未來先進的汽車發動機溫度分區控制技術及意義
未來發動機溫度管理，重點關注的因素包括：
1、快速暖機。實現發動機啟動工況下水溫、機油溫度的快速升高，降低機油粘度，減小機械摩擦，降低油耗，同時降低發動機啟動時污染物的排放量
2、降低油耗、提升經濟性。通過合適的冷卻液流量管理，降低水泵的工作負荷（減小附件功），同時保證冷卻液溫度、機油溫度始終處于合理的范圍內，保證發動機運行在經濟高效區
3、防止發動機爆震，保證發動機可靠安全運行。發動機一般情況下轉速越高、扭矩（負荷）越大時，其產生的散熱量越大，向冷卻液散失的熱量越多，冷卻液的溫度越高，若超過冷卻液的許用溫度，冷卻液可能會產生大量的水蒸氣，高壓力下造成冷卻液噴出（俗稱開鍋），進而危害到發動機缸蓋，可能造成缸蓋開裂，機油碳化，缸體破壞性磨損（俗稱拉缸）等。溫度分區技術在發動機高速大負荷情況下重點控制發動機冷卻液溫度在85-90℃范圍內，防止出現開鍋現象。
發動機冷卻液溫度分區控制目標
如上圖所示，發動機在低轉速、低負荷情況下冷卻液目標溫度在105℃，按照一般的理解105℃溫度下，此時冷卻液已經沸騰了啊。實際情況下有兩種考慮：
1、允許冷卻液有輕微的沸騰（核態沸騰），輕微的沸騰能夠增強金屬與冷卻液之間的換熱能力，強化對流換熱。而盡量避免出現過度沸騰和膜態沸騰，后兩種沸騰狀態下，氣體產生量過大，容易在金屬表面形成厚厚的氣膜，造成金屬溫度過高，造成金屬開裂或者融化，造成發動機損壞的嚴重后果。如下圖所示，希望將冷卻液的沸騰控制在核態沸騰狀態內。
冷卻液沸騰換熱曲線
2、同時冷卻系統存在加壓情況，一般來說壓力越高，冷卻液沸點越高，通常冷卻系統工作壓力在1.0-2.0個大氣壓，不同汽車廠設計要求的工作壓力可能有差異，整體系統加壓是一種主流趨勢。通過冷卻系統壓力增加，控制冷卻液沸點在合適的范圍內，基本能夠保證冷卻液沸騰控制在115-125℃之間。
純水沸點與壓力關系
先進的發動機熱管理模塊介紹：
為更好地實現發動機的溫度分區控制，國際上主流汽車公司重點開發先進的熱管理控制方式，如發動機熱管理模塊、離合水泵、電子節溫器等技術，已經在新發動機產品開發中獲得廣泛應用，如大眾、通用公司等。下圖是目前大眾公司重點推出的發動機熱管理模塊內部結構圖，其中主要通過兩個旋轉閥實現發動機蓋冷卻液流量調節，其中旋轉閥1控制冷卻系統大、小循環之間切換，旋轉閥2能夠通過控制水泵出水口的流通面積，實現冷卻液流量大小的控制，如暖機時刻開始需要實現冷卻液零流量，可以將旋轉閥2暫時完全關閉，冷卻水泵空轉，冷卻液不能進入到發動機，實現發動機水溫、機油溫度的快速升高。
發動機溫度分區技術關鍵部件——熱管理模塊
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