通常,車輛引擎在燃燒過程中,會產生極高的溫度;而其中約1/3的熱能將轉化成動能,以用來推動車輛。其餘的熱量,則必須透過機油及車輛本身的排放/冷卻系統排出引擎;否則,過熱引擎容易引起爆震、燃料預燃、廢氣排放或引擎無力等狀況。因此,引擎必須要有效率的散熱及抑制溫度的上升。 

車輛冷卻系統的作用,是利用冷卻液,透過水幫浦的泵送,經由引擎水套,以帶走燃燒過程中所剩餘的熱;包括來自活塞區域、燃燒室、汽缸壁、汽缸蓋、排氣口及其他引擎部位的熱。此時,帶著熱量的冷卻液,從水套經水箱水管流入水箱,再由散熱風扇及車輛行駛時所引進的空氣降溫後,重新回到引擎。

在引擎啟動時,節溫器是關閉的;此時,水幫浦將冷卻液從引擎體下方的汽缸水套導入,在經過汽缸蓋流回水泵後,繼續重複相同的循環(即所謂的小循環)。如此,可讓引擎迅速的達到工作溫度。

而當引擎溫度超過預定溫度時,節溫器將自動開啟;讓昇溫後冷卻液能順利的循環整個水箱,以達到引擎降溫效果(即所謂的大循環)。此時,節溫器會隨溫度變化而不斷重複開啟/關閉的動作;以讓引擎能維持在正常的工作溫度。

若節溫器卡在開啟位置時,冷卻液將始終處於大循環狀況下;如此,引擎勢必無法達到正常的工作溫度,而需更多的汽油來溫車,那就會有耗油的情形產生。同時,由於引擎沒有達到工作溫度,亦導致機油的潤滑變差、機械間隙密合不良、噪音大磨損多;這將加速引擎的異常磨損而損壞。

若節溫器卡在全閉位置時,冷卻液將始終處於小循環狀況下;如此,引擎熱氣無法被排出去,而導致引擎溫度持續上昇,終致過熱縮缸。

因此,當冷卻液內的抑止劑效能逐漸失效,而開始產生腐蝕/黏稠物累積時,節溫器將逐漸堵塞;進而影響其對細微溫度變化的敏感度。此時,將影響節溫器判斷何時該進行開啟/關閉動作時的準確度,而讓大/小循環應有的昇溫/散熱效能下降;使得引擎無法維持引擎穩定的工作溫度,進而影響引擎整體的效率與性能表現。 

同時,由於冷卻液的循環流動是靠水幫浦來推動,因此,如果水幫浦的運轉不正常,將影響冷卻液在冷卻系統內的流動速度;將降低帶走熱量的散熱效率,並造成引擎異常高溫而導致性能表現的下降。另外,水幫浦運轉不良亦會影響冷卻液使用壽命。

水箱分為主水箱及副水箱;當主水箱運作時,會將引擎內熱的冷卻液引導至水箱的上方,再經由小水管往下流。此時,主水箱上的散熱片可增加與空氣接觸的面積,並經分水管流至水箱下方,再經過管路流回引擎;讓熱能以最快的速度散發出來,以達到冷卻的目的。因此,防止散熱片生成銹垢是非常重要的。

主水箱內的冷卻液受熱膨脹後,會經由壓力蓋閥門而溢流至副水箱。而等到水箱中的冷卻液冷縮後,就會再將副水箱中的冷卻液吸回來。因此,壓力蓋是冷卻系統的安全閥;而只有在冷卻系統沒有洩漏情況下,壓力蓋的洩壓作用始能發揮,以避免冷卻系統內的壓力過高,而造成如水管爆裂或漏水情況。

另外,冷卻系統內的管路及水套,亦會因使用久了而產生金屬銹泥或水垢;如此,將會造成水道阻塞,減少循環的冷卻水量,而使冷卻效果大打折扣。

因此,冷卻系統定期的保養及適時的更換冷卻液,對維持冷卻系統正常運作及恢復引擎性能表現上,就相對的非常重要。

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