【卡车之家 原创】我们从客观的角度去看,未来全球商用车的动力源势必会朝着全面清洁化、新能源化的方向进行发展;但是全面普及时代的到来仍然存在很长的一段路要走。
换句话说,卡车发动机并不会那么快的全面转换到纯电,氢能源的方向上,在未来的一段时间中,内燃机还是会以主流的方式继续存在,不过重心可能会更倾向于如何借助“科技”的优势,实现发动机“降排放增效率”的目的。
目前来说,内燃机的发展之路主要呈现出两个趋势:一种是研发发动机技术,提升发动机热效率,提高燃油的燃烧效果,降低污染物的排放。另外一种是采用混动方案,借助电机来减少柴油发动机在某些车速、转速情况下的使用频次和时间,以此来降低单位里程内的排放污染物。
这两种方案殊途同归,最终的着眼点都是实现内燃机“降排放增效率”,而在其中,有一个技术的作用将会更加突出,那就是发动机的热管理。
其实发动机热管理的定义十分的“通俗易懂”,就是发动机在工作循环时,保持在最佳工作温度。从而使发动机实现最省油、最稳定、最能发挥能力的状态。
发动机热管理系统为什么这么重要呢?我们都知道,发动机只有在合适的温度状态下,才能保持优良运行状况,不仅燃烧更充分,效率也更高。
如果发动机运转时温度不够,就会造成燃油燃烧不充分,发动机的内部运动构件摩擦较大,油耗也大,因此需要在较短时间内实现“暖机”。
当发动机处于高负荷运转时,势必会产生较高热量,会使发动机内的零部件以及材料的物理性能降低,发生热膨胀,导致零部件发生变形和损坏。此外,高温会使机油性状改变,降低机油润滑作用,加剧零件的磨损;同时温度过高会导致气缸的充气量减少,不仅会出现发动机功率下降,发生发动机爆燃。
说白了,发动机热管理就是一种“冷却系统”。让发动机不过冷也不过热,始终处于最佳状态。最早该系统的出现是为了防止内燃机一些零部件在高温环境下产生热应力开裂的现象,但是随着材料技术的革新以及制造技术的普及,内燃机零部件过热开裂的问题被攻克,热管理系统从而开始关注如何通过优化冷却系统,提升内燃机的效率和燃油经济性。
但是,实现热管理优化不是一个简单的事儿,并不是装个风扇,给发动机降温就可以实现的;首先,热管理是一个整合的概念,简单分为冷却、加热、保温、热失控处理和阻隔等四个模块,每一个模块都有相应技术难点,如果再次分解到细枝末节,会技术难点势必会成倍增加。
根据现有的资料来看,发动机热管理技术主要由发动机冷却子系统、变速箱冷却子系统、进排气热管理系统和空调子系统组成。
发动机冷却子系统一般由散热器、冷却风扇、节温器、水泵、膨胀箱(或储液罐)、冷却液管路、气缸体和气缸盖中的水套及其他附属装置等组成。发动机冷却子系统依靠冷却液在大、小循环中的流动实现发动机的冷却和预热。
变速箱冷却子系统主要由油冷器、管道和阀体组成。变速箱冷却主要借助油冷器吸收润滑油的热量并与环境空气或散热器冷却剂进行热交换。
进排气热管理系统:我们卡友熟悉的后处理技术,甚至是废气、废热回收技术都属于进排气热管理系统。
空调子系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇、真空电磁阀、怠速器和控制系统等组成。空调系统通过冷媒实现制冷、利用发动机热量实现供暖功能。
除了传统的内燃机,新能源汽车都需要热管理技术的参与,不同于传统汽车,新能源汽车新增了“三电系统”,对于热管理系统的要求同时会大幅度提升。
前文已经介绍,传统汽车的热管理系统主要为发动机、变速器、进排气系统和空调系统进行“热管理”,而新能源车的热管理系统涵盖了新能源汽车几乎所有的组成部分,包括动力电池、驱动电机、整车电控等等,复杂程度更高,在这里小编也就不过多的赘述了。
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