一、汽車(chē)水冷卻系統散熱原理
眾所周知，發(fā)動(dòng)機是汽車(chē)的心臟，它工作時(shí)會(huì )產(chǎn)生非常大的熱量。這些熱量必須及時(shí)散發(fā)掉，不然就會(huì )影響發(fā)動(dòng)機的工作效力，嚴重時(shí)（比如缺水狀態(tài)工作）會(huì )損壞發(fā)動(dòng)機缸體，直至癱瘓。
因此，一般汽車(chē)都是通過(guò)用水冷卻的方法進(jìn)行散熱。其原理就是將發(fā)動(dòng)機缸體的外壁做成散熱片狀安裝在密閉的機殼內，通過(guò)兩根進(jìn)出水管道與水箱連接，在循環(huán)水泵的作用下進(jìn)行循環(huán)，用循環(huán)水流將發(fā)動(dòng)機缸體上的高溫帶至安裝在汽車(chē)前方迎風(fēng)處的散熱水箱內，利用水箱鰭片式的散熱方式將熱量散發(fā)到空氣中，冷卻后的循環(huán)水流再次進(jìn)入發(fā)動(dòng)機缸體散熱部位。
散熱能力下降的原因及后果
從上示意圖可以看出，整個(gè)發(fā)動(dòng)機的冷卻水系統共有三個(gè)熱交換處：一個(gè)是缸體散熱部位，熱交換的表現方式及目的是用循環(huán)水流帶走缸體上活塞做功產(chǎn)生的熱量。第二個(gè)是接近沸騰的熱水流進(jìn)入內壁呈格柵狀的散熱水箱后，其熱量被迅速傳遞并散發(fā)到水箱的鋁或銅質(zhì)的鰭片上。第三是水箱鰭片在吸收熱水的熱量后，其表面上的高溫被氣流帶到空氣中消化所產(chǎn)生的熱交換。
從上述的三個(gè)熱交換的方式及原理我們可以看出，只要任何一個(gè)熱交換的能力下降，都會(huì )導致發(fā)動(dòng)機活塞缸體的散熱達不到設計要求。如果這三處的熱交換能力同時(shí)下降，將會(huì )嚴重影響發(fā)動(dòng)機的輸出功率，并且會(huì )增加活塞運動(dòng)的阻力，能源消耗大幅上升，最嚴重時(shí)直接損壞缸體，造成發(fā)動(dòng)機報廢。所以，如果平時(shí)不注重這些方面的保養，一般車(chē)輛會(huì )在行駛了5～6萬(wàn)公里后，出現能耗增加、動(dòng)力下降，發(fā)動(dòng)機噪音加大等現象，有的會(huì )因為水溫過(guò)高而報警并熄火，夏天大家經(jīng)常會(huì )看見(jiàn)公共汽車(chē)行駛時(shí)開(kāi)著(zhù)后蓋的景象，那就是因為水箱散熱差的問(wèn)題。
那么是什么原因導致這三個(gè)熱交換處的能力下降的呢？我們先來(lái)看缸體散熱部位和水箱內壁，隨著(zhù)發(fā)動(dòng)機使用時(shí)間的延長(cháng)，這二個(gè)產(chǎn)生熱交換的地方就和我們日常生活中使用鋁或銅質(zhì)的水壺燒開(kāi)水一樣，時(shí)間久了會(huì )在內壁上凝結一層呈褐色的堅固物體，它主要有兩種成分：一種是水中的氧分和金屬的化合反應所生成的氧化物（而且水溫越高，氧化物的生成越快），它的導熱能力不到銅或鋁的1/20。另一種是碳酸氫鈣（俗稱(chēng)水垢），它在金屬表面的生成式是：Ca(HCO3)2=CaCO3↓+H2O+CO2↑，它的導熱能力就更差了，不到銅或鋁的1/40?？赡艽蠹乙呀?jīng)看見(jiàn)過(guò)金屬水壺結垢的現象，但并不知道它帶來(lái)的浪費。我們反復做過(guò)試驗，用一個(gè)新的水壺和一個(gè)用了二年的水壺，在里面加入同樣多、同樣溫度的水，放在同一個(gè)燃氣爐上燒至沸騰，新的水壺所用的時(shí)間比舊的要短13～15%。也就是說(shuō)舊水壺會(huì )多用13～15%的燃料，這部分就是因為結垢造成熱交換能力下降所帶來(lái)的能耗浪費，這也是汽車(chē)行駛5～6萬(wàn)公里后油耗上升的原因。
而冷卻水箱表體鰭片散熱能力下降也是因為金屬表面和空氣中的水份化合反應生成的氧化物，及車(chē)輛行駛過(guò)程中吸入的灰塵、油污覆蓋在其表面所造成。
二、汽車(chē)空調散熱系統的原理
很多駕車(chē)的朋友都有這樣的感受：行駛了一兩年后的汽車(chē)，其空調器的制冷效果是高速時(shí)比低速時(shí)好，低速時(shí)又比堵車(chē)時(shí)好許多，碰到在太陽(yáng)直照時(shí)堵車(chē)，空調器簡(jiǎn)直沒(méi)有效果，而能耗還會(huì )增大，動(dòng)力明顯降低，那是什么原因造成的呢？
“能量守恒定律”是大家在中學(xué)的物理課上都學(xué)過(guò)的，空調器單位時(shí)間內在室內產(chǎn)生的制冷量永遠和室外的排熱量是相等的。所以，制冷量越大的空調器其室外機的冷凝器（散熱片面積）就越大，它們之間的匹配關(guān)系是在產(chǎn)品設計時(shí)就已經(jīng)決定了的。