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渦輪增壓發動機的中冷有什麼用

汽車 更新时间:2024-07-30 11:09:34

渦輪增壓發動機的中冷有什麼用(汽車渦輪增壓發動機中冷的基礎知識儲備)1

北京艾森汽車中冷的基礎知識

中冷器的功能就是給壓縮空氣降溫。

通過學習中學的物理,我們知道:空氣被壓縮後溫度會上升,但同時溫度高會導緻膨脹。然後我們又知道,燃燒要看參與燃燒的氧氣數量,一般來說,氣缸内一次點火中參與燃燒的氧氣是越多越好。1、增壓發動機就是通過增壓器先對空氣進行壓縮,然後把壓縮空間送進氣缸裡用于燃燒。因為是高于大氣壓的壓力,所以同樣的氣缸容積下,增壓發動機氣缸内的氧氣含量更高,可以支持更多燃料進行燃燒,所以同排量下,渦輪增壓發動機動力會比自然吸氣強。但是因為增壓後的空氣溫度高,高溫空氣會膨脹,降低了單位體積内氧氣含量(實際降低了增壓帶來的增益),所以需要中冷器對加壓過的空氣進行冷卻,冷卻之後體積縮小,這樣就可以有更多氧氣在氣缸内參與燃燒。2、壓縮後的空氣溫度非常高,如果不經過冷卻就進入氣缸,會導緻缸内溫度過高,讓發動機容易發生早燃,降低動力輸出損壞發動機。以前追求動力的增壓發動機基本上都會使用比較低的氣缸壓縮比,很大程度上就是為了減少發動機早燃。近年為了滿足排放、環保的小排量渦輪增壓發動機興起,基本上都會搭配使用缸内直噴技術,也是因為缸内直噴技術可以在合适的時機噴油給氣缸降溫,這樣可以維持高壓縮比的同時不至于發動機高負荷工作時早燃。

中冷器分類中冷器一般由鋁合金材料制成,按照冷卻介質的不同,常見的中冷器可以分為風冷式和水冷式兩種。

(1)風冷

風冷的原理和我們家用的冰箱、空調的散熱器是一樣的,就是讓空氣通過一根根管道,增加管道和周圍空氣的接觸面積,然後通過周圍的空氣将其降溫。放在發動機上方的是空氣冷卻的中冷器。

(2)水冷

水冷則是剛好和風冷相反。就是将一個冷卻器放進進氣管道裡,讓增壓後的熱空氣流過。而冷卻器裡則有冷卻水不斷地流動,從而帶走增壓空氣熱量。

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北京艾森汽車中冷的改裝

高冷的改裝中冷(intercooler)是為了降溫而生的。降溫了就可以控制爆震、降低活塞熱負荷、提高動力、增大扭矩平台、降低油耗、降低氮氧排放。很多渦輪車玩家都會感覺中冷。有人改完說沒覺得動力更好,有人說改完了渦輪延遲更大了,這是為什麼呢?出現上述這些問題的原因很可能是你所選擇的中冷品牌型号不适合你的使用場景。那應該在不同品牌中選哪個呢?選擇中冷的關鍵點是:降溫效果、容積、形狀。先把能買到的中冷品牌都羅列出來,最好能找到裝車圖和一些細節圖片。看看每個品牌的中冷有什麼區别。如果你準備換大渦輪,就選擇容積更大的中冷如果還想用原廠渦輪,隻是小幅提升渦輪壓力的話,不建議使用容積過大的中冷不建議選擇彩色中冷如果是水中冷,那就一定要強化冷卻液的散熱中冷是降溫用的,每個車型進氣溫度傳感器的位置各有區别,所以在我們聊進氣溫度ITA是要區分是哪裡的溫度。通常車子會有兩三個進氣溫度傳感器,有在空濾之後的,有在中冷之後的,也有在進氣歧管上的。空濾之後的傳感器最接近環境氣溫。夏季,正常駕駛時其數據可能會比環境氣溫高出10-15°C,在停車或堵車時,其溫度可能會比環境氣溫高出20-40°C。冬季行駛時其數據和環境氣溫相差一般會在5°C左右。中冷之後的第一個傳感器一般會設置在中冷和節氣門之間。對于個人玩家來說,要想判斷一個中冷器效果怎麼樣的話,簡單方式就是比較這個傳感器和空濾後傳感器的數據差。差值越小,說明中冷對增壓新氣的降溫效果越好。此處需要明确指出的是:隻看原廠儀表上或着後接的OBD儀表上的“進氣溫度”這一項是說明不了問題的。必須對比中冷前、後兩個傳感器的數據才能知道中冷的效果如何。

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北京艾森汽車中冷的特性

既然中冷是降溫用的,那就要盡量以降溫為目的。通常原裝位中冷的長寬和原廠中冷一緻,但會更厚一些。也有的會設計成上下兩種厚度的。這樣的設計是為了盡量充分地利用中冷附近的空間,盡量增加中冷的外形尺寸。增加了厚度就是增加了外部環境冷氣流經中冷的時間,增加了内部高壓熱氣降溫的時間,增加了降溫效果。銀色的散熱好有些中冷會在鋁或不鏽鋼表面噴上黑、藍等顔色,或者噴上自己的品牌LOGO。增加了一層阻隔,熱交換效率會降低。這些噴漆對降溫是有害的。容積越大延遲越大有人說換了大中冷後渦輪延遲會變大,有人說不會。對于這個問題,我們可以看中冷的内部容積。測量容積的方式是往中冷管路裡注水,看注水量即可知道容積。渦輪引擎的扭矩主要是靠進氣壓力提供的。在渦輪本身和ECU程序中目标壓力不變的情況下,渦輪所執行的增壓動作和充氣量也基本不變。所以,渦輪和氣門之間的管路容積就在很大程度上決定了渦輪延遲的大小。渦輪以相同的能力往管路裡吹氣,容積越大就越難達到高壓力。鳍片設計很重要所謂的“大中冷”,可以是中冷外形更大,也可以是容積更大。有些大中冷容積比原廠稍大一些,外形比原廠大很多。有些大中冷容積也比原廠大很多。在選擇中冷時我們一定要仔細甄别。容積接近的情況下,鳍片越多的冷熱交換越充分,但其外形尺寸也越大。鳍片數量、有效面積、間隙、材料導熱率等許多因素都會影響到熱交換。一款中冷的鳍片設計如何難以直接判斷。

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北京艾森汽車中冷中冷器的原理

溫度分布也很重要容積同樣的中冷,内部氣道和兩端腔室的形狀也會影響到降溫效果和渦輪延遲。設計不好的話,可能在某個狀态(氣壓或降壓)或某個壓力範圍内時,增壓氣沒有充分流經整個中冷,隻利用了其中的部分管路。這就會導緻降溫效果不好。對于這個問題,廠家的解決方式是建立流體模型分析氣流路徑和熱交換效率。作為後市場的改裝店或個人玩家,我們可以測量中冷器上的溫度分布來了解大概的情況。簡單的可以用紅外溫槍,更直觀的可以用熱成像儀。理想情況應該是每條管路起始端的溫度盡量一緻、起始端和末端的溫差盡量大。在測量時需要注意一個問題:測試時車子應該是有撞風的。在行駛過程中,撞入的外部冷氣是完整流經車頭部件的。而車子停在原地時,中冷溫度會受冷凝器、水箱、轉向油管、排氣管等高溫部件的影響較大。為了盡量準确的測量,可以在中冷前固定好熱成像儀後将車子開起來,也可以在車前放置合适的鼓風機模拟行駛狀态。

外形不宜太突出從降溫角度來說,要盡量選厚一些的中冷。但厚重中冷也有問題,就是其前端會比原廠中冷更向前突出一些。如果是街車的話,不建議中冷前端超出防撞梁。大多位于防撞梁下方,車頭最低處。如果出現了擦碰,中冷很容易損壞破裂。破裂後引擎會從裂口的地方吸入空氣。也就吸入了一些沙粒塵土等污染物,可能會導緻嚴重磨損、拉缸等情況。如果壓力不是很高的話,盡量在中冷兩端選用膠管。如果選用了金屬管路的話,一個輕微碰撞就可能導緻中冷破裂或管路接口破裂。所以盡量用膠管,盡量減少中冷破裂的可能及嚴重程度是很有必要的。水中冷怎麼改裝水中冷的優勢主要是縮短了進氣管路,減少了進氣管路容積,進而可以讓渦輪延遲更小一些。其劣勢主要是進氣的降溫效果不好。給普通撞風中冷降溫的是環境大氣,其溫度是環境氣溫,即使在夏季,最多也就是50-60°C左右。而給水中冷降溫的是冷卻液,冷卻液再去車頭撞風降溫。這種原理就導緻了冷卻液的溫度一定是高于環境氣溫的,其對中冷的散熱效果也就不如直接撞風的中冷好。而且,有些車型在國産化時還減配了水中冷的獨立管路。在某些狀态下,其對增壓器的效果不一定是降溫。主機廠設計水中冷器時,其位置、形狀、尺寸可能會比較緊湊。所以對于原廠是中冷的那些車型來說,改裝中冷的選擇餘地不大,中冷尺寸可能無法再加大了。如果你的車是水中冷的,恢複獨立管路、強化冷卻液的散熱是個合理的方法。加厚水箱、加大車頭撞風面積、調整電子扇啟動條件等等可以降低水溫的方法也都可以降低中冷後的進氣溫度。

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北京艾森汽車中冷中冷器的養護

中冷器保養與維護

中冷器安裝在發動機前方,靠吸風風扇和汽車行駛的通面風進行冷卻。中冷器若冷卻不良将導緻發動機動力不足、油耗增加,因此,應定期對中冷器進行檢查與維護。

外部清潔:由于中冷器安裝在最前方,中冷器散熱片通道常被油泥(轉向油罐内溢出液壓油)等堵塞,使中冷器散熱受阻因此應定期對該處清洗清。洗方法用壓力不太高的水槍以垂直于中冷器平面的角度,自上而下或自下而上緩慢沖洗,但絕不可斜沖以防損壞中冷器 。如果中冷器外部有油污,則可用堿水進行清理。中華汽車網校溫馨提醒:清理完中冷器一定要等完全晾幹或吹幹後再進行安裝。内部清潔:中冷器的内部通常附着油泥等贓物,因此也需要清洗和保養,一般每年清洗一次,或在修理發動機或水箱的時候進行清洗。清理方法就是用堿水進行沖洗就可以了。中冷器是增壓發動機裡非常重要的部件,它能有效降低空氣溫度,提高發動機功率。除了要降低空氣的溫度,我們還要對渦輪增壓器降溫、對增壓壓力進行控制,所以改裝升級時一定找專業的廠家專業的技術人員進行操作,不合理改裝冷卻系統隻會讓發動機很難達到理想的工作溫度,從而使磨損加大(發動機磨損中有很大一部分原因是因為工作溫度不足,例如冬天不熱車等)。

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