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发动机涡轮增压器为何需要配置中冷器

随着环保标准的日趋严格,小排量增压发动机成为了各大车企争相研发的重点。曾经的2.4,3.0等大排量自然吸气越来越少,取而代之的是1.6T,1.8T,甚至1.3T的三缸发动机。由于有涡轮增压器的参与,发动机排出的废气被充分利用,推动增压器叶轮转动,进而带动同轴的进气叶轮运转,进行空气压缩。这种设计使得排量不再是衡量发动机动力的标准,小排量增压发动机同样可以爆发出大排量的扭矩和功率。尤其是轻量化涡轮可以在1000转左右介入,使发动机扭矩很快进入最大并持续保持。

熟悉汽车的朋友们会发现,空气通过涡轮以后并不是直接进入气缸参与燃烧,而是先进入一个容量较大的中冷器再进入进气歧管。中冷器的设置是为什么呢?

首先顾名思义,中冷器具备给进气冷却的作用。大家知道,空气经过涡轮的压缩,其密度会大幅上升,温度也会随之提升。而空气的压强与温度相关,密闭空间里,温度越高压强越大。如果不设置中冷器,较高的空气温度使得进气压强很快达到涡轮压缩能力的极限,此时虽然进气密度增大了,但效率并不高。而通过中冷器降温,使得同样体积下的空气压强减小,涡轮增压器可以进一步压入更多的空气,使进气密度变大。这样,气缸吸气冲程时,吸入一气缸的空气,其密度远大于正常大气压下的空气密度。实际上就是进的空气更多了。

其次,中冷器使进气温度降低,冷空气进入气缸有利于气缸降温。气缸在做功时温度很高,必须通过水冷来不断散热,而冷空气的进入可以直接降低气缸内温度,减小了爆燃的可能性,增强了燃烧的稳定性。冷空气的辅助降温也在一定程度上减轻了水冷系统的负担,更有利于提升发动机效率。

综上所述,中冷器增大了进气密度,降低了燃烧温度,与涡轮增压器相配合提高了发动机效率。


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