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“性能杀手”-汽车散热系统改装的那些事

2017-11-21 08:12    艾森ECU升级(北京运营中心)



       热量对于汽车来说亦敌亦友,发动机、变速箱、刹车和轮胎等都有一个适当的工作温度,过冷或过热都会影响它们性能的发挥。为了保持这些部件的最佳状态,车身上设计了很多散热、抗热和耐热的装置。一般原厂车辆的冷却系统只能满足日常需求,如果长时间激烈驾驶或者动力大幅提升之后,很难满足散热需求,以下我们共同探讨下汽车常见的散热系统的升级。

一、传动系统散热改装

      传动系统中的变速箱需要润滑油对内部零件进行润滑,当动力传输逐渐增大时,润滑油的温度也会随之上升,变速箱油温度过高时同样会影响润滑效果。传动系统散热改装一般出现在频繁换挡的赛车上,民用车上较为少见,正常使用的情况下,民用车变速箱油和差速器油的温度一般不会太高。

      降低变速箱油温度最为有效的方法是安装一套变速箱油冷却器,它的大小与机油冷却器差不多,构造也基本相同,有些变速箱油冷却器自带油泵和风扇,效率更高。需要注意的是,冷却器和油管等这些多出的容积同样需要额外添加润滑油。此外,除了加装变速箱油冷器外,还有更换散热性能更好的变速箱油底壳的方法来满足变速箱散热需求。

二、散热与气流

      散热器的作用是将热量传导出来,最终需要流经车身的气流将热量带走,所以在升级散热器的同时,还需要根据安装位置对车身包围进行改装才能更好的发挥散热效果。大部分散热器会堆积在车头,所以经常会看到很多改装车将前杠改为进气口很大的款式,而且会设计一些导流口,将气流引导至散热器上。发动机舱产生的热量一般会通过更换设计有开口的发动机舱盖进行散热。此外,有些改装轮眉套件的后侧设计有开口,为的是能够帮助轮拱内的热空气尽快导出。
 

三、动力系统散热改装

      车辆的动力系统工作时会产生大量的热,进气经过增压后温度会随之上升、发动机做功时混合气燃烧会产生大量的热、排放的废气会使涡轮和排气管温度大幅上升等。为了应付这些热量,原厂便设计了水箱和中冷器等散热装置,而当动力经过改装,性能得到大幅提升时,会产生更多的热量,原厂散热系统的工作效率无法满足需求,所以需要对散热系统进行升级。

1、改装机油冷却器

      当发动机温度升高后,机油的温度也随之升高,温度过高时机油粘度会有所下降,使得结膜能力降低,严重时可能出现结膜破裂的情况,造成零件磨损加剧,影响发动机使用寿命。有效的解决方法是加装一套机油冷却器来帮助机油散热,机油冷却器的结构与水箱类似,体积比水箱小,一般被放置于车头的侧通风口处。

      机油冷却器一般出现在动力大幅提升的车辆,尤其是涡轮车上,对于原厂动力或者动力小幅提升的车辆来说,一般并不需要改装机油冷却器。当然,具体还需根据个人需求来决定,如果日常经常激烈驾驶车辆,则更换一套机油冷却器还是很有必要的。此外,由于加装了机油冷却器,多出的这部分容积需要更多的机油来填补。

2、排气歧管加装隔热棉

      发动机高负荷工作时排气管的温度非常高,尤其是增压发动机车型的排气管温度最高达到近千摄氏度,目前除了利用气流将排气管温度带走外,暂时没有其他降温的方法。位于发动机舱内的排气歧管温度升高后会对发动机舱内的其他部件造成影响,为了解决这一问题,一般在排气歧管上会缠绕一层隔热棉将排气管包裹起来,市面上还有一些专车专用方便拆卸的隔热棉。

3、改装水箱散热器

      发动机工作温度一般控制在85-95摄氏度,如果温度过高会加快内部零件的磨损,甚至造成爆缸等危害。当动力进行大幅提升之后,需要更换一套散热效率更高的水箱来对流经发动机而温度上升的冷却液进行冷却来满足散热需求。

      提升水箱散热性能的方法有很多,增加水箱的迎风面积和侧壁厚度,能够让更多的气流在单位时间流经水箱,可将更多的热量带走。水箱本身的材质也会决定散热效率,一般采用导热性较好的铝合金制成。还有水道的设计也很重要,在保证冷却液流量的同时,需要在单位时间内将更多的热量传导给散热片。此外,散热片的密度同样需要考虑,既要保证气流的通过性,又要保证与气流的接触面积。不过,由于车头空间较为局促,在有限的空间中做出一套能够满足需求的高性能水箱其实并不容易,需要进行反复修改和测试。

4、改装中冷器

      中冷器的作用是为机械增压器或涡轮增压器强制压缩的空气进行降温。空气被压缩后,温度会随之上升,单位体积内氧含量减少,使得单位时间内进入气缸的氧气减少,从而影响进气效率。为了解决这一问题,原厂增压发动机就会在节气门和增压器之间配备一套中冷器,用来冷却将要进入发动机的空气,减少高压对进气效率的影响。当增压发动机车型动力大幅提升之后,原厂中冷器的冷却效率无法满足动力提升的需求,这时需要更换冷却效率更高的中冷器。而自然吸气发动机改装涡轮或机械增压套件后,中冷器更是必不可少的配件。

      中冷器分为风冷和水冷两种,一般车辆搭载风冷式中冷器较多,优点是结构简单、成本低,缺点是相比水冷式中冷器冷却效率低,而水冷式中冷器是利用循环冷却水对进气降温,优点是冷却效率高,缺点是需要单独设计一套水循环系统,制造成本高、结构复杂。

5、进气冷却喷射系统

      除了发动机本体降温外,还有一样产品值得一提,那就是美国AEM进气冷却喷射系统。这套系统通过向节气门前的进气管喷射水与甲醇混合的雾气来实现对进气和气缸降温的作用,这样能够进一步调高涡轮压力,提升进气效率,进而提升发动机动力性能。进气冷却喷射系统的套件包括:储水箱、喷嘴、连接管路和控制器。喷嘴的喷量经过AEM控制系统的精确计算,确保不会对发动机造成损坏。

三、刹车散热

      刹车系统在工作时,刹车片与刹车盘摩擦会使两者的温度上升,当温度过高时,刹车系统会出现热衰减现象,影响刹车性能。缓解刹车系统过热的方法是从车头引一根导风管,将气流引导至刹车盘上进行散热。一般引导至刚经过刹车卡钳的刹车盘处,那里是刹车盘上最热的部位。


       今天关于散热的改装方案,为的是告诉大家车辆都有哪些地方需要散热,以及为了对抗这些热量的改装方法。根据动力提升幅度不同,选择的散热改装项目也不同。对于动力大幅提升的车辆来说,有些散热系统是必改项目,如中冷器水箱。还有些散热系统则需要根据个人实际驾驶需求进行改装,如进气冷却喷射系统、机油冷却、变速箱油冷却器等。

 

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