中冷器技术简介

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1、中冷器的分类♦按冷却介质的不同，中冷器可分为空对空中冷器和水对空中冷器。空对空中冷器常与水箱串联或并联的形式装配在一起，用风扇及迎面风对经过蜗轮增压的空气进行冷却；水空中冷器常与发动机体装配在一起，利用发动机的冷却液对经对经过蜗轮增压的空气进行冷却。♦由于受冷却液温度的限制，水空中冷后的增压空气很难达到较低的进气温度（如80℃以下）；其次，由冷却液带走的这部分热量，实际上还要通过水箱散发到大气中，无形之中增加了冷却系统水散热器的负担，而且从传热过程来看它是二次传热，整体的传热效率较低；再者，由于在水空中冷系统中，冷却液参与了中冷循环，容易因

2、为中冷器泄漏导致冷却液进入气缸而出现水锤事故。因此车用中冷器越来越多地采用空空中冷器。中冷器分类管带式中冷器叠片式中冷器板翅式中冷器中冷器的分类叠片式中冷器组合式中冷器管壳式中冷器管片式中冷器中冷器的内部结构内置紊流片式板翅式中冷器分解图管带式中冷器分解图内置紊流片式中冷器与板翅式中冷器的共同特点是中冷器的热侧通道内装有内部散热带（俗称紊流片），它大大加强了中冷器的热侧散热面积，并可强制使增压热空气由层流变成紊流，从而大大提高中冷器的散热能力。空空中冷器在汽车上的布置空空中冷器系统图中冷器的工作系统原理图来。的热量传给外面的冷空气上面的热量

3、。热量就这样通过管子和散热带把热空气（或水）流过冷却管和附着在管子上散热带时量传给冷却管和附着在管子上散热带增压热空气从涡轮增压器流经中冷器的冷却管，把热,把增压热空气的温度降下,外面的冷空气,带走中冷器的中冷器的作用作用增加比功率，提高发动机马力。冷却增压后被提高的进气温度，增高单位体积的氧气含量，提高空燃比，使燃料燃烧更充分，从而达到提高发动机功率的目的。据大量资料，在给定的压力下，增压空气温度每下降10℃，发动机功率约提高3%~5%；或者在相同的功率下，燃料消耗减少1.5%,，可使最高燃烧温度和整个循环的平均温度下降3℃降低发动机

4、热负荷和机械负荷，提高发动机寿命。根据计算，压缩空气每降低1℃，最高燃烧温度和排气温度可降低可降低2-3℃；在相同的平均有效压力下，中冷降低了进气温度55-105℃，可以有效缓解发动机热负荷。因此中增压度以上的发动机，中冷是必不可少的。在保持大致相同空气密度的条件下，可使气缸压力下降，缓解机械负荷。有效地降低废气污染物的排放量和噪声，采用增压中冷技术可使排放达`到欧II、欧III标准。经国外文献介绍，进气温度从60℃降低到30℃，标定工况燃油耗率下降1%，NOX排放下降24%，烟度基本不变；最大扭矩工况下，燃油耗率下降3%，NOX排放下降

5、6%，烟度下降13%。减少发动机燃料消耗。提高对海拨高度的适应性。在高海拨地区，采用中冷可使用更高压比的压气机，使发动机功率得到更大提高，提高汽车的适应性。避免汽油机增压后爆燃的倾向。改善增压器匹配和适应性。中冷器性能评价指标冷却效率η=（Thi-Th0）/（Thi-T0）空对空中冷器的冷却效率为75%-85%，不低于75%水对空中冷器的冷却效率为80%-90%温度差⊿T=Th0-T0，即中冷器出口温度与环境温度之差空对空中冷器⊿T一般为15-30℃水对空中冷器⊿T一般为10℃-15℃热侧压力降⊿Ph=Phi-Ph0应使中冷器

6、热侧压力降尽可能低，轻中型车不高于10.7kPa（80mmHg），重型车上不高于12.5kPa（93.5mmHg）。中冷器增压侧压力降过大，将低消温度下降的效果；同时，当空—空中冷系统进气管路有10.2kPa压降时，将使加速反应下降6.5%。冷侧压力降⊿PC尽可能降低冷却空气侧压力降。过高的冷侧压力降将使冷风流量急剧下降，导致中冷器散热性能不足，发动机出水温度偏高。低的冷侧压力降对中冷器和水箱的匹配至关重要。国内主机厂对冷却空气侧压力降基本不提要求，但规定了散热器水温的限值，国外对冷却空气侧压力降的要求也不尽相同，在实际的应用过程中都以不

7、影响中冷器和水箱的散热性能为前提。以上几个指标足以正确评价热交换器的散热能力，但基于增压中冷的使用目的：提高进气密度，进而提高发动机性能，如果仅使用进气温度和进气压力来分析中冷器对发动机的性能，显然是不直观的。根据理想气体方程：ρ=p/(RT),显然用气体密度ρ替代进气温度和进气压力来评估中冷器是直观的。密度恢复⊿ρ=（Ph0/Th0-Phi/Thi）密度恢复系数ηρ=1-（Phi/T0-Ph0/Th0）/（Phi/T0-Phi/Thi）影响中冷器性能的几个相关因素车脸的开孔率，理想的开孔率为70-80%。轿车与轻卡可适当降低为60%

8、。如果把开孔率降低30%，冷却能力相差20%，沸腾空气温度相差10℃。与中冷器串联在一起的散热器、油冷器及冷凝器的冷侧风阻太大。他们之间的装配缝隙太大。风扇设计风量偏小。风