火气太旺？降火是关键

　　天气炎热，总能听见街坊邻居说一句话，“哪儿凉快哪儿呆着去”，我们尚且可以通过吃冰棒，进游泳池等诸多方法进行降温。而发动机的降温方式就比较简单了，风冷和水冷降温。虽然这样比较总感觉有些欠妥，但有一点是不会变的，能量的交换在生活中无处不在。

　　当人的体温升高的时候会带来许多负面效应，行动乏力，思维缓慢，发动机温度过高时也会导致很多问题，有些问题甚至会造成无法挽回的后果，例如缸体和活塞杆的不可逆损伤，水箱和催化器的损伤，温度感应器和节温阀也有可能被波及，严重一点的话，就会发生冒白烟甚至自燃的现象。

　　当发生了这种情况的时候总要找一个甩锅的对象，这时冷却系统多半就要承担这个背锅重任了。

　　发动机过热也不是什么百年难得一见的问题，由于冷却系统故障导致的背锅更不是一朝一夕形成的，现有的水冷散热固然实用，难道不能通过不断改进，让散热更加高效和安全吗？

　　目前来看，发动机冷却主要方式当然还是通过水冷，靠散热器和风扇。但考虑到工况和需求等因素后，冷却系统已经不仅仅专注于“防止发动机过热”，而且将目光放到了“如何合理利用发动机的热”。

　　或许未来通过更加精密的控制手段，使得整个冷却系统在行驶过程中提供恰当的冷却能力，防止发动机过热的同时，节省油耗，针对发动机的工况来决定给予何种降温方案。

　　与这样的方案相比，传统的由正时皮带带动冷却水泵进行冷却的方式明显不是最优。

　　目前常用的的机械水泵流量与发动机转速成正比，转速越大流量越大。

　　然而，从车辆冷却的观点来看，车辆热负荷最大的工况往往是低速高载荷的工况（比如爬坡，驮重物等等），在转速较高的工况时热负荷并不大，甚至，在某些情况下还需要降低冷却能力，防止发动机过冷（例如采用可变进气格栅）。

　　出于这些因素，就产生了使用可变流量泵，依据车辆负荷改变水流量的想法。在暖车时，使用低流量或零流量模式，降低发动机暖机时间，提升发动机性能，节省油耗；正常行驶时依据负荷调整流量；低速高载时采用外部动力提升泵性能，提升水流量，防止发动机过热；急停熄火时则会让车辆熄火后水泵持续运转一段时间，降低发动机水温，防止过热。

　　这样也会带来一系列问题，暖机流量低如何确保暖风芯体获得足够的热？低速高载以及熄火时，水泵从何处取得足够的能量输入？甚至泵与风扇的匹配也是问题，何时提高风量最好？何时提升流量最佳？

　　目前汽车热管理系统以及cfd仿真技术的结合已经可以更加有效的布置零部件的位置，以及冷却风扇的位置和送风量，有了技术做支撑，未来电动冷却风扇在控制方面会更加精确和高效。

　　现在常用的风扇有硅油风扇（主要用于商用车），液压控制风扇（风扇功率随负荷变化而变化，控制精度好，价格高，主要用在豪车上），以及电动风扇（目前常乘用车常用冷却风扇）。电动风扇作为目前主流，大趋势是采用PWM进行控制,电动风扇的优点就是可以像CVT一样，PWM电动风扇可以实现无级变速，要多少风量给多少风量，实现风量的精密控制，节能环保，省油耗。

　　孤掌难鸣

　　说了那么多风扇，其实冷却系统不仅仅指散热器和风扇，发动机内的润滑系统也起到很重要的冷却作用，如果没有润滑系统，就会很容易造成发动机内部磨损，产生热量，并加速零件的老化。

　　未来方向

　　从功能上说，散热器作为冷却系统的核心部件，它作为一个换热器的功能应该是不会再有太大变化了；但是，从性能提升的角度来看，还是有很大余地的。

　　结构改善：散热器主要是通过翅片提升换热面积以及实现对风的导流以提升换热性能的。根据计算，翅片的结构影响了散热器70%的性能，因此，改变散热器翅片百叶窗开窗角及开窗密度，对散热器性能的提升有很大影响。

　　轻量化：虽然与汽车总体质量相比，散热器的质量并不大，但是在降车重，减油耗的大趋势下，在有限空间内实现更强的换热能力也是散热器性能提升的方向。

　　对于大多数采用液力变距式自动变速器的汽车来说，油冷器是必不可少的。油冷器在未来或许会从风冷式变成水冷式 将油冷器从散热器前搬到散热器内，这样可以使是冷却模块风阻降低，提升了散热器前的风量，提高了冷却系统换热能力；但是，要实现这样的转变意味着整个油冷器的换热性能需要提升，安装在散热器内意味着油冷器尺寸要更加紧凑。

　　也并不是所有工况下都要考虑冷却，例如暖车时。温度较低时变速箱油低温状态时粘度过高，阻力过大也成了工程师的心头之痛，因此，现在的油冷器不光要在行驶时防止油温过高，还要再暖车时尽快提升变速箱油温，降低阻力，减少油耗。

　　对症下药

　　都讲究对症下药，逐个击破，针对泵、阀、风扇，可以利用电子控制的方式，实现对各个元件的精密化控制，做到冷却性能与发动机放热需求的匹配；针对各个元件，使其紧凑化，轻量化，提升性能，降低重量。

　　无论精密控制也好，轻量化也好，都是为了降低油耗而对冷却系统提出的更高的要求。同时，除了冷却之外，冷却系统还要提升暖机阶段保持、提升发动机、变速箱油温度的能力，降低车辆在暖机阶段的油耗。通过不断调整来弥补现有的不足和空缺，这正是关键的“降火”。(汽车的咆哮，声浪的艺术，欢迎关注轰鸣声微信公众号：Carsroar)

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