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汽车中冷器的工作原理

中冷器的作用是降低发动机的进气温度。一般由铝合金材料制成。按照冷却介质的不同,常见的中冷器可以分为风冷式和水冷式2种。 

(1)风冷式 利用外界空气对通过中冷器的空气进行冷却。优点是整个冷却系统的组成部件少,结构比水冷式中冷器相对简单。缺点是冷却效率比水冷式中冷器低,一般需要较长的连接管路,空气通过阻力较大。风冷式中冷器因其结构简单和制造成本低而得到了广泛应用,大部分涡轮增压发动机使用的都是风冷式中冷器,例如华泰特拉卡TCI越野车和一汽-大众宝来1.8T轿车搭载的发动机都使用了风冷式中冷器。 

(2)水冷式 利用循环冷却水对通过中冷器的空气进行冷却。优点是冷却效率较高,而且安装位置比较灵活,无需使用很长的连接管路,使得整个进气管路更加顺畅。缺点是需要1个与发动机冷却系统相对独立的循环水系统与之配合,因此整个系统的组成部件较多,制造成本较高,而且结构复杂。水冷式中冷器的应用比较少,一般用在发动机中置或后置的车辆上,以及大排量发动机上,例如奔驰S400 CDI轿车和奥迪A8 TDI轿车搭载的发动机都使用了水冷式中冷器。 中冷器是用来冷却经增压器出来的增压空气的,空气在经过增压器后,压力增加,温度升高,通过中冷器冷却可降低增压空气温度,从而提高空气密度,提高充气效率,以达到提升柴油机功率和降低排放的目的。中冷器:是增压系统的一部分。当空气被高比例压缩后会产很高的生热量,从而使空气膨胀密度降低,而同时也会使发动机温度过高造成损坏。为了得到更高的容积效率,需要在注入汽缸之前对高温空气进行冷却。这就需要加装一个散热器,原理类似于水箱散热器,将高温高压空气分散到许多细小的管道里,而管道外有常温空气高速流过,从而达到降温目的(可以将气体温度从150摄氏度降到50摄氏度左右)。由于这个散热器位于发动机和涡轮增压器之间,所以又称作中央冷却器,简称中冷器。 

发动机直接排出的废气温度通常高达8、9百度,会造成涡轮本体、进气温度升高,加之压缩空气时做功,增压压缩进气缸的气体就有可能过热而造成汽油预燃而发生爆震,影响动力输出;同时,高温也是引擎的隐形杀手。所以,增压发动机通常会引入中冷器来降低进气温度。一般来说,使用中冷后能减小50~60度的进气温度(离开临界值),可以适当的提高发动机压缩比,改善低转速时的动力输出;同时由于冷空气的密度大,所以在相同条件下,这种设计可以提高发动机的进气密度,因此发动机工作效率更高。


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