移动应用

微信公众号

从本田CB1100的停产聊聊发动机风冷和水冷的真正区别


最后的风冷CB,本田的CB1100也于去年的10月份停产了。如果这个型号库存卖光之后,我们就再也在市面上见不到风冷的CB了。

其实现在你能在市面上见到的风冷发动机是越来越少了。特别是在中大排量领域里面,风冷发动机几乎已经绝迹了。

风冷发动机到底哪里不好?我相信玩摩托车的朋友多少都能说出来一两条:动力衰减、热风烤腿等等。其实这些问题水冷发动机也有。

那么到底是为什么现在风冷发动机越来越少?风冷与水冷到底有哪些不同?今天在这里给大家一次讲明白。

首先让我们来简单介绍一下两种散热模式的基本原理:

风冷发动机散热方式很容易理解,就是通过车辆运行,让发动机的散热片直接与空气相撞,让流动的空气带走发动机的热量。

而水冷发动机则是利用在发动机内循环冷却液,然后让散热水箱直接撞风来让空气带走发动机的热量。

其实看起来这两种散热方式是殊途同归,到最终同样是用空气来带走热量。但是为什么水冷散热的效果就是要比风冷散热的好呢?

是因为冷却液比较凉吗?

其实在这里我们就犯了一个概念性的错误。

不是水冷发动机比较凉,而是对于发动机来说水冷有更为优秀的温控能力

水的导热系数比空气要高24倍,水的温度升高一度所需要的热量是空气的4倍。水的散热能力要比空气要强不是我们今天要说的重点。

重点是水冷的控温能力能够让发动机始终在一个最合适的工作温度区间!

而起到关键性作用的就是这么一个小东西:水箱恒温器。

这个小东西可以根据温度来调节冷却液在管线中的回路,以保证发动机的工作温度始终在一个最合适的区间。

这个小东西在发动机散热系统里的位置大致是这样:

一般水冷发动机的工作温度区间是在80度到105度左右,那么这个小东西是如何让发动机运行在这么一个温度区间的呢?主要就是靠控制散热管线中的回路,如下图:

在发动机刚刚启动的时候,恒温器会关闭冷却液进入散热水箱的通路,让冷却液在发动机管线内循环,因此迅速提高发动机温度。把水温达到一定程度后,恒温器就会打开通往散热水箱的通路,让散热水箱进行散热工作。

举个不是太恰当的例子来说的话。水冷发动机就像是兔子这种恒温动物,可以通过自身调节来调节体温;而风冷发动机就像边上的那只乌龟,自身温度调节依赖于环境温度。

所以,如果一定要说风冷发动机和水冷发动机最大的不同点的话,那就是对于发动机工作温度区间的控温能力。

那么这种温控能力的区别会给车辆带来什么呢?之前扯了这么多终于要说到重点了。

风冷发动机缺陷之一:燃烧不稳定

这个问题主要针对的是现在越来越严苛的环保法规。

风冷发动机工作温度区间变化大,那么相对的燃烧的温度也会发生变化,所带来的后果就是汽油在气缸内很难充分燃烧。

如果温度比较低,汽油燃烧的不够充分,就会产生大量的碳氢化合物,环保法规通不过;那么如果温度比较高会怎么样呢?如果发动机温度比较高同样就会排放大量环保法规所不允许的氮氧化物。

如果一款车子达不到环保法规的要求,连上市许可都拿不到。小排量车型排放的尾气比较少倒也好说,大排量车型如果想使用风冷发动机的话就必须在排气系统里下大功夫,各种昂贵的贵金属催化剂就得拼命的往排气管里塞,折算下来的成本还不如去造一台水冷发动机。

风冷发动机缺陷之二:容易烧机油

造成一台摩托车烧机油的原因可能很多,但是对于风冷发动机来说,比水冷大的多的工作温度区间是它烧机油的主要原因。

如果发动机在一个非常大的温度区间内运行,那么意味着什么呢? 是的没错,由金属制成的发动机的热膨胀范围也就更大,各个部件之间的间隙也会不可避免的增大。

其结果就是活塞与活塞环和热膨胀之后的气缸壁之间产生间隙。在活塞工作所产生的负压带动下,曲柄下面的机油和机油蒸发出来的油气会被源源不断得抽进燃烧室参与燃烧。

本田宗一郎是风冷发动机的死忠粉。CB系列从诞生至今不到万不得已绝对不会把发动机换成水冷。

而就算是被称为“最后的风冷CB”的CB1100,也不是纯风冷,也是在风冷的基础上加了一块小油冷。

不过就算是这样也难逃过不了环保法规。这个“最后的风冷CB”的CB1100已经在2022年10月份停止生产,现在处于消化库存的阶段。

风冷发动机缺陷之三:噪音问题

要说风冷发动机标志性的外观的话,肯定是那一层一层的散热片了。但是就是这一层一层的散热片同样会增大发动机的噪音问题。

发动机的噪音主要来自于两个地方:其一是燃烧时所产生的噪音,其二就是由气缸头各部件工作时所发出的声音。

而这些噪音都会通过散热片本身的振动进行共振放大。这也就是我们觉得风冷发动机的噪音会大过水冷发动机的原因。

那么不让散热片产生共振不就好了吗?

所以我们在一些风冷发动机的散热片上能够看到类似于这种的吸波器的存在。但是这种东西只能抑制并不能消除。

那么水冷发动机呢?

本身水冷发动机就没有散热片这么一说,再加上气缸壁当中有冷却液当做隔音墙,所以相对于风冷发动机来说水冷发动机的噪音要低得多。


任何一笔账都是经济账

以上所说的问题的根源都出在温度控制上。那么风冷发动机有没有可能去解决这些问题,然后再次成为主流呢。

办法有,但是不合算。

一家企业在研发一款商品的时候想的最多的肯定就是投入产出比。风冷发动机的制造成本虽然比水冷要少。但是一旦涉及到大排量摩托车的发动机散热的设计问题,风冷发动机所面对的各种不可控的因素,就需要在设计时进行比水冷发动机要麻烦的多的精准细致的控制与实验。

所以从这个角度来说,一款大排量的风冷发动机的设计难度比水冷要大得多,换句话说所需要的研发经费也要多得多。

仅仅一个制造成本低完全不能说服现在的厂家继续在风冷发动机上下功夫。

好了,这就是现在风冷发动机越来越少的主要原因了。

您可能喜欢

风驰泰山