增压发动机,特别是涡轮增压发动机,由于燃烧温度高、涡轮工作环境恶劣,这对发动机的冷却系统提出了更
增压发动机,特别是涡轮增压发动机,由于燃烧温度高、涡轮工作环境恶劣,这对发动机的冷却系统提出了更高的要求。今天我们就来聊聊增压发动机的冷却问题。
关于增压发动机这个系列已经写到第6篇了,每篇的内容都是尽量地少而精,同时也得到了不少网友良好的反馈。有兴趣的网友可以回顾之前的文章:
除此之外,对于喜欢钻研技术、喜欢刨根问底的网友,建议阅读之前一个关于变速器的系列文章,毕竟这已经不是单一靠发动机的年代了,变速器对驾驶感的影响更甚于发动机。详见《带你全面认识变速器(五)谁能一统江湖》。
言归正传,这次我们要介绍的是涡轮增压发动机的冷却系统。冷却系统的作用是为了保持发动机处于最佳的工作时候的温度,有点类似于人类的体温调节功能,回想一下你体温升高2度是什么感觉就知道温度调节有多重要了。冷却系统不单单是我们现在烧燃油的发动机需要,以后的电动车同样需要冷却系统来调节电池组的温度。
增压发动机和普通发动机对冷却系统的需求当然是不一样的,一则是由于工作温度高了,二是因为涡轮存在独立的散热问题。
说到缸体(为了简化语言,缸体和缸盖暂时统称缸体),不得不为大家引入一个概念。或许我们都觉得双VVT、涡轮增压、可变长度进气管等“高科技”最重要,但一款发动机好与坏,其实在缸体设计的时候就已经决定了。打个比方,现在冬天来了,缸体设计得好的发动机就好比身体好的人,穿少量衣服就能御寒;而缸体设计差的发动机就是先天体质差的人,需要多穿衣服来弥补,这些“衣服”就好比我们刚才所说的各种复杂的外加机器,例如双VVT、涡轮增压、可变长度进气管等。
缸体的设计极其复杂,属于发动机最基础的工作,一旦这个工作做得好,发动机将具备优秀的性能和超长的生命周期(一般发动机7-8年就要换代,否则没有竞争力,但优秀的发动机能使用10年以上)。
好的缸体设计具备非常低的摩擦消耗,冷却均匀,这比什么都管用。例如日系厂家的发动机在减少摩擦消耗这个环节上做得极为出色,可以用极致来形容,因此他们的发动机非常省油,这点我们不能不承认。此外,冷却均匀的缸体让气缸壁没有温度特别高的地方,我们称为“热点”,没有热点的缸体就不容易引起爆震,就能够使用更大的压缩比。获得更高的效率。
由于发动机的缸体内部具有很复杂的水道,冷却水在里面流动起到冷却发动机的作用。这些水道如何设计才可以做到最大的效率又不影响整体强度,就是冷却系统所要做的事情。由于增压发动机的燃烧特性不一样,可能会引起的“热点”也不一样,因此一款涡轮增压发动机就很有必要在缸体的冷却系统上加以改进,仅仅是我们看不到罢了,不过虽然我们看不到,但这么多东西还是要算进发动机成本的。
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