溫度過高發(fā)動機會融化嗎?
2023-07-21 18:39:17
作者:蔡金盛
眾所周知,汽車發(fā)動機是熱能轉(zhuǎn)換機,通過燃燒釋放燃料的化學(xué)能,轉(zhuǎn)化為機械能。在這個過程中,燃料在發(fā)動機內(nèi)燃燒,局部最高溫度可達2000C,足以溶解大部分金屬。所以為了避免高溫對發(fā)動機的傷害,發(fā)動機設(shè)計了冷卻系統(tǒng),使發(fā)動機溫度保持在85-95之間。但是,如果這個冷卻系統(tǒng)不能為發(fā)動機提供冷卻,發(fā)動機會在燃料燃燒的高溫下融化嗎?答案是可能的。但是這種溶解并不是大家想象的整個發(fā)動機溶解成液體,而是發(fā)動機內(nèi)部的某個地方,發(fā)生了金屬熔化的現(xiàn)象。這些零件主要包括活塞缸壁、曲軸軸瓦和氣門座圈。1.活塞-氣缸壁熔化活塞-氣缸壁和氣缸蓋一起形成一個燃燒室。燃油在燃燒室中燃燒,釋放出大量的熱量,最高溫度可達2000C C,因此為了冷卻活塞-氣缸壁,有冷卻水循環(huán)到缸套外部?;钊臒崃客ㄟ^活塞環(huán)傳遞到缸壁,其余熱量通過機油散發(fā),可以保持發(fā)動機溫度不變。如果冷卻系統(tǒng)無法將熱量散發(fā)到活塞-氣缸壁,活塞-氣缸壁的溫度將從幾百度迅速上升到幾千度。發(fā)動機活塞一般都是鋁制的,鋁的熔點只有660,所以在這么高的溫度下,鋁活塞的頭部會先熔化。這就是所謂的“活塞頂”。另一方面,當(dāng)活塞受熱膨脹,活塞與缸壁之間的間隙消失時,活塞與缸壁會產(chǎn)生激烈的摩擦,產(chǎn)生大量的熱量,金屬熔化,導(dǎo)致粘著磨損,在缸壁上形成很深的溝槽,稱為“拉缸”。應(yīng)該說大部分發(fā)動機都是高溫的。首先,發(fā)生金屬熔化的部位是活塞缸壁,大部分發(fā)動機氣缸也是因為發(fā)動機溫度高造成的。2.曲軸-金屬熔化發(fā)動機的曲軸與主軸承、連桿軸承之間的間隙只有0.03~0.06mm,兩者之間存在高速相對運動,需要良好的潤滑和散熱。這部分的潤滑和散熱是靠油來進行的,油在它們之間形成一層油膜,把它們分開形成液體潤滑,在其中循環(huán),大大降低了摩擦阻力和摩擦熱。如果油壓過低或者發(fā)動機溫度過高,兩者之間沒有間隙,兩者之間的劇烈摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量,曲軸和金屬會直接熔化。金屬一般是布氏合金和鎢錫合金,所以熔點低,容易熔化;另一方面,曲軸是鋼制的。盡管熔點很高,但熔融金屬會在曲軸軸頸表面留下凹槽。就是所謂的“發(fā)動機瓦”。這是一個非常嚴(yán)重的發(fā)動機機械事故,只能通過檢修發(fā)動機來解決。大部分發(fā)動機瓦片是由于機油不足、機油壓力低或發(fā)動機溫度高造成的。3.氣門座圈熔化發(fā)動機燃燒后產(chǎn)生的高溫廢氣(通常可達幾百度到幾千度)需要從排氣門排出,所以發(fā)動機排氣門必須能承受極高的溫度和良好的散熱。為加強散熱,排氣閥采用中空注鈉設(shè)計,金屬鈉低熔點吸熱;另外,冷卻水在排氣閥座周圍循環(huán),吸收熱量,防止排氣閥達到高溫。當(dāng)發(fā)動機冷卻液不足或冷卻液流速慢時,氣門與氣門座之間的溫度急劇上升,氣門與氣門座燒結(jié),造成金屬熔化、氣門燒毀、漏氣?;蛘?,氣門間隙過小,氣門關(guān)閉不嚴(yán),或者高溫廢氣高速流過氣門,都會導(dǎo)致氣門燒蝕。這就是所謂的“發(fā)動機燃燒閥”。“燒缸、燒瓦、燒氣門”是高溫引起的發(fā)動機主要故障,也是發(fā)動機最嚴(yán)重的機械故障,需要發(fā)動機維護來
因此,讓發(fā)動機在合適的溫度下工作是非常必要的。一般發(fā)動機溫度高的主要原因是冷卻液不足、水泵損壞、節(jié)溫器損壞、水泵皮帶斷裂、油箱堵塞、油箱表面有污垢、冷卻風(fēng)扇故障、機油不足。此外,在炎熱的夏季,如果汽車長時間高負(fù)荷運行,也會出現(xiàn)爬大坡、超載等情況,發(fā)動機會變熱。
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