汽车产生的那些热量到底去哪儿了？知识贴！

　　天突然就凉快了下来。这是从成都车展归来后，人们最大的感受。

　　天气突然转凉，人们可以轻松找出原因：地球公转致使绕日中心变化、副热带高压减弱、冷锋开始侵袭、秋雨连绵吸收了夏天的余热……

　　不过，当你坐进自家汽车里的时候，可知道为何在驾车过程中汽车可以给人提供一个十分凉爽舒适的环境？汽车在运行过程中产生的热量，又都去了哪儿呢？

　　这不免引人深思。

　　在进行思考之前，需要我们先来梳理一下汽车在运行过程中，都有哪些环节会产生热量。

　　对传统燃油车来说，工作中的发动机是最大的发热源，当燃料在发动机汽缸中爆燃时，其温度可达到近千摄氏度，如果散热不利，很容易就会“引火上身”，导致车辆自燃。所以，每一辆汽车上，都会有一套发动机冷却系统。

　　与此同时，动力经由各个齿轮进行转换和传输，齿轮间的咬合会产生很多摩擦，而摩擦又会生成大量热，所以汽车变速箱和主减速器内都被填满了变速箱油，其目的除了润滑，也是为了辅助降温。

　　如今，市面上的新能源汽车也越来越多了，区别于传统汽车，它们最大的不同在于可以以电力驱动车辆，所以在结构上，又增加了驱动电机和更大的储能电池，这两者在运行过程中，也都会产生大量的热量。尤其是电池系统不仅会产生大量热量，其工作效率还受温度的影响。留给人们最为直观的印象就是，以智能手机为例，到寒冷的冬季时，每当在室外掏出手机时，会瞬间自动关机；而在夏季频繁用手机时，不仅会变得很热，电池续航能力也会有明显降低。

　　所以纯电动汽车通常很难阻挡炎热的天气，很容易就“热炸了”——

　　因此，控制电机和电池系统的工作温度，也是十分重要的事情。

　　此外，由于车厢是一个相对密封的环境，同时又暴露在外，所以在夏天时，外部的热量和太阳、地表等的辐射热量会很快传导进车厢里，让车内变得十分闷热；而冬天时，车内的热量又会很快传导到车外，让车里变得寒冷无比。

　　总结来说，都是热惹的祸。

　　如果用一张图表将这些热量汇总起来，可以得到下面这张图：

来源：中商产业研究院

首先，发动机。

　　发动机运转过程中，多余的热量如何被转移出去，在低温时，又是如何尽快达到提升工作温度的呢？在汽车上，发动机冷却系统是最为复杂，也是最为成熟的温度控制系统，而它也与燃料供给系统、润滑系统、点火系统 、起动系统一起，并称为发动机的五大系统。

　　它主要由散热器、风扇、水泵、节温器等零部件组成。其中，节温器可以说是最核心的零部件，它可以感知发动机水套中冷却液的温度，从而判断是该进行散热，还是应当保温。然后控制水泵和散热风扇工作，在需要降温时，将吸收了发动机热量的冷却液输送到散热水箱中，借助热传导的原理，把热量排出到发动机外。

　　这就像是利用风扇降温一样，当人们热到大汗淋漓时，只需要打开风扇开关，高速旋转的叶片会产生气流，而流经体表的空气，会促进汗液蒸发从而吸收人体温度，让人们感觉到一丝凉爽。

其次，传动系统。

　　如前面所说，发动机产生的动力由变速箱、主减速器等零部件传递到各个驱动轮，驱动车辆前行。而齿轮特殊的工作方式导致它们在工作过程中也会产生热量，这些热量一旦聚集过量，会对它们的稳定性产生负面影响，同时也会加速润滑剂的变质和老化。

　　不过，想要单独对它们进行散热和保温却并不容易，直到工程师发现，在润滑油中使用一些改性配方，可以增加润滑油的比热容，从而起到更好的散热效果。当润滑油流回油底壳时，借助金属良好的热传导效果，就可以把热量迅速扩散到外部。而这也使得传动系统的热管理系统变得极为简单。

　　不过，在一些高性能车和赛车上，为了加速散热效果，还会增加额外的散热系统，这些散热系统和发动机冷却系统看起来极为相似。如斯巴鲁WRX STi等车型上，在发动机散热水箱前方，就有一个单独的机油冷却水箱——

第三，电池系统。

　　区别于传统汽车，新能源汽车的动力系统和储能系统有了明显的变化，就对它们的热管理系统提出了截然不同的要求。

　　和传统发动机一般仅有冷却需求相比，电池的热管理系统不仅有冷却，还有制热的需求。由于纯电动车无发动机，其常用的液冷方式制冷系统需要采用电动压缩机替换传统压缩机，借助冷媒气化吸热的原理降低冷却液温度。这就好像给电池系统单独安装了一套空调，听起来就足以让人倍感凉爽。

　　制热方面，目前纯电动汽车普遍采用 PTC（热敏电阻）对电池系统加热，在低温环境下保持恒定的工作温度。就好似在冬天时，人们也会用电烤炉给房间加热取暖一样。

第四，电动机。

　　电动机的散热系统和发动机散热系统颇为相似。它也采用夜冷的方式为电动机降温，通常是在电动机外壳上设计很多管道，这种结构和发动机的水套很相似。在管道内，充满了冷却液，当电机温度超过最佳工作温度区间时，冷却液开始流动，借助热传导的方式将多余的温度散发出去。

　　只不过，相比于发动机的散热系统，电动机散热系统简单了许多。

最后，空调系统。

　　之所以人们能体验到舒适的车内环境，和汽车的空调系统密不可分。

　　相信很多车迷都已经了解了，燃油车空调的制冷系统和制热系统是两套独立的系统。其中，制冷系统和普通家用空调原理一致，都是利用发动机驱动压缩机将气态冷媒压缩成液态，液态冷媒在蒸发箱中瞬间气化，将热量带走，从而使空气温度降低。如此往复，在夏季时，车厢里也可以变得异常凉爽。

　　而燃油车空调的热风，则来自发动机的散热余温。

　　有别于燃油车的是，纯电动汽车空调系统的制冷功能中，驱动压缩机工作的是一台电动机。而制热原理则有了本质的区别。目前电动汽车空调系统暖风通常有热泵和PTC电加热两种方式。其中，热泵制热方式与家用空调没有区别，都是利用了制冷剂液化释放热量的原理。

　　而PTC电加热方式则采用PTC热敏电阻元件通电放热的原理，这也和用电炉取暖颇为相似。

　　其实，除了上面介绍的这些，在汽车工作过程中还有很多零部件也都会产生热量。如ECU等电子控制系统，在运算过程中也都会产生大量热，而通常情况下，它们产生的热量并不会很多，因此只需要在其金属外壳上，设计一些凸起来增加散热面积，以被动散热的形式将热量传导出去。

　　那么，在看过这篇文章后，你是不是也对汽车是如何降温的，有了新的理解？

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