完美解释A3加装截止阀(单向阀)升温工作原理

本贴主要基于Dragon7799的主题贴“截止阀是这样起作用的!本人一家之言,大家互相探讨下” (

首先借用Dragon7799的这张图,说明4S店给A3加装的两个载止阀并不是位于回水管上,而是位于两个出气管上 (即图中所示5:水套出气管;图中所示8:散热器出气管;)。

水套循环系统工作的时候由于水泵转动使水中溶解的空气溢出以及水温升加会产生水蒸汽通过两根出气管而进入到膨胀壶,随着温度增高,膨胀壶气体增多,压力也会增高,当压力增高到约高过大气压力80KPa时,膨胀壶顶的泄压阀就开始工作,避免压力继续上升。(数据来源:《A3发动机机械系统》)

可以确认的是截止阀所直接控制的是气体(水蒸气及空气),单向阀安装方向是从水套--》膨胀水箱和从散热器--》膨胀水箱。即从大小循环中产生气体可以进入膨胀水箱,但不能返回。

但是单向阀的开启是需要一定压力条件的(结构参见图,普通钢珠单向阀结构),一般单向阀开启压力是35KPa~50KPa,这个开启所需要的压力值小于膨胀壶泄压阀开始所需要的80KPa,可以保证被单向阀控制的冷却系统在温度升高之后,依然在系统所能承受的压力范围之内。

因此,加装单向阀的情况下,发动机发动后,一开始温度很低,气体压力低,单向阀关闭,水蒸汽和搅动溢出的空气无法流向膨胀壶。这时候产生两种促进升温加快的过程:

1.由于水套中气体压力增高,促使部分冷却液回流到水壶中,减少小循环中冷却液体积,使得加温效果更明显。

2.搅动和升温过程中产生的水蒸气与空气,本身是被加热过,带有热量,如果没有被滞留住的话,会将一部分热量带到膨胀壶中。因此,阻止了气体离开,也减去了这部分热损失。

在《A3发动机机械系统》一书中,关于膨胀壶有如下一句话“膨胀壶…….吸收冷却系统的高压蒸汽,当压力过高时进行泄压。膨胀壶如果不能泄压将会造成发动机水温过高”。

单向阀的升温作用就是利用了这句话的原理,通过有条件堵塞形成循环系统内局部气体小高压,减缓泄压过程,达到水温升高加快的目的。

由于单向阀开启压力比系统泄压压力要低,因此并不会造成压力和温度超过系统所能承受范围。由于我们安装单向阀的目的仅仅是解释启动时升温问题,此时,大循环并不工作,所以从散热器通向膨胀水箱的出气管上并不需要安装单向阀,仅在水套出气管上装单向阀可以达到同样的效果。

另外,安装单向阀后,确实会增加单向阀两端接口泄漏的危险,应该做好密封和加固的工作。但所形成的局部压力依然低于系统允许的安全压力,因此并不会造成其它危险,在南方地区同样也适用。

真正让水温快速上升并非单向阀起作用,而是在冷却液循环系统中有一个换向阀起到关键作用。在冷车时为小循环模式,即不通过散热器和空调换热器,而是在发动机内循环,当温度上来时这个阀自动切换到正常模式。有的车没有这个阀

你说的是节温阀,A3的节温阀在达到87度以上时,会打开大循环通路。之前只用小循环工作。这是正常的冷却循环系统。在水冷发动机系统中,基本上用的都是类似系统。

对很多地方(北方)来说,冬天这个正常的系统加温速度并不够快,进一步在通气管上加装单向阀的目的是在不影响大小水循环通路的提前下加快水温上升。

目前车里添加的都是防冻液,不到114度是不会蒸发而产生蒸汽的; 水泵转动的产生搅动力促使防冻液的正常循环,首先将发动机燃烧室产生的热量带到发动机小循环的各个部位,一方面是为燃烧室散热,一方面使发动机整体均匀升温;

1) 各种防冻液的沸点一般是100度以上,但是并不代表温度在沸点以下是不会蒸发水汽的,实际上防冻液含纯水一般在50%以上,水汽的蒸发是随时一直存在,温度越高就越厉害。 在锅里烧水就知道了,水沸之前,打开锅盖也可以看到很多水汽冷凝水。

2) 在没有加装单向阀之前,通气管直接与膨胀壶直接,而膨胀壶只有在80KPa以上压力时才会打开泄气阀。即无单向阀条件下,整个循环系统(包括通气系统)可以安全工作在80KPa以下的压力。而单向阀形成局部压力并不高于50KPa, 因此不会对各个管、阀等配件造成额外的负担。局部压力高于35-50KPa后,单向阀打开向膨胀壶放气,如同没装单向阀一样。

3)只要是改装肯定存在风险,从理论上来说这种风险是比较小的。一是改造并不影响正常的两套循环系统;二是即使万一单向阀坏了,堵死了,不能流通了,也不会造成危险。因为温度升到87度后,大循环冷却开始工作,积累的气体可以通过大循环回到膨胀壶。因此也有些人改造直接就装了手动阀门,冬天时直接把小循环的通气管关死。

PS. 单向阀是装在两个水循环系统之外,并不直接阻碍小循环的流动。单向阀实际上控制的是气体循环(不完全封闭循环)。

看后有点不知可否,安单向截止阀吧,怕产生副作用对发动机不利,不装吧,哈尔滨的冬天的确冷,暖风出的慢那是相当遭罪啊!!:zhemo: 各位高人给个最稳妥的解决方案吧!!

从俺的理论分析来看,在水套(小循环)通向膨胀水箱的排气管上加截止阀是很安全的方式,它并不改变发动机冷冻系统的冷却液流动途径,不改变大小循环的工作条件(节温阀开启温度),不会积累过高的压力与温度(泄压工作正常、循环正常、风扇正常),甚至在截止阀工作不正常(堵塞)时,也没有爆发的危险。值得担心的是安装不合适、密封不好造成泄漏。

你加的阀位置在小循环外,而且接口在壶的上端,也就是说主要是排气作用,和快速升温没关系

你还是没有看明白:1)产生的气体来源有两个,不仅是水汽;2)气体的产生和压力的升高是伴随着加温过程;如果没有单向阀,在加温过程中产生的压力可以被膨胀壶所分担;而被截止后,这个压力无法得到分担上升更快,压力由于加温产生,同时又促进加温速度。

你看一下楼主的图,5号管子不管节温器开不开都是与膨胀壶相通的。另外,刚咨询了4S,给出的答复是不需要加装,只个零件对升温的作用非常有限,不建议加装。

由于不改变整个冷却系统的循环途径,仅仅局部改变气压,因此对升温效果是比较有限的,在南方升温速度可以接受的情况下无保修确实不建议加装。 但是北方冬天升温实在太慢,加装后可以有效改善,看看今年冬天(一月)加装截止阀后发的贴子,效果还是相当好的。。

我也不是很明白,按楼主的说法,小循环时(节温器不打开)缸套内的冷却液是和膨胀壶连通的(楼主示意图的5),而膨胀壶和散热器水箱是连通的(而且在节温器前),楼主说那根是排气管,冷却液排不出去?如果能排出去,那不成了大循环了?这样水温上来的肯定慢啊,TB是这样设计的…

膨胀水箱是独立于两个冷却循环的,并不参与冷却液循环,仅仅对液、气压力起缓冲作用。

在膨胀水箱下面有一根水管,起到缓冲大小循环的冷却液压力的作用: 高温时冷却液膨胀,体积变大,冷却液从循环体系中进入水箱;低温时冷却液收。

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