大家打開發(fā)動機(jī)艙蓋給汽車添加防凍液時(shí)，會發(fā)現(xiàn)不同的車型防凍液添加位置和方法是不一樣的：有的車型在水箱上有一個(gè)水箱蓋，直接打開向里面添加就可以了，另外還有一個(gè)副水箱也要添加到合適的位置；還有的車型只在副水箱上有水箱蓋，只要把這里面的防凍液添加到合適的位置就行了。那么這兩種型式有什么區(qū)別呢？汽車的冷卻系統(tǒng)是密封的嗎？這個(gè)副水箱有什么用呢？如果沒有它行不行？今天我們就來說說這個(gè)話題。

現(xiàn)在的汽車普遍采用是發(fā)動機(jī)強(qiáng)制循環(huán)水冷系統(tǒng)。它的工作原理是：水泵將發(fā)動機(jī)內(nèi)的冷卻液提高到一定的壓力，是冷卻液在發(fā)動機(jī)整個(gè)冷卻系統(tǒng)中不停的循環(huán)流動。水泵從散熱水箱中吸入低溫水并使其產(chǎn)生一定的壓力后，通過管道輸送到氣缸體和氣缸蓋的冷卻水套中，冷卻液吸收熱量后又流回散熱水箱，通過風(fēng)扇的強(qiáng)力抽吸，空氣從前向后高速流過散熱水箱，不斷的將流經(jīng)散熱水箱的熱量散發(fā)到空氣中去。

這種發(fā)動機(jī)強(qiáng)制循環(huán)水冷系統(tǒng)一般都采用一種帶有自動閥門的水箱蓋把它密封起來，使散熱水箱內(nèi)的冷卻液與空氣隔絕，組成了閉式冷卻系統(tǒng)。在水箱蓋中有兩個(gè)閥門——空氣閥和蒸汽閥?？諝忾y是用較軟的螺旋彈簧或片狀彈簧壓住，當(dāng)熱發(fā)動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，冷卻系統(tǒng)中的水蒸氣冷凝成水，系統(tǒng)內(nèi)壓力降低，當(dāng)壓力下降到0.9bar左右時(shí)，空氣閥打開，散熱水箱與外界大氣相通，外部空氣進(jìn)入冷卻系統(tǒng)，防止內(nèi)外壓力差將散熱水箱的芯管壓扁，阻礙冷卻液的正常循環(huán)；而蒸汽閥是用較硬的彈簧壓住，當(dāng)冷卻系統(tǒng)中的冷卻液沸騰、相通壓力升高到1.3bar左右時(shí)，蒸汽閥打開，將部分水蒸氣通過溢流管排入大氣，以防系統(tǒng)內(nèi)部壓力過高，導(dǎo)致芯管被壓壞，或其它部位漏水。

這種閉式冷卻系統(tǒng)有很多優(yōu)點(diǎn)，其中最重要的一點(diǎn)是可以使冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的壓力高于外界的大氣壓力，從而將冷卻液的沸點(diǎn)相應(yīng)地提高到120℃左右，從而擴(kuò)大了散熱器與周圍空氣的溫差，提高了散熱器的換熱效率，進(jìn)而保證了發(fā)動機(jī)可以在較長時(shí)間及較高的負(fù)荷下正常工作；另外由于散熱器散熱能力的增強(qiáng)，還可以相應(yīng)地減小散熱器尺寸，使發(fā)動機(jī)艙結(jié)構(gòu)更加緊湊；第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是閉式水冷系可減少冷卻液外溢及蒸發(fā)損失，這一點(diǎn)對于高原地區(qū)特別重要，可以有效避免冷卻液過早沸騰，減小冷卻液的消耗。

但是這種閉式冷卻系統(tǒng)也有很多缺點(diǎn)，其中最重要的一點(diǎn)是蒸汽混合在冷卻液中無法分離，并且水箱蓋在調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力時(shí)又會放進(jìn)一部分空氣，這樣就會導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)中產(chǎn)生氣阻，水泵的泵水量降低，使冷卻效果和循環(huán)強(qiáng)度降低，并造成冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的壓力不穩(wěn)定和冷卻液的不斷消耗。特別是現(xiàn)在的發(fā)動機(jī)強(qiáng)化程度越來越高，對冷卻系統(tǒng)散熱能力的要求也越來越高，這個(gè)問題越來越突出。

系統(tǒng)內(nèi)氣液不能徹底分離還會造成一個(gè)嚴(yán)重的問題就是氣穴腐蝕。很多人對這一點(diǎn)不是很理解，但是它卻是導(dǎo)致發(fā)動機(jī)損壞的一個(gè)重要因素。它的作用機(jī)理是：這些積存在冷卻液中的空氣是以氣泡型式存在的，當(dāng)這些氣泡在發(fā)動機(jī)金屬表面破裂時(shí)，會產(chǎn)生沖擊力對金屬造成沖擊，長時(shí)間作用就會造成金屬疲勞剝落，即機(jī)械剝蝕；另外，氣泡中還伴有空氣中的氧，它們借助于氣泡破裂時(shí)放出的熱量，對金屬進(jìn)行化學(xué)腐蝕。這種機(jī)械剝蝕和化學(xué)腐蝕共同作用，使金屬表面逐漸產(chǎn)生麻點(diǎn)和穴孔，這種現(xiàn)象稱為氣穴腐蝕，簡稱穴蝕。這種現(xiàn)象最常見于氣缸套、水泵葉輪等水壓較低的部位，在一些柴油機(jī)上，穴蝕成了導(dǎo)致發(fā)動機(jī)損壞的一個(gè)重要因素。

為了克服這些缺點(diǎn)，聰明的汽車工程師研究出了一張帶有膨脹水箱（也稱為副水箱）的閉式冷卻系統(tǒng)。這種冷卻系統(tǒng)是在散熱水箱之外，另加了一個(gè)膨脹水箱來分離蒸汽和存儲冷卻液。膨脹水箱通常是用透明的塑料材質(zhì)制成，它的位置略高于散熱水箱，一般安裝在發(fā)動機(jī)艙的一角，與發(fā)動機(jī)和散熱水箱有多條管路相連。它的作用是將冷卻系統(tǒng)變成了一個(gè)永久性的封閉系統(tǒng)，避免了空氣不斷進(jìn)入，減小了對冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的氧化腐蝕；可以使冷卻系統(tǒng)中的氣液分離，保持系統(tǒng)內(nèi)部壓力的穩(wěn)定，增大水泵的泵水量和減小水泵的氣穴腐蝕；另外還避免了冷卻液的損耗，可以在較長的時(shí)間內(nèi)保持冷卻系統(tǒng)內(nèi)的水位不變（沒有泄漏可以保持幾年）。

這種膨脹水箱的工作原理是：在散熱水箱的水套和散熱器上部，容易積存空氣和蒸汽的部位用水管與膨脹水箱相連，使空氣和蒸汽不再直接放出到大氣中，而是引導(dǎo)到膨脹水箱中與水分離，蒸汽冷凝成水后又通過進(jìn)水管返回到了水泵的進(jìn)水口，使水泵進(jìn)水口出保持較高的水壓，從而增大了泵水量；而積存在膨脹水箱液面以上的空氣，得到了冷卻，不再受熱膨脹，因而變成了冷卻系統(tǒng)內(nèi)壓力上升的緩沖器和膨脹空間，使系統(tǒng)內(nèi)的壓力保持穩(wěn)定。

膨脹水箱也分為兩種，一種是非常簡單的，就是把從散熱水箱蓋處的溢流管直接通入到膨脹水箱中，這種膨脹水箱也稱為補(bǔ)償水桶。當(dāng)散熱水箱中壓力升高時(shí)，蒸汽閥打開，膨脹出來的冷卻液排入到了膨脹水箱中儲存起來，不再直接排入大氣中，從而減少了冷卻液的消耗；當(dāng)散熱水箱中壓力降低時(shí)，空氣閥打開，但是不是吸入空氣，而是把膨脹水箱中的冷卻液吸入到散熱水箱中，這樣就避免了空氣進(jìn)入到冷卻系統(tǒng)中，也能夠保持冷卻系統(tǒng)中正常的水量。這種膨脹水箱的蓋子一般都是非常簡單的，上面沒有閥門，一般會有一個(gè)小小的通氣孔。這種冷卻系統(tǒng)其實(shí)不是完全密封的，儲存在這里面的冷卻液一般并不參與冷卻系統(tǒng)的循環(huán)，只是做為備用。這種結(jié)構(gòu)成本也比較低，一般用于低強(qiáng)化的自然吸氣發(fā)動機(jī)上，并且日韓系車應(yīng)用的較多。

另一種膨脹水箱就較為復(fù)雜了，它有多條管路與發(fā)動機(jī)和散熱水箱相連通，補(bǔ)水、排氣、保壓、散熱都通過它來進(jìn)行，它事實(shí)上是散熱水箱的一部分。在散熱水箱上并沒有水箱蓋，而在膨脹水箱上的水箱蓋中，也有空氣閥和蒸汽閥，通過這兩個(gè)閥門調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的壓力。不過在一般情況下，這兩個(gè)閥門是不開啟的，系統(tǒng)內(nèi)的壓力和水量可以長時(shí)間保持穩(wěn)定。這種冷卻系統(tǒng)基本上是完全密封的，里面的冷卻液幾年的時(shí)間都不用添加。不過這種系統(tǒng)的成本是較高的，一般歐美系車應(yīng)用的較多，特別是在搭載了渦輪增壓發(fā)動機(jī)的車型上，幾乎都使用這種密封式的冷卻系統(tǒng)。

我們在日常使用中要經(jīng)常檢查膨脹水箱中的水位，使其處于最低位與最高位之間，如果水位過低就要及時(shí)添加。需要注意的是，冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的壓力高于大氣壓力，所以在發(fā)動機(jī)熱態(tài)下打開水箱蓋時(shí)，一定要注意安全，應(yīng)該緩慢旋開，使壓力降低，以防熱水噴出，造成燙傷。