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水冷的奥秘 解析主流水冷涡轮增压技术

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2016-02-19 10:42:24来源:汽车点评类型:原创编辑:朱兆雄

  咱先来聊聊,中冷器(InterCooler)是个什么东西?

  通俗的说,就是给空气降温的东西,嗯,类似于空调。

  因为中冷器实际上是涡轮增压的配套部件,其作用在于降低增压后的高温空气温度、以降低发动机的热负荷,提高进气量,进而增加发动机的功率。对于增压发动机来说,中冷器是增压系统的重要组成部件。无论是机械增压发动机还是涡轮增压发动机,都需要在增压器与进气歧管之间安装中冷器。(某些增压值很低的机械增压可以忽略这个东西

水冷的奥秘 解析主流水冷涡轮增压技术

  先来说说中冷器这东西的原理吧:涡轮增压的发动机为何会比普通发动机拥有更大的动力,其中原因之一就是其进气的效率比一般自然吸气发动机要来得更高。当空气进入涡轮增压后其温度会大幅升高,密度也相应变小,而中冷器正是起到冷却高温空气的作用。高温空气经过中冷器的冷却,再进入发动机中。如果缺少中冷器而让增压后的高温空气直接进入发动机,则会因空气温度过高导致发动机爆震甚至损伤熄火的现象。

  说白了,这玩意的作用就是,让热空气尽快的凉下来,好适合发动机使用。

  那么中冷器如何给热空气降温呢?

   中冷器的材料一般为铝合金,形状就像一个压扁的空调散热器一样。热空气从这个散热器的一端进入,通过细密的鳍片后,再经由另一边的出口吹出去。空气冷却的中冷器与水箱散热器装在一起,安装在发动机前方,靠吸风风扇和汽车行驶的通面风对热空气进行冷却。

水冷的奥秘 解析主流水冷涡轮增压技术

  中冷器拆开后就长这个样子,里面的结构非常简单,就是一排排的铝合金风道和散热鳍片。当热空气在鳍片中高速通过时,铝合金风道内吹过凉爽的自然风,经过热交换,增压热空气的温度就被降下来了,就这么简单。

水冷的奥秘 解析主流水冷涡轮增压技术

  那么,传统的空气冷却中冷器,有什么弊端么?

  采用风冷中冷器的增压发动机一个比较明显的问题是动力输出反应滞后,由于涡轮增压是靠废气带动涡轮转动来提供压缩空气的,而这一个循环过程本身就需要一定的时间,而更重要的是压缩后的空气还得跑到车头部分绕一圈儿进行冷却,这又进一步增加了压缩空气进入汽缸燃烧的时间,因此当踩下油门到车辆加速存在着一定的时间差。  

  通过下面这张奥迪S3的引擎图,你就能够很明显的看出来,增压空气要经过多么大的一个循环,才能到达进气歧管。同时,硕大的中冷器所造成的空气阻力也是不可小觑的。所以涡轮迟滞一直是个空气冷却中冷器所不能解决的问题,也是影响了涡轮引擎开发的一大难题。

水冷的奥秘 解析主流水冷涡轮增压技术

  那么,有没有办法,解决或是减少这个延迟呢?有没有一种中冷器,既能够保证冷却质量,又能够缩短进气管线的长度呢?水冷中冷器,就在这时候出现了:

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