冷卻強化大哉問(上) 夏日愛車不發燒
車訊網
2020-08-07 09:54:03
夏天愈來愈熱的情況下，愛車在路上開也是一種考驗，如何讓車輛在炎炎夏日行駛時，也能正常運作，是許多用路人都需要關心的問題，為此OPTION編輯部企劃一個強化冷卻系統的百問專題，讓大家一次就能掌握關於冷卻系統強化的各種技巧，是愛車的您不可錯過的知識。
圖/OPTION編輯部
問題一：愛車跑山路時發現油溫常破120度，聽說加裝機油冷卻器有用？
可讓機油直接散熱
機油冷卻器的功能，顧名思義就是降低機油的工作溫度，而且是直接讓機油進行冷卻，雖然有些車原廠在機油芯安裝座上設有水冷式熱交換器，但散熱效果有限，而機油冷卻器則可直接撞風，讓通過冷卻器的機油快速降溫，效果超越原廠冷卻器甚多。另外為何要控制機油的溫度呢？重點就在於延長機油壽命，並確保油膜於引擎重負荷時，不會因高溫而降低其保護性，因此對於喜愛高轉速域奔馳的車主，或機油同時要負責冷卻高熱渦輪軸心的渦輪車來說，機油冷卻器是無法省略的改裝套件。
而挑選機油冷卻器的要項，除注意本體內部管路設計是否精良、有無阻塞的問題外，周邊管路的強度、抗繞性與耐溫性也是重點，最好是使用「內層」包有鐵網或鐵弗龍網的多層式管路較為妥當。另外，安裝的位置最好能在不阻擋到水箱到的情況下，找到撞風處來安裝，例如前保桿下方左右處，也就是前輪前方，不過這位置並不是所有車款都能安裝。至於排數，如果不是重度改裝車的話，可選擇英式14排或日式11排的產品，即可應付散熱所需，正常情況下加裝機油冷卻器後，大約可降低油溫達10度以上，減緩機油衰退速度。
高性能引擎上都會配置機油冷卻器，目的在維持機油溫度的恆定，並且避免油溫過高導致油膜破裂，造成引擎機件異常磨損，至於改裝品的選擇則以排數來決定大小，一般改裝車大約選擇13排到19排即可。
機油冷卻器的安裝位置與方式可是一大學問，能不能完全發揮冷卻器該有的散熱效能就要看安裝者的巧思，有些品牌還特別設計集風罩，以提昇散熱效率，另外如果對油溫恆定要求高的車主，不妨選擇有油龜的產品來安裝。
問題二：市面上有一種「風扇控制器」的產品，對降低水溫真有幫助嗎？
提早風扇運轉時機
引擎水溫的散熱，無論如何都是要透過水箱散熱鰭片接觸空氣來進行，因此如果想要快速降低水溫，除加厚水箱外，有效利用水箱後方的風扇強制散熱，例如提早風扇啟動時機，也是加強冷卻的不錯辦法，原廠水箱風扇啟動的時機大約在87～92度左右，有些歐系車甚至到105度風扇才會運轉。
而控制風扇啟動的元件，在老車上是單靠水溫風扇開關來進行，新車則是車輛ECU電腦來負責，想要提早風扇啟動，就需在控制迴路上加裝介入系統來調整啟動時機，具有此功能的產品，除了過去常見的低溫風扇開關外，也可以使用電子控制系統來調整風扇啟動的時機。
前者比較適合10年以上的老車來使用，安裝上難度不高，不過需先確認風扇起動的線路是正或負極，才能決定線路如何連接。此外，若無法在引擎本體上找到適合安裝水溫Sensor的位置，就需購買水三通並剪斷下水管來安裝才能使用，如果再加上油溫Sensor的加裝，就能隨時提供引擎水溫、油溫與電壓的訊息，並且在70～100度間，隨意控制風扇啟動時機。
後者則是對應新型車款的產品，水溫資訊可以從OBD-2診斷插頭中獲得，並且透過專用線組與原廠風扇系統做連結，安裝時不用剪線，快速方便許多。安裝上述產品後，通常可將水溫控制在90度以下，減輕熱負載、改善馬力熱衰竭，使引擎與冷氣維持在最佳狀態。
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透過電子式風扇控制器的加裝，可提早水箱風扇啟動時機，讓水溫維持在較合理的範圍，改善馬力熱衰竭，而且又可同時監控水溫、電壓等多種行車資訊，非常值得安裝。
問題三：聽說老車很容易爆水管，建議多久把水管換掉比較好？換什麼材質會比較好？
可選擇矽膠強化水管
組成車輛冷卻系統的元件，除了主要的水箱與冷卻水外，輸送冷卻水管路的維護與升級之重要性，並不亞於其他改裝。原廠水管多由橡膠製成，日復一日的高低溫循環，大約10年的車齡之後，大家就能用手感覺出彈性不再，這就是橡膠已經到達彈性疲乏的時機，若不加以理會，將會因為持續高溫導致表面龜裂，一旦遇到高氣溫且長時間爬坡的路段，冷卻水管便可能會因為高水溫產生的高壓力而爆裂，使得冷卻水開始洩漏，如果爆大水管或許還會知道要停車，如果是爆小水管而未察繼續開車的話，一旦冷卻水漏光引擎就有極高的機會因過熱而縮缸，屆時就得「開大條」拆引擎修理。
改善的方法就是多花一些錢更換耐壓程度更高、變形量小且更加美觀的「矽膠水管」，不僅僅壽命更長，也能依照車種來量身訂作，尤其改裝幅度大的車輛，鮮藍色的矽膠水管幾乎成為了標準配備，就是在於所能承受的壓力更高，若經濟能力不許可，則最務實之道就是勤檢查水管的狀態與水箱水的液面變化，才能確實掌握水管有無滲漏之情事發生。
許多改裝車都會將水管換成矽膠材質的部品，目地在強化水管耐壓的能力，以減少高溫行駛下，水管發生爆裂的情況，且隨著市場普及，目前矽膠水管的顏色也愈來愈多樣，價格也降到一般車主能接受的範圍。
問題四：有沒有甚麼簡單的方法，就能提高引擎散熱效率？
加壓水箱蓋+高濃度水箱精
若以筆者多年來的經驗來看，換裝加壓水箱蓋，加上使用高品質的水箱精是一個不錯又快速的冷卻強化方法。
水能夠做為冷卻的介質，主因便是它為容易大量取得的液體中，屬於比熱最高的一種（純水1.03），比熱高的優點是吸熱快、放熱也快，很快將熱能吸收並很快的降溫，可是相對於引擎發出的高熱，其先天的100℃沸點則很容易到達，進而因汽化沸騰失去原有能力，故水箱頂部必有一加壓蓋存在，利用密閉空間內溫度與壓力成正比的關係提高沸點，且水箱精中亦會加入提昇沸點的物質。所以加強散熱性的第一步，便是更換附硬式彈簧的高壓水箱蓋、使用性能佳的水箱精，藉此讓冷卻水有更恆定的表現。
關於水箱蓋的部分，原廠製的水箱蓋壓力多為0.9～1.1kg/cm2，街道強化用的在1.3-1.5kg/cm2之間，建議讀者最好是選擇1.3kg/cm2左右的型式，以免因壓力過大發生水箱龜裂、爆水管的情形（特別是上水櫃/上水管處）。如果使用的水箱蓋壓力高達1.5kg/cm2以上，應該要將上、下水管換成包覆金屬網眼或三層含矽橡皮的式樣，來避免突然發生爆裂的問題，同時這類製品不會膨脹的性質，對水溫恆定性亦有一定的幫助。
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換裝加壓水箱蓋並添加水箱精，是所有強化冷卻效率招術中，最容易實現的方式，建議選擇壓力達1.3kg/cm2左右的高壓水箱蓋比較不會增加水管負擔，至於水箱精則確保濃度正確即可。
問題五：渦輪車如果發現夏天進氣溫度過高，引擎容易出現爆震情況時，該怎麼強化才能解決此問題？
可先確認中冷器效率
建議可能要先檢查一下您愛車上的中冷器尺寸與管路設計，是否足以應付目前的增壓值與出風量設定，進氣溫度過高通常是因為中冷器散熱不足所導致，建議可以選擇管徑較粗但管壁極薄的式樣，以粗管徑來增加空氣流通的順暢度，並利用管壁薄的特點提高散熱性。其次則是選擇管路內額外設置「內網」的部品，增加熱空氣散熱面積，以提高熱傳達量，換裝時可多看看內部Tube管路內，有無額外加裝散熱鰭片，如果有相信散熱效果應該會好上許多才是。
接下來是散熱鰭片部分，一般型中冷器的散熱鰭片，其形狀通常為直條狀無任何開口，且中冷器的厚度多厚，鰭片就有多長，不過既然鰭片扮演散熱的主要角色，只要增加其接觸冷空氣的面積，就能提高熱交換功率，因此許多中冷器的鰭片，後來都改用「波浪狀」或是俗稱「百葉窗」設計的鰭片最為流行。至於尺寸部分，建議可換裝迎風面積更大，或厚度更厚的中冷器，以提高散熱能力，或是流用同廠牌性能更強車款的中冷器，例如WRX換STI、GTI換S3等。
中冷器之所以會有這麼多尺寸，主要目的在依據不同引擎排氣量與渦輪出風量，來使用適合的大小，以求在冷卻效率與渦輪遲滯間取得一個平衡點。
這組中冷器管路內還設有散熱網，可增加其散熱效率，對於穩定引擎動力輸出有絕佳幫助，非常適合調高增壓值的車款使用。
一般中冷器的散熱鰭片都是呈現直條狀，可減少高速行駛的風阻，不過如果比較散熱效率的話，會是呈現波浪狀的鰭片效果較佳。
問題六：自然進氣引擎有沒有甚麼方法可以提高進氣冷卻？
管路隔熱+吸冷空氣
降低進氣溫度確實有助於提高引擎效能，但該如何做才能達到此效果呢？首先是注意進氣管路本身的材質是否具有「隔熱效果」，最好的材質是碳纖維或塑膠製品，應該避免採用金屬製管路（渦輪引擎高壓進氣條件不得已可使用），因為金屬管路很容易吸收引擎室內的高溫，尤其是夏季動輒35、36度以上的溫度，如果又剛好開在市區環境的話，進氣溫度可是會高得離譜的，一旦超過70度，空氣內過度膨脹的氧分子，將會減少可用來燃燒的條件，引擎出力自然就會下降。
此外，注意吸氣口的位置需朝向能吸到車頭冷空氣的方向，以避免吸到引擎室內的高熱氣體，這也是改裝進氣套件時須注意的地方，最好是選擇有集氣箱設計的進氣套件，而非整顆香菇頭裸露在外的設計，多數有集氣箱設計的套件都會盡量讓吸氣口朝車頭前方，或吸得到冷空氣的引擎室角落。
知名品牌的進氣套件都會想辦法讓吸氣口遠離引擎室高溫，如此才能降低進氣溫度，讓空氣含氧量提高，引擎效能才能發揮。
有些做工細膩的店家，還會替香菇頭手工打造放置的碳纖維集氣箱，目地也是在隔絕引擎熱氣，並且將車頭較冷的新鮮空氣導引至集氣箱內，如此改法會比香菇頭直接裸露在引擎室內吸熱氣來得有效許多。
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