机各部分在最优的温度设定点工作。冷却系统的整体效率达到最大。每个冷却回路将在不同

冷却温度设定点或流速下工作，创造理想的发动机温度分布。

 

    理想的发动机热工作状态是气缸盖温度较低而气缸体温度相对较高。气缸盖温度较低可提

高充气效率，增大进气量。温度低且进气量大可促进完全燃烧，降低

CO，HC 和 NOx 的形

成，也提高输出功率。较高气缸体温度会减小摩擦损失，直接改善燃油效率，间接地降低缸

内峰值压力和温度。分流式冷却系统可使缸盖和缸体温度相差

100

℃。气缸温度可高达

150

℃，而缸盖温度可降低 50℃，减少缸体摩擦损失，降低油耗。较高的缸体温度使油耗降

低

4%-6%，在部分负荷时 HC 降低 20%-35%。节气门全开时，缸盖和缸体温度设定值可调

到

50

℃和 90℃，从整体上改善燃油消耗、功率输出和排放。 

2.6 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。可控式冷却系统可弥补目前冷

却系统的不足。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

的散热能力将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

市区内部分负荷下行驶，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较大，导致冷却效率降低，增大了冷却系统

的功率需求，延长了发动机暖机时间。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。可控式冷却系统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，可根

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，可将冷却系温度设定点从 90

℃提高到 110℃，节省 2%-5%的

燃油，

CO 减少 20%，HC 减少 10%。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的

±2

℃范围。从 110℃下降

到

100

℃只需 2 s。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，

能够缩小发动机冷却温度和金属温度的波动范围，减少循环热负荷造成的金属疲劳，延长

部件寿命。

 3 结论 

    前面介绍的几种先进冷却系统具有改善冷却系统性能的潜力，能够提高燃油经济性和排

放性能。冷却系统的能控性是改善冷却系统的关键，能控性表示对发动机结构保护的关键参

数，如金属温度、冷却液温度和机油温度等能够控制，确保发动机在安全限度范围内工作。

冷却系统能够对不同工况作出快速反应，最大程度地节省燃料、降低排放，而不影响发动机