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摩托车的发动机油冷、风冷、水冷,哪种冷却方式好?

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假设撇开车辆价格不谈,哪种冷却系统最适合摩托?答案想当然是水冷系统!因为温控效果是最好的,而基础的「风冷」是高等级冷却系统中的一环;也就是说风冷并没有被淘汰,而只是作为其他冷却系统的辅助而已。【风冷】是原因非常简单,参考热力学第二定律,热能会从高温物体传导至低温物体,也可以理解为低温物体会“吸热”。所谓的风冷其实是通过低温空气吸热的原理,为内燃式热机散热。

内燃式热机的运行基础为「燃烧」,燃油在气缸内部的燃烧室进行氧化反应,产生的热能可以转化为动能;但是全部热能中只有30%左右可以转化为扭矩,剩余部分会因机体吸收热能,进排气损耗以及机械机构运动而损耗,其中机体与水冷机型的防冻冷却液吸热是主要损耗部分。那么是不是说没有水冷系统反而更好呢?如果从冷启动阶段的热车效率来分析的话,确实没有水冷系统会更好,所以汽车的冷却系统会在低温阶段关闭水冷大循环,只有缸盖流动的小循环进行温控,但是达到高温标准还是要进行温控,否则动力范围会变差。

高温性能“热衰”的原因是什么呢?如果内燃机得不到有效的温控(降温),温度就会快速且持续的升高;高温不仅会让机体的温度比较夸张,同时还会影响进气的温度。高温空气在第一冲程中还会被排气一定程度加热,因为第四排气冲程中的进排气门是有瞬间同时开启的。那么混合油气的温度过高在蒸发性能就会过于强,在第二压缩冲程中,混合油气就会在不应该燃烧的阶段提前自燃;这种状态首先会造成爆震而加大活塞气缸的磨损,其次是提前损耗了第三做功冲程中应该转化的动力——压缩冲程爆震消耗了部分热能,剩余用于转化扭矩的部分当然会减弱。而(扭矩×转速÷9549×1.36=马力),扭矩下降直接影响加速能力与车速,这是高温带来的问题。

风冷极限:出现动力热衰是非常轻松的。在地面上有无处不在的空气,所谓的风阻或风冷,实际为行驶中的车辆不断接触并推开空气,同时在车辆内部或围绕车辆形成气流。摩托内燃机的降温依靠的是碰撞空气和气流,中低速行驶时的发动机转速比较低,产生的热能不是很高,同时气流的流速也不是很高;所以气流就能有效的吸热机体热能为其降温,从而达到热能几乎不衰减的程度。但如果长时间驾驶或以高转速驾驶的话,发动机产生的热能就会过大,同时气流流速的加快等于降低吸收热能的时间;于是发动机就会快速升温而导致扭矩的严重下降,发动机的磨损也会比较严重。

这就是风冷摩托的缺点,装备此类发动机的摩托不适合高速长途通勤,也不适合山路行驶;特殊一些的高端选项诸如哈雷的风冷机,其特点大扭矩低转速运行,控制转速能够适当降低运行温度,但仍旧不适合长途穿越。

发动机使用的「oil-润滑油」(简称机油)不仅有润滑能力,同时还有密封、防蚀、清洁等功能——而且可以辅助散热!曾经的老式废气涡轮增压增压器的降温,依靠的是防冻冷却液和机油的共同作用,变速箱的温控也是依靠机油,由此可见油冷系统肯定是不错的。(个人实际仍在使用油冷摩托)但是油冷只是一方面,风冷始终是存在的!油冷系统会有前置的温控水箱,机油会从该水箱内部循环;而水箱是正面面向前方,撞风面足够大则能够与大量的空气接触,以大量的空气有效降低水箱温度、低温水箱吸收内部机油的温度、机油吸收机体的温度,周而复始实现更理想的温控。

同时两侧气流还会与机体接触实现风冷降温,这种“1+1>2”的模式,使得油冷系统出现动力热衰的极限要远高于风冷机;尤其是一些油冷摩托还会加入电子扇,在两组冷却系统达到极限的时候启动电子扇强制降温,长途骑行也基本不会有热衰的问题出现。(强制风冷可自行改装,加装两组CPU风扇即可)

水冷系统:如果说油冷可以给出90分评价的话,水冷系统就可以给出100分了。原因很简单,因为防冻冷却液的热传导效率更高,不论吸热还是散热都有更大的程度与更快的速度。所以高转速骑行也能够稳定动力,标准基本与汽车无异了。所以优秀的拉力车与性能车都用水冷系统,汽车也100%是这种标准了。那么油冷和水冷系统有没有什么缺点呢?答案是肯定存在的,那就是维保成本会高一些,油冷用油量更大,水冷系统多出防冻冷却液。但就实现的结果而言,可以说这些付出肯定是值得的。

故障率问题:摩托制造的工艺标准尚不如汽车,汽车的水冷循环系统的故障率是极低的,一般内燃机自身出现问题的概率都会比水泵损坏,或者防冻液渗漏的概率高。但摩托车想要稳定就只能选择高端车型,价格也确实比较夸张。不过油冷机还是比较普及的,而且稳定性表现普遍不错;一般≥万级摩托都会用这种系统,少数风冷大单缸机例外(特点类似于大扭矩低转速的哈雷-比如国棍400)。至于风冷机则多为踏板车使用,此类车辆的内燃机技术水平是非常低的, 125cc的小排量发动机配合无级变速器,油耗会和一些500cc的拉力车相当;所以这种车型一般不建议选择,除非是主要用于城市中短途代步,对于油耗也不是那么在意的用户才适合。

以目前的行业技术水平为基础分析的话,其实水冷机的成本也非常低了;只是长期形成的机型分级抬高了水冷机的产品定位,车企也乐于将其定出高价,如果有一天摩托冷门到无人问津的话,主力车型的水冷摩托也就会是将将五位数的标准吧,毕竟汽车才多少呢。

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