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二輪小課堂：從本田CB1100的停產(chǎn)聊聊發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)冷和水冷的真正區(qū)別

2023-07-09 16:05:10 來(lái)源：懂車帝

最后的風(fēng)冷CB，本田的CB1100也于去年的10月份停產(chǎn)了。如果這個(gè)型號(hào)庫(kù)存賣光之后，我們就再也在市面上見(jiàn)不到風(fēng)冷的CB了。

其實(shí)現(xiàn)在你能在市面上見(jiàn)到的風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)是越來(lái)越少了。特別是在中大排量領(lǐng)域里面，風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎已經(jīng)絕跡了。

(相關(guān)資料圖)

風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)到底哪里不好？我相信玩摩托車的朋友多少都能說(shuō)出來(lái)一兩條：動(dòng)力衰減、熱風(fēng)烤腿等等。其實(shí)這些問(wèn)題水冷發(fā)動(dòng)機(jī)也有。

那么到底是為什么現(xiàn)在風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)越來(lái)越少？風(fēng)冷與水冷到底有哪些不同？今天在這里給大家一次講明白。

首先讓我們來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下兩種散熱模式的基本原理：

風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)散熱方式很容易理解，就是通過(guò)車輛運(yùn)行，讓發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱片直接與空氣相撞，讓流動(dòng)的空氣帶走發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量。

而水冷發(fā)動(dòng)機(jī)則是利用在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)循環(huán)冷卻液，然后讓散熱水箱直接撞風(fēng)來(lái)讓空氣帶走發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量。

其實(shí)看起來(lái)這兩種散熱方式是殊途同歸，到最終同樣是用空氣來(lái)帶走熱量。但是為什么水冷散熱的效果就是要比風(fēng)冷散熱的好呢？

是因?yàn)槔鋮s液比較涼嗎？

其實(shí)在這里我們就犯了一個(gè)概念性的錯(cuò)誤。

不是水冷發(fā)動(dòng)機(jī)比較涼，而是對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)水冷有更為優(yōu)秀的溫控能力！

水的導(dǎo)熱系數(shù)比空氣要高24倍，水的溫度升高一度所需要的熱量是空氣的4倍。水的散熱能力要比空氣要強(qiáng)不是我們今天要說(shuō)的重點(diǎn)。

重點(diǎn)是水冷的控溫能力能夠讓發(fā)動(dòng)機(jī)始終在一個(gè)最合適的工作溫度區(qū)間！

而起到關(guān)鍵性作用的就是這么一個(gè)小東西：水箱恒溫器。

這個(gè)小東西可以根據(jù)溫度來(lái)調(diào)節(jié)冷卻液在管線中的回路，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度始終在一個(gè)最合適的區(qū)間。

這個(gè)小東西在發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)里的位置大致是這樣：

一般水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度區(qū)間是在80度到105度左右，那么這個(gè)小東西是如何讓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在這么一個(gè)溫度區(qū)間的呢？主要就是靠控制散熱管線中的回路，如下圖：

在發(fā)動(dòng)機(jī)剛剛啟動(dòng)的時(shí)候，恒溫器會(huì)關(guān)閉冷卻液進(jìn)入散熱水箱的通路，讓冷卻液在發(fā)動(dòng)機(jī)管線內(nèi)循環(huán)，因此迅速提高發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。把水溫達(dá)到一定程度后，恒溫器就會(huì)打開(kāi)通往散熱水箱的通路，讓散熱水箱進(jìn)行散熱工作。

舉個(gè)不是太恰當(dāng)?shù)睦觼?lái)說(shuō)的話。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)就像是兔子這種恒溫動(dòng)物，可以通過(guò)自身調(diào)節(jié)來(lái)調(diào)節(jié)體溫；而風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)就像邊上的那只烏龜，自身溫度調(diào)節(jié)依賴于環(huán)境溫度。

所以，如果一定要說(shuō)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)和水冷發(fā)動(dòng)機(jī)最大的不同點(diǎn)的話，那就是對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度區(qū)間的控溫能力。

那么這種溫控能力的區(qū)別會(huì)給車輛帶來(lái)什么呢？之前扯了這么多終于要說(shuō)到重點(diǎn)了。

風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)缺陷之一：燃燒不穩(wěn)定

這個(gè)問(wèn)題主要針對(duì)的是現(xiàn)在越來(lái)越嚴(yán)苛的環(huán)保法規(guī)。

風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度區(qū)間變化大，那么相對(duì)的燃燒的溫度也會(huì)發(fā)生變化，所帶來(lái)的后果就是汽油在氣缸內(nèi)很難充分燃燒。

如果溫度比較低，汽油燃燒的不夠充分，就會(huì)產(chǎn)生大量的碳?xì)浠衔?，環(huán)保法規(guī)通不過(guò)；那么如果溫度比較高會(huì)怎么樣呢？如果發(fā)動(dòng)機(jī)溫度比較高同樣就會(huì)排放大量環(huán)保法規(guī)所不允許的氮氧化物。

如果一款車子達(dá)不到環(huán)保法規(guī)的要求，連上市許可都拿不到。小排量車型排放的尾氣比較少倒也好說(shuō)，大排量車型如果想使用風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的話就必須在排氣系統(tǒng)里下大功夫，各種昂貴的貴金屬催化劑就得拼命的往排氣管里塞，折算下來(lái)的成本還不如去造一臺(tái)水冷發(fā)動(dòng)機(jī)。

風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)缺陷之二：容易燒機(jī)油

造成一臺(tái)摩托車燒機(jī)油的原因可能很多，但是對(duì)于風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，比水冷大的多的工作溫度區(qū)間是它燒機(jī)油的主要原因。

如果發(fā)動(dòng)機(jī)在一個(gè)非常大的溫度區(qū)間內(nèi)運(yùn)行，那么意味著什么呢？是的沒(méi)錯(cuò)，由金屬制成的發(fā)動(dòng)機(jī)的熱膨脹范圍也就更大，各個(gè)部件之間的間隙也會(huì)不可避免的增大。

其結(jié)果就是活塞與活塞環(huán)和熱膨脹之后的氣缸壁之間產(chǎn)生間隙。在活塞工作所產(chǎn)生的負(fù)壓帶動(dòng)下，曲柄下面的機(jī)油和機(jī)油蒸發(fā)出來(lái)的油氣會(huì)被源源不斷得抽進(jìn)燃燒室參與燃燒。

本田宗一郎是風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的死忠粉。CB系列從誕生至今不到萬(wàn)不得已絕對(duì)不會(huì)把發(fā)動(dòng)機(jī)換成水冷。

而就算是被稱為“最后的風(fēng)冷CB”的CB1100，也不是純風(fēng)冷，也是在風(fēng)冷的基礎(chǔ)上加了一塊小油冷。

不過(guò)就算是這樣也難逃過(guò)不了環(huán)保法規(guī)。這個(gè)“最后的風(fēng)冷CB”的CB1100已經(jīng)在2022年10月份停止生產(chǎn)，現(xiàn)在處于消化庫(kù)存的階段。

風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)缺陷之三：噪音問(wèn)題

要說(shuō)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)志性的外觀的話，肯定是那一層一層的散熱片了。但是就是這一層一層的散熱片同樣會(huì)增大發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音問(wèn)題。

發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音主要來(lái)自于兩個(gè)地方：其一是燃燒時(shí)所產(chǎn)生的噪音，其二就是由氣缸頭各部件工作時(shí)所發(fā)出的聲音。

而這些噪音都會(huì)通過(guò)散熱片本身的振動(dòng)進(jìn)行共振放大。這也就是我們覺(jué)得風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音會(huì)大過(guò)水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的原因。

那么不讓散熱片產(chǎn)生共振不就好了嗎？

所以我們?cè)谝恍╋L(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱片上能夠看到類似于這種的吸波器的存在。但是這種東西只能抑制并不能消除。

那么水冷發(fā)動(dòng)機(jī)呢？

本身水冷發(fā)動(dòng)機(jī)就沒(méi)有散熱片這么一說(shuō)，再加上氣缸壁當(dāng)中有冷卻液當(dāng)做隔音墻，所以相對(duì)于風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音要低得多。

任何一筆賬都是經(jīng)濟(jì)賬

以上所說(shuō)的問(wèn)題的根源都出在溫度控制上。那么風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)有沒(méi)有可能去解決這些問(wèn)題，然后再次成為主流呢。

辦法有，但是不合算。

一家企業(yè)在研發(fā)一款商品的時(shí)候想的最多的肯定就是投入產(chǎn)出比。風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本雖然比水冷要少。但是一旦涉及到大排量摩托車的發(fā)動(dòng)機(jī)散熱的設(shè)計(jì)問(wèn)題，風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)所面對(duì)的各種不可控的因素，就需要在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行比水冷發(fā)動(dòng)機(jī)要麻煩的多的精準(zhǔn)細(xì)致的控制與實(shí)驗(yàn)。

所以從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，一款大排量的風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)難度比水冷要大得多，換句話說(shuō)所需要的研發(fā)經(jīng)費(fèi)也要多得多。

僅僅一個(gè)制造成本低完全不能說(shuō)服現(xiàn)在的廠家繼續(xù)在風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)上下功夫。

好了，這就是現(xiàn)在風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)越來(lái)越少的主要原因了。

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