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  • 水箱精的功能與使用+

    冷卻系統的功能
    汽車引擎工作時,燃燒室內混合氣的燃燒溫度高達2200℃。這個燃燒產生的熱能,1/3轉換成動能,1/3隨著廢氣由排氣管排放到空氣中,另外1/3的熱則有賴冷卻系統來排除。因為這些多餘的熱如果不能有效的排除,輕者影響引擎動能的輸出,重者導致引擎燒毀。
    冷卻系統的另一個功能是讓引擎溫度迅速達到工作溫度,因為不管是過低或過高的溫度,都無法讓引擎發揮正常的工作效率。
    不論歐洲、美國或日本,不管是哪種類型的冷卻系統,水都是不可或缺的介質,因為冷卻系統的熱交換都是透過水來完成的,水可吸收引擎內部的高熱,再透過水箱的散熱片來散熱,並不斷循環利用,使車主不用每次開車時都須重新添加冷卻水。另外水還有容易取得,性質穩定的優點。

    冷卻系統加入水箱精的目的

    1. 提升沸點:水的沸點只有約100℃,但是引擎的工作溫度卻常高於此,冷卻水一旦沸騰,將產生大量的空氣,而導致冷卻水的流失直接影響到引擎的散熱。除了靠水箱蓋的壓力、加入適當濃度的水箱精也能達到提高冷卻液沸點的目的,使冷卻液不會因為沸騰而流失。
    2. 降低冰點:水的冰點約在0℃,冷卻水一旦結冰,將因為體積的膨脹,導致冷卻系統結構的損壞,後果非常嚴重。加入適當濃度的水箱精,可有效降低冷卻水的冰點,避免冷卻液結冰。
    3. 防鏽:冷卻系統中有很多零件是金屬材質,如引擎本體、汽缸蓋、、水箱、水幫浦、水管等,,如果沒有適當的防鏽,零件將容易因為生鏽而損壞,水道也會因為阻塞,而導致散熱不良。
    4. 清潔:由於添加冷卻水時並非使用純水,大多使用自來水或地下水,這些非純水的水質在遇熱後,通常會產生如同熱水瓶底部般的水垢,這些水垢會阻塞水箱內細小的散熱水道,在冷卻水中加入水箱精,可以減少
      水垢產生。
    5. 潤滑:冷卻水的流動是依靠水泵浦進行驅動的,而水泵浦也需要潤滑,尤其是軸承與水封的部分,如果沒有足夠的潤滑,將因過度的磨擦而受損,水箱精可以提供這裡所需的潤滑功能。

    水箱精主要成分
    水箱精主要由乙二醇及各式添加劑所組成。乙二醇的特性是摸起來會熱熱滑滑的,有點像摸到油酯類的東西,所以常有人會問水箱精是油性還是水性,其實只要濃度夠,水箱精摸起來都應該有熱熱滑滑的感覺,這是乙二醇的特性。
    乙二醇可提高冷卻水的沸點與降低冰點,使水箱水不易沸騰及結冰,且由於本身具滑膩感,因此對水泵浦的潤滑也有一定功效;另外其具有親水/親脂性及介面活化劑的特性,因此對於水垢產生的抑制效果也相當不錯,加上取得容易,所以才會成為水箱精的主要成分,以提高冷卻水的適用範圍。
    添加劑的部分,主要包含多種腐蝕抑制劑,目的則是在於提供防鏽、消泡,並抑制乙二醇酸化的功能。而水箱精就是透過上述這些成分來達成抗凍、抗沸、潤滑、清潔、防鏽的功能。

    乙二醇的特性
    乙二醇為無色無臭、粘稠滑膩感液體,具有甜味,極易吸水、無腐蝕性的特性,且本身有毒性,對人體會引起慢性中毒、血管水腫,影響中樞神經系統及腎臟,但由於在常溫下不易揮發,因此只要不誤食,接觸到皮膚時立即清洗,一般人是不會中毒的。
    既然乙二醇及添加劑具有這麼多的優點,為什麼要在冷卻水中加入純水來混合呢?因為水箱精只是輔助冷卻水之用,是無法完全取代純水的,一旦過量使用乙二醇,不但會使冷卻水的流動性變差,影響冷卻系統的散熱外,對環境也會造成污染,因為乙二醇是有毒性的。一般來說乙二醇的比例大約在30﹪~60﹪是較適合的比例,不過還是須依原廠規範,來決定每部車最合適的濃度。

    水箱精的測試方式

    1. 升降溫及沸點反應:利用燒杯裝盛200c.c.的水箱精,再使用火力穩定的酒精燈進行加熱直到沸騰,並記錄昇溫時間、沸騰溫度及降溫時間等三種數據,作為水箱精吸/散熱的速度判斷與實際沸點。
    2. 濃度測試:目的在獲得水箱精內乙二醇的含量比例,作為添加或更換冷卻水時的依據,以避免因濃度不足對冷卻系統產生傷害。
    3. PH值測試:透過專用酸鹼度試紙進行,檢視水箱精的酸鹼值,是否趨近於中性反應,以避免對水箱造成過度氧化作用,鋁銅製水箱怕酸、鋁鎂製水箱怕鹼,面對兩種材質都可能用來製作水箱的考量上,水箱精的酸鹼度最好還是呈現中性,也就是PH 7的數值是最合適的。

    使用水箱精的正確觀念

    :乙二醇濃度是否愈高愈好?
    :否!
    因為純水才是冷卻系統裡最佳的散熱介質,冷卻系統要正常運作,還是需大量的純水才能達成,乙二醇只是輔助冷卻水之用,不能完全取代。
    水箱精的濃度過高並不會破壞材質,只是流動性較差,影響散熱效率而已。

    :水箱精是否有油性與水性之分呢?
    :否!
    水箱精都是水溶性的,因為早期水箱精是使用純水加防鏽劑,來防止水箱鏽蝕,但現在皆是以醇類做基礎,摸起來熱熱滑滑的,所以會以為是油性水箱精,其實這說法是錯誤的,沒有滑滑的感覺是因為乙二醇濃度較低。
    有些劣質的水箱精,以顏料充當添加劑來販售,並無水箱精應有的功效,摸起來當然和一般水沒什麼不同,並非是所謂的水性水箱精。

    :從水箱水顏色的深淺可以判斷乙二醇的濃度嗎?
    :否!
    乙二醇本身是透明無色的,顏色只是製造商添加顏料才有的,目的是幫助車主或技師判斷有無漏水的問題,因此不能以顏色來判斷乙二醇的濃度,而需以專業比重計測試得知。

    :長效型水箱精是否真能長效使用?
    :否!
    要達到長效型水箱精必須符合幾個條件:

    1. 乙二醇濃度必須達到廠家規範。
    2. 稀釋液必須使用無雜質的工業純水。
    3. 酸鹼值必須符合冷卻系統的材料特性。
    4. 冷卻系統必須是正常且是完全清潔無污染的。

    所以就算是長效型水箱精也不代表能在所有車型都能長效使用,因為還必須考慮到冷卻系統材料的特性,最正確的方法是定期保養冷卻系統。

    :水箱精有綠色、紅色、藍色,顏色是否代表品質的優劣?
    :否
    乙二醇本是無色的化合物,水箱精添加色素的主要目的在察覺冷卻系統的洩漏,與水箱精品質優劣並無直接關係。
    綠色鮮明且不易褪色,是較早使用也是使用較普遍的顏色。
    紅色本來是車廠長效型水精辨識之用,因為不是通行規範並無特別意義。
    藍色是歐系車廠較常使用的顏色,PH值依照冷卻系統的材質而略有。

  • 變速箱油的分類與使用+

    要瞭解變速箱油的使用,必須從各種變速箱的形式來談起,,依結構的不同大致可分為以下幾大類:

    一、手排變速箱:

    系統特性
    這種形式的變速箱特性是,動力傳遞的損失較少、可承受較大的扭力、較經濟的維修費用等優點,主要裝在大客車、貨車、卡車等較大型的載重車輛與部分強調操控性能的小轎車上。由於自動變速箱的方便性與傳動性能的進步,近年來的小轎車已經很少使用手排變速箱了。

    油品選用
    手排變速箱油的主要任務是潤滑、並不負責傳動,因此油品的使用上較為簡單,大多數的車型都使用與差速器相同的齒輪油。使用的規範有GL-4、GL-5主要差別在極壓添加劑的比例不同,常見的黏度有75W80、75W90、80W90、85W140。齒輪油的黏度在使用上3.5噸以下的車型常用的黏度是80W90,如使用合成的75W80或75W90黏度的齒輪油可改善天氣寒冷時,入檔不順的問題。後差速器常用的黏度是80W90,載重型車輛後差速器常用的黏度為85W140的齒輪油,主要原因是大型車齒輪上的油膜必須承受更大的剪力與擠壓,因此必須使用黏度較高的齒輪油,在SAE的規範中齒輪油的黏級數度最高為250,但較少使用在一般車輛上。

    特例說明
    比較特別的車型如HONDA的K5、K6、K7、K8手排變速箱使用的是一般10W40的機油;一路發3.5噸的車型也是使用10W40的機油而不是齒輪油;HONDA CRV的後差速器油不同於一般齒輪油建議使用原廠專用油;有配備防滑差速器的車型需使用LSD專用的防滑差速器油。

    黏度的觀念
    一般人容易誤認為SAE90號的齒輪油黏度是SAE40號機油的2倍,其實SAE90號的齒輪油黏度100℃時是(13.5 ~ 24);而SAE 40號的引擎機油的黏度100℃時是(12.5 ~ 16.3)並無太大的差異,因為SAE引擎油的黏度分類和齒輪油的黏度分類是不同的,不應混淆誤認。

    二、傳統型自排變速箱:

    系統特性
    手排變速箱在換檔時,必須準確的切換離合器才能順暢的完成換檔動作,自動變速箱在換檔時省去了離合器的操作與切換,使得開車變得更容易,也不致手忙腳亂,原因是自動變速箱使用了液體扭力變換器來取代手排變速箱離合器的功能,因此現代的小型轎車大都配備自動變速箱。這種傳統型的自動變速箱從三個前進檔到目前常見的六檔七檔、大型車甚至有十幾個檔位的都有,這種類型的變速箱主要的構造原理都極為相似。

    油品選用
    早期三檔與四檔的換檔控制以機械和油壓控制為主,只有部分檔位用油壓電磁閥控制,因此自動變速箱油的種類與規範相對的比較簡單,通常使用的規範是DEXRON II或DEXRON III為主,也就是黑手界俗稱的2號與3號油,這類變速箱油除了提供變速箱內機件所需的潤滑外,還肩負著傳遞動力的任務。
    但是隨著技術的進步與電子零件的大量使用,換檔的控制已轉換為以電子信號為主,透過各種不同功能的感應器傳回的信號,經過中央處理器計算後,控制各種換檔電磁閥更準確的達到換檔的目的。此時的自動變速箱油再多了保護這些電子零件的任務,為了配合這些電子零件的運作,各個不同的製造廠家各自提出了符合屬於它們使用的油品特性,因此自動變速箱油也就變得日趨複雜與多元了。

    台灣的「黑手界」常把ATF以號數作分類,但這些都只是業界的俗稱而已,並不是標準,正確的用油仍應以各廠家的認證規範為準:

    4號-豐田TYPE IV、三菱的SP III、歐洲ZF TE-TL 11A/14A、克萊斯勒MOPAR PLUS+4
    5號-馬自達 M V、歐洲ZF TE-TL 11B/14B、LT 71141金黃色長效油、美國福特 MERCON V
    6號-豐田TYPE WS、歐洲ZF TE-TL 14E、賓士236.10、MB722.6變速箱、DEXRON VI
    7號-ATF 3353 MB 236.12 、 ATF 4134 MB 236.14 MB722.9 七段變速箱專用油

    ※特別注意:以上只是黑手界的通稱不是標準

    二、CVT無段自動變速箱

    作用原理
    CVT (Continuously Variable Transmission)是連續可變自動變速箱之意,就是俗稱的無段自動變速箱。CVT在機構上與傳統自排變速箱最大的差別,在於CVT系統是透過輸入軸與輸出軸上的兩組錐型盤組成的V型結構,帶動皮帶或鋼帶來傳遞動力,利用兩組V型結構切面直徑大小的變化,來達成減速或加速的目的,不像傳統變速系統採用複雜的齒輪組構造。

    CVT的進化史
    較早使用CVT變速箱的車型有速霸陸的JUSTY、日產的MARCH、飛雅特的PUNTO都是排氣量較小的車型,我們通稱為第一代CVT系統。這一代CVT系統所採用的「磁粉式電磁乾式離合器」設計,因為經不起台灣潮濕高溫及市區走走停停的用車環境,磁粉容易結塊而失去切離與接合的離合器功能,因此降低了CVT系統的耐用性。
    第二代的CVT系統常見的車型有三菱的LANCER、日產的霹靂馬(日規),這一代的CVT系統使用傳統液體扭力轉換器,取代第一代為人詬病的電磁粉,因此提升了CVT的實用性,但排氣量仍在2000㏄以下。
    第三代的CVT系統直到動力傳輸帶的材質與設計上有了重大突破,高剛性加大V型鋼帶,強度足以承受3.5L引擎的強大扭力,再次大幅提升耐用度。而且省油程度較同型4AT車款高達10%。這時的CVT系統已能使用在較大排氣量的車上,如日產的TEANA、三菱的OUTLANDER。

    CVT的優點
    由於構造較簡單,CVT 比傳統自排變速箱系統少了約40%的零件,體積小、重量輕,不但省油,而且較不易損壞,可降低車主維修保養的負擔。同時CVT在動力傳遞時沒有傳統自排變速箱的齒輪比落差,因此動力傳輸過程較直接無損耗,換檔時不需降低引擎扭力與轉速,所以不會有換檔的頓挫感。

    CVT油品的選用
    由於CVT無段變速系統的構造與傳統自排變速箱不同,因此不可任意使用一般的自排油來添加,應選用符合原廠規範,與可靠的國際潤滑油品牌來使用,以避免造成CVT系統的異常損壞。

    三、DSG雙離合器變速箱

    DSG(Direct Shift Gearbox)系統的演化
    1996和1997年,Ferrari和BMW分別推出將離合器改以電子化控制的自手排系統。之所以會叫做自手排是因為在架構上仍是屬於手排形式但駕駛人卻不再需要以左腳來控制離合器的釋放與接合,而是交由電子系統進行,加上換檔模式多了模擬自排的功能,因此駕駛人在使用上也更加輕鬆,且在電子系統的運作下也可發揮比人為換檔更快的效能。
    BMW這套採用電子離合器設計的自手排變速系統,首先配置在M3的跑車上,稱為SMG自手排變速系統,在當時車壇也曾掀起不少話題,隨後更陸續發展出SMG-Ⅱ和SMG-Ⅲ等改良版本。一直到了 2002年,Volkswagen推出DSG更改寫了自手排變速系統的歷史與銷售記錄。

    系統特色
    DSG變速系統的最大特色就是內含兩組離合器與動力軸,並將單數檔與雙數檔個別配置在兩支動力軸上,再搭配兩組獨立的電子式離合器。也正因如此,DSG變速箱在行進間可以預先載入下一個檔位。例如當您以2檔行駛時,3檔齒輪其實已經準備妥當,且在2檔釋放的瞬間就可同步將3檔載入,這就是DSG變速箱的換檔效能硬是比傳統手排與自排,甚至電子離合器式自手排都更快的原因。
    DSG變速箱在換擋過程中只有微小的動力損失和極短的換擋時間,使整個換擋過程達到了高效率,和更低的能量耗損,自然就提高了加速性和車輛燃油經濟性。
    雙離合變速箱還可細分為乾式雙離合變速器與濕式雙離合變速器兩類,兩者可以說是各有所長。簡單來說乾式雙離合器優點是反應較靈敏,但離合器片的磨損較嚴重。而濕式雙離合器則減少了離合器片的磨損,不過由於有液壓傳動時的滑差,所以換檔時會有些許的延遲。

    類似的系統
    其實雙離合變速箱並不是Volkswagen的獨有專利,其他車廠也有類似的系統,例如:BMW、M DKG、保時捷、PDK、福特、VOLVO、Power shift、三菱、Twin Clutch SST
    這些都是雙離合器型的變速箱,在結構原理上也極為相似,只是名稱不同。