由于冷却水温与发动机的许多工作性能有着直接或间接的关系，如果冷却水温保持在最佳的温度范围内，不仅可以提高发动机的动力性、减少废气的产生 , 还可以减少燃料消耗量、增强发动机工作平稳性。与此同时，随着汽车电子技术的快速发展，电子燃油喷射 ( 针对燃烧系 )、安全气囊和 ABS 系统 ( 针对安全性 ) 和各种电控自动部件 ( 针对舒适性 ) 的应用技术日益成熟。电子技术已几乎应用到汽车的各个领域。因此，电子技术的发展为智能冷却系统的发展提供了技术保证。

    传统的发动机冷却系统由冷却风扇、循环水泵和节温器等组成。受驱动方式的限制，风扇和水泵转速依赖于发动机的曲轴转速，不能根据发动机的不同工况自动调节。然而汽车的使用条件是千变万化，这样势必造成发动机的冷却不足或者过度冷却，从而对发动机造成过早损害。与此同时，也会造成发动机功率下降，燃油消耗增加。

    现代汽车冷却系统概念已经由微电子控制单元功能引申为智能热量管理系统，它不单只是最原始意义上的发动机冷却系统原理与功用，而是整车热量管理与控制，是车辆整体性能的体现。

    一辆使用性能极佳的汽车，可由良好的工作温度状态体现，整车系统中如发动机冷却系统、发动机增压系统的冷却、动力传输冷却系统、空调热交换系统的冷却、液压辅助系统的冷却（如液压动力转向、液力防侧倾稳定系统）、混合动力汽车动力模块、大功率电子控制单元等。新的汽车技术应用也对现代汽车冷却概念进行重新定义，因此，各系统正常的工作温度是表现整车性能状态的参数。本文将尽可能全面地讲解现代汽车冷却系统概念。

    现代汽车发动机冷却系统的发展

    随着发动机采用更加紧凑的设计和具有更大的比功率 , 发动机生产的废热密度也随之明显增大。一些关键区域 , 如排气门周围的散热问题需优先考虑。冷却系统即便出现小的故障也可能在这样的区域造成灾难性的后果。发动机冷却系统的散热能力一般应满足发动机满负荷时的散热需求 , 因为此时发动机产生的热量最大。然而 , 在部分负荷时 , 冷却系统会发生功率损失。因为发动机怠速时排放的污染物较多 , 油耗大。而冷却系统的结构对发动机的冷启动时间有较大的影响 , 因此 , 希望发动机冷启动时间尽可能短。

    现代的发动机设计充分考虑这些问题 , 将发动机的热量管理系统纳入到整个发动机控制系统中 , 全面考虑发动机的暖机、冷却效率、废气排放控制、燃油利用、乘客室的取暖和三元催化剂活化时间等。目前的冷却系统属于被动系统 , 只能有限地调节发动机和汽车的热分布状态。采用先进的设计和工作方式可大大改进冷却系统 , 使系统高效地运行 , 间接地提高燃料经济性和降低排放量。温度设定点：发动机性能受到多种因素影响 , 不可能改变一项条件就能提高发动机的整体性能。因此 , 先进的冷却系统要全面考虑各种条件。使冷却液温度保持在设定点是冷却系统最常见的工作方式。通常人们会认为冷却液的温度可用金属温度表示。实际上这种关系只在稳态、特定运转速度和负荷下才能成立。金属和冷却液温度在发动机不同地方可能相同也可能不同。发动机整体处于不均匀温度分布状态。发动机工作温度的极限值取决于排气门周围区域最高温度。最理想的情况是按金属温度而不是冷却液温度控制冷却系统 , 这样才能更好地保护发动机。由于冷却系统设定的冷却液温度是以满负荷时最大散热率为基础 , 因此 , 发动机和冷却系统在部分负荷时处于不太理想状态 ,如市区行驶和低速行驶时 , 会产生高油耗和排放。通过改变冷却液温度设定点可改善发动机和冷却系统在部分负荷时的性能。根据排气门周围区域温度极限值 , 可升高或降低冷却液或金属温度设定点。

    提高温度设定点：提高温度有许多优点 , 它直接影响发动机损耗和冷却系统的效果以及发动机排放物的形成。提高工作温度将提高发动机机油温度 , 降低发动机摩擦磨损和燃油消耗。提高工作温度也明显影响冷却系统的效能。提高冷却液或金属温度会改善发动机和散热气热传递的效果 , 降低冷却液的流速 , 减小水泵的额定功率 , 从而降低发动机的功率消耗。此外 , 可采用不同的传热方式 , 进一步减小冷却液的流速。

    降低温度设定点：降低冷却系统的工作温度可提高发动机充气效率 , 降低进气温度。这对燃烧过程、燃油效率及排放有利。降低温度设定点可以节省发动机运行成本 , 提高部件使用寿命。充气效率将提高 , 发动机工作特性改善。有助于优化压缩比和参数选择 , 取得更好的燃油效率和排放性能。

    可控式发动机冷却系统：传统的发动机冷却系统属于被动式的, 结构简单或成本低。现在冷却系统的设计标准是解决满负荷时的散热问题,因而部分负荷时过大的散热潜力导致发动机功率浪费。这对轻型车辆来说尤为明显, 这些车辆大多数时间都在市区,部分负荷下行驶, 只利用部分发动机功率, 引起冷却系统较高损耗。为解决发动机在特殊情况下过热的问题, 现在的冷却系统体积大, 导致冷却效率降低, 增大冷却系统功率需求,延长发动机暖机时间。可控式发动机冷却系统一般包括传感器、执行器和电控模块, 它能够根据发动机工作状况调整冷却量, 降低发动机功率损耗。在可控式冷却系统中, 执行器为冷却水泵和节温器, 一般由电动水泵和液流控制阀组成, 根据要求调整冷却量。温度传感器为系统的一部分, 可迅速把发动机的热状态传给控制器。

    可控式装置, 如电动水泵, 可将冷却系统温度设定点从90℃提高到110℃,节省2%~5%的燃油, 减少20%的CO2和10%的HC。稳定状态时, 金属温度比传统冷却系统的高10℃,可控式冷却系统具有较快的响应能力, 可将冷却温度保持在设定点-2~+2℃范围,从110℃下降到100℃只需2s。发动机暖机时间减少到200s, 冷却系统工作范围更贴近工作极限区域。发动机冷却温度和金属温度波动范围缩小, 减少循环热负荷造成的金属疲劳,延长部件寿命。

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