การสร้างพลังงานมหาศาลด้วยชิ้นส่วนสมรรถนะสูงในปัจจุบันนั้นค่อนข้างง่าย เพียงแค่เข้าไปในโลกออนไลน์ เลือกชิ้นส่วนที่ตรงกับเป้าหมายสมรรถนะของคุณ แล้วรอให้ของดีๆ มาถึง แต่หลังจากที่ม้าศึกพิเศษเหล่านั้นถูกนำไปไว้ใต้ฝากระโปรงรถของคุณ คุณอาจสังเกตเห็นว่าเกจวัดอุณหภูมิของคุณทำงานร้อนกว่าเดิม ชุดเครื่องยนต์ที่มีกำลังมากขึ้น อัตราส่วนเฟืองท้ายที่ต่ำลง และตัวแปลงแรงบิดสูง ล้วนมีส่วนทำให้เครื่องยนต์ร้อนขึ้น หากไม่มีส่วนประกอบการระบายความร้อนที่เหมาะสม ความร้อนของเครื่องยนต์ที่ควบคุมไม่ได้อาจทำให้ปะเก็นฝาสูบระเบิด ชิ้นส่วนติดขัด และบล็อกเครื่องยนต์แตกได้

 แนวคิดที่ดีกว่าคือการจับคู่ระบบระบายความร้อนกับชุดเครื่องยนต์และการใช้งานรถยนต์ของคุณ ซึ่งหมายถึงการติดตั้งระบบที่สมบูรณ์แบบพร้อมการไหลเวียนของอากาศด้านหน้าอย่างเพียงพอ ขนาดหม้อน้ำที่ถูกต้อง เทอร์โมสตัทที่เลือกอย่างเหมาะสม ปั๊มน้ำที่ดี พัดลม และฝาครอบ การทำความเข้าใจว่าคุณจะต้องใช้อะไรบ้างและติดตั้งอย่างถูกต้องจะช่วยให้เครื่องยนต์ของคุณทำงานได้เย็นลงและสมรรถนะของคุณร้อนแรง

ระบบของเหลว

เครื่องยนต์รถยนต์นั่งส่วนบุคคลส่วนใหญ่ในปัจจุบันระบายความร้อนด้วยของเหลว โดยทั่วไปคือน้ำและน้ำหล่อเย็น (สำหรับการใช้งานบนท้องถนน) ซึ่งจะหมุนเวียน (ขับเคลื่อนด้วยปั๊มน้ำ) ภายในเครื่องยนต์ผ่านช่องทางน้ำและออกทางท่อหม้อน้ำด้านบน ซึ่งจะเข้าสู่แกนหม้อน้ำเพื่อระบายความร้อน แกนหม้อน้ำมีช่องทางมากมาย เรียกว่า แถวหรือท่อ มีครีบระบายความร้อนติดอยู่ เมื่อของเหลวร้อนเดินทางไปในทิศทางเดียวผ่านแกนหม้อน้ำ อากาศที่เคลื่อนที่ (ดึงโดยพัดลมเครื่องยนต์และการเคลื่อนที่ของรถยนต์) จะทำให้อุณหภูมิของของเหลวลดลงอย่างมากโดยการถ่ายเทความร้อน และจะถูกส่งกลับเข้าไปในเครื่องยนต์

กรณีเปิดและปิด

เทอร์โมสตัทควบคุมการไหลของของเหลวหล่อเย็นหลังจากที่อุณหภูมิของเครื่องยนต์ถึงระดับที่กำหนดไว้ ซึ่งทำขึ้นเพื่อช่วยให้เครื่องยนต์อุ่นขึ้นได้เร็วขึ้น สำหรับเครื่องยนต์ส่วนใหญ่ เทอร์โมสตัทมีให้เลือกตั้งแต่ 160 ถึง 195 องศาฟาเรนไฮต์ เทอร์โมสตัทรุ่นใหม่บางรุ่นมีให้เลือกในระดับที่สูงกว่า

การเปลี่ยนจากระดับเทอร์โมสตัทหนึ่งไปยังอีกระดับหนึ่งอาจทำให้อุณหภูมิการทำงานของเครื่องยนต์สูงขึ้นหรือต่ำลง สำหรับการทำงานในสภาพอากาศหนาวเย็น เทอร์โมสตัทที่มีระดับสูงกว่า 195 องศาฟาเรนไฮต์มักเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด หากใช้เทอร์โมสตัทที่เย็นกว่า เช่น 160 ในสภาพอากาศหนาวเย็น (ต่ำกว่า 60 องศาฟาเรนไฮต์) เครื่องยนต์ของรถยนต์อาจไม่ถึงอุณหภูมิการทำงาน และเครื่องทำความร้อนอาจไม่สามารถผลิตอากาศอุ่นได้ นอกจากนี้ สภาพดังกล่าวยังอาจเพิ่มการสึกหรอของเครื่องยนต์เนื่องจากน้ำมันที่เย็นกว่า (และหนากว่า) เชื้อเพลิงเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ และอาจมีระยะห่างของเครื่องยนต์ที่เล็กกว่า

ในสภาพอากาศที่อบอุ่น เทอร์โมสตัท 160 หรือ 180 อาจทำให้อุณหภูมิเครื่องยนต์ลดลงสองสามองศา ตราบใดที่ระบบระบายความร้อนมีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะรักษาการทำงานที่เย็นกว่า หากประสิทธิภาพของระบบระบายความร้อนอยู่ในระดับที่จำกัด เครื่องยนต์อาจทำงานที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นเท่าเดิม แม้จะมีเทอร์โมสตัทก็ตาม

 ระบบพัดลมไฟฟ้าคู่และหม้อน้ำอะลูมิเนียมแบบครอสโฟลว์นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อระบายความร้อนให้กับเครื่องยนต์บิ๊กบล็อกขนาด 564 นิ้ว ที่มีกำลัง 850 แรงม้าบนท้องถนน ท่อด้านบนและด้านล่างอยู่ในตำแหน่งตรงข้ามกัน เพื่อการถ่ายเทความร้อนสูงสุด หม้อน้ำแบบครอสโฟลว์ Griffin อะลูมิเนียมขนาดใหญ่มีน้ำหนักน้อยกว่าหน่วยทองแดงและทองเหลืองที่เทียบเท่ากันประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์

การมีส่วนร่วม

คลัตช์พัดลมและพัดลมแบบเจ็ดใบที่มาพร้อมกันทำงานได้ดีในการทำให้รถยนต์กล้ามเนื้อที่มีกำลังปานกลางเย็นลง มีคลัตช์พัดลมสองประเภท (แบบความร้อนและแบบไม่ใช้ความร้อน) ซึ่งทั้งสองแบบขับเคลื่อนด้วยของเหลว แบบที่ดีกว่าคือแบบความร้อนและระบุได้จากสปริงไบเมทัล (ลูกศร) ซึ่งจะทำงานเมื่ออุณหภูมิอากาศถึงประมาณ 170 องศาฟาเรนไฮต์ วัดได้ด้านหลังหม้อน้ำ ประเภทความร้อนจะทำให้พัดลมทำงานที่ความเร็ว 60-80 เปอร์เซ็นต์ของความเร็วเครื่องยนต์ (เมื่อทำงาน) ซึ่งยังช่วยประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงที่อุณหภูมิต่ำกว่า ประเภทที่ไม่ใช้ความร้อนที่มีต้นทุนต่ำกว่าจะทำงานเกือบตลอดเวลา

ครอสโฟลว์เทียบกับดาวน์โฟลว์

จนถึงช่วงปลายทศวรรษ 1960 รถเชฟโรเลตส่วนใหญ่ใช้หม้อน้ำสไตล์ดาวน์โฟลว์ ซึ่งระบุได้จากถังด้านบน แกนหม้อน้ำที่ไหลลงด้านล่าง และถังด้านล่าง หม้อน้ำสไตล์สมัยใหม่ (หลังจากช่วงปลายทศวรรษ 1960) เป็นแบบครอสโฟลว์ โดยมีถังที่ปลายแต่ละด้านและแกนที่ไหลข้าม และถูกนำมาใช้ในรถยนต์รุ่นหลังๆ เนื่องจากช่วยให้นักออกแบบยานยนต์สามารถสร้างตัวถังที่ต่ำลงและมีอากาศพลศาสตร์มากขึ้น

หม้อน้ำแบบครอสโฟลว์และดาวน์โฟลว์ให้ผลลัพธ์การระบายความร้อนที่เกือบจะเหมือนกันเมื่อพิจารณาจากขนาดและประสิทธิภาพของหม้อน้ำที่เหมือนกัน สิ่งที่สำคัญคือ บนหม้อน้ำใดๆ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ใช้กับเครื่องยนต์สมรรถนะสูง) คือท่อด้านบนและด้านล่างติดอยู่กับหม้อน้ำที่ด้านตรงข้ามกัน การจัดเรียงนี้บังคับให้ของเหลวเดินทางจากท่อทางเข้าในแนวทแยงมุมข้ามหม้อน้ำไปยังท่อด้านล่าง เพื่อเพิ่มการถ่ายเทความร้อนจากของเหลว

เลี้ยวที่นี่

พูลเลย์ปั๊มน้ำยิ่งเล็กเท่าไหร่ ปั๊มก็จะหมุนเร็วขึ้นเท่านั้น หากพูลเลย์เล็กเกินไป ความเร็วของปั๊มจะสูงมากจนเกิดการสูญเสียการระบายความร้อน เนื่องจากของเหลวจะไม่มีเวลาเพียงพอในการระบายความร้อนในหม้อน้ำ เพื่อนของเราที่ GM Powertrain บอกเราว่า โดยเฉลี่ยแล้ว ปั๊มน้ำต้องการกำลังประมาณ 12-15 แรงม้าในการทำงานที่ 6,000 รอบต่อนาที ปั๊มน้ำสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้ขนาดพูลเลย์ที่หมุนปั๊มน้ำที่ความเร็ว 10-40 เปอร์เซ็นต์เหนือความเร็วเพลาข้อเหวี่ยง

อย่าหยุดนิ่ง

ภายในระบบระบายความร้อนของคุณซ่อนศักยภาพในการเกิดประจุไฟฟ้า หากเกิดขึ้น การเกิดอิเล็กโทรไลซิสที่ทำลายอะลูมิเนียมอาจเกิดขึ้น ทำให้เกิดการกัดกร่อนของส่วนประกอบอย่างรวดเร็ว สภาพนี้มักเกิดขึ้นหากมีสายดินที่บกพร่องหรือขาดหายไปไปยังแหล่งไฟฟ้าที่เป็นไปได้หลายแห่ง เพื่อลดความเสี่ยงนี้ ให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์ของคุณยังคงมีสายดินที่ดี และอย่าพยายามต่อสายดินของอุปกรณ์ไฟฟ้าเข้ากับหม้อน้ำ

ในการทดสอบหาอันตรายจากอิเล็กโทรไลซิส ให้ต่อสายลบของมิเตอร์โวลต์/โอห์มเข้ากับสายดินของแบตเตอรี่ จากนั้น ใส่สายบวกเข้าไปในน้ำหล่อเย็นภายในหม้อน้ำโดยไม่สัมผัสกับช่องเปิด หากคุณพบมากกว่า 0.10 V แสดงว่ามีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านระบบ ในการแยกวงจร ให้เพื่อนปิดและเปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ หรือถอดฟิวส์ (ขณะที่รถยนต์กำลังทำงาน) ขณะทำการทดสอบ

โดยเฉลี่ยแล้ว ครีบต่อต่อนิ้วยิ่งมาก ประสิทธิภาพการระบายความร้อนก็จะยิ่งดีขึ้น (มีพื้นที่ผิวมากขึ้นในการถ่ายเทอุณหภูมิของของเหลวไปยังอากาศ) หม้อน้ำควรติดตั้งในลักษณะที่ลดสิ่งกีดขวางด้านหน้า ทำให้การไหลเวียนของอากาศผ่านครีบสูงสุด

พัดลม-ยอดเยี่ยม

พัดลมระบายความร้อนของเครื่องยนต์ให้ประโยชน์สูงสุดเมื่อรถยนต์จอดนิ่งหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ ที่ความเร็วบนทางหลวง อากาศที่เข้ามาโดยทั่วไปจะให้การเคลื่อนที่ผ่านหม้อน้ำเพียงพอที่จะทำให้เครื่องยนต์เย็นลง ระบบระบายความร้อนส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้พัดลมไฟฟ้าแทนพัดลมที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์แบบเก่า พัดลมไฟฟ้าช่วยให้ผู้สร้างรถยนต์สามารถบรรจุเครื่องยนต์ได้แน่นขึ้น ไม่มีการสูญเสียปรสิต (ซึ่งแตกต่างจากระบบขับเคลื่อนด้วยสายพานที่กินพลังงาน) และประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงมากขึ้น เมื่อติดตั้งพัดลมไฟฟ้าไว้ด้านหน้าหม้อน้ำ จะเรียกว่า พุชเชอร์ และด้านหลังหม้อน้ำจะเรียกว่า พูลเลอร์ เนื่องจากพัดลมพุชเชอร์ขัดขวางการไหลเวียนของอากาศที่เข้ามาผ่านแกนหม้อน้ำ โดยทั่วไปแล้วจึงมีประสิทธิภาพน้อยกว่าพัดลมพูลเลอร์

ระบบใบพัดลมแบบกลไก (โดยทั่วไปพบในรถยนต์กล้ามเนื้อ) สามารถให้การไหลเวียนของอากาศที่ดีพอสมควร ตราบใดที่ใช้พัดลมแบบหกหรือเจ็ดใบที่ดีพร้อมฝาครอบ อย่างไรก็ตาม เมื่อพัดลมแบบกลไกเชื่อมต่อโดยตรงกับปั๊มน้ำ อาจต้องใช้กำลังม้าจำนวนมากในการหมุน เพื่อลดการสูญเสียปรสิต สามารถติดตั้งพัดลมที่ขับเคลื่อนด้วยคลัตช์ ซึ่งไม่เคยเชื่อมต่อโดยตรงกับเครื่องยนต์ เพื่อให้ใช้พลังงานน้อยลงในการหมุนใบพัดลม

รูปทรงใบพัดลมมีบทบาทในการระบายความร้อนด้วยเช่นกัน พัดลมใบตรงมักจะเคลื่อนย้ายอากาศได้มากที่สุด แต่มักจะมีเสียงดังมาก พัดลมใบโค้งมักจะเงียบกว่า แต่โดยทั่วไปแล้วจะไหลเวียนอากาศน้อยกว่าพัดลมใบตรงประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์