中冷器和水箱的区别(中冷器和水箱的区别照片)
如今。搭载小排量涡轮增压引擎的车型除了在税费方面优惠之外。还能提供比同排量自然吸气引擎更好的动力表现。也使得其俨然已经成为市场的主流。但相对来说。涡轮增压引擎由于周边部件比自然吸气引擎更为复杂。比如涡轮需要独立的油路和水路为其提供散热和润滑。同时经过涡轮增压之后的空气也需要经过降温之后送入进气系统。因此如果缺乏有效的进气降温手段。轻则影响动力输出。油耗和稳定性。重则可能导致引擎的损坏。
为了有效降低进入引擎部分的空气温度来增加含氧量。进气冷却系统也应运而生。其工作原理是让经涡轮压缩过后的空气流向中央冷却器（简称：中冷器）。通过热交换之后让流经内部的空气温度大幅度降低。从而有效解决进气高温对引擎动力输出和稳定性方面所带来的负面影响。
为什么涡轮增压引擎需要中冷器呢？
中冷器的主要作用。就是用来降低进入引擎的空气温度。那么为什么要降低进气温度呢？
这是由于涡轮增压器主要由涡轮室与增压器组成。涡轮室进气口与引擎排气歧管相连。排气口则接在排气管头段上。另一边的增压器进气口与空气滤清器管道相连。而出气口则接在引擎的进气歧管上。位于涡轮室的涡轮和位于增压器内的叶轮通过转子同轴刚性连接。并利用引擎排出的废气惯性推动涡轮室内的涡轮。涡轮则带动同轴的叶轮。叶轮压缩从空气滤清器管道吸入的空气。增压之后再通过进气歧管压入气缸内燃烧做功。
因此从涡轮增压器的基本结构可以看出。其最大的问题在于涡轮进气部分与高温排气之间距离很近。再加上空气被压缩后温度也会升高。高温会让空气中的氧含量大幅降低。而引擎燃烧做功是需要结合燃料与空气里的氧来完成。所以空气中氧含量的高低对动力影响就十分明显。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%。
进气高温会让含氧量降低影响动力输出。随之而来的就是增加燃料的消耗。导致引擎工作温度变得更高。在外部气温高以及长时间高负荷行驶状态下。很容易增加引擎故障的概率。比如增加爆震出现概率。并增加排出的废气中NOx含量增加等问题。此外。控制好进气温度后可以使用更高的增压值。或是提高引擎压缩比。而且对于高海拔和不同油品的适应性也会更好。
常见的中冷器长什么样子。有什么不同结构呢？
中冷器通常见于采用涡轮增压引擎的车辆中。也是其必备配套的零件之一。作用在于降低增压后的空气温度。以降低引擎热负荷。增加进气氧含量。从而增加引擎的输出功率。并且无论是机械增压还是涡轮增压引擎。都需要在增压器与进气歧管之间安装合适的中冷器。
简单的来说。中冷器就是一个高效散热器。主要作用是让增压过的高温空气在进入引擎前降低温度。一般来说。中冷器位于散热水箱前。方便直接接触到外部相对较低温度的空气。同时车辆行驶时还能借助外部空气的流动来增加散热的效率。中冷器通常采用轻质的铝合金材料制造。与汽车散热水箱的材质和结构基本一致。如按照冷却介质的不同。则可以分为风冷式和水冷式两种。而按照布置位置又可以分为前置和顶置两种。
风冷中冷器
水冷中冷器
按冷却介质来说。风冷就要需要依靠空气流动来散热。水冷就是用水循环散热。风冷结构相对更加简单。经过涡轮增压后的高温空气通过中冷器里的铝合金风道。并借助散热鳍片增加风道的接触面积。再用中冷气外部的空气在鳍片间流动来提供降温效果。外部气温越低。车速越高时能越能增加降温效果。而水冷中冷器原理也是相同。不过所依靠的是液体流动来散热。简单的说相当于在风冷中冷器外面罩了一个用于冷却的水箱。因此需要布置独立的冷却液管路。结构方面更为复杂。
风冷和水冷各有什么优缺点呢？虽然风冷中冷器结构更简单。成本更低。但其对外部空气的流速和温度更敏感。当外部气温较高。车速较低状态时。散热效果就会变差。而水冷中冷器的结构紧凑。可以更方便的在引擎舱内布局。同时还可提供更好的温度稳定性。在外部温度较高。车速较低时也能提供稳定的降温效果。此外。水冷中冷器的进气管路可以做的顶置风冷中冷器还要短。因此能带来相对最小的涡轮迟滞。
前置中冷器
按布置位置来说。前置布局就是将中冷器设置在车辆前方。一般位于散热水箱前。其好处就是可以直接接触到车辆外部的冷空气。同时借助车辆行驶时车头的撞风来增加散热效率。因此降温效果更为明显。能应对更高引擎输出的同时。也不容易受引擎舱内高温的影响。但其缺点也很明显。由于中冷器和涡轮增压器之间的距离更长。空气需要经过的管路流动的距离就更长。所以相对来说涡轮迟滞会变得更明显。
顶置中冷器
而顶置布局则是将中冷器设置在引擎顶部。需要在引擎盖上提供进风口来让外部空气进去。其优点就是离涡轮增压器的距离很近。空气管路的距离变短后。可以让涡轮迟滞现象变得很轻微。动力输出反应更快。但因为布置在引擎顶部。散热效率会受到引擎舱内部热量的影响。同时受限于引擎舱空间问题。散热面积也会受限。对进气的降温效果不如前置布局好。
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