家用汽車發動機剛啟動的那段時間裡，為什麼水溫的上升速度比油溫上升速度快？

01-08

自己的車有油溫顯示功能，每次早上出發都會關注油溫和水溫。我發現一般水溫總較快先到90度左右，這時候油溫一般才70多度。
是因為水的比熱容比油低嗎？感覺油路應該更靠近發動機的核心熱源，而且冷卻液還會經過水箱等專門散熱的位置啊。還是因為剛開始的時候因為有節溫器的原因導致水溫上升比較快？求解答，謝謝！

謝邀。我從發動機設計的方面來分析下，一般來說潤滑油的最佳工作溫是90到100度，冷卻水接近核心熱源的區域有燃燒室，氣道，氣缸套的壁面，他們的溫度常到達250℃，而潤滑油一般接觸的壁面通常最高150度。在冷車啟動時，為了加快暖機速度，通常大循環節溫器是關閉的，冷卻液只在發動機內部循環，意味著發動機內部少量的水能夠迅速升溫並且加熱潤滑油到最佳工作溫度。所以水溫高於油溫。

水溫繼續升高到100度時，大循環節溫器打開，整車散熱器參與工作，水溫開始降低。不過當發動機全速全負荷工作後橋水溫到達105到115度，油溫達到140度左右。

下圖就作為 @喻忠成喻工答案的補充吧...

----

另外，其實可以看到冷卻水是離熱源更近...

如樓上眾位所說，水溫未到90-110度（各家節溫器不同）時，發動機工作的冷卻系統只有小循環。

換言之，水溫沒升上來之前，就是下圖所示的那一點水負責冷卻氣缸和燃燒室。

只有等到水溫升到規定溫度，節溫器打開以後，水箱中的水才會流入發動機中，參與發動機的冷卻。

要弄清楚這個問題其實很簡單的，我們對冷卻水和潤滑油吸收的熱量來源分析一下就好了，發動機冷卻水主要熱量來源熱源有三個，第一個是燃燒的部位--缸套；第二是廢氣排出部分--氣道；第三是增壓器（還有機油冷卻器傳到來的熱量，應為是對機油和水的熱量來源分析就省略掉了）。

先說第一個缸套，發動機內的冷卻水主要在缸套周圍，燃料燃燒產生的熱量很大一部分都傳導到了缸套上，而鋼套外壁都是水（乾式鋼套的外壁不是水但是與鋼套直接接觸的缸體部位也是被水包覆的）水就吸收了這部分熱量；

第二部分就是氣道了，燃燒溫度一千多度如下圖

然而排氣溫度才幾百度這些溫度就被缸套和氣道吸收了去，氣道在缸蓋上也是被冷卻水水所覆蓋，所以氣道的熱量也是被冷卻水吸收了去的；

第三部分增壓器等附件，列舉東西一定要有三點所以這是我硬湊的，增壓機安裝在排氣管上要過燃燒後的廢氣同時軸承轉速1W轉以上，熱量產生也是非常驚人的，但是冷卻水帶走的卻並不是那麼多，因為增壓器首先大部分是浮動軸承，軸承在油膜上浮動，所需潤滑油需要是高速流動的，其次增壓器要壓縮進氣，所以低溫的空氣也會帶走部分熱量，目前還有油冷增壓器索性就不要冷卻水了。

水吸收熱量說完了就可以說一下潤滑油的吸收熱量了，潤滑油首先是大量存在油底殼內的，這個部位沒什麼熱源就沒什麼好說的了，說一下潤滑油主要經過的部位，機油泵、齒輪室、曲軸頸、凸輪軸、連桿、挺柱、搖臂這些部位都不是什麼發熱量很大的部件，主要是摩擦和擠壓產生熱量再不然就是其他部位熱傳遞的，但是機油也有冷卻作用的，比如曲軸頸部，雖然熱量不多但是也必須散熱，溫度過高就是產生拉瓦等現象。發動機內的潤滑油也有單獨做冷卻的，有些發動機在曲軸軸承上安裝機油噴嘴對活塞噴機油以便冷卻活塞的，但畢竟噴射的量少，帶走的熱量也不多。

對機油和冷卻水的熱量來源分析之後不難得出結論：冷卻水吸收的熱量比機油多多了。但是這還不足以說明為什麼在水箱這個扇熱神器的作用下水溫還是升高得那麼快並且穩定在90多度。

然後我們對冷卻水循環進行分析發動機的循環水路上裝有節溫器，根據水溫控制節溫器的開啟與關閉，覺得是否讓水箱參與水循環，就像這樣：

很複雜對不對，沒關係我們還有簡單的，就像這樣：

這是剛起動發動機時冷卻水的循環示意，水溫較低節溫器不開啟，冷卻水僅在發動機內部循環我們把這個叫小循環，還有另外一種狀態：

發動機水溫足夠高，節溫器開啟使水箱進入水循環，讓發動機冷卻水在水箱內散熱，溫度過低之後又關閉節溫器使發動機水溫一直維持在90多度的設計溫度。

以上可以得出結論，發動起在運行時大量的熱量均被冷卻水吸收，所以冷卻水溫度升高速度高於機油溫度升高速度，同時由於節溫器的調節使發動機冷卻水長期保持在90多度。

另外水的比熱容比油大，水的比熱容是4200焦/千克，油在2000作用。同時我想對排名第一的答案寫點東西，發動機普遍使用的是蠟式調溫器，因為我從事的是燃氣發動機，就講一下燃氣發動機的節溫器溫度設置吧，排名第一的答案所寫100度開啟可能是有一定的根據的，我就貼一張圖來說明一下吧，

這個圖上可以看到世界幾大巨頭冷卻液沸點的要求多麼高了，但是實際使用過程中特別是客車貨車發動機冷卻液直接用水是非常常見的了，水箱又是客車廠自己配置也不能強行要求人家使用壓力水箱，所以發動機設計的時候一般是將溫度在98度就設置成高溫保護，同時節溫器開啟溫度有兩個，因為節溫器是隨著溫度升高逐漸打開的，而不是像電磁閥一樣只有通斷兩個狀態，所以有開啟溫度和全開溫度兩個溫度指標，我們這行的將開啟溫度設置在65到75之間將全在溫度設置在80到90之間，將高溫保護一般設置在98度，高原地區單獨做高原標定。

水套的隔壁就是缸體。潤滑油大部分在油底殼靠近曲軸的地方。水溫上升快正常啊

再補充一下，水溫上升快是由於發動機冷啟動後冷卻系統進入的是小循環，即冷卻液不從水箱過，而小循環本身參與循環的冷卻液就很少，量少了當然熱得快了。而機油沒有大小循環一說，要熱需要全部機油同步升溫，自然就會緩慢一些

發動機剛啟動時水溫低，為了讓發動機溫度儘快到達最佳工作狀態需要的溫度，ecu會增加發動機噴油量，所以水溫升溫快。發動機的高壓油未直接接觸到發動機發熱最大的部位所以升溫較慢