目录目录
中冷器简介
中冷器的作用
中冷器副作用
如何兼顾中冷器的效率和压力维持
中冷器分类
中冷器保养方法
中冷器简介
涡轮增压发动机的动力臂普通的发动机更大,是因为其换气的效率要比普通的发动机自然进气更高,当空气进入涡轮增压后其温度会大幅升高,密度变低,高温空气经过中冷器的时候会被中冷器冷却,在进入发动机中,若是没有中冷器,高温的空气直接进入发动机,那么则会因为气温过高而导致发动机损坏甚至出现死火的现象。
中冷器的作用
(1)发动机排出的废气的温度非常高,通过增压器的热传导会提高进气的温度。而且,空气在被压缩的过程中密度会升高,同时也导致增压器排出的空气温度升高,随气压升高,但氧气密度降低,从而影响发动机的有效充气效率。如果想要进一步提高充气效率,就要降低进气温度。有数据表明,在相同的空燃比条件下,增压空气的温度每下降10 ℃,发动机功率就能提高3%~5%。
(2)如果未经冷却的增压空气进入燃烧室,除了会影响发动机的充气效率外,还很容易导致发动机燃烧温度过高,造成爆震等故障,而且会增加发动机废气中的NOx的含量,造成空气污染。为了解决增压后的空气升温造成的不利影响,因此需要加装中冷器来降低进气温度。
(3)中冷器有降温的作用,所以可以减少发动机燃料消耗。
(4)中冷器还能提高发动机对海拔高度的适应性。在高海拔地区,采用中冷可使用更高压比的压气机,这使发动机得到更大功率,提高了汽车的适应性。
(5)改善增压器匹配和适应性。
中冷器副作用
中冷器越大,其内部的气流损失越小而且冷却效率也越高,而气流停留在中冷器内部的时间越长,冷却效果就越好。不过中冷器就好比增加了进气管道的容积,增压器产生的压缩空气首先要把这个容积填满,然后才能产生增压效果。在涡轮增压上,直接的表现效果就是涡轮迟滞变得严重;即使是机械增压的机器,也会引起发动机响应变慢。
中冷器的副作用还表现在,由于增压空气必须流过各种管道,因此阻力增加了,其增压压力肯定会被削弱一部分。不过这种削弱只是在踏下油门后一段很短的时间内产生,因为增压空气被削弱压力后会在中冷器到进气门这段密封的空间内重新建立足够的压力,直至泄压阀打开。因此,最终的表现依然是发动机响应变慢,涡轮增压的迟滞现象会变得严重。
如何兼顾中冷器的效率和压力维持
中冷器会使涡轮迟滞更加明显,可是又不能不装,因此如何兼顾冷却效率及压力维持,这是汽车工程师急需解决的问题。其中最根本的方法是减少整个进气管道的容积,降低管道阻力,缩短进管路,因此我们看到的中冷器往往都是紧贴发动机,而不像散热水箱那样远离发动机。高增压、大排量的发动机由于进气量大,温度高,往往需要一个大中冷器。大型的中冷我们比较容易见到的是放在发动机顶上,这样可以通过在发动机舱盖上开一个进气口,使用迎面撞入的冷空气降温,这种方式在很多车上都能见到,例如翼豹STI、MINICOOPERS。放在发动机上方的好处是结构紧凑,管道短,非常适合于小车和改装车使用。但这种布置方式由于太过贴近发动机,会受到发动机热量的影响。
中冷器分类
中冷器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两种。
中冷器保养方法
上面说了中冷器的作用很重要,要是中冷器工作状况不良则会引起发动机动力不足,油耗增加,所以素要定期的对中冷器进行检查和维护。
清洁外部
由于中冷器安装的位置是在最前方,中冷器会散热片通道会经常被树叶、油泥等污物堵塞,阻碍中冷器散热,所以定期清理是有必要的,可利用压力不高的水枪以垂直于中冷器表面的角度,自上而下或自下而上缓慢的冲洗,但是千万不要倾斜角度冲洗,这样会损坏中冷器。如中冷器外部沾上油污,亦可用碱水进行清洗,方法是:将油污处浸泡于碱液中,用毛刷清除,直到干净为止。清洗完后,用压缩空气将中冷器内的水吹干或自然凉干或在安装中冷器时先不接中冷器与发动机连接管,起动发动机,待中冷器出气口无水分时,再接上发动机进气管。
内部检查
中冷器内部管道常附有油泥、胶质等脏物,不仅使空气流通道变窄,而且冷却热交换能力降低,为此,也必须进行维护和清洗。一般每年或发动机大修、焊修水箱的同时,应对中冷器内部进行清洗并进行检查。
内部清洗方法:将含2%纯碱的水溶液(温度应在70—80℃)加入中冷器内,注满,等待15分钟,看中冷器有无渗漏水处,若是有的话就应该今夕拆检、修理,其修理的方法和修水箱差不多。若是没有渗漏水,就反复的前后晃动,再将洗液倒出,再充入干净的含2%纯碱的水溶液进行冲洗,直到较为清洁为止,再加注80—90℃的清洁热水进行清洗,直到放出的水清洁为止。若发现中冷器芯内严重脏污,应仔细检查空滤器及进气各管路何处有漏洞,并排除故障。