长跑后进入服务区,无需打开机盖辅助散热,原因有三。
第一,现在主流车辆都是采用水冷来实现散热。
第二,内燃机只有不到10%的热量是通过机体表面散发的,机盖能不能打开差别不大。除此之外,机盖也是金属材质,不开盖也能散热(影响不大)。
第三条高速公路的路况非常理想。在120km/h的限速下,发动机平均转速在2,000 rpm左右。况且大部分路况都是匀速状态,载重也不大!
现在很多朋友对高速公路有一个误解。他们认为汽车在高速公路上的平均速度高,所以发动机的负荷大,热量高?其实这是一个错误的认知。
现在排放和油耗法规越来越严格,所以变速器的传动比范围普遍较大。20年前变速器有4、5档,最高传动比甚至大于1.00。当以120公里的高速行驶时,转速可达5000转/分。
所以,过去高速运转,机器负荷重。而且以前没有冷却液的概念,开锅很容易,自然就打开机盖了!现在的变速器挡位多,传动比范围更大。巡航档位的大部分传动比在0.50左右。转速120km时,发动机转速只有2000转出头(低的也不是没有);但是如果我们跑高速,也不总是120km,平均速度能在100km左右,就不错了。
而一辆1.60吨左右的汽车,可以匀速行驶100km左右,所需功率只有30 kW左右。因此,大多数汽车高速行驶,发动机转速低,所需功率小。这种情况下,机器根本不需要辅助散热。
高速公路看起来车跑得快,但工况比市区频繁停车大油门起步强多了。其实是市区拥堵的路况需要打开机盖辅助散热(笑话)!
浅谈机盖对散热的影响。
现在大部分汽车的发动机都没有金属外壳外露,至少要盖上一层塑料盖。当然现在的主流是机舱的全封闭盖板。
让我们现在考虑一下。金属机盖对于散热的意义有多大?如果打开机盖真的能起到很好的散热效果,那主机厂为什么还要给发动机和机舱包塑料板呢?要知道塑料的隔热效果要比钢好很多!现在机器已经用塑料和树脂罩盖好了,你把机盖举起来能散发多少热量?
如果打开机盖真的能起到有效的辅助散热作用(散热和有效散热是两码事),那么主机厂为什么要在机器外面贴上装饰性的塑料外壳呢?所以,要学会逆向思维。
就算打开机盖真的可以加快散热,但是在塑料外壳的阻隔下打开机盖也是没有意义的。
上图的柴油机需要打开机盖(形象地说),连水箱都没盖;只要机器运转,水蒸气就不断从里面冒出来。这叫什么?这是蒸发式水冷发动机。其运行过程中产生的热量完全依靠水的蒸发,所以无法封闭(空冷器也是一样,都是依靠外部辐射散热)!
强制循环水冷发动机
我们今天的主流汽车发动机都采用强制循环水冷系统。注意不是风冷,也不是蒸发水冷,重点在于这种强制循环水冷,这足以说明我们汽车用的内燃机散热根本不依赖于表面辐射。而是机器运转产生的热量被不断循环的冷却液(强制循环)带走,然后热量通过散热器和风扇传导到空气中。此时,失去热量的冷却液被冷却,循环回到发动机附近,然后将热量(吸收的)带到散热器和风扇,将热量引入空气中。只要机器保持运转,冷却液的循环就不会停止,热量就会源源不断地被引入空气中,这才是车辆内燃机散热的关键!
强制水冷系统可以带走30%左右的热量,而废气可以带走30%左右的热量。比较先进的内燃机,平均热效率可以保持在34%左右(注意是平均热效率和非极限热效率),也就是34%的热量用于转化机械能,这样已经消耗了将近94%的热量(不会形成热积累),剩余的热量只有6%。也就是说,无论你带多大负荷跑机器,表面发散度都不会超过10%!
所以不管你是在市区跑还是在高速公路上跑,是否打开机盖对散热没有影响;简单来说,总是沸腾的汽车,即使去掉机盖,还是会沸腾,因为问题出在流通环节;一辆冷却系统正常的车,即使机器外面用塑料包着,机器的盖子关着,也不会沸腾;强制水冷的核心意义是实现产热和散热的动态平衡,所以机盖能不能打开不会影响水冷系统的运行。
每个骑手都可以自己尝试。在相同的路况和工况下,紧固和拆除机盖时,水温根本不会发生变化。既然两种状态下水温是一样的,那么打开机盖有什么意义呢?而且机器外面有塑料板,打开机盖也不能加速散热!