發(fā)動(dòng)機(jī)里也“注水” 車輛冷卻系統(tǒng)技術(shù)解析

　　炎熱的夏天即將來臨，當(dāng)你坐在車?yán)镩_著空調(diào)享受著愜意的時(shí)候，你有沒有想過你坐的這個(gè)鐵殼子是怎么降溫的呢？要知道混合器進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的時(shí)候溫度可能高達(dá)2000℃以上，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞、缸體、氣門等部件都會(huì)承受極強(qiáng)的壓力和高溫，那么車輛是如何在這樣的高溫下保持正常工作的呢？這就要說說車輛的冷卻系統(tǒng)的作用了。

　　正如人體需要靠毛孔、汗腺來維持正常體溫一樣，發(fā)動(dòng)機(jī)也需要冷卻系統(tǒng)來維持正常的工作溫度。冷卻系統(tǒng)的主要功能就是將發(fā)動(dòng)機(jī)受熱部件的熱量即使散發(fā)出去，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻，保證其在正常的工作溫度下工作。

　　就像剛才說到的，發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)的最高溫度可以達(dá)到2000℃以上，如果得不到有效冷卻，會(huì)使其機(jī)械強(qiáng)度變差。同時(shí)高溫也會(huì)導(dǎo)致空氣膨脹，引起汽缸充氣系數(shù)下降，進(jìn)一步造成空燃比失調(diào)從而引起燃燒異常。過高的溫度還會(huì)引起機(jī)油變質(zhì)，破壞油膜對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù)，造成潤滑能力下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起拉缸等故障。發(fā)動(dòng)機(jī)過熱就好比人發(fā)燒，如果不得到及時(shí)治療的話，也會(huì)引發(fā)一系列的并發(fā)癥。

　　冷卻系統(tǒng)，按照其冷卻介質(zhì)來分可以分為風(fēng)冷與水冷系統(tǒng)。風(fēng)冷系統(tǒng)用于大部分入門級(jí)的排量不大的摩托車當(dāng)中。但大排量摩托車或者汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率大，對(duì)散熱要求遠(yuǎn)比單缸小排量摩托車高的多，風(fēng)冷系統(tǒng)則很難達(dá)到散熱均勻的效果，容易使一些部件造成過熱。所以現(xiàn)在的汽車幾乎全部使用了水冷式冷卻系統(tǒng)。

　　風(fēng)冷系統(tǒng)就是通過車輛行駛帶來的空氣流動(dòng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻。風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的缸筒會(huì)設(shè)計(jì)出很大的散熱片，缸頭部分也會(huì)設(shè)計(jì)出散熱片及風(fēng)道。風(fēng)冷設(shè)計(jì)的好處是，因?yàn)椴捎米匀焕鋮s，撒熱系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)故障，成本低，占用空間少。但其缺點(diǎn)也很明顯，就是散熱慢，而且受發(fā)動(dòng)機(jī)形式的限制。風(fēng)冷散熱系統(tǒng)最多只適合2缸的發(fā)動(dòng)機(jī)（直列四缸中間兩缸不能有效散熱）。

　　而水冷的散熱性就比風(fēng)冷好很多，水冷的原理是通過流動(dòng)的冷卻液包裹缸套和缸頭對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)降溫。冷卻系統(tǒng)有水泵，利用水泵提高冷卻液的壓力，強(qiáng)制冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)的水道中循環(huán)流動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)保證最佳的工作溫度。冷卻液經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)帶走熱量再經(jīng)過散熱片散熱的工作循環(huán)被稱為正常循環(huán)，也就是老司機(jī)們口中的“大循環(huán)”。

　　此外，還有冷車循環(huán)，即老司機(jī)們口中的“小循環(huán)”。舉個(gè)例子，在冬季冷車啟動(dòng)時(shí)，冷卻液溫度較低而不會(huì)打開節(jié)溫器，此時(shí)冷卻液只經(jīng)過水泵在發(fā)動(dòng)機(jī)的水道內(nèi)循環(huán)，可以盡快使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到正常的工作溫度。等發(fā)動(dòng)機(jī)溫度上升，冷卻液溫度達(dá)到節(jié)溫器的設(shè)定值時(shí)，節(jié)溫器閥門打開，冷卻液才開始進(jìn)行正常循環(huán)，流到散熱器內(nèi)進(jìn)行散熱。

　　此外，針對(duì)車內(nèi)取暖，系統(tǒng)還會(huì)設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的供暖循環(huán)：冷卻液在循環(huán)的過車中，會(huì)經(jīng)過車內(nèi)的取暖裝置，將熱量送入車內(nèi)，而取暖循環(huán)不受節(jié)溫器的控制，只要打開車內(nèi)暖風(fēng)，不用打開空調(diào)開關(guān)也能使系統(tǒng)工作。

　　而對(duì)于渦輪增壓車而言，高速旋轉(zhuǎn)的葉片可能達(dá)到800℃，空氣進(jìn)入增壓器之后，溫度也會(huì)大幅提高而導(dǎo)致密度變小，這樣就會(huì)使增壓器的效率變低，增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)則喪失殆盡。為了提高充氣效率，中冷器就應(yīng)運(yùn)而生。中冷器的工作原理和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)類似，當(dāng)空氣經(jīng)過增壓器溫度變高后，進(jìn)入中冷器進(jìn)行冷卻，空氣溫度降低后，最后再經(jīng)進(jìn)氣歧管進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　機(jī)油冷卻器的原理和發(fā)動(dòng)機(jī)散熱的原理相同，而安裝機(jī)油冷卻器的好處除了會(huì)使機(jī)油工作工況提高之外，水溫也會(huì)有所下降，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)在重負(fù)荷工作時(shí)的工作狀態(tài)。

　　總結(jié)：冷卻系統(tǒng)作為車輛六大系統(tǒng)之一，能夠讓發(fā)動(dòng)機(jī)在所有工況之下，都保證在最適宜的溫度下工作，冷卻系統(tǒng)的工作情況也會(huì)直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出、使用壽命以及燃油經(jīng)濟(jì)性。除了發(fā)動(dòng)機(jī)需要冷卻之外，在賽車領(lǐng)域機(jī)油、渦輪增壓器、甚至轉(zhuǎn)向助力油都需要專門的冷卻器進(jìn)行冷卻，所以千萬別小瞧他們的作用，稍有不慎就能把你連人帶車撂在路上。