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（转）关于冬季散热水箱是否要保温的问题

1 33 发布于 2011-12-11 17:43:13 只看楼主修改帖子

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？

2楼

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“智能降阻近期格栅”，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。

3楼

在***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。