关于冬季散热水箱是否要保温的问题
冬天封住汽车格栅?这似乎是个荒诞的做法。但相信读完本篇后,会有1/3的读者会在冬天想办法封住自己的汽车格栅,就像下面这些照片上一样:

1.现有格栅设计存在严重的不合理性
一般来说,汽车进气格栅的功能,是保证足够的空气进入发动机舱对发动机和散热水箱进行冷却,同时避免行车时有动物或者其它杂物进入发动机舱,对发动机起到保护作用。
随着油价的上涨和节能减排的深入,现有的汽车格栅设计逐渐暴露出其设计上的缺陷,有人认为,现在的汽车格栅设计的不合理,至少给汽车增加了0.2升/百公里的油耗,在零下20度环境下,会给1.6排量的家庭轿车增加1.5升/百公里以上的油耗。主要问题表现在两个方面:
1、哈尔滨道路上的汽车和同型号的广州道路上的汽车,一个处在摄氏-20度的气温环境,一个处在摄氏30度的气温环境,进风口大小完全相同,肯定不合理。为什么呢?由于热传导和热对流都是和温差成正比,前者的发动机舱内的空气流(非散热风扇)对发动机的散热是后者的5倍以上,再加上8-10KW的驾驶室内的暖风(热量来自于冷却液),引起的问题是:哈尔滨的汽车的发动机保温不够,散热系统可能永远不会工作,并由于发动机温度达不到正常工作温度,ECU自动增加喷油量,来保证汽油的雾化和尾气的排放量达标,汽车的油耗和尾气排放肯定随之增加;而广州的汽车正好相反,空调制冷量4KW,就会在发
动机舱内产生8KW的热量,加上环境空气温度高,散热系需要不停地工作还不一定能满足发动机的散热需要。
2、20公里和120公里的时速行驶的汽车,其格栅进风口大小一样。对于发动机散热来说,对流引起的散热速度和对流系数成正比,而对流系数和车速的平方正比成正比,因此,高速行驶时,格栅的进风口存在过大的可能。过大引起的问题一个是在冬季会让发动机散热过度,另一个问题是增加了风阻。大家知道,汽车风阻的大小和速度平方成正比,且凹面的风阻系数最大,汽车的发动机舱的结构,对汽车前方吹进来的风来说,恰巧就是一个凹面。汽车风阻中10%的部分就是由格栅内吹进来的风引起的,而格栅部分的面积一般只占汽车纵向最大截面积的5%。因此,改善设计,为汽车降低3%的风阻是能实现的。
2.汽车厂商采取了哪些对策
相信所有的厂商都注意到了上述问题,但并不是每家汽车厂商都采取了行动。究其原因,主要是汽车用户对此专业性问题的认识不足,购车时主要考虑到是品牌、外观、动力等因素,厂商们缺乏解决格栅设计问题的动力和压力。另外,这种改进并无完美的方案,完全改变现有的机舱内气流设计,就要对现有汽车设计动大手术。厂商们因此慎行。
还有一个原因,就是高端车型的用户对油耗不敏感,低端车型的用户又重视购车成本。因
此,汽车格栅的**就如格栅的名称一样姗姗来迟,甚至连这方面的研究都寥寥,更别说应用了。
尽管如此,还是有例外。这个例外者会是谁呢?谁能这么义无反顾地当这个出头鸟呢?
我们来分析一下这个例外者必须具备的特征,然后再说是哪家厂商吧。
首先这个厂商具有较高的品牌价值,他们的宣传会有人相信,而且由于品牌是高端的,也就有了较大的利润空间,改善格栅的成本不成问题。这样以来,所有国内品牌没可能了。
其次这个厂商的技术实力一定很强,而且长期坚持创新,有冒天下之大不韪的勇气,关注环保,坚持朴素的奢华,对用户相对诚实负责,不仅仅把“节省您的每一滴油”当作口号。具备这种公司文化的,日系、韩系车被排除了,他们更喜欢做面子活。美系车被排除了,他们的创新能力和燃油经济性不满足,被排除了。剩下的就是欧系车了,那么会是谁呢?
请看宝马的“智能降阻进气格栅”:



宝马公司对此的官方说明是:
智能降阻进气格栅:在发动机水箱温度过低时,进气格栅将自动关闭,从而在冬天减少热车时间,节省怠速油耗。而当车辆进行高速巡航时,发动机水箱温度适中的状态下,进气格栅会自动打开,减少空气阻力,这对于燃油经济性的提高有帮助。
宝马的这项技术是在2009年开始宣传的。2010年7月,作者去一家宝马在北京的4S店,销售顾问告诉作者:7系的已有了,1、3、5系的到下半年才有。果然,2011年上半年,作者看到了宝马的所有新车型上都使用了这项技术。
进一步关注宝马在发动机保温方面的创新,竟然在2010年的欧洲车展报道图片上看到宝马除了“智能降阻朝气格栅”,还把发动机做了一个大包围:

搁下发动机保温不提,再看2011年,通用也开始在其混合动力版的君越上采用了“智能降阻进气格栅”。有关报道为:
“在车身优化设计方面,君越使用了智能降阻进气格栅与底部空气动力学优化套件,这样可以可以给车身一个很大的下压的同时还可以减少风阻,起到节油的效果。”
作者对此段话的补充是:由于混合动力汽车的油耗比普通汽车的低,因此汽油发动机在输出动力时的付产品----热能,会比普通车型少。为保证发动机能在正常温度下工作,并在冬季能提供足够的暖风,这项技术是必须采用的。
在2011年北京的一次新能源汽车展上,作者更是看到了纯电动汽车的格栅全部密封了。因为纯电动汽车的暖风系统太耗电了,电池和电机工作时发热太少了。
除了宝马公司的这些技术,其他厂商也开始了对汽车格栅的改造。不过截至今日,他们的行动还止于专利申请阶段,并未有相应产品上市。下面是东风汽车和上汽通用在2011年获得授权的两个专利的摘要及附图:



3.对各种格栅保温降阻技术的评价
从外观上来说,宝马的“智能降阻进气格栅”和东风汽车的“带有卷布帘的换热器”对汽车的外
表没有任何影响,给100分吧。
但是降阻上来说,宝马和通用的这种方法对降低风阻无任何效果。原因是:一个平板在空气中沿垂线方向运动的时候,风阻系数是1;一个水滴在空气中自由落体的时候,风阻系数是0.2;一个碗,沿着从碗底中心到碗口中心射线方向运动的时候,风阻系数是1.3。他们都是在水箱进风口密封发动机舱,对流入格栅的空气来说,汽车的“吸能区”形成了一个碗状空间,因此丝毫不会风阻。因此在降阻上来说,这两家得分是0分。
从技术易实现性方面来说,上汽通用的“进风格栅开度自动调节装置”实现难度最大。因为除了自动开合,还需要兼顾外观。
从技术经济学上来说,对于已经上路的汽车来说,宝马、通用、东风的技术一律不现实。在中国,已经上路的汽车仅轿车不下300种车型,那就意味着300种格栅,300种电路。单独定制的成本,哪家也不会低于3000元。批量生产以后,单辆汽车的改装成本,哪家也不会低于300元,一般在500元左右。你会花500元去改装格栅吗?因此在这个问题是,三家的得分都是0分。宝马7系图片
3楼
在文章开始的时候,我发了两张照片,这是作者在网上看到的一个帖子上发的。据说是作者从淘宝上买了材料自己DIY的,改装一辆汽车的成本不超过40元。这种方法保持了汽车的外观,等于给汽车安装了一个气派的口罩。在外观、风阻、成本、技术难度方面,都兼顾得不错,只是无法调节格栅进风口的大小。如果密封过严造成发动机开锅,估计要取下来一条密封条,没有自动开合的省心。
4.冬天油耗大、暖风不足的进一步解释
汽车发动机并不是在任何状态都需要冷却。在冬季的寒冷地区行车,发动机仅需适度的散热或者不需散热而要保温运行。当外界环境气温很低的时候,如果进气格栅的进风面积很大,就会造成发动机气缸的整体温度达不到正常的工作温度。这种情况下,由于发动机工作时需要正常的温度是冷却液保持在80-90摄氏度,气缸温度保持在800摄氏度左右,气缸内的油料才能充分雾化,燃烧才充分。在发动机外部环境处于低温状态下时,发动机的热平衡受到影响,发动机各部位的温度没有达到正常温度,汽车内控制器就会根据温度传感器所测得各部位温度的信号,发出增加喷油、增大怠速阀门开度的指令,提高发动机转速、使发动机迅速升温。另外一方面,循环到暖风水箱内的冷却液温度也不高,进而造成了汽车驾驶室内暖风效果不好。这就是冬天行驶汽车时,汽车前盖附近的散热水箱不工作
、汽车油耗大、暖风效果不好的原因所在。
5.冬天改装格栅的意义
我们注意到,宝马、奥迪的各项节能技术,按照他们的宣传,有的仅仅能百公里节油0.1升。但汽车基数很大。比如宝马有600万辆汽车在路上跑,使用这项技术百公里节油0.1升,一年200个百公里,每辆车节油20升,600万辆就是1.2亿升,就能节油10万吨,10万吨汽油就是10亿人民币吧。
每升汽油燃烧放出2.3公斤二氧化碳,自己算能节省多少二氧化碳吧。
所以,不要因为善小而不为。如果北方省份的车友行动起来,在100万辆车上采用这种节油方法,省钱、暖风足了不说,还能减少很多碳排放。希望大家行动起来。
6.改装的方法
如果希望把爱车改装成下图所示的样子,有以下两种方法:




方法1:
(1)用一张旧报纸,铺在格栅前,用笔描出各个格栅的轮廓。
(2)把描好的轮廓贴在一张旧纸箱上,剪刀沿着轮廓线剪好。宁大勿小。
(3)剪好的纸箱在车上比划,一边比划一边修剪。
(4)格栅擦干净,贴上两面胶。
(5)把纸箱贴上,按牢。
(6)表面贴上一层铝板不干胶,小刀修边。
方法2:
同方法1,只是用海绵替代纸箱,海绵自带不干胶和铝箔,这种淘宝上有卖,叫汽车冬季口罩,可以根据用户车型定制,但要花费20-40元不等。
还建议大家在冬季,给机舱盖上加块消音棉,不仅能降低发动机噪音,更主要的是可以给冬季的机舱保温。
[ 本帖最后
今天把前车牌下的进气格栅用纸板全部挡住了,行驶过程中温度上来很快。可也存在问题,风扇电机频繁启动,温度始终在90-98.5度之间,有点偏高,说明不能把车牌下的进气格栅全挡住,今天开车时忘了开热风,估计开热风能把温度降一点。

[ 本帖最后由 fjs501 于 2011-12-16 20:49 编辑 ]
我感觉不如用小循环的水温控制百叶比较好,一来当节温器打开时小循环水温并没有超90度,另外大循环内的水温比较低,大约为60度左右,打开百叶的话,那这部分需要保温的地方就变成散热了。
好东西是好东西,但这个理念 这个道理很久前就被用到了!
记得我上小学的时候大概93年吧,我家养过59路公交车,当时那个哈尔滨客车厂产的大客车上就有一个装置,一个类似手刹的装置,就是在格栅位置安装百叶窗,手动控制开关!就是让司机根据水温来控制!
现在只不过是加了个温度感应或者是通过风扇启动来带动 变成电动的了!
无论是在温度方面考虑还是风阻方面考虑我想都会对耗油有一定影响!控制好了 真的会起到节省燃油的作用!
这个是我在别的版块看到的,着车主自己安装的,还是很漂亮的。



大家可以自己动手给自己的爱车DIY冬季口罩。
方法很简单。
1、买卷宽的透明胶带,价格2-8元(用不了多少,买最便宜的,2元,20米的就用不完。8元的那种是70米的,没必要)。
2、把汽车发动机的进风口,上面的用透明胶带都封上。
3、底下的可以先封一半。如果开10公里以上散热器还不工作,也全封上。


有需要安装的同志请跟贴和我联系,免费帮你安装。

上图

谈汽车发动机热管理系统
2008-12-16 作者:李振平  来源:中国客车网在线新闻组  文字大小:【】【】【
所谓汽车发动机热管理,就是要对发动机的温度进行精确控制,尽可能使发动机始终处于正常的工作温度环境80-95。若真能到达或接近这一要求,众多益处不言而喻。 汽车发动机热管理应包括两部分: ...
关键字:客车发动机热管理系统
    所谓汽车发动机热管理,就是要对发动机的温度进行精确控制,尽可能使发动机始终处于正常的工作温度环境80-95。若真能到达或接近这一要求,众多益处不言而喻。

    汽车发动机热管理应包括两部分:

    1、 高温热管理----解决发动机的高温散热问题。现有成熟技术已可以满足这一要求。

    2、 低温热管理----解决发动机的低温及升温问题。目前除成熟技术“汽车节温器”外,缺少突破性的创新技术。

    针对汽车发动机的低温热管理,我们提出两种创新技术,供业内人士探讨。

    拥有10年以上驾龄的客车货车老司机应该都还记得,冬季汽车停车后要放水,为的是第二天加热水才能启动发动机;还有发动机散热器上的百叶窗装置,甚至要在散热器前放些遮挡物才可使发动机维持相对高的水温。我们把这两种简单有效的方法优化并通过智能的方式来实现。

    1、汽车发动机热启动系统

    可以使汽车发动机冷启动时水温提升30且不消耗额外能源,解决发动机冷启动困难和启动后升温慢的问题。

    基本工作原理:汽车发动机热启动系统主要由控制单元、水泵和保温桶构成。保温桶的容积与发动机冷却系统的容积相同;控制单元控制并显示整个系统的运行状态,有手动和自动两种工作模式。自动模式下,通过钥匙开关获得开关信号:当关掉汽车钥匙发动机停止时,发动机冷却系统内的高温冷却液进入保温桶进行保温;当打开汽车钥匙欲启动发动机时,保温桶内的高温冷却液进入发动机冷却系统对发动机进行预热。此时,再启动汽车发动机就避免了发动机的冷启动。同时,由于提高了发动机的基础水温,所以可缩短发动机的升温时间。