为什么顶级越野车要用硅油风扇？

为什么顶级越野车要用硅油电扇？

聊起丰田普拉多、陆巡等硬派越野车，很多人都市为其启动、增速时“轰轰”的、好像暴风咆哮般的雄厚声浪拍手叫绝。乃至一些不知情的路人闻声侧目后，更是会对这台车的功能产生远超实践的抱负。而这种听觉震撼的泉源，但是都离不开一个叫做“硅油电扇”的东西，它共同的运转轰鸣声，也勾引了多数越野玩家举行了终期改装。像是震哥置办坦克500时，也特意选装了硅油电扇。那么成绩就来了，这玩意除了听着唬人外，与平凡的散热电扇都有哪些区别呢？凭啥一些硬派越野车会对它情有独钟呢？请往下看！

为了便于各位了解，在正式解说什么是硅油电扇之前，我们先来简便回忆一下倡导机的散热体系。众所周知，倡导机运转时会产生多量的热量，假如热量得不到及时消弭，倡导机气缸盖、缸体、气门、活塞就会由于温度过高而产生变大变形，进而招致活塞与气缸壁这种金属之间产生特别磨损。假定再不加以散热，那等倡导机热量会萃到凌驾金属质料的极限耐热功能后，就会显现活塞直接烧融的情况了。以是，为了制止低温毁坏倡导机、并确保倡导机时候都能运转在公道的温度区间内，于是散热体系便成为了每个倡导机不成或缺的紧张构成局部。

倡导机散热共分为风冷和水冷两品种型，此中由于水的吸热才能要分明强于氛围，并且水的导热性也要比氛围高20多倍，以是关于倡导机这个发热大户来说，水冷一定是更为切合的散热办法。而在水冷的循环线路安插上，由于倡导机的热量主要都市萃在气缸和缸体地点（上图橙赤色地区），以是为了好效散热，水冷体系的冷却液循环便会围绕着缸体和缸盖举行安插。

在循环冷却历程中，温度低冷却液在吸取了倡导机的低温热量后会产生升温征象，而升温后的冷却液关于后续的倡导机散热又一定会产生拦阻影响。不仅云云，由于液体到达一定温度后还会沸腾并产生蒸汽，而液态到气态的转化历程又会伴随着体积的膨大，以是假如冷却液得不到降温，那完全关闭的散热体系就会由于冷却液气化的体积膨大、显现内里压力蓦地增长，直至水箱“开锅”。以是为了制止这种征象，冷却液就必需取得富裕的散热降温，而为冷却液举行降温的部件，就叫做散热器。

由于散热器是由导热性很好的铝材制成的充溢中空布局的部件，以是它可以很好地充任低温冷却液与外界温度俯氛围之间举行热互换的人物。不外必要注意的是，由于氛围的比热容小于水，以是划一质量氛围所吸取的热量，要小于划一质量的水。这也就意味着仅有效多量氛围与冷却液举行热互换，终极才干到达降温的后果。

各位都晓得，散热器会安装在引擎舱内里最靠前的地点，以是车速越快，穿过散热器的氛围流量就越大，因此我们并不必要担心车辆高速行驶时的散热成绩。可一旦车辆碰到堵车经常起步、上坡等负载较大的低速行驶工况，那成绩就来了。由于大负载会让倡导机的发热量大增，而较低的车速又会招致穿过散热器、用于将热量带走的氛围流量不敷以完成散热。以是为了处理低速行驶的散热成绩，工程师便在计划之初为冷却体系增长了一个能主动为散热器吹风的冷却电扇。

硅油电扇

敲黑板！冷却体系讲到这里，今天的主演--硅油电扇就要闪亮下场了！作为为冷却液在低速主动吹风降温的部件，冷却电扇共分为两种：一种是家用车都在用、占相对主流的电机驱动电扇，它靠电力举行驱动，并且可以依据散热需求对电扇转速举行精准调停；而另一种就是硬派越野车会使用的硅油电扇了，其事情原理与变速箱的液力变矩器十分相似。起首，硅油电扇的动力泉源和液力变矩器一样，都是经过倡导机曲轴旋转动员的，因此硅油电扇的转速也会随着倡导机转速的升沉而升沉。

其次，如上图所示，硅油电扇分为内、外两个局部，内里名为“主动板”、外部名为“从动板”。此中，与内里主动板同轴、上图最左侧的横向柱状布局，就是与倡导机曲轴相连、用于获取驱动力的局部。经过图中不丢脸出，主动板和从动板之间存在着一定的漏洞，假如这个漏洞被注入硅油的话，从动板就会由于硅油的高剪切粘力作用，而被主动板带着一同转动，那此时套在从动板外部的扇叶天然也会和从动板同频旋转并举行散热了。这种经过油液举行力转达，而非使用机器直连的驱动力传导办法，也与液力变矩器是一样的。只是液力变矩器内里用的是ATF油，而硅油电扇用的是硅油。

看到这一定有伙伴要问了，既然是为了控制电扇的开关以及转速，那直接在电扇与倡导机曲轴毗连处加装一个电控离合器不就行了，为何还要添枝加叶去经过主、从动板这种表里布局，以及硅油传导来完成呢？缘故有二，其一是假如用离合器来团结曲轴和电扇，那一定会伴随较大的打击感，起首关于温馨性就会形成拦阻影响。其次，假如是大排量倡导机的话，那与其配套举行散热的电扇也会很大，可以想象，当运动的大号电扇与高速旋转的曲轴结适时，运动电扇所产生的较大阻力便会干扰到曲轴、以及与其相连活塞的正常运转频率，乃至还会形成倡导机的特别磨损。

而假如接纳硅油的话，如上图所示，由于上方储油腔（图中蓝色布局）渐渐将油充溢下方事情腔（图中绿色布局）的历程渐进、且硅油的高粘度有缓冲作用，以是动员电扇旋转的历程会十分柔和，不会对温馨性以及倡导机运转形成负面影响，这便是不必离合器控制的第一个缘故。

而不必离合器控制的第二个缘故，则是由于通常离合器仅有2-3个挡位，这也就意味着散热电扇只能有三个调速挡。而硅油电扇由于能经过调治硅油的注入量，来改动内里主动板与外部从动板之间的剪切粘力，从而改动二者的滑移率，以是硅油电扇便具有了无极调速的才能。相当于，只需变小硅油的注入量，就可以使电扇的转速低于倡导机转速；而假如将硅油注满的话，电扇的转速就会基本即是倡导机的转速了。

看到这，估测一些伙伴以前开头依据硅油电扇的事情原理，对它的功能产生一定的质疑了。没错，硅油电扇的确存在着很多不敷，这个我们后方会举行解说，不外表此之前，信赖各位一定更想了解，为什么它能取得硬派越野车以及改装玩家的追捧，以是底下我们先来看看硅油电扇的优点，然后再解说使用硅油电扇会丧失些什么！

关于硬核越野来说，可靠性相对是要确保的第一优先级，毕竟无论是在荒田田野、无人区穿越，照旧举行大角爬坡，一旦车辆产生妨碍，那就会直接危及到车内职员的生命宁静。而硅油电扇的最大上风，也正是它无与伦比的可靠性。

众所周知，汽车上最可靠的布局，就是布局简便的机器布局，而硅油电扇就是一个布局十分简便的机器部件。起首就像外表讲过的，动员电扇转动的主动板和从动板之间是完全依托硅油这个流体来转达转矩的，以是二者几乎不会存在磨损，确保了零件的历久性。

其次，从前的老式硅油电扇，其用来控制硅油注入的阀片，也是一个会依据温度高、低产生形变，从而控制硅油对否注入、以决定电扇对否旋转的单纯机器布局。这个机器布局由金属感温质料制成，当机舱内温度上升到一定水平后，这个温感布局就会掀开、使硅油注入，于是主动板的转矩就会转达给从动板，进而动员电扇转动。反之，随着机舱温度下降到一定水平，这个感温布局就会闭合，停止硅油注入，使主动板和从动板分散、电扇停转。由此不丢脸出，硅油电扇在诞生初期是一个完全不依托任何电子元件的地道机器布局，基本就没什么可坏的场合。

而现如今，工程师为了赋予硅油电扇无级调速的才能，于是便为如今的硅油电扇增长了一个电控阀片（上图红框），它会依据散热器上的温度传感器，来精密控制硅油的流量轻重，从而完成对电扇转速的调治。固然电控阀片的到场，增长了硅油电扇的繁复水平，但由于它仍旧保存了以往的机器式阀片功效，以是即使新增的电子部件没效，这套电控硅油电扇也能和机器硅油电扇一样举行事情，仍然是可靠性拉满的形态。

内幕上，比拟硬派越野车而言，卡车更是硅油电扇的老实拥趸。这此中的缘由，除了硅油电扇皮实耐用的特性外，更是由于卡车的倡导机排量高达十几升，假如接纳电驱电扇的话，其电扇功率会大的惊人。要晓得，汽车的发电量是随速率增长而增长的，可关于卡车这种常常低速高负载行驶的车型而言，倡导机低速的发电量基本不敷以供超大功率的电驱电扇运转，以是电扇就只能被动从电瓶取电。但成绩是，汽油车的车载电池容量基本不够长时间满意大功率电扇的电量需求，以是电瓶不仅会有亏电的风险，并且这种长时以最大放电倍率的放电举动，还会招致铅酸电瓶的循环寿命快速耗尽，以是卡车才成为了硅油电扇的老实拥趸。

而硬派越野车的电扇功率固然不如卡车大，但要晓得陆巡这种越野车的电瓶也不外70Ah支配，假如在低速高负载越野时长时动员一个大几百瓦的电电扇运转，那相反碰面临电瓶亏电以及事先报废的风险。假如不巧车辆恰好由于没电趴窝在荒田野岭，那后果更是不堪假想，以是电驱电扇耗电量大也是一些越野车选择硅油电扇的缘故。

不仅云云，关于越野车稀有的涉水工况而言，硅油电扇更是无敌般的存在。毕竟硅油电扇是一个外部完全密闭的机器布局，只需倡导性能转、它就能随着转。可关于电驱电扇而言，要想应对田野的涉旱路段，就必需得针对散热体系的电机、电路举行防水性的晋级，会增长零件的繁复度以及本钱。更紧张的是，不怕一万、就怕万一，万一哪天电驱电扇真由于涉水短路等成绩坏在无人区了，那车辆由于得不到好效散热，很有约莫就把驾驶员一同留在那边了。

综上所述不难发觉，硅油电扇的相对上风就是可靠、耐用，而这种特质也完善契合了硬派越野车的使用用处以及使用场景。那为了取得可靠、耐用的优点，硅油电扇又要奉献怎样的代价呢？我们持续往下看。

内幕上，除了可靠性方面的上风外，硅油电扇几乎就处于一无可取的地步了。我晓得在很多人的抱负中，硅油电扇有着极强的散热功能。可内幕却恰好相反，硅油电扇在散热性方面基本比不外平凡家用车的电驱电扇，缘故主要有以下两点：一是由于硅油电扇是靠倡导机曲轴驱动的，因此硅油电扇的转速一定会低于倡导机的转速。至于外表讲过的、经过电控安装调停硅油流量，从而使电扇具有无级调速的功效，也只能在低于倡导机转速的区间里、将转速往低了调停，以制止倡导机尚未完成热机，以及车辆行驶速率较快、氛围流量较大时，显现散热过分的成绩。

以是在电扇转速一定低于倡导机转速的条件下，一旦车辆碰到低速、且高负荷的越野或攀爬场景，由于此时的倡导机转速约莫仅有2000转上下，但由于倡导机负荷较大，以是会产生很大的热量，于是不克不及独立于倡导机转速、去本人提高转速的硅油电扇就比不外可以随时飙到4000转的电驱电扇了。

电扇叶片与散热器护风圈的间隙

至于硅油电扇散热听从差的第二个缘故，则是由于散热器是安稳在车身上的，而硅油电扇是安稳在倡导机上的，由于倡导机在运转时会产生一定的摆动，以是如上图所示，为了制止二者产生磕碰，硅油电扇与散热器护风圈之间必需留有20mm以上的间隙。但也正是由于这个间隙的存在，以是会招致一局部以前吹向倡导机的气流产生反向回流，引发电扇送风质变小、冷却体系散热听从低落的成绩。要晓得，在电驱电扇体系中，由于电驱电扇和散热器全部都安装在车身上，二者之间不存在相对的摆动，以是它们之间的共同漏洞可以变小到3mm，几乎不存在气流的回流成绩。

颠末盘算，在相反规格的散热体系下，仅仅由于电扇与散热器护风圈间隙的气流回流成绩，就会形成硅油电扇的风量比电驱电扇低上23%，并且杂音还大了足足3分贝，会对平常行驶时的车厢安谧性产生一定的影响。

众所周知，一个体系的运转阻力越小，其斲丧的功率也就越小，也就能越省油。而硅油电扇的阻力主要泉源于两个方面，其一是前方提到的，由于硅油电扇是使用硅油的高剪切粘力来转达动力的，不像电驱电扇一样是机器转达，以是它也会像主动变速箱的液力变矩器一样产生滑动丧失，并且电扇转的越快、滑动丧失就越大，这就意味着倡导机的一局部功率会被硅油的滑动丧失糜费掉。而电驱电扇由于是纯机器转达，以是完全不存在滑动丧失，节油后果天然会更好。

硅油电扇运转阻力大的第二个缘故是，由于硅油电扇的驱动力泉源是倡导机曲轴，那为了确保转动听从，以是工程师并不会将硅油电扇与曲轴之间的毗连杆做得很长。而电扇与倡导机之间较短的距离，便会招致氛围流经电扇后，会直接撞在倡导机上，形成气活动阻力变大的成绩。以是相较于靠电力驱动，电扇可以跟散热器一同安插在车头尽约莫靠前、阔别倡导机地点的电驱电扇而言，硅油电扇要想到达相反的散热后果，就必要斲丧更多燃油来提升本身净功率，从而抵消掉氛围阻力大的成绩。

只管硅油电扇依靠超高的可靠性博得了硬派越野车的喜爱，但由于其动力取自于倡导机曲轴的事情办法，以是仅有倡导机曲轴对着车头，且曲轴前线另有充足空间塞进电扇的纵置车型才干使用硅油电扇。而一些低价位横置SUV，由于机舱空间十分紧凑，以是基本无法将电扇塞进入。这也就意味着，硅油电扇的使用范围十分受限。

综上所述不难发觉，硅油电扇就是一个除了可靠性以外，在散热听从、杂音分贝、动力燃油斲丧等方面一无可取的散热安装，以是它的身份也不休十分小众。不外，关于越野车这种多用于探究未知、且历程充溢不确定性的车型来说，可靠性的优先级相对是最高的。这也是为什么“大G可以带你去任何场合，但仅有丰田能带你回家”中的丰田，一向“顽固”地在普拉多、陆巡上坚持使用硅油电扇的缘故。