水冷式引擎最大的優點,就是能夠透過冷卻水,讓引擎內部保持在一定的溫度範圍內,散熱器鰭片不只能夠藉由騎乘行進間所產生的風來幫助冷卻水散熱,在摩托車引擎怠速或者是慢速行駛時,散熱鰭片也能讓空氣強制產生流動,藉此達到散熱的效果。

 

當水溫計的指針一直停留在高溫位置時,除了需要檢查冷卻水的狀態以外,還要記得確認一下散熱鰭片的運作狀態。

摩托車散熱鰭片的運作狀態比汽車還要容易分辨

 

如果疏於更換冷卻水或者是保養冷卻系統的話,軟管束環就很有可能在你沒有注意的時候鬆掉,冷卻水也會因此從軟管的接頭一一流失。就算束環已經鎖緊,也有可能會遇到軟管本身失去彈性導致冷卻水外漏,有些車款的散熱器甚至還會被整流罩擋住,所以這個時候請記得偶爾也要拆掉整流罩檢查一下。

 

相較於沒有接觸到騎乘行進間所產生的風就無法散熱的氣冷式引擎來說,冷卻水能夠一直進行循環的水冷式引擎,即使是遇到炎熱的夏天依舊能夠穩定地進行騎乘。雖然現在的摩托車依舊保留著搭載氣冷式引擎的車款,但是從現在汽車幾乎只剩下水冷式引擎的狀況來看,在散熱方面絕對是水冷式引擎的效果比較優秀。

 

不過,就算是使用水冷式引擎,想要讓冷卻水把它從引擎吸收到的熱能散佈到空氣之中,還是需要依靠散熱鰭片的幫忙,如果冷卻水無法接觸到溫度較低的空氣,那麼熱能就無法進行移動。散熱器裡冷卻水流過的軟管密密麻麻地設置了許多薄薄一片折疊起來的鋁合金鰭片,這樣的設計主要是為了能夠確保擁有一定的表面積來散熱。

 

雖然鰭片面積越大散熱效果越好,但是如果想要讓熱能有效率地移動就必須要讓鰭片可以接觸到風,所以才會有散熱鰭片的出現。在汽車大多還在採用「前置引擎、後輪驅動(FR,front engine rear drive)」配置的時代,散熱鰭片一般都是使用風扇皮帶傳遞驅動力到引擎曲軸上來帶動風扇旋轉。

 

而對於現在引擎大多橫放(相較於前進方向來說)的「前置引擎、前輪驅動(FF,front engine front drive)」來說,基本上都是使用透過馬達讓葉片旋轉的電動風扇。而摩托車所使用的水冷式引擎的散熱鰭片也是採用了透過馬達帶動葉片旋轉的電動風扇。

 

當騎乘行進間所產生的風造成鰭片散熱不足或者是引擎明顯發燙時,散熱鰭片就會開始運作,具體來說就是引擎怠速時、持續龜速行駛時或者是從高速公路(連續騎車的狀態)換到一般道路時。

 

對於駕駛座與引擎室分開的轎車來說,駕駛很難注意到散熱鰭片是否有在運作,但是摩托車的引擎通常都離騎士非常近,所以當距離散熱器很近的電動風扇開始運作時,騎士大多都能察覺出來。有不少騎士都很討厭全整流罩車款的風扇在開始運作之後通風口同時排出的熱氣。

 

但是,這些緩緩上升的熱氣卻也是已經升高的水溫開始冷卻的最好證明。由於部分車款會出現「騎乘行進間風扇一直轉個不停⋯⋯」的狀況發生,所以市面上甚至還出現了不少專為這些摩托車設計的大型散熱器改裝零件,而這也證明了有效率地進行散熱對於水冷式引擎來說非常重要。

 

POINT

• 重點1・雖然水冷式引擎比氣冷式引擎更容易控制溫度,但是如果散熱器無法直接接觸到風的話,也不會有太大的散熱效果。
• 重點2・在引擎怠速或者是龜速行駛等散熱器無法充分地接觸到行進間所產生的風時,散熱鰭片的運作效果就變得非常重要。

水溫異常升高,油溫也會跟著上升,甚至會導致機油變質

 

使用束環鎖緊的軟管非常容易變形。水箱上水管由於有高溫的冷卻水通過,所以軟管會因為高溫而產生膨脹的現象,這會使得軟管上的束環痕跡變得更加明顯。如果要重複使用這些軟管的話,記得要將束環鎖在原來的痕跡上。

 

如果散熱器的散熱鰭片因為一些原因無法正常運作,或是因為沒有充分接觸到騎乘行進間所產生的風導致冷卻水的溫度上升,這些都會造成引擎過熱的問題發生。在瓦斯爐上燒水時,水壺只要冒出水蒸氣,水壺裡面的液態水就會逐漸開始減少,如果一直維持在100℃的沸騰狀態,那麼水壺裡的水最後就會燒乾,這個現象就是所謂的「過熱現象(沸騰延遲)」。

 

引擎裡的冷卻水與水壺內的水不同,它基本上是被冷卻系統關在一個密閉的空間內。而且因為這個封閉水路內的壓力比較高,所以它的沸點自然也會超過100℃。雖然冷卻水的沸點會受到自來水的稀釋比率以及散熱器的加壓而有所改變,但是主要成分為乙二醇的冷卻水,沸點大約是落在120~130℃左右。一旦超過這個溫度,冷卻水就會沸騰,而且會因為壓力作用的關係移動到煞車油壺內。

 

如果冷卻水無法完成散熱的任務,那麼就和抱著熱水袋與暖暖包一樣。由於引擎所產生的熱能包括了機油產生的熱,因此水溫上升的同時也會帶動油溫跟著上升。如果油溫升高到超過正確使用溫度的範圍,那麼機油的黏性就會下降,油膜的強度也會變低,暴露在高溫狀態下的燃燒室以及大力滑動的變速箱齒輪等等會接觸到冷卻水的金屬配件就會很容易因此損壞。

 

換句話說,水溫上升不只會造成散熱器以及散熱鰭片故障而已,還有可能會導致引擎本體出現問題。或許很多騎士都覺得就算在街道上龜速行駛時水溫計的指針跑到高溫位置,但是只要之後提升速度的話,引擎還是能夠散熱,不會出太大的問題。在遇到水溫上升而散熱鰭片無法運作時,一定要想辦法找出真正原因,做出正確的處理。

 

POINT

• 重點1・當引擎產生的熱能超過散熱器所能處理的範圍,就會出現過熱現象。
• 重點2・冷卻水異常升溫也會連帶造成機油溫度跟著上升,進而導致機油提早變質,並且影響到引擎本身。

導致散熱鰭片無法正常運作的原因可能出在兩個地方:馬達本身或是鰭片開關

▲將摔車時撞壞的散熱器換成在網路上買下的二手商品。在安裝前先使用自來水清潔內部。風扇開關則是設置在左側的油箱上面。

 

安裝在散熱器裡面的風扇馬達會配合著騎乘行進間所產生的風,讓空氣經由鰭片從外側流向內側。在更換散熱器,確認風扇運作狀態時,比較不容易受傷的作法不是單獨檢查風扇,而是將風扇安裝在散熱器上且電流流通的狀態下確認風扇才比較不會受傷。

 

直接讓12V的電流在馬達上流動時,請小心不要接觸到扇葉,避免捲入扇葉內發生危險。在全開時就算風扇運作狀態良好,如果在電流流過的瞬間以及將接線從電池上拿開的停止狀態下出現了異音或是摩擦的聲音,就表示馬達可能已經壽命所剩不多。

 

讓散熱鰭片開始運作的風扇開關大多是安裝在散熱器本體上,所以當冷卻水達到設定溫度時,風扇開關就會啟動,風扇馬達也會開始通電。因此,如果散熱鰭片無法正常運作的話,請分別檢查風扇開關以及馬達是否出現問題,確認發生故障的原因。

 

風扇馬達的檢查非常簡單,只要確認接線是否脫落,馬達有沒有從電池接上12V的電力,馬達是否有正常轉動就行。我們從照片上可以看到,工作人員在更換因為油箱以及軟管龜裂造成冷卻水外漏的散熱器時,還一起檢查了風扇馬達本身。

 

不過由於在高速旋轉下極有可能會被風扇傷到,因此請務必在風扇組件安裝在散熱器的狀態下再進行檢查。即便如此,大家在檢查時還是要小心不要讓手指捲入扇葉中。

 

如果你的摩托車屬於關掉主開關之後,散熱鰭片依舊會正常運作的車款,由於風扇的接線是直接插在電池上,所以在水溫高時請注意不要讓你的手靠近風扇附近。如果一定要靠近風扇的話,請記得先拔掉電池的負極端子,然後再開始處理。

 

化油器車款以及電控燃油噴射車款的風扇開關運作方式不太一樣。如果是化油器車款的話,風扇開關通常採用根據水溫高低進行連接或是斷開的結構。而搭載電控燃油噴射系統的車款,一般則是使用會根據水溫變化改變阻抗值的水溫感知器,先將阻抗值的變化輸入ECU,然後再輸出到風扇繼電器來讓馬達運作。

 

儘管如此,由於這兩種摩托車都還是利用水溫的變化來讓電子接點導通或者是改變阻抗值,因此可以將開關本身放入裝滿水的鍋具內加熱,檢查開關在達到設定溫度之後,電子接點是否導通、是否允許電流流過。

 

順帶一提,雖然機油節溫器對於冷卻水的溫度管理相當重要,但是機油節溫器的開關並不會直接影響到散熱鰭片的運作與否。在水溫太低時,機油節溫器會先關閉,讓引擎本體開始暖機;當達到打開閥門的溫度時,機油節溫器就會打開,讓冷卻水在散熱器內進行循環;而在散熱器內部的冷卻水溫度終於達到風扇開關的開啟溫度時,風扇馬達則會開始運作。

 

因此,即使覺得引擎好像過熱,把機油節溫器換成在低溫狀態下也能開啟的款式,只要風扇馬達或是風扇馬達故障,那麼就算散熱鰭片轉動也無法避免水溫的上升。

 

如同上面所提到的一樣,摩托車的散熱器比汽車還要更靠近騎士,因此自然會更容易掌握到散熱器的運作狀態。當水溫計的指針指向高溫的位置,但是散熱鰭片卻無法運作的話,建議檢查一下風扇馬達以及風扇開關的功能是否正常。

 

POINT

• 重點1・當散熱鰭片無法正常運作時,請檢查兩個地方——風扇開關(水溫感知器)以及風扇馬達。
• 重點2・單獨檢查風扇馬達時,請小心不要被馬達的扇葉傷到。

 

資料來源 「Webike magazine」
「Webike 台灣」編輯部編譯

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