主页%『AMD注册』%主页汽车发动机缸体内燃烧释放的热量只有30~40％成为有效功,其它的都以各种形式耗散掉。其中20~30%的热量通过冷却系统释放到大气中（如下图所示）。
给汽车发动机提供冷却的方式分为风冷和水冷两类。风冷散热能力低，仅适用于部分低功率发动机，今天几乎所有汽车发动机采用水冷方式。
汽车散热器就是在水冷系统中的主要部件，承担将冷却液中的热量散发到大气中的重任，散热器通常由水室、芯体、散热器盖等组成。
汽车散热器是伴随着汽车的发明一起成长的。在世界汽车发展史上，一般把德国工程师卡尔·本茨1886年制成第一台汽油机驱动的三轮车作为人类现代汽车的开始。
该车采用二冲程汽油机，已具备了现代汽车的一些基本特点，包括水冷系统。但没有散热器，依靠一根长而弯的管子让水循环流动来保证内燃机冷却。这种盘管式散热器效率低下，需要消耗大量的水而且需要笨重的冷却回路，远远满足不了需求。
世界上第一个真正意义上的汽车散热器是1901年威廉·迈巴赫发明的蜂窝式散热器。威廉·迈巴赫(Wilhelm Maybach)（1846年2月9日- 1929年12月29日）是德国发动机设计师和工业家。
1890年，戴姆勒和迈巴赫一起创立了戴姆勒发动机公司。1894年，迈巴赫和戴姆勒以及戴姆勒的儿子一起，设计了凤凰发动机，开创了在汽车上使用四缸发动机的先河。同时，迈巴赫也在努力解决发动机散热问题，完成了带风扇的管状散热器以及蜂窝式散热器等多项发明。
1897年，迈巴赫在解决发动机冷却问题的道路上迈出了关键一步，他提出了一种由大量小方管组成的蜂窝状结构，管子之间夹铜丝形成间隙作为冷却液的水道，然后用锡焊焊到一起。管子内部通过空气给冷却液降温。这样构成一个高效的换热器，可以显著减少冷却液用量。
1900年，迈巴赫设计了一款全新的赛车梅赛德斯Mercedes 35HP（见下图）。年底完成样车，它拥有35马力，最高时速达到75公里。第二年该车在美国第二次汽车展览会上展出，引起了不小的轰动。在整个1901年，耶利内克驾驶它在世界诸多赛事中夺魁。
这款车的量产版于1902年正式发布。基于在赛场上所向披靡的表现，该车一上市便受到了欧洲上流社会的追捧，获得了大量订单。梅赛德斯35HP被公认为史上第一辆现代汽车，它拥有前置发动机和散热器，流线型轮廓，低重心，长轴距，倾斜式转向柱，尺寸相同的前后车轮等诸多全新的设计，被视为世界上首款现代汽车，让汽车告别了“机动马车”的时代。迈巴赫也因此被称为为“汽车设计之王”。
为了给5.9升的直列四缸汽油机散热，Mercedes 35HP在车头安装了一台迈巴赫发明的蜂窝式散热器（见下图），由多达8070个小方管组成，每根尺寸为6×6毫米。焊接在一起组成一个矩形散热器芯体。散热器后面有一个小风扇提高低流量下的冷却效率。此前，汽车上使用的都是效率低下的盘管散热装置。
后来他改进设计，把方管改进为圆管，管两端墩成六边形，通过锡焊将六边形端部焊到一起。节省了铜丝。
但是蜂窝式散热器内部水流速度慢，容易积垢；焊缝长，容易漏水；而且成本高，维修复杂。因此后来被管片式散热器取代。
早期汽车发动机的散热器形式各异，充分体现了设计者的脑洞。下图是一款早期汽车的水冷散热器，它由一组光管组成，由于它位于车辆的尾部，几乎完全依赖于空气侧的自然对流。
稍晚的汽车设计中，散热器已经具有二次表面强化传热特征。下图是1899年的奔驰汽车，散热器包裹在车前部，充分利用迎面气流进行冷却。
进入二十世纪以后，出现了经典的散热器布置形式。散热器布置在车头最前方，充分利用迎面空气进行冷却。换热的芯体位于两个水室之间，这种布置一直延续到今天。
但这并不意味着以后的时期没有什么发展。对发动机内传热过程的理解大大提高，使得发动机缸盖设计可以比早期的换热量提高一个数量级以上。系统部件更加紧凑。尽管基本的系统布置变化不大，但近些年转向了电子控制，以改善对瞬态工况的响应，发动机排放和能耗管理。
现代汽车的散热器与冷凝器、中冷器、冷却风扇等组成前端冷却模块，布置在车头位置。部件匹配和通风设计变得相当复杂，成为汽车设计的一个专门分支。
为了更充分利用迎面风，避免冷凝器的遮挡，保时捷的设计师将散热器一分为二，挪到车头两侧（见下图）。
管片式散热器的芯体由许多冷却管和散热片组成。冷却管焊接在上、下水室之间，作为冷却水的通道。散热片套在冷却管外面，增加换热面积。当空气吹过芯体时，管内流动的水得到冷却（见下图）。散热片一般用导热非常好的紫铜，冷却管用强度比较高的黄铜。然后通过锡焊结合成一体。冷却管截面做成扁圆形以减小风阻，增大散热面积；当管内的水结冰时，扁管还能承受膨胀变形而免于破裂。管片式散热器的强度好，耐高压耐振动，但制造工艺较复杂，成本高。
1904年，英国曼彻斯特的工程师罗伊斯造出了他的第一批汽车，这是两座的小型汽车，只有10马力。英国贵族罗尔斯听说后对此极感兴趣，很快前往曼彻斯特与罗伊斯会面，两人决定共同组建劳斯莱斯汽车公司。
车头安装的是最早的管片式汽车散热器。这时期的散热器都是裸露在外的，作为车头的一部分，水室和水箱盖也都是黄铜制成，锃光瓦亮，是不错的装饰件。水室上贴着叠在一起的R字商标（见下图）。
1908年，福特推出了廉价的T型车。随着福特发明的流水线生产方式，汽车散热器也进入流水线生产的时代，每十秒钟一只散热器。到1927年停产，T型车创下了1500万量的生产记录。
福特T型车的散热器布置形式和结构特征和生产工艺已经与现代汽车非常相似了。笔者推荐大家看看福特T型车的纪录电影，感受澎湃的大工业气息。
三四十年代是汽车散热器走向成熟的重要时期。基本统一为纵流全封闭结构，管片式铜制钎焊芯体。布置在发动机舱内，得到完善的保护。散热器的设计方法和制造工艺也逐步完善。我国汽车工业起步时期的汽车散热器也都是这种类型。
二战中风靡一时的威利斯吉普，其散热器的结构和整车布置形式和30年后的北京212几乎一模一样。
这种散热器的水室从上下布置变为左右布置，冷却水从纵流改为横流。横流式散热器可以有效降低发动机罩高度，扩大视野，降低风阻，提高了整车造型的自由度。和纵流式散热器相比，芯子正面有效面积可以增加10%，从而加大风扇尺寸，得到更多迎风面积，使空气更流畅的通过。为弥补横流式散热器储水量的不足，在上水室附近设置储液罐。现在的汽车，基本上卡车沿用纵流式结构，轿车采用横流式结构。卡车和轿车散热器的差异也越来越大。
早期的汽车冷却系统没有水泵，采用开式循环的工作模式。冷却液与外界大气连通，利用热辐射和冷却液的蒸发帮助散热，水温一般在75~90℃。水箱内的冷却液时常会沸腾，因此冷却液消耗很快。为了补偿冷却液和保证冷却效果，需要巨大的水箱（这是汽车散热器的俗名汽车水箱的来历，沿用至今），水箱要定期补充冷却液。
下图是最早生产的别克汽车（1903年）。这辆车除了底盘之外最显眼的就是位于车头的散热器和散热器后面的方形水箱，而两缸发动机则藏在座椅下面。
有的汽车还在水箱盖上安装温度计，以便随时监控水温，温度高了就开慢一点，或者索性停下车歇一歇。如果冷却水沸腾了很快就会缺水，导致汽车趴窝就不好了。开式循环水冷系统就是这么麻烦。
开式循环水冷系统早已经在汽车上淘汰，汽车水冷系统都是闭式循环。开式循环保养方便，结构简单，适合小功率发动机的散热。在农用机械上还能看到有应用（如下图）。
在闭式循环冷却系统中，冷却液密封在系统中，不与外界大气连通。冷却液损失极小。可以不用巨大的储水箱。
闭式循环冷却系统内的冷却液工作压力由散热器盖控制，一般高于环境气压，提高了冷却液的沸点。卡车冷却系压力比外界环境高0.5~0.9大气压，轿车比较高，一般为0.9~1.5大气压，冷却液沸点可达110-120℃。
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散热器盖有自动阀门，保证系统工作压力稳定在正常范围。当发动机正常工作时，阀门关闭，将冷却系与大气隔开。一旦冷却液压力超过额定值的时候，散热器盖开启泄压。
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然而事实真的是如此么？我们回顾一遍劳斯莱斯轿车的成长史，会惊异的发现，那个硕大的车头前脸，正是散热器的形状。水室、芯体、水箱盖特征都被保留下来，经过多年的演化，成为品牌的符号象征，升级为高雅的艺术。
随着汽车发动机功率不断增大，为进一步提高散热能力，在上世纪四十年代出现了管带式散热器。美国首先在波纹散热带上冲制出百页窗, 日本从1955年底也开始采用了同样工艺。二十世纪六十年代以后管带式散热器得到普及，取代了管片式散热器。现在，只有在工程机械等工作环境恶劣的特殊车辆上还能看到管片式散热器。
管带式散热器按照冷却管排数可分为单排管和双（多）排管散热器。在轿车上多为单排管，在卡车上多为双排管以上。
管带式散热器是由波纹状散热带和冷却管相间排列后经钎焊而成。与管片式散热器相比，管带式散热器在同样尺寸下，散热面积可以增加12%左右，同时波浪状散热带生产效率更高。可使用更薄的材料，轻量化效果显著。
电装公司1967年量产管带式散热器，传热效率就比1956年生产管片式散热器提高约2倍，重量却反而减轻约1/2。到了八十年代，管带式散热器重量进一步减轻20%（见下图）。
早期的散热器芯体材料主要是铜。铜具有极好的热导率。在管片式散热器上，铜翅片的热导率比铝翅片高50%以上。管子材料是黄铜，它的导热率低一些，但是强度更好。
那么为什么现在铝散热器变得如此流行呢？一个重要的原因是轻量化和降低材料成本的潜力。在上世纪，随着工业用铜量的增加，世界铜价日益上涨。因此，从上世纪四十年代末开始，各大汽车公司广泛开展了轻量化和代用材料研究。出现了铝片散热器、钢片散热器等。20世纪70年代，世界范围的石油危机促进了汽车轻量化的发展，铝散热器的开发得到普遍重视（如下图）。从上世纪80年代中期开始，铝散热器逐渐取代铜散热器，在轿车上得到广泛应用。到了90年代，铝散热器覆盖率超过了铜散热器，在欧洲达到95%，美国达到80%，日本达到55%。
1952年美国福特汽车公司和美国铝业公司联手开发铝水箱，发现铝水箱存在较大的局部腐蚀。1960年～1968年，他们对铝水箱设计、生产工艺、成本及可靠性等诸方面作了深入的研究，解决了一系列问题，为铝水箱的生产创造了有利的条件。>
六十年代末，福特汽车公司开始设计制造铜管/铝片式水箱，随后放弃了这个方案，转向研究无焊剂线年，福特汽车公司开始小批量生产线年代后期，出现了复合铝硅钎料层的铝钎焊复合材料。成为现代铝散热器的技术基础。1977年，西德的贝洱（Bher）公司开始采用气体保护钎焊方法为奔驰280型轿车生产铝散热器。在80年代，采用真空钎焊技术和氮气保护钎焊技术（NOCOLOK）的散热器制造工艺逐渐成熟。
同期苏联也为格斯53A型和格斯51型载重汽车，以及伏尔加和莫斯科人牌轿车生产管带式铝散热器24万台。经长期使用证明，平均使用寿命不低于25万公里。
在70年代，玻纤增强尼龙66材料被成功应用在散热器水室上，仅1974、75两年，法国苏菲加公司就生产了70万套塑料水室。1977年，美国开始用尼龙制造放水开关。
在我国，铜作为战略金属，建国以来就受到严格控制。汽车散热器行业是用通大户，一直在寻找替代材料。
1967年到1969年，长春汽车研究所研制了半铝水箱，用单面复锌的防锈铝做散热片，可以与铜管钎焊并保证耐腐蚀性。又称为铝片散热器。每只降低成本20多元。1973年投产用于解放CA10B，共生产了70万只。七十年代这项技术在全国推广。同期，红旗CA770轿车散热器也改为铝片散热器（如下图）。
七十年代，国内开始研究铝制散热器，对比了盐浴钎焊和真空钎焊，认为真空钎焊比较理想，但是没有取得实质性进展。这一中断就是十余年。
在2000年前，国内汽车散热器仍以铜为主（占比92%）。例如桑塔纳轿车散热器在国产化的时候就使用了管带式铜散热器。进入21世纪后，铝散热器发展迅速，不到十年时间就基本取代了铜制散热器，并大量出口。
该工艺克服了传统铜散热器焊接强度弱，可靠性低的缺陷。与铝散热器比，重量更轻、尺寸更小，耐蚀性更好，又克服了铝散热器不易维修的缺陷。并且可以将铝钎焊生产线改造，生产铜硬钎焊产品。
俄罗斯、日本都建立了铜硬钎焊产品生产线年，我国南宁八菱也从奥托昆普公司引进该技术生产散热器。
但是铜硬钎焊技术核心垄断在一家公司手里，导致了制造成本居高不下。在铝散热器不断成熟，开始大幅降价以后，失去了竞争力，这样一个看起来很美的技术最终被市场淘汰。目前只能在少量特殊用途，不差钱的领域能见到它的身影。
法国法雷奥（Valeo）公司，在70年代率先向市场推出了机械装配式的铝散热器。到1977年，在欧洲市场销量已经达到200万，为16种车型配套。
装配式铝散热器又称为管片式散热器，或者胀管式散热器。最早和最普遍的是圆管结构，后来为提高换热效率，出现了椭圆管、收腰管等结构。法雷奥公司一直引领着装配式铝散热器的技术发展，与钎焊式铝散热器进行激烈的市场竞争。最新的收腰管铝散热器，散热效率与同期钎焊式散热器持平。
我国的散热器工业始于1956年。与解放汽车同时引进了苏联的全套散热器制造工艺，在长春第一汽车制造厂建成了我国第一条散热器生产线汽车配套。该散热器采用铜制管片式钎焊结构，进出水管为铸铁材料。随后投产的红旗轿车、北京吉普、上海轿车等的散热器都参考解放卡车散热器的结构设计。一直到八十年代中期，国产散热器结构都没有大的变化。>
1973年，长春汽车研究所开始研制管带式散热器，并在红旗轿车上试装。1977年国内几个厂家同时投入力量研制管带式散热器的关键零件：波浪带。一汽经过几轮开发，用二步成形法解决了波浪带的制造问题，具备批量生产能力。1986年，一汽散热器厂在国内最早开始批量生产管带式散热器，用于解放CA141载重汽车。散热性能比管片式设计提高了8 % , 而铜材消耗却减少了3.68 公斤。
此后管带式铜散热器在国内迅速普及。现在管片式铜散热器已经很少，主要用于振动大的工程机械上。
八十年代改开之后，中国的散热器行业通过引进车型的国产化得到了快速进步。有两个影响全行业的标志性事件：
1983年12月，我国与奥地利斯太尔公司签约引进该公司的91系列重型车。同时引进了斯太尔散热器技术，这款散热器是具备国际八十年代水平的产品。在八十年代后期到九十年代初，国内几家有实力的水箱厂参与了斯太尔散热器的技术攻关。此后国内很多重卡的散热器都采用了斯太尔技术。
1983年，上海桑塔纳下线。桑塔纳国产化带动了一大批零部件产业的发展，其中就包括散热器行业。
桑塔纳散热器国产化走过了铜制管带式、铝制管片式、铝制焊接式的发展过程。德国原装的是装配式铝散热器，由几家散热器厂同步开展国产化工作，上海汽配使用德国原设计进行试制；一汽散热器厂则自行设计管带式铜散热器。九十年代初均开发成功。
到了九十年代，铝钎焊式散热器技术成熟，国产散热器的发展走上快车道。尤其是入世之后，散热器行业出口逐年攀升。近几年，国内散热器的总产量达到五千万只的水平，已经是世界第一。
区别于使用塑料水室的铝塑结构散热器，全铝散热器是在管带式铝芯体上焊接铝水室，在钎焊炉中一次焊接完成。目前主要是国外企业在生产全铝散热器，用于整车配套。在国内，部分企业生产全铝散热器出口备件市场。
电动车时代很快就要到来了，现在一部分电动车已经取代了传统燃油车。那么，汽车散热器是不是要被淘汰了呢？事实上，在电动车上依然需要散热器。散热器将为电机、功率元件、动力电池等发热部件散热，继续发挥不可替代的作用。不过，电动车上的散热器叫做低温散热器，系统中冷却液的最高温度只有70度左右，远低于燃油车散热器。
低温散热器的结构和普通的散热器类似。由于低温散热器的冷却液流量小（10~20升/分钟），水管直径（20mm左右）明显小于普通的散热器，这是识别低温散热器的最明显特征。
