冬天充电八小时 用车一小时？低续航这锅它们必须背起！

热量，从汽车诞生开始，一直是汽车不可或缺的。发动机驱动汽车，需要燃料燃烧做功，燃烧放出的热量对于汽车的工作尤为重要。

热量太少会让汽车无法完全进入工作状态，热量太多却会让汽车出现故障。所以对于热的管理，一直是各家车企需要解决的问题，就算是进入到电动车时代，对于三电系统的热管理也是如此。

所以现在各家车企是如何解决汽车动力系统的热管理问题的？

在发动机中，燃料燃烧做功为汽车提供动力。但是因此伴随而来的热量并不是发动机所需要的。发动机过热会导致发动机出现爆缸等严重损坏的情况。

但受到当时的技术限制，发动机并没有很复杂的冷却系统，空气成了发动机冷却的唯一介质。通过缸体直接与外界空气接触，来达到冷却发动机的效果。

这种冷却方式非常简单，而且成本很低，只需要对缸体外表面进行特殊的设计就能达到冷却效果。包括到现在很多摩托车用发动机，尤其是小排量发动机，都是风冷发动机，在缸体上看到的发动机散热片，其实就是发动机冷却的最主要来源。

风冷的优势自然是结构简单轻便，成本极低，但是较低的冷却效率让它现在只能用在超小排量发动机上。现在很多低成本的摩托车发动机使用的就是风冷。像最常见的那种125cc的摩托车，因为排量小，功率也小，对冷却的要求就比较低。

但到了更大排量的发动机，风冷就不能满足更高功率输出的要求了。这时候水冷就成了应该是唯一的冷却方式。

大排量发动机具有多个气缸，共同产生的热量就会更高，而受到风冷冷却能力的限制，发动机的功率输出是受限的。这也是几十年前的大排量多缸发动机，其动力输出不如现在2.0T的原因之一。

但为什么是水呢？原因是它的吸热能力是所有物质中最强的。

水的比热容是4200J/(kg·℃)，说人话就是1kg水升高℃能吸收4200J热量。所以水的吸热效率非常高。如果用水来吸收发动机产生的热量，再通过其他热交换方式把热量释放到空气中，这样的散热效果会比直接风冷好得多。

现代汽车无论是燃油车还是电动车，其散热方式都是基于这样的方式进行的。

在内燃机气缸内，燃料的燃烧温度会高达2500℃，因此对于气缸和气缸盖的冷却是发动机冷却中的重头戏。

冷却水在发动机内经水泵进入到发动机缸体，发动机缸体内的冷却水道主要围绕着气缸，之前我也提过气缸内燃烧温度非常高，所以用冷却水先冷却气缸效果是最好的。冷却完缸体的冷却水会进入到缸盖的冷却水道中，缸盖也是发动机接受热量最主要的部件。冷却完缸盖的冷却水则会回到冷却水箱，与空气进行热交换，把刚才走完一轮所吸收的热量散出去。

上面提到的水冷系统其实只能算比较基础，没有完全发挥水冷系统的优势，因为发动机的不同部件，在不同工况下对于冷却的要求是不一样的。

回到我刚才提到的水冷路线，冷却水在经过缸体后已经吸收了很大一部分的热量，此时再去冷却气缸盖的话，会因为冷却水吸热能力不足导致冷却不充分。

另外，最基础的冷却系统，它的水泵动力是从曲轴前端皮带轮系获取的，这就意味着其泵水速度与发动机转速成正比。但在一些低转速高负荷的工况时，水泵泵水能力不足也会导致冷却效率下降。

所以在发动机冷却系统中，会有一些比较特别的设计。

比亚迪DM-i使用的1.5L骁云发动机，使用了电子水泵和分体冷却技术。电子水泵就是用电机驱动的水泵，其转速与发动机的转速并不相关，所以在低转速高负荷的工况时，电子水泵依然能给发动机提供充足的冷却水。

配合两个电子节温器后，骁云1.5L发动机也解决了另一个问题——发动机起动时冷却水供应不足导致暖机速度慢，这对于经常启停的混合动力专用发动机而言非常重要。

另外，针对发动机缸体和缸盖的冷却，比亚迪还为发动机配备了分体冷却技术，简而言之是缸体冷却和缸盖冷却分为两条冷却回路，不再是冷却水先冷却缸体再冷却缸盖，通过两个节温器控制两条冷却回路，提高了冷却效率。

像电子水泵、电子节温器这些电气化部件，对于冷却系统的效率提升是很高的。这当然也仰仗于更高电压的整车电气系统。无论是现在欧洲车最喜欢用的48V，还是更高电压的混动车，电气系统的支持都非常重要。

在燃油车上发动机需要强大的冷却系统冷却。而在电动车上，对电池、电机和电控系统的冷却同样不可或缺。而且电池的工作最适温度在50℃上下，工作温度范围相比发动机更窄，热管理系统不仅要懂得冷却，还要懂得在极寒状态下加热。

所以很多纯电动车或PHEV车型，都使用了圆柱形电池。虽然圆柱形电池相比软包电池在空间利用率上稍有落后，但是圆柱形电池堆叠形成的空隙能让冷却水流动，冷却效率会更高。比如梅赛德斯-AMG GT63 e Performance使用的6.1kWh三元锂电池，在圆柱形电池单元中间设计了冷却水道，宝马i3也有类似的设计。

但是对于电池加热，很多车企却有着不同的解决方案。

比如极氪001使用了吉利和博格华纳合作研发的高压液体加热器。通过加热冷却循环液，保证电池在低温状态下达到工作温度，同时为乘员舱提供更好的制暖效果。

高温液体加热器采用厚膜元件（TFE）技术，既能满足对快速产生热量的高性能系统的需求，同时由于高压加热器的加热元件和冷却液之间热阻很小，因而能实现最小的功率损耗。

其实对于汽车的热管理是一个相当复杂的课题，到了电动车时代依旧是如此。现在无论是电池本身的性能还是车内制热，就算是用上了热泵空调，效果都不太理想。未来电动车的热管理，还需要多管齐下，运用多种措施来解决问题。

关键词： 冷却系统 发动机的