為什么頂級越野車要用硅油風扇？

為什么頂級越野車要用硅油電扇？

聊起豐田普拉多、陸巡等硬派越野車，很多人都市為其啟動、增速時“轟轟”的、好像暴風咆哮般的雄厚聲浪拍手叫絕。乃至一些不知情的路人聞聲側目后，更是會對這臺車的功能產生遠超實踐的抱負。而這種聽覺震撼的泉源，但是都離不開一個叫做“硅油電扇”的東西，它共同的運轉轟鳴聲，也勾引了多數越野玩家舉行了終期改裝。像是震哥置辦坦克500時，也特意選裝了硅油電扇。那么成績就來了，這玩意除了聽著唬人外，與平凡的散熱電扇都有哪些區別呢？憑啥一些硬派越野車會對它情有獨鐘呢？請往下看！

為了便于各位了解，在正式解說什么是硅油電扇之前，我們先來簡便回憶一下倡導機的散熱體系。眾所周知，倡導機運轉時會產生多量的熱量，假如熱量得不到及時消弭，倡導機氣缸蓋、缸體、氣門、活塞就會由于溫度過高而產生變大變形，進而招致活塞與氣缸壁這種金屬之間產生特別磨損。假定再不加以散熱，那等倡導機熱量會萃到凌駕金屬質料的極限耐熱功能后，就會顯現活塞直接燒融的情況了。以是，為了制止低溫毀壞倡導機、并確保倡導機時候都能運轉在公道的溫度區間內，于是散熱體系便成為了每個倡導機不成或缺的緊張構成局部。

倡導機散熱共分為風冷和水冷兩品種型，此中由于水的吸熱才能要分明強于氛圍，并且水的導熱性也要比氛圍高20多倍，以是關于倡導機這個發熱大戶來說，水冷一定是更為切合的散熱辦法。而在水冷的循環線路安插上，由于倡導機的熱量主要都市萃在氣缸和缸體地點（上圖橙赤色地區），以是為了好效散熱，水冷體系的冷卻液循環便會圍繞著缸體和缸蓋舉行安插。

在循環冷卻歷程中，溫度低冷卻液在吸取了倡導機的低溫熱量后會產生升溫征象，而升溫后的冷卻液關于后續的倡導機散熱又一定會產生攔阻影響。不僅云云，由于液體到達一定溫度后還會沸騰并產生蒸汽，而液態到氣態的轉化歷程又會伴隨著體積的膨大，以是假如冷卻液得不到降溫，那完全關閉的散熱體系就會由于冷卻液氣化的體積膨大、顯現內里壓力驀地增長，直至水箱“開鍋”。以是為了制止這種征象，冷卻液就必需取得富裕的散熱降溫，而為冷卻液舉行降溫的部件，就叫做散熱器。

由于散熱器是由導熱性很好的鋁材制成的充溢中空布局的部件，以是它可以很好地充任低溫冷卻液與外界溫度俯氛圍之間舉行熱互換的人物。不外必要注意的是，由于氛圍的比熱容小于水，以是劃一質量氛圍所吸取的熱量，要小于劃一質量的水。這也就意味著僅有效多量氛圍與冷卻液舉行熱互換，終極才干到達降溫的后果。

各位都曉得，散熱器會安裝在引擎艙內里最靠前的地點，以是車速越快，穿過散熱器的氛圍流量就越大，因此我們并不必要擔心車輛高速行駛時的散熱成績?？梢坏┸囕v碰到堵車經常起步、上坡等負載較大的低速行駛工況，那成績就來了。由于大負載會讓倡導機的發熱量大增，而較低的車速又會招致穿過散熱器、用于將熱量帶走的氛圍流量不敷以完成散熱。以是為了處理低速行駛的散熱成績，工程師便在計劃之初為冷卻體系增長了一個能主動為散熱器吹風的冷卻電扇。

硅油電扇

敲黑板！冷卻體系講到這里，今天的主演--硅油電扇就要閃亮下場了！作為為冷卻液在低速主動吹風降溫的部件，冷卻電扇共分為兩種：一種是家用車都在用、占相對主流的電機驅動電扇，它靠電力舉行驅動，并且可以依據散熱需求對電扇轉速舉行精準調停；而另一種就是硬派越野車會使用的硅油電扇了，其事情原理與變速箱的液力變矩器十分相似。起首，硅油電扇的動力泉源和液力變矩器一樣，都是經過倡導機曲軸旋轉動員的，因此硅油電扇的轉速也會隨著倡導機轉速的升沉而升沉。

其次，如上圖所示，硅油電扇分為內、外兩個局部，內里名為“主動板”、外部名為“從動板”。此中，與內里主動板同軸、上圖最左側的橫向柱狀布局，就是與倡導機曲軸相連、用于獲取驅動力的局部。經過圖中不丟臉出，主動板和從動板之間存在著一定的漏洞，假如這個漏洞被注入硅油的話，從動板就會由于硅油的高剪切粘力作用，而被主動板帶著一同轉動，那此時套在從動板外部的扇葉天然也會和從動板同頻旋轉并舉行散熱了。這種經過油液舉行力轉達，而非使用機器直連的驅動力傳導辦法，也與液力變矩器是一樣的。只是液力變矩器內里用的是ATF油，而硅油電扇用的是硅油。

看到這一定有伙伴要問了，既然是為了控制電扇的開關以及轉速，那直接在電扇與倡導機曲軸毗連處加裝一個電控離合器不就行了，為何還要添枝加葉去經過主、從動板這種表里布局，以及硅油傳導來完成呢？緣故有二，其一是假如用離合器來團結曲軸和電扇，那一定會伴隨較大的打擊感，起首關于溫馨性就會形成攔阻影響。其次，假如是大排量倡導機的話，那與其配套舉行散熱的電扇也會很大，可以想象，當運動的大號電扇與高速旋轉的曲軸結適時，運動電扇所產生的較大阻力便會干擾到曲軸、以及與其相連活塞的正常運轉頻率，乃至還會形成倡導機的特別磨損。

而假如接納硅油的話，如上圖所示，由于上方儲油腔（圖中藍色布局）漸漸將油充溢下方事情腔（圖中綠色布局）的歷程漸進、且硅油的高粘度有緩沖作用，以是動員電扇旋轉的歷程會十分柔和，不會對溫馨性以及倡導機運轉形成負面影響，這便是不必離合器控制的第一個緣故。

而不必離合器控制的第二個緣故，則是由于通常離合器僅有2-3個擋位，這也就意味著散熱電扇只能有三個調速擋。而硅油電扇由于能經過調治硅油的注入量，來改動內里主動板與外部從動板之間的剪切粘力，從而改動二者的滑移率，以是硅油電扇便具有了無極調速的才能。相當于，只需變小硅油的注入量，就可以使電扇的轉速低于倡導機轉速；而假如將硅油注滿的話，電扇的轉速就會基本即是倡導機的轉速了。

看到這，估測一些伙伴以前開頭依據硅油電扇的事情原理，對它的功能產生一定的質疑了。沒錯，硅油電扇的確存在著很多不敷，這個我們后方會舉行解說，不外表此之前，信賴各位一定更想了解，為什么它能取得硬派越野車以及改裝玩家的追捧，以是底下我們先來看看硅油電扇的優點，然后再解說使用硅油電扇會喪失些什么！

關于硬核越野來說，可靠性相對是要確保的第一優先級，畢竟無論是在荒田田野、無人區穿越，照舊舉行大角爬坡，一旦車輛產生妨礙，那就會直接危及到車內職員的生命寧靜。而硅油電扇的最大上風，也正是它無與倫比的可靠性。

眾所周知，汽車上最可靠的布局，就是布局簡便的機器布局，而硅油電扇就是一個布局十分簡便的機器部件。起首就像外表講過的，動員電扇轉動的主動板和從動板之間是完全依托硅油這個流體來轉達轉矩的，以是二者幾乎不會存在磨損，確保了零件的歷久性。

其次，從前的老式硅油電扇，其用來控制硅油注入的閥片，也是一個會依據溫度高、低產生形變，從而控制硅油對否注入、以決定電扇對否旋轉的單純機器布局。這個機器布局由金屬感溫質料制成，當機艙內溫度上升到一定水平后，這個溫感布局就會掀開、使硅油注入，于是主動板的轉矩就會轉達給從動板，進而動員電扇轉動。反之，隨著機艙溫度下降到一定水平，這個感溫布局就會閉合，停止硅油注入，使主動板和從動板分散、電扇停轉。由此不丟臉出，硅油電扇在誕生初期是一個完全不依托任何電子元件的地道機器布局，基本就沒什么可壞的場合。

而現如今，工程師為了賦予硅油電扇無級調速的才能，于是便為如今的硅油電扇增長了一個電控閥片（上圖紅框），它會依據散熱器上的溫度傳感器，來精密控制硅油的流量輕重，從而完成對電扇轉速的調治。固然電控閥片的到場，增長了硅油電扇的繁復水平，但由于它仍舊保存了以往的機器式閥片功效，以是即使新增的電子部件沒效，這套電控硅油電扇也能和機器硅油電扇一樣舉行事情，仍然是可靠性拉滿的形態。

內幕上，比擬硬派越野車而言，卡車更是硅油電扇的老實擁躉。這此中的緣由，除了硅油電扇皮實耐用的特性外，更是由于卡車的倡導機排量高達十幾升，假如接納電驅電扇的話，其電扇功率會大的驚人。要曉得，汽車的發電量是隨速率增長而增長的，可關于卡車這種常常低速高負載行駛的車型而言，倡導機低速的發電量基本不敷以供超大功率的電驅電扇運轉，以是電扇就只能被動從電瓶取電。但成績是，汽油車的車載電池容量基本不夠長時間滿意大功率電扇的電量需求，以是電瓶不僅會有虧電的風險，并且這種長時以最大放電倍率的放電舉動，還會招致鉛酸電瓶的循環壽命快速耗盡，以是卡車才成為了硅油電扇的老實擁躉。

而硬派越野車的電扇功率固然不如卡車大，但要曉得陸巡這種越野車的電瓶也不外70Ah支配，假如在低速高負載越野時長時動員一個大幾百瓦的電電扇運轉，那相反碰面臨電瓶虧電以及事先報廢的風險。假如不巧車輛恰好由于沒電趴窩在荒田野嶺，那后果更是不堪假想，以是電驅電扇耗電量大也是一些越野車選擇硅油電扇的緣故。

不僅云云，關于越野車稀有的涉水工況而言，硅油電扇更是無敵般的存在。畢竟硅油電扇是一個外部完全密閉的機器布局，只需倡導性能轉、它就能隨著轉?？申P于電驅電扇而言，要想應對田野的涉旱路段，就必需得針對散熱體系的電機、電路舉行防水性的晉級，會增長零件的繁復度以及本錢。更緊張的是，不怕一萬、就怕萬一，萬一哪天電驅電扇真由于涉水短路等成績壞在無人區了，那車輛由于得不到好效散熱，很有約莫就把駕駛員一同留在那邊了。

綜上所述不難發覺，硅油電扇的相對上風就是可靠、耐用，而這種特質也完善契合了硬派越野車的使用用處以及使用場景。那為了取得可靠、耐用的優點，硅油電扇又要奉獻怎樣的代價呢？我們持續往下看。

內幕上，除了可靠性方面的上風外，硅油電扇幾乎就處于一無可取的地步了。我曉得在很多人的抱負中，硅油電扇有著極強的散熱功能?？蓛饶粎s恰好相反，硅油電扇在散熱性方面基本比不外平凡家用車的電驅電扇，緣故主要有以下兩點：一是由于硅油電扇是靠倡導機曲軸驅動的，因此硅油電扇的轉速一定會低于倡導機的轉速。至于外表講過的、經過電控安裝調停硅油流量，從而使電扇具有無級調速的功效，也只能在低于倡導機轉速的區間里、將轉速往低了調停，以制止倡導機尚未完成熱機，以及車輛行駛速率較快、氛圍流量較大時，顯現散熱過分的成績。

以是在電扇轉速一定低于倡導機轉速的條件下，一旦車輛碰到低速、且高負荷的越野或攀爬場景，由于此時的倡導機轉速約莫僅有2000轉上下，但由于倡導機負荷較大，以是會產生很大的熱量，于是不克不及獨立于倡導機轉速、去本人提高轉速的硅油電扇就比不外可以隨時飆到4000轉的電驅電扇了。

電扇葉片與散熱器護風圈的間隙

至于硅油電扇散熱聽從差的第二個緣故，則是由于散熱器是安穩在車身上的，而硅油電扇是安穩在倡導機上的，由于倡導機在運轉時會產生一定的擺動，以是如上圖所示，為了制止二者產生磕碰，硅油電扇與散熱器護風圈之間必需留有20mm以上的間隙。但也正是由于這個間隙的存在，以是會招致一局部以前吹向倡導機的氣流產生反向回流，引發電扇送風質變小、冷卻體系散熱聽從低落的成績。要曉得，在電驅電扇體系中，由于電驅電扇和散熱器全部都安裝在車身上，二者之間不存在相對的擺動，以是它們之間的共同漏洞可以變小到3mm，幾乎不存在氣流的回流成績。

顛末盤算，在相反規格的散熱體系下，僅僅由于電扇與散熱器護風圈間隙的氣流回流成績，就會形成硅油電扇的風量比電驅電扇低上23%，并且雜音還大了足足3分貝，會對平常行駛時的車廂安謐性產生一定的影響。

眾所周知，一個體系的運轉阻力越小，其斲喪的功率也就越小，也就能越省油。而硅油電扇的阻力主要泉源于兩個方面，其一是前方提到的，由于硅油電扇是使用硅油的高剪切粘力來轉達動力的，不像電驅電扇一樣是機器轉達，以是它也會像主動變速箱的液力變矩器一樣產生滑動喪失，并且電扇轉的越快、滑動喪失就越大，這就意味著倡導機的一局部功率會被硅油的滑動喪失糜費掉。而電驅電扇由于是純機器轉達，以是完全不存在滑動喪失，節油后果天然會更好。

硅油電扇運轉阻力大的第二個緣故是，由于硅油電扇的驅動力泉源是倡導機曲軸，那為了確保轉動聽從，以是工程師并不會將硅油電扇與曲軸之間的毗連桿做得很長。而電扇與倡導機之間較短的距離，便會招致氛圍流經電扇后，會直接撞在倡導機上，形成氣活動阻力變大的成績。以是相較于靠電力驅動，電扇可以跟散熱器一同安插在車頭盡約莫靠前、闊別倡導機地點的電驅電扇而言，硅油電扇要想到達相反的散熱后果，就必要斲喪更多燃油來提升本身凈功率，從而抵消掉氛圍阻力大的成績。

只管硅油電扇依靠超高的可靠性博得了硬派越野車的喜愛，但由于其動力取自于倡導機曲軸的事情辦法，以是僅有倡導機曲軸對著車頭，且曲軸前線另有充足空間塞進電扇的縱置車型才干使用硅油電扇。而一些低價位橫置SUV，由于機艙空間十分緊湊，以是基本無法將電扇塞進入。這也就意味著，硅油電扇的使用范圍十分受限。

綜上所述不難發覺，硅油電扇就是一個除了可靠性以外，在散熱聽從、雜音分貝、動力燃油斲喪等方面一無可取的散熱安裝，以是它的身份也不休十分小眾。不外，關于越野車這種多用于探究未知、且歷程充溢不確定性的車型來說，可靠性的優先級相對是最高的。這也是為什么“大G可以帶你去任何場合，但僅有豐田能帶你回家”中的豐田，一向“頑固”地在普拉多、陸巡上堅持使用硅油電扇的緣故。