为什么有的车启动的时候会“呜”的响一声

相比电动车启动时的悄无声息，燃油车的启动声音无疑更令人心潮澎湃，特别是部分越野车，启动时“呜”的一声，气势十足。为什么不同汽车的启动声音不同，而有的汽车会发出“呜”的一声呢？

由于机械结构不同，不同类型，不同缸数的发动机点火顺序和频率不同，产生的声音节奏也不同，简单来说，发动机缸数越多，各缸之间的点火间隔和振动相互影响，声音会更复杂且富有层次感。除了发动机本体发出的声音外，还有一些声音是发动机附件所带来的，如起动机、风扇等。目前主流汽车上所搭载的散热风扇有两类，分别是电子扇和硅油风扇，其技术路线差异较为明显。

硅油风扇：机械温控的经典方案

19世纪60年代，博格华纳（BorgWarner）率先推出硅油风扇离合器，其核心原理是利用硅油的热膨胀后高粘度特性来传递扭矩，实现转速调节，通过感温器自动控制风扇的分离和接合，从而实现对发动机温度的调节。早期产品依赖双金属感温器，通过温度变化控制硅油流量。

2009年电控硅油离合器量产，引入ECU控制电磁线圈，实现更精准的温度响应。例如，博格华纳的电控硅油离合器可直接读取发动机温度传感器信号，调整风扇转速。

这种风扇离合器最初主要用于商用车和一些高性能发动机，因其结构简单、可靠性高而逐渐在汽车领域得到广泛应用。随着时间的推移，硅油风扇技术不断改进，从最初的开关型发展到如今的渐开型，能够实现更精细的温度控制和转速调节。广泛用于卡车、工程机械，而在丰田普拉多、吉普牧马人等硬派越野车中也普遍使用。

硅油风扇核心部件为硅油离合器，具体由主动盘、从动盘、储油腔、温控阀片组成。硅油风扇通过发动机曲轴直连或皮带带动主动盘旋转，硅油通过双金属感温器或电磁线圈控制流量，根据需要流入并填充于工作腔，从而传递扭矩至从动盘，驱动风扇旋转。这个结构有点类似液力变矩器，通过某种介质来传递扭矩实现驱动。

低温状态下，温控阀片关闭，硅油不进入工作腔，风扇低速旋转。高温状态下，阀片开启，硅油填充工作腔，风扇转速逐渐提高。

当硅油风扇发动机熄火后，工作腔内还会残留部分硅油，当车辆下一次启动时，在硅油的剪切力带动下，硅油风扇会跟随发动机一起转动，从而发出“呜”的一声响，这就是其声音的源头了。

电子扇：按需散热 节能典范

除了硅油风扇外，目前主流乘用车都偏爱使用电子扇来冷却。20世纪80年代，随着电子控制技术的普及，独立电机驱动的电子扇逐渐取代传统机械风扇。其核心突破在于脱离发动机直接驱动，实现转速与发动机工况解耦。90年代后，PWM脉宽调制技术应用，风扇转速可无级调节；2010年后，直流无刷电机的引入进一步提升能效。

电子扇核心部件就是直流电机，控制模块包含 ECU、温度传感器、继电器，ECU 通过占空比控制电调节电子扇转速。

相比硅油风扇，电子扇的工作逻辑可以更精细化。如发动机冷机状态起动，电子扇可以完全停转来提升升温速度。高温状态下，电子扇全速运转来精准温控。由于仅在需要时工作，相比硅油风扇的直驱结构，电子扇能节省 5%左右的发动机功率。

为什么电子扇能如此精准控制转速呢？关键技术就是占空比。

占空比通过PWM脉宽调制技术来调整电流的输入，进而控制电机的转速。PWM 技术是通过将高电平信号和低电平信号以非常高的频率交替输出，同时控制高电平信号的占空比，从而实现对电路的控制。

通俗的说，可以将PWM信号想象成一个能量的 “水龙头”。打开时（高电平），关闭时（低电平）。如果“开”的时间很长，“关”的时间很短，电子风扇得到的能量（电流）更多，转速就更快；反之，如果“开”的时间很短，“关”的时间很长，电子风扇得到的能量（电流）少，转速就变慢。只不过，PWM信号开关的频率极高，快到只能用示波器才能观察得到，而开关状态的持续时间，决定了风扇转速，而占空比则是用来控制“开”和“关”的时间比例。

在新能源时代，由于没有了发动机这个动力源，同时新能源汽车对能源管理更是达到了史无前例的高度，电子扇的优势自然而得成为了车企的首选。之前我们的文章提到过，电池的工作温度，高了不行，低了也不行，为了达到较高的充电功率，需要热管理系统将电池温度控制在合理区间才能维持。以理想MEGA为例，由于车辆的峰值充电功率达到了500kW，车辆的散热需求极大，因此理想为其配备了一个功率高达1100W且直径535毫米的大风扇。

编后语

从机械时代的硅油传动到智能时代的电子控制，无论是硅油风扇还是电子风扇，都在为实现"低噪音、零故障、低能耗"的目标而不断升级迭代。