ความร้อนรถยนต์ขึ้นสูงเกิดจากอะไร

ความร้อนรถยนต์ขึ้นสูงเกิดจากอะไร

ใกล้เข้าสู่หน้าร้อนเต็มตัวแล้วก็ต้องมาสนใจศึกษาระบบระบายความร้อนของรถยนต์กันสักหน่อยและระยะนี้มีผู้มีปัญหาเรื่องนี้อยู่สองสามรายจึงขอถือโอกาสยกขึ้นเป็นหัวข้อใหม่ เผื่อจะเป็นแนวทางในการทำความเข้าใจกับปัญหาระบบระบายความร้อนเครื่องยนต์ของเจ้าของรถทุกท่าน

ในการทำงานของเครื่องยนต์จะมีความร้อนเกิดขึ้นซึ่งต้องมีระบบระบายความร้อนเพื่อป้องกันความเสียหายของเครื่องยนต์รถยนต์ทั่วๆไปใช้น้ำเป็นตัวระบายความร้อนโดยมีท่อน้ำหล่อเย็นเข้าไปในตัวเครื่องยนต์แล้วน้ำที่รับความร้อนจากภายในเครื่องยนต์ ก็ถูกส่งมายังหม้อน้ำรถยนต์เพื่อระบายความร้อนออกจากน้ำ โดยอาศัยอากาศ(ลม)ที่ผ่านหม้อน้ำ(radiator)และปริมาณอากาศที่ผ่านเข้ามาระบายความร้อนจะมีมากขึ้นเมื่อรถวิ่งหรือพัดลมเครื่องยนต์(engine fan)ของรถหมุนทำงาน

ก่อนอื่นเราต้องมารู้จักถึงคุณสมบัติของน้ำกันก่อนน้ำเมื่อได้รับความร้อนจะมีการขยายตัวปริมาตรเพิ่มขี้นเรื่อยๆเมื่ออุณหภูมิถึงจุดเดือด (ที่ความดันบรรยากาศระดับน้ำทะเลอุณหภูมิจุดเดือดของน้ำ =100 องศาC )น้ำจะเปลี่ยนสถานะเป็นก๊าซที่เรียกว่า ไอน้ำ และจะมีคุณสมบัติด้านปริมาตรเพิ่มขึ้นอย่างมากๆจนสามารถเอาไปดันลูกสูบในหัวรถจักรไอน้ำให้วิ่งได้อย่างสบาย

เนื่องจากระบบระบายความร้อนรถยนต์ต้องอาศัยน้ำไปหล่อเลี้ยงเครื่องยนต์เพื่อระบายความร้อนและต้องอยู่ในสถานะของเหลว(น้ำ)ไม่ใช่ก๊าซ(ไอน้ำ)ดังนั้นจะมีปัญหาแน่ๆหากอุณหภูมิเครื่องยนต์สูงขึ้นเรื่อยๆจนถึงจุดเดือดของน้ำ น้ำจะเดือดกลายเป็นไอระเหยออกไปหมดดังนั้นต้องทำระบบให้เป็นระบบปิดเสีย

หม้อน้ำจึงต้องมีฝาปิด(radiator cap)และต้องเป็นฝาปิดพิเศษที่ทนต่อแรงดันน้ำได้ระดับหนึ่งจากปริมาตรน้ำที่ขยายตัวเพิ่มขึ้นเนื่องจากความร้อนนอกจากนี้น้ำยังมีคุณสมบัติอีกข้อถ้าความดัน(ในระบบ)สูงขึ้นค่าจุดเดือดของน้ำจะสูงขึ้นอย่างไรก็ตามฝาปิดหม้อน้ำก็เป็นแบบนิรภัย ถ้าความดันผิดปกติสูงถึงค่าหนึ่งก็จะไม่สามารถรักษาความดันได้ต้องระบายแรงดันออกมามิฉะนั้นเหมือนกับมีระเบิดรอวันประทุอยู่ในรถยนต์ ส่วนน้ำที่ล้นจากหม้อน้ำจะมีท่อต่อจากหม้อน้ำ

ไปเก็บที่กระปุกพักน้ำ(coolant reservoir)แต่รถบางรุ่นไม่มีฝาหม้อน้ำ เช่น Mondeo,Escape แต่มีท่อเข้าและออกต่อเป็นระบบปิดต่อไปยังกระปุกพักน้ำ(ทนแรงดันสูง) ซึ่งจะมีฝากระปุกแรงดันสูงและมีวาล์วนิรภัยแบบเดียวกับฝาปิดหม้อน้ำรถทั่วไป แต่จะไม่มีท่อน้ำล้นอีกดังนั้นการเติมน้ำหล่อเย็นลงในกระปุก 

ต้องเติมตามสเปคอย่าให้เกินขีดที่กำหนดต้องเหลือที่ว่างสำหรับการขยายปริมาตรของน้ำหล่อเย็น

แล้ววาล์วน้ำ(thermostat)ทำหน้าที่อะไร? เมื่อเครื่องยนต์ทำงานปั้มน้ำจะหมุนเพื่อจะให้น้ำในระบบระบายความร้อนหมุนวนเพื่อถ่ายเทความร้อนแต่น้ำจะไหลไปติดตรงวาล์วน้ำต้องมารู้ก่อนอีกว่าเครื่องยนต์จะทำงานได้ดีที่อุณหภูมิร้อนน้อยๆค่าหนึ่งถ้าอุณหภูมิต่ำไป เช่น ตอนสตาร์ทเครื่องยนต์ใหม่ๆตอนเช้าเครื่องยนต์จะมีการเสียดทานสึกหรอสูงดังนั้นในขณะที่อุณหภูมิเครื่องยนต์ร้อนไม่ถึงอุณหภูมิการทำงานวาล์วน้ำจะปิดไม่มีการไหลเวียนของน้ำไประบายออกที่หม้อน้ำเพื่อให้อุณหภูมิสูงขึ้นโดยเร็วแต่เมื่ออูณหภูมิสูงถึงค่าหนึ่ง วาล์วน้ำก็จะเปิดให้เกิดการไหลเวียนของน้ำ

ส่วนน้ำยาหล่อเย็นที่ผลิตเพื่อผสมกับน้ำในหม้อน้ำนั้น จะช่วยป้องกันการเกิดสนิม ป้องกันการเกิดตะกรันป้องกันน้ำเป็นน้ำแข็งในประเทศเมืองหนาว และบางแบบคุยว่าช่วยเพิ่มจุดเดือดของน้ำให้สูงขึ้นถึง 126 องศาCก็หมายความว่า(แม้หากเปิดฝาหม้อน้ำไว้)อุณหภูมิเครื่องยนต์ถึง 100 องศาCน้ำที่ผสมน้ำยาก็ยังไม่เดือด จนกว่าจะถึง 126 องศาCอย่างไรก็ตามน้ำยาเติมหม้อน้ำก็ควรใช้ตามอัตราส่วนให้ถูกต้องซึ่งส่วนใหญ่มักจะเติม 50% ต่อน้ำ 50% หรืออัตราส่วน 1:1 นั่นเองแต่ก็มีน้ำยาแบบผสมเสร็จแล้วใช้อยู่ตามศูนย์ฯ ไม่ต้องไปผสมกับน้ำอีกแต่คำนวณราคามักจะแพงกว่า และยังต้องระวังน้ำยาเติมหม้อน้ำบางชนิดมีผลเสียอันตรายต่อหม้อน้ำชนิดอลูมิเนียม(หม้อน้ำอลูมิเนียมระบายความร้อนดีกว่าเหล็กหรือทองแดง)

คราวดีมาดูปัญหาเข็มความร้อนขึ้น

มีสาเหตุ

1.ชุดเข็มความร้อน หรือ ตัวรับอุณหภูมิ(temperature guage sender)เสียทำให้แสดงค่าผิดไป

2.หม้อน้ำสกปรกภายนอก ครีบพับงอ อากาศภายนอกระบายผ่านได้ไม่ดี

3.หม้อน้ำตันภายใน การไหลเวียนของน้ำมาระบายความร้อนจึงไม่ดี

4.พัดลมเสีย หรือ ทำงานไม่ครบทุกจังหวะspeed

5.วาล์วน้ำเสีย ไม่ยอมเปิดให้น้ำไหลเวียนมาระบายความร้อนออกที่หม้อน้ำ

6.ปั้มน้ำเสียชำรุด ไม่สามารถทำให้น้ำในระบบไหลวน

7.น้ำแห้งจากสาเหตุต่างๆ เช่น ท่อน้ำแตกรั่วทั้งที่รั่วตามท่อภายนอกหรือรั่วภายในตัวเครื่องยนต์

ปัญหาน้ำเดือดล้น

1.ปิดฝาหม้อน้ำไม่แน่น น้ำล้นออกมาได้ (ถ้าไม่มีน้ำยาเติมหม้อน้ำ)อุณหภูมิ100 องศาC น้ำก็เดือด เป็นไอ ขยายปริมาตรเพิ่มความดันดันน้ำล้นออกมาหรือหากไปบนเขาสูงๆที่ความดันบรรยากาศต่ำ อุณหภูมิไม่ถึง 100 องศาCน้ำก็เดือดแล้ว

2.ฝาปิดหม้อน้ำเสียชำรุด อากาศรั่วผ่านได้ ทำให้ไม่สามารถรักษาความดันในระบบได้ ก็เป็นแบบเดียวเหมือนข้อ1.3.มีสาเหตุทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป จนถึงจุดเดือดทีอุณหภูมิสูงแล้วจนแรงดันในระบบสูงเกินกว่าข้อจำกัดของฝาหม้อน้ำ เช่น หม้อน้ำตันปั้มน้ำเสีย