趣味問答:汽車水箱散熱風扇往前吹風嗎?

2021-01-08 汽車科學島

關於汽車散熱系統存在諸多誤解,其中有兩項需要普及一下了。

首先需要說明的散熱風扇的運行原理,很多人認為散熱風扇是用來吹風為前置散熱水箱降溫,否則也不會把風扇設計在水箱的後面或中間位置;然而這種理解是絕對錯誤的,因為這裡涉及到一個常識性問題。汽車在行駛中需要克服風阻,空氣在重力的作用下無死角地環繞在汽車周圍;那麼汽車在行駛中則需要「推開」空氣才能行駛,這種推力會損耗汽車的輪上功率——可定義為行駛阻力。

為了克服行駛阻力汽車總會設計的越發低矮,以減少撞風面的方式降低行駛阻力。同理,飛機的設計也是這樣,只有前進的阻力越小動力損耗才會越低——重點:噴氣式飛機的動力角度是怎樣的呢?很顯然是讓氣流往後吹,如果把發動機的角度調整到往前吹,飛機是不是會「倒車」了呢?答案顯然也是沒有爭議的,到此為止汽車散熱風扇的「風向」也就有標準答案了。

風阻是靜態阻力,風扇如果往前吹那就等於給汽車加上了一個低功率的「噴氣式發動機減速器」。動態的阻力等於倍數級加大風阻,這會大大降低從汽車的動力並大大提升車輛的油耗。所以汽車是不可能這樣設計的,散熱風扇的主要作用不是吹風而是「抽風」;汽車在行駛中會在發動機艙內形成紊流,通過散熱風扇的吸力才能將紊流引導為固定流向的氣流,從而起到有效的散熱。

發動機散熱的兩組系統

1:發動機風扇不僅有抽氣的作用,同時像內部吹出的風也會為發動機機體從外部散熱。這點是毋庸置疑的,如果存在疑慮的話可以打開發動機艙並啟動發動機,近距離接近發動機總能感受到往往吹過來的滾滾熱浪,這就是散熱風扇吹過發動機機體產生的高溫熱風;或者用一根棉線或絲帶放在車頭進氣格柵的位置,此時輕盈的線會因抽氣往車內飛。

2:只依靠外部的散熱系統是不夠穩定發動機穩定的,發動機需要由外至內的兩組散熱系統——發動機冷卻液管路。在水泵的作用下防凍冷卻液會在管路內循環往復的流動,低溫冷卻液流經發動機缸蓋吸收大量的熱能,之後流動到前置散熱水箱後,被低溫的水箱吸收熱量實現降溫;隨即降溫後的冷卻液再流向缸蓋吸收熱量,這種循環往復的散熱方式配合外部散熱才能保證機體的合理溫度。

重點:為什麼汽車有兩組風扇,而且其中有一組偶爾不轉呢?原因在於發動機溫度還不夠高,目前的汽車散熱器都採用電子溫控的方式運行;在啟動發動機後只有一組運行,甚至在短距離駕駛後仍舊只有一組風扇運行,原因是此時發動機的溫度並不是很高。在長距離駕駛後發動機艙內的溫度會非常高,此時兩組風扇則會同時運轉以起到理想的散熱效果,這不是故障而是正常現象。

總結:上述內容為汽車散熱系統最常見的兩個錯誤理解,其次還有一點為長時間駕駛後車輛熄火但風扇仍然在轉,這種狀態也是正常現象——可稱之為延時散熱系統。長距離駕駛的汽車發動機會有很高的溫度,如直接熄火可能會因高溫而損壞機體甚至引發車輛自燃;為了保證安全則需要在熄火後持續散熱,直到發動機達到安全溫度後控制系統才會切斷。主流的自吸與渦輪增壓動力汽車都有這一功能,所以並不用擔心熄火不停轉,或者熄火後是否需要打開引擎蓋散熱了。

編輯:天和Auto-汽車科學島

責編:天和MCN

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