為什麼德系車發動機的工作水溫比日系高?老司機給了答案,你同意嗎
1.說卡諾循環的……
對於工質,其實就是汽油來說,燃燒後高達幾千攝氏度,做功結束後輸出一部分功,輸出得越多,說明熱效率越高,那麼剩餘的能量就越少,排氣溫度越低。這是針對排氣來說的。
在考慮這種循環時,首先的條件是「絕熱」,意思是,汽油所有的能量都在氣缸裡,要麼輸出,要麼變成不可利用的功通過尾氣排走。通過任何其他途徑的流失的能量,都屬於耗散,傳熱就是其中之一。缸內的能量通過壁面最後被冷卻液帶走,這就屬於耗散。
水溫越低,起碼說明兩個問題:一個是內外溫差大,帶走的能量就多,再一個是外面有足夠的冷卻液流量或者風扇功率大,帶走的能量也多(否則水溫會上升)。綜合起來就是,浪費得太多了!
水溫越低,說明被外部帶走了越多能量,這還能用卡諾循環來說明效率越高,是不是該重修了?
2.說防凍液國標沸點也只有105℃的……
我想中學物理已經教會了我們,不同氣壓下水的沸點是不一樣的,在高原水的沸點達不到100℃,並不是我們要的「開水」,而高壓鍋之所以熟得快就是因為水的沸點可以提升,水溫可以超過100℃。
汽車上水箱的作用之一,就是保持系統壓力。是的,你們看到的比如德系車,說系統壓力是1.4bar左右,日系車是0.9~1.1bar的都沒有問題,比大氣壓沒高多少?那說的是相對壓力啊。。。。。。
沸點105℃那說的是絕對壓力1bar(或者相對壓力0bar)的情況……
汽車上這絕對值是2bar以上了……沸點輕鬆超過130℃啊……
3.說電子節溫器的……
我想這位朋友不太了解電子節溫器的工作原理,這種節溫器裡面確實是蠟包,和傳統的一樣,但是是通過電加熱的形式來強迫蠟包融化的。水溫在95℃的時候,就已經可以主動加熱蠟包讓它打開了。什麼時候需要讓它開,就可以讓它什麼時候開,水溫可以控制在105℃,也可以控制在95℃。如果只能105℃才打開,那麼「電子」的意義何在?電風扇裡面也是扇葉在轉啊,和扇子的區別在哪裡?叫電風扇就多賣錢不是坑爹嗎?
4.這個問題是純設計問題,日系車的可靠性比德系車好在這裡簡直好笑,沒什麼好說的,略了……
5.至於機油壓力的問題,也是錯的離譜……
首先,水溫越高,機油粘度越低,如果真想保護運動件,那麼就不應該讓水溫太高。
其次,如果說為了潤滑故意使用粘度高比如40的機油,再用到高水溫,為什麼不可以用低粘度比如30的機油,而用低水溫?
再次,0W20甚至0W16這種低摩擦的代表,已經是未來的趨勢了,這個語境下提40保護好簡直可笑。機油的牌號,只代表著它在標準條件下測試的結果是這樣的,沒有人說它在高溫時,粘度就更稀而起不到保護作用。
然後,水溫升高和機油壓力的建立毫無關係。機油壓力與機油泵有關,本質上是與發動機轉速有關。水溫從七八十到一百一二十,這四五十度夠多了吧?機油壓力相差無幾。事實上如前面所說,水溫越高,機油粘度越低,越起不到你們想要的潤滑作用。
最後,「德國不限速」是一個被炒得過火的概念,它在某種情況下是事實,但把什麼鍋都扣在上面是不合適的。德系車能長期開200kph,日系車為什麼就不可以?為什麼日系車長期得在2500rpm工作?日系車就是買菜車,德系車就是性能車,這恐怕有點歧視吧?50場不敗戰神了解一下?
極速時一般都在最高檔位,即便如此發動機也都在5000rpm甚至往上的高轉速,負荷視情況但基本上也在高位,確實接近額定點對發動機來說是磨損比較大的工況,但是主機廠開發的時候難道沒這麼測試過?我能說連磨合都跑額定點嗎?
中國的車出口中東出口俄羅斯,都尚且針對地域進行優化,日系車在德國難道這一點都不做?德系車出了德國難道就改不了設計了?
如果是這樣,我只能說他們的全球化水平還不如中國。事實是這樣嗎?
6.再一個是油溫水溫的問題……
水溫和油溫不一定誰低誰高……誰加熱誰還不一定……這和具體的設計有關,本質上是背後想要實現的結果或者是試圖達到某種折中。
比如冷啟動時,水溫就升的比油溫快,一般全程高於油溫。設計上恨不得油溫快點升高來降摩擦,非要水溫比油溫低來冷卻機油是什麼理念?誰說機油一定要冷卻了?沒有機冷的機器多了去了。
好了,回到這個問題。先說說水溫的設計原則。從前冷卻系統只有可靠性一個作用,可以保證發動機不過熱就可以了,背後的意義就是我們完全可以使用比較低的水溫。現在用高水溫是為什麼?和上面反駁的1和5有關。
首先,水溫越高,意味著傳熱變弱。傳熱當然是事實存在的,絕熱是不可能達到的理想條件。而且傳熱也是必須的,如果真的不讓氣缸傳熱,氣缸壁面溫度會很快上升到一個高值,最後導致氣缸無法耐受熱應力而碎裂。這也就意味著傳熱耗散是必須的。
能不能剛剛保證氣缸不過熱即可,不要再有更多的耗散了呢?這就是當代「精確熱管理」的意義。105℃不能算高,只能說是一個「剛剛好」的值。
其次,水溫越高,機油粘度越低,很多人口中「油膜太薄傷害機器」,反而是設計時想要得到的效果。
粘度越低,意味著摩擦損失越小,機械效率越高,油耗越低,許多工程師求之不得,否則為什麼有0W16、0W20的存在?將其換成0W40的都是「持有偽科學的傲慢」,和「對新生物的偏見」。
以上兩點,對熱效率有好處,對降油耗有著積極的結果,都是當前的趨勢。
再強調一次,所謂的高水溫,不是說「傷害發動機」的高水溫,而是指在首先滿足發動機可靠性的條件下,能夠帶來益處的「高水溫」。105℃不能算高,只能說是一個「剛剛好」的值。
那麼,高水溫的負面作用在哪裡?爆震。水溫升高,壁面溫度升高,氣缸內會存在一些熱點,火焰未達到時,該熱點即率先自燃,如此氣缸內會有多股火焰互相干涉,壓力波互相衝擊,即爆震。壁溫越高時,越容易爆震。那麼什麼時候壁面比較高?自然是高負荷的時候了。因此另一位朋友說,高負荷時會通過電子節溫器將水溫下調,作用在此。這不違背前面所說的,事實上這就是前面所提到的原則「在首先滿足發動機可靠性的條件下,儘可能減少消耗」。
那麼,為什麼德系認識到了水溫高有好處,日系認識不到?
這就是那句話了,「先說是不是,再說為什麼。」影響水溫的,最核心的三個零部件,水泵,節溫器,風扇。電子風扇已經滿地是了,這個不提。水泵的最高級形式是電子水泵,避免冷卻系統浪費機械功的同時,一定程度上可以通過水溫的控制實現上述的好處,全球最早使用的,一家是寶馬---德系,一家是豐田---日系。節溫器的最高級形式,是熱管理模塊,拋開了石蠟的物理限制,直接使用電機,通過閥門對各個支路的流量進行調整,全球最早使用的,一家是大眾---德系,一家是馬自達---日系。???
日系真的沒有意識到水溫這個問題嗎?那為什麼他們也走在業界最前沿???
那麼,日係為什麼水溫比較低?不妨看看這個「水溫」指的是哪個位置?不同位置的水溫可是有不小差距的。不妨看看誰的壓縮比高一點?壓縮比越高就要求水溫更低。不妨看看誰增壓器用的多?增壓器用的越猛,就額外有一路熱源。不妨看看是誰在用EGR?又是怎麼冷卻的?這太細節了就不說了。只是不同的設計理念,導致了他們選擇了不同的技術路線。是「路線」,不是一次「單一」的選擇,「路線」即意味著取捨和慣性。
那麼,德系和日系的理念和路線有什麼不一樣?
德系喜歡鋪陳奢華大氣的技術方案,要用就用最好的,直接從源頭上滅絕一切潛在的問題,一次性達到目的,但是成本最終要體現在價格上的。
日系喜歡簡潔,對消費者潛在的使用情況進行精細的評估,你需要要多少他就給你多少,絕不多出一分一毫,從而摘掉了你不需要的那一部分,因而能夠讓你在得到相同的效果時,付出得更少。即,德系把更多的精力放在「硬體上」,用的零部件更好,但那些好你有很多時候用不到。日系更多的精力放在看不見的「設計」上,讓價格更具有競爭力。如果你強行要對比,在最最最極限的情況下,日系車和德系車誰更可靠?我敢說很可能是德系。但這種最最最極限是沒有任何意義的。如果你要說日常使用,誰更可靠?我能說這個答案,很可能要反過來。那麼這就取決於你自己買車,要的是什麼了。其他的就不多說了。