能就能對應。

問題九:有沒有甚麼方法可以降低改裝排氣頭段後,所造成的引擎室高溫問題?
包覆管路或加裝隔熱板


位於引擎室內原廠排氣頭段,由於模組化設計的關係,其上都會設有隔熱板,減少排氣頭段內的高熱溫度散發到引擎室內,不過一旦換裝改裝排氣頭段或外掛渦輪時,排氣頭段管路就會在沒有任何隔熱板協助下,將高熱的溫度散發到引擎室內,使得引擎室的溫度比改裝前還要高,尤其動輒8、9百度的渦輪頭段溫度,就像一個大火爐一樣,不斷烘烤加熱引擎室內的溫度,不只會提高進氣溫度,長久下來對引擎室內的橡膠管路、電瓶與行車電腦等怕熱的元件也會產生不良影響,為此許多日本改裝品牌才會推出不銹鋼隔熱板的套件,覆蓋於渦輪頭段上方,減少高溫的散發,不過該套件多數採專車專用,因此市面上還有另外推出隔熱披覆帶的產品,可直接將排氣頭段包覆起來,把熱隔絕在排氣管內。
 
此外,該項產品其實也可使用在冷媒的低壓管路上,將冰涼的低壓管內冷媒溫度保留到壓縮機內,以幫助冷氣壓縮機散熱,對於運作正常的冷氣系統來說,大太陽底下的冷房速度會快一些,並且減輕冷氣壓縮機的運作負擔。
 

許多渦輪車由於工作溫度高的緣故,原廠就會將靠近渦輪本體與頭段附近的管路包覆起來,並且透過隔熱板的設計,把渦輪的熱隔絕起來,減少高溫對引擎室內的影響,這些設計我們自己也可透過改裝品的協助來完成相同效果。

問題十:許多改裝車上都會加裝水溫與油溫錶,這兩顆錶要如何判讀才是正確的方法呢?
水溫108度、油溫120度是上限


先以水溫來說,街車建議不要超過108度,賽車則最高不可超過115度,雖然因為冷卻水加了水箱精,加上水箱蓋的加壓效果會使水的沸點上升,可是只要超過115℃引擎應該會縮缸掛點,因此水溫因此最好盡可能維持在100℃以下,部分歐系車款的原廠水溫會高達105℃,例如BMW引擎,不過只要水箱風扇啟動後,水溫就立即下降沒有繼續上升,原則上還在可容許範圍內。另外,水溫錶的感應Sensor最佳的安裝地點在水箱上水管處,原因是這個地方是冷卻水從引擎出來的出口,也是水溫最高的地方,因此裝在這裡會比較準確。
 
若是油溫的話,最好能保持在105℃以下,有些歐系渦輪車進入賽車場行駛時,油溫常會突破120℃,因此建議比完賽後就要把機油換掉。至於油溫錶感應器的安裝位置,通常都是裝在油底殼或機油濾芯附近,若在油底殼的話,顯示的溫度會較實際溫度來得低上5~10度,因此建議最好能安裝在機油芯轉接座上,油溫會比較準。
 

有了水溫與油溫錶後,也要懂得判讀才能發揮作用,正確的水溫是在95度上下,有些歐系車105度是工作溫度,建議最高不可超過110度,油溫則維持在105度以下最好,超過120度就太高了。
 

水溫錶的感應Sensor最佳的安裝地點在水箱上水管處,原因是這個地方是冷卻水從引擎出來的出口,也是水溫最高的地方,因此裝在這裡會比較準確。

問題十一:面對即將到來的炎熱夏季,對於煞車系統部分有哪些需要檢查或更換,才能確保煞車系統的效能?
厚度與油質是關鍵


由於夏天開車時煞車系統的散熱也比較不良,容易有過熱、制動力衰退的情形,尤其當來令片厚度不足的話,情況會更嚴重,因此建議有空可以自行進行煞車來令片厚度的檢查,只要從鋁圈縫隙中,觀察來令片厚度即可確認,如果厚度不足於0.5公分的話,可以考慮換新品,甚至是摩擦力較高的高檔來令片,來確保人車安全。
 
此外,煞車油的品質也要注意是否已劣化,由於煞車油容易吸收水氣,使得煞車油的耐高溫性能慢慢衰退,容易在極高溫時出現氣化現象,使煞車油管出現氣體,進而影響煞車踏板的準確度(會踩空),最後便會發生煞車失靈的危險狀況,所以確保煞車油的品質良好,是維持制動系統是否正常運作的基本條件。檢查的方法為打開靠近擋火牆上的煞車油壺,觀察油壺內的煞車油,有無發生變黑、變黃的現象,若有則代表油品已經變質需更換,若無則在每2萬公里或一年半內,也需更新一次的。另外,油量的檢查也是不可少的,觀察油量是否落於油壺上所標示的高低標間,若過低則添加DOT 4號的煞車油至高標即可。
 

煞車系統在夏天散熱不易的情況下,也需提早檢查其來令片厚度與煞車油的品質,來令片的厚度建議不要低於0.5公分,煞車油則觀察其油量與顏色,如果變黑則已變質建議換新,才能確保行車安全。
 

坊間有廠商開發加裝於煞車卡鉗上的導風板,可將車頭冷空氣導引至煞車碟盤上,幫助煞車系統散熱,行駛速度愈快效果愈明顯。
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