冷暖有別 淺析獨立雙位分層冷卻系統

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

　　一、傳統結構與原理

　　首先還是談談發動機冷卻系的作用，汽車發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出去，保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作。溫度太低，則發動機熱效率底，能量浪費大同時也會導致發動機磨損增加；溫度太高則可能引起可燃混合汽自燃，破壞了發動機的正常工作，同時促使零部件承受額外的沖擊負荷而造成早期損壞。一般的正常溫度通常控制在85-95度，當然由于材料的改進，發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，把發動機受熱零件吸收的熱量散發到大氣中去。目前汽車發動機上采用的冷卻系大都是強制循環式水冷系，利用水泵強制冷卻液在冷卻系中進行循環流動。它由散熱器、水泵、風扇、冷卻水套和溫度調節裝置等組成

　　散熱器內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，冷卻水在吸收了機體的大量熱量后經氣缸蓋出水孔流回散熱器。由于有風扇的強力抽吸，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，再次壓送到發動機的水套中，如此不斷循環，把熱量不斷地送到大氣中去，使發動機不斷地得到冷卻。

 　　二、獨立雙位分層冷卻系統簡述

POLO勁情上稱這項技術為雙回路冷卻系統

　　為什么要使用獨立雙位分層冷卻系統呢？能量守恒定律我們都很熟悉，發動機燃料完全燃燒產生的熱量沒有全部轉化為有用功，只有少部分熱量參與推動活塞、帶動曲軸旋轉，而這部分大概只有可憐的30%左右。而其余熱量一部分被發動機冷卻系帶走，一部分以排氣方式排到大氣中去了。所以，如何提高發動機的熱效率，就顯的很重要了。如何提高發動機熱效率，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；也有從發動機結構上下手的，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就是要達到這個目的。

　　傳統發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，既有利于燃氣膨脹又減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、結構與原理分析

　　雙回路冷卻系統和傳統的單回路冷卻系統在結構上基本相同。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勁情的冷卻系統為例來說明。

　　因為在設定溫度87℃回路節溫中器2始終關閉，冷卻液不會流動，所以汽缸體溫度可以更快地上升到87℃。當冷卻液達到83℃時，汽缸蓋回路中節溫器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，汽缸蓋回路中節溫器1關閉；汽缸體回路節溫器2則在87℃以下時關閉。冷卻液溫度達到83℃時汽缸蓋回路中節溫器1打開；汽缸體回路節溫器2節溫器2未開，這樣就將汽缸蓋中的溫度調節至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；汽缸蓋中冷卻液大、小循環都有。所以正常工作情況下，發動機的溫度是低于87度的。

　　總結：所謂獨立雙位分層冷卻系統，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，提高了發動機的熱效率，起到一定程度的節能作用。