电车一般没有发动机,而是使用电动机,部分功率较小的电车会采用风冷电动机,但大多数电车不采用风冷而采用液冷等散热方式,主要有以下原因:
散热效率方面
- 风冷散热上限低:空气比热容较小,相同流量下带走的热量比冷却液少。当电车电动机在高负荷运转,如高速行驶、快速加速或爬坡时会产生大量热量,风冷难以在短时间内将热量快速散发出去,导致电动机温度持续升高。
- 液冷散热更高效:液冷系统使用的冷却液比热容大,与电动机发热部位的接触面积大且能在封闭管路中循环,能更快速、有效地将热量带走,维持电动机在较低温度下工作。
温度控制精度方面
- 风冷温度控制粗放:风冷系统依靠车辆行驶时的自然风或风扇强制散热,只要电动机温度高于环境温度就会散热,无法根据电动机实际工作状态精确调节散热强度,难以将电动机温度稳定控制在最佳工作温度范围内。
- 液冷控温精准灵活:液冷系统配备有温度传感器、节温器等控制元件,能够实时监测电动机温度,并通过调节冷却液的流量和循环速度,将电动机温度精确控制在合适区间,确保电动机性能稳定。
适应环境与工况能力方面
- 风冷受环境影响大:在高温天气下,环境空气温度高,风冷的散热效果会大幅下降;在寒冷天气,风冷会使电动机升温缓慢,影响其达到最佳工作状态的时间。此外,在低速行驶或怠速时,车辆行驶产生的风速小,风冷效果也会变差。
- 液冷环境适应性强:液冷系统受环境温度和车辆行驶速度的影响较小,无论在高温、低温还是不同行驶工况下,都能相对稳定地为电动机散热,保证电动机的性能和可靠性。
安全性与稳定性方面
- 风冷存在局部过热风险:风冷可能会因气流分布不均匀等原因,导致电动机某些部位散热不充分,出现局部过热现象,长期运行会加速电动机绝缘材料老化,降低电动机的使用寿命,甚至可能引发安全事故。
- 液冷散热均匀性好:液冷系统通过冷却液在电动机内部均匀循环,能够使电动机各部位的温度更加均匀,减少因温度差异导致的热应力,提高电动机的安全性和稳定性。
空间布局与噪音方面
- 风冷需较大空间与高噪音:为了达到较好的风冷效果,需要在电动机周围布置较多的散热片和较大的风扇,这会占用较多的空间,对于车内空间布局紧凑的电车来说不太友好。而且风扇高速运转时会产生较大的噪音,影响车内的安静舒适性。
- 液冷空间与噪音优势明显:液冷系统的冷却管路和散热器可以更灵活地布置在车辆的不同位置,便于车辆的整体设计和空间利用,且运行时噪音相对较小。