1.4.2 装甲车辆热管理系统的发展
由于装甲车辆的特殊性，早期装甲车辆热管理的关注点在于保障系统的可靠性及产热部件的散热需求，系统管理相对粗放，可控性较差，热量利用率也相对较低，需要结合现有民用先进热管理技术及装甲车辆的实际需求，对装甲车辆热管理系统进行合理改进。其发展方向可以归纳为以下几方面。
1）部件精确控制
考虑到部件工作的可靠性，早期装甲车辆的冷却水泵和冷却风扇均采取机械驱动的方式，目前仅有部分装甲车辆的冷却风扇采取液压驱动的方式。对于机械驱动式冷却水泵和冷却风扇，冷却介质流量取决于发动机转速，冷却液的流量及通过散热器的空气流速不能灵活调节，无法实现按需冷却，从而难以保障发动机在最佳温度下工作，导致燃料经济性和发动机性能不佳。液压驱动的冷却风扇也只能实现按挡位调节，无法根据冷却需求实时变化。
电子控制的冷却水泵、冷却风扇及节温器，能够将冷却介质的流速与发动机转速解耦，根据车辆的运行工况动态调整冷却量，实现冷却系统的电控化和智能化，进而达到以下目标：①根据运行工况动态调整冷却强度，避免冷却过度和冷却不足，改善冷却效果，同时降低冷却水泵、冷却风扇的功耗，提高车辆的动力性和燃油经济性；②产热部件能够在合理的温度范围内工作，工作可靠性更高；③能够改善发动机的起动性和排放性能。
目前，冷却系统的电控化在民用汽车上的应用已非常广泛。韩国现代汽车公司生产的某型轿车，将散热器和冷凝器的冷却风扇分别改为电控模式，以对冷却液温度和空调冷凝器温度进行多级联合控制，可使冷却风扇的功率消耗减少90%，节省燃油10%[26]。
由于装甲车辆冷却风扇的功率较大，受功率及体积影响，电控风扇还没有应用到装甲车辆上。从可靠性的角度出发，冷却水泵也都采用机械水泵。但随着水泵及电机技术的进步、混合动力的出现、车辆发电量的增大，电控水泵及风扇在装甲车辆上的应用将逐步实现，进而实现装甲车辆热管理系统的精确控制。
2）提高测试技术水平
实现热管理系统的精确控制，需要大量工况及环境参数，如环境温度、大气压力、发动机转速及排气温度等。控制系统将传感器参数、微处理器和执行机构等组织起来，实现各部件的多元联合控制、自动调节、精确控制，保证发动机和整车处于最佳工作状态，减少传热损失和功率损耗。
民用车辆热管理系统的传感器技术已经非常成熟，VALEO发动机冷却试验是在散热器两侧合理布置测点，以在环境气候风洞中实现对车载散热器两侧的冷却液和空气的流速、温度和压力等的有效测量[27]。文献[28]设计了一种直径仅为26mm的半球形传感器，用于直接测量车辆底盘的局部传热系数。Victor Reinz公司在发动机气缸衬垫中嵌入温度传感器，与传统装在气缸盖水套中的传感器相比，离燃烧室更近，对温度变化的测量也更加可靠和快捷[29]。
由于装甲车辆运行环境恶劣，受传感器工作可靠性、稳定性等因素的影响，早期装甲车辆热管理系统中安装的传感器数量较少。随着传感器技术的发展、可靠性的提高，各类传感器在装甲车辆热管理系统中的应用将变得越来越多。
3）加强废热利用
热平衡试验显示，大多数内燃机仅有30%左右的燃料热量用于做功，其余的70%则作为废热被冷却介质和排气等带走。如何合理有效地利用废热是热管理技术的主要研究内容之一。目前，民用车辆对废热的利用主要从以下三个方面着手。
（1）冷却液热量利用。文献[30]对冷却系统进行了改进，取消了散热器风扇，并在暖气风箱中增加鼓风机，将冷却液中的废热用于驾驶室供暖。设计的可调暖通装置适用于一年四季各种不同的外部热环境，在一定程度上提高了废热的利用。
（2）排气热量利用。排气热量利用比较成熟的是排气再循环（EGR）技术，如图1-7所示。它通过将部分废气引入进气道对进气进行加热，改善燃烧性能。目前还有一些研究是热电转换技术，文献[31]-[33]运用热电转换相关技术，设计排气热回收装置，通过仿真和试验研究，证明排气热回收系统可行有效。文献[34]则研究了车辆排气废热利用的热电转换技术，研究表明，想要通过热电转换技术来提高车辆的燃料经济性，单纯依靠提高热电转换效率是不够的，还要提高热交换器等相关设备的性能。
图1-7 EGR技术
（3）热量综合利用。热量综合利用是指冷却液热量和废气热量的综合应用。文献[35]运用热泵、暖风循环和暖通空调进行模块设计，构成混合加热系统，并比较该系统在不同运行工况和外部环境下的能效特性及运行模式，为混合加热系统的优化指明了方向。文献[36]分析了金属氢化物制冷系统、吸收式热泵及沸石热泵等发动机废热利用装置的性能及其对材料特性的要求、优缺点和研究现状。
装甲车辆散热器的冷却液温度一般维持在90℃左右，因此，冷却液的热量可以在冬季加以利用，实现乘员舒适性的改善。此外，还可以考虑将EGR技术应用到装甲车辆上，以改善柴油机的燃烧性能。
4）增强乘员舱舒适性
对于热管理系统而言，增强乘员舱舒适性就是如何在不同的恶劣环境下，更好、更快地实现乘员舱温度的舒适性。文献[37]和文献[38]建立了人体生理模型、心理舒适度模型和暖体假人模型，运用计算流体动力学（CFD）分析了车辆驾驶室内的空气流动和传热，研究如何提高乘员舒适性。文献[39]运用数值方法分析了高级绝热材料和车窗传热技术在车辆热管理中的应用，减少了阳光辐射和外部热环境对驾驶室的影响，从而提高了汽车的舒适性。
早期装甲车辆因受到布局的限制，对于增强乘员舒适性的考虑比较少，随着人们对人-机-环重视程度的提高，如何提升驾驶室及战斗舱的温度舒适性逐渐受到关注，下一步计划在装甲车辆上增加空调系统及冬季冷却液热量利用系统。