冷暖有別 淺析獨立雙位分層冷卻系統(tǒng)

　　前段日子剛上市的榮威350配備了1.5L VCT高效能發(fā)動機，這款發(fā)動機使用了VTi多角度連續(xù)可變正時系統(tǒng)和獨立雙位分層冷卻系統(tǒng)。多角度連續(xù)可變正時技術(shù)大家都很熟悉了，幾乎現(xiàn)在主流的汽油發(fā)動機都使用了這項技術(shù)，而獨立雙位分層冷卻系統(tǒng)還是個比較陌生的名詞，其實這種技術(shù)在polo勁情上早有應(yīng)用。接下來小編就為大家簡單介紹一下這項技術(shù)。

　　一、傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理

　　首先還是談?wù)劙l(fā)動機冷卻系的作用，汽車發(fā)動機的冷卻系的主要功用是把受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。溫度太低，則發(fā)動機熱效率底，能量浪費大同時也會導(dǎo)致發(fā)動機磨損增加；溫度太高則可能引起可燃混合汽自燃，破壞了發(fā)動機的正常工作，同時促使零部件承受額外的沖擊負(fù)荷而造成早期損壞。一般的正常溫度通常控制在85-95度，當(dāng)然由于材料的改進，發(fā)動機所能承受的工作溫度也有越來越高了。

　　冷卻系是以冷卻液作為冷卻介質(zhì)，把發(fā)動機受熱零件吸收的熱量散發(fā)到大氣中去。目前汽車發(fā)動機上采用的冷卻系大都是強制循環(huán)式水冷系，利用水泵強制冷卻液在冷卻系中進行循環(huán)流動。它由散熱器、水泵、風(fēng)扇、冷卻水套和溫度調(diào)節(jié)裝置等組成

　　散熱器內(nèi)的冷卻水加壓后通過氣缸體進水孔壓送到氣缸體水套和氣缸蓋水套內(nèi)，冷卻水在吸收了機體的大量熱量后經(jīng)氣缸蓋出水孔流回散熱器。由于有風(fēng)扇的強力抽吸，空氣流由前向后高速通過散熱器。因此，受熱后的冷卻水在流過散熱器芯的過程中，熱量不斷地散發(fā)到大氣中去，冷卻后的水流到散熱器的底部，又被水泵抽出，再次壓送到發(fā)動機的水套中，如此不斷循環(huán)，把熱量不斷地送到大氣中去，使發(fā)動機不斷地得到冷卻。

 　　二、獨立雙位分層冷卻系統(tǒng)簡述

POLO勁情上稱這項技術(shù)為雙回路冷卻系統(tǒng)

　　為什么要使用獨立雙位分層冷卻系統(tǒng)呢？能量守恒定律我們都很熟悉，發(fā)動機燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量沒有全部轉(zhuǎn)化為有用功，只有少部分熱量參與推動活塞、帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，而這部分大概只有可憐的30%左右。而其余熱量一部分被發(fā)動機冷卻系帶走，一部分以排氣方式排到大氣中去了。所以，如何提高發(fā)動機的熱效率，就顯的很重要了。如何提高發(fā)動機熱效率，工程師們可謂是絞盡腦汁：有從材料上下手的，如使用陶瓷材料的缸壁；也有從發(fā)動機結(jié)構(gòu)上下手的，如增加壓縮比。既然有一部分熱量是被冷卻液帶走的，如果提高冷卻液的溫度，就可以減少熱量的損失，提高熱效率。我們要介紹的獨立雙位分層冷卻系統(tǒng)就是要達(dá)到這個目的。

　　傳統(tǒng)發(fā)動機汽缸體和汽缸蓋中的冷卻液用的是同一個回路，兩處冷卻液溫度相同。而雙回路冷卻方式分用于冷卻汽缸體的液流回路與用于冷卻汽缸蓋的液流回路是不同的兩條回路，兩條回路中的冷卻液溫度不相同。

　　因為汽缸蓋上有燃燒室和排氣門座而受熱嚴(yán)重，為加強散熱，就采用更低的冷卻溫度。如此，因汽缸蓋溫度較低就有利于更充分的充氣、減少爆燃和提高排氣門座壽命。而汽缸體處受熱強度要小些，冷卻液溫度比汽缸蓋處高，既有利于燃?xì)馀蛎浻譁p少了摩擦和氣體傳熱損失。雙回路冷卻方式能使兩處各自保持最佳的溫度。

　　三、結(jié)構(gòu)與原理分析

　　雙回路冷卻系統(tǒng)和傳統(tǒng)的單回路冷卻系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上基本相同。其主要不同是：汽缸體和汽缸蓋中各有一條冷卻回路，裝在冷卻液分配殼體中的兩個節(jié)溫器(如圖１所示)各自控制一個回路的冷卻液流量。

　　雙回路冷卻系統(tǒng)液流回路如圖2～4所示。汽缸體和汽缸蓋中各有一條冷卻回路，裝在冷卻液分配殼體中的兩個節(jié)溫器各自控制一個回路的冷卻液流量。但兩個回路的冷卻液在汽缸蓋中也交叉流動。下面POLO勁情的冷卻系統(tǒng)為例來說明。

　　因為在設(shè)定溫度87℃回路節(jié)溫中器2始終關(guān)閉，冷卻液不會流動，所以汽缸體溫度可以更快地上升到87℃。當(dāng)冷卻液達(dá)到83℃時，汽缸蓋回路中節(jié)溫器1就打開了，冷卻液會流動，所以汽缸蓋溫度就可以較汽缸體的87℃低4℃或更多些。

　　冷卻液低于83℃時，汽缸蓋回路中節(jié)溫器1關(guān)閉；汽缸體回路節(jié)溫器2則在87℃以下時關(guān)閉。冷卻液溫度達(dá)到83℃時汽缸蓋回路中節(jié)溫器1打開；汽缸體回路節(jié)溫器2節(jié)溫器2未開，這樣就將汽缸蓋中的溫度調(diào)節(jié)至83℃并且進一步增加汽缸體中的溫度(如圖3所示)。冷卻液溫度在83～87℃時，汽缸體中冷卻液不循環(huán)；汽缸蓋中冷卻液大、小循環(huán)都有。所以正常工作情況下，發(fā)動機的溫度是低于87度的。

　　總結(jié)：所謂獨立雙位分層冷卻系統(tǒng)，就是把原來汽缸蓋和汽缸體合在一起的冷卻回路，改成汽缸蓋和汽缸體各自獨立的兩條回路。這樣可以使汽缸體的溫度高于汽缸蓋，從而減少了冷卻液從汽缸體帶走的熱量，提高了發(fā)動機的熱效率，起到一定程度的節(jié)能作用。