在汽車工程與熱管理領域,冷卻液(亦稱冷卻劑或防凍液)在維持發動機或電力驅動系統穩定運行方面扮演著關鍵角色。盡管傳統內燃機汽車(下稱“油車”)與電動汽車在動力來源、結構布局與熱負荷特性上存在根本差異,但兩者對冷卻液的依賴同樣重要。
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然而,基于各自的熱源、工作溫度、系統組成、可靠性要求與安全考量,油車與電動汽車所采用的冷卻液在配方、功能側重點、管理策略及維護規范上均表現出明顯差異。本文統一低碳會在從物理化學性能、熱管理目標、材料兼容性、腐蝕防護、低溫/高溫性能、絕緣性與安全性、環境與生命周期考量,以及維護與檢測要求等多個維度,系統地比較與分析油車發動機冷卻液與電動汽車冷卻液的不同之處,并就兩類冷卻系統在技術發展趨勢中的相互影響與挑戰做出綜合評述。
首先,從熱管理目標與熱負荷特性來看,油車發動機冷卻液的首要任務是帶走內燃機在燃燒過程中產生的大量局部高溫并維持氣缸體、缸蓋、缸套及相關部件在合適的溫度范圍內運轉。內燃機的熱分布具有顯著的不均勻性和瞬態特征:如燃燒室附近、排氣門附近會產生極高的局部溫度峰值,冷卻劑需能快速吸收并均勻分散這些熱量,同時避免局部過熱造成局部汽蝕或熱裂紋。
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因此,油車冷卻系統通常設計有較大的流量脈動能力和局部強制循環路徑,冷卻液在系統中既需要具備良好的比熱容和導熱性以提高熱吸收效率,又需具備穩定的沸點和抗氣蝕性能以應對高熱負荷與高壓條件。
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相比之下,電動汽車的熱負荷來源主要為電動機、電力電子器件(如逆變器、整流器)以及電池組。電機與功率電子器件的熱量產生相對分布較為集中且持續性強,但不像內燃機那樣存在極端的局部燃燒峰值;電池組的熱管理則強調溫度均勻性與精確控制以保證電池性能、安全性及壽命。因此,統一低碳覺得,電動汽車冷卻液的設計更強調熱傳遞的穩定性、溫控精度以及與熱交換器、冷板等緊密耦合的局部冷卻能力,系統更趨向于通過分區冷卻、溫控回路與熱回收策略來實現對不同部件的差異化熱管理。
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