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中冷器

日期:2017/5/11 14:47:11      編輯:汽車維修知識

中冷器一般只有在安裝了渦輪增壓的車才能看到。因為中冷器實際上是渦輪增壓的配套件,其作用在於提高發動機的換氣效率。對於增壓發動機來說,中冷器是增壓系統的重要組成部件。無論是機械增壓發動機還是渦輪增壓發動機,都需要在增壓器與發動機進氣歧管之間安裝中冷器,由於這個散熱器位於發動機和增壓器之間,所以又稱作中間冷卻器,簡稱中冷器。

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  中冷器的作用

  渦輪增壓的發動機為何會比普通發動機擁有更大的動力,其中原因之一就是其換氣的效率比一般發動機的自然進氣更高。當空氣進入渦輪增壓後其溫度會大幅升高,密度也相應變高,而中冷器正是起到冷卻空氣的作用,高溫空氣經過中冷器的冷卻,再進入發動機中。如果缺少中冷器而讓增壓後的高溫空氣直接進入發動機,則會因空氣溫度過高導致發動機損壞甚至死火的現象。

  由於發動機排出的廢氣的溫度非常高,通過增壓器的熱傳導會提高進氣的溫度。而且,空氣在被壓縮的過程中密度會升高,這必然也會導致空氣溫度的升高,從而影響發動機的充氣效率。如果想要進一步提高充氣效率,就要降低進氣溫度。有數據表明,在相同的空燃比條件下,增壓空氣的溫度每下降10 ℃,發動機功率就能提高3%~5%。

  如果未經冷卻的增壓空氣進入燃燒室,除了會影響發動機的充氣效率外,還很容易導致發動機燃燒溫度過高,造成爆震等故障,而且會增加發動機廢氣中的NOx的含量,造成空氣污染。為了解決增壓後的空氣升溫造成的不利影響,因此需要加裝中冷器來降低進氣溫度。

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  中冷器的分類

  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2種。

  中冷器的維護方法

  空一空冷卻的中冷器與水箱散熱器裝在一起,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,中冷器若冷卻不良將導致發動機動力不足、油耗增加,因此,應定期對中冷器進行檢查與維護,主要內容是:

  外部清潔(就車清洗法)

  由於中冷器安裝在最前方,中冷器散熱片通道常被樹葉、油泥(轉向油罐內溢出的液壓油)等堵塞,使中冷器散熱受阻,因此應定期對該處清洗。清洗的方法是用壓力不太高的水槍以垂 直於中冷器平面的角度,自上而下或自下而上緩慢沖洗,但決不可斜沖以防損壞中冷器。

  內部清洗、檢查(拆檢清洗法)

  中冷器內部管道常附有油泥、膠質等髒物,不僅使空氣流通道變窄,而且冷卻熱交換能力降低,為此,也必須進行維護和清洗。一般每年或發動機大修、焊修水箱的同時,應對中冷器內部進行清洗並進行檢查。

  清洗方法:將含2%純鹼的水溶液(溫度應在70—80℃)加入中冷器內,注滿,等待15分鐘,看中冷器有無滲漏水處。如有應對其進行拆檢,焊修(同修水箱一樣);如沒有滲漏水,前後晃動,反復數次,將洗液倒出,再充入干淨的含2%純鹼的水溶液進行沖洗,直到較為清潔為止,再加注清潔的熱水(80—90℃)清洗,直到放出的水清潔為止。如中冷器外部沾上油污,亦可用鹼水進行清洗,方法是:將油污處浸泡於鹼液中,用毛刷清除,直到干淨為止。清洗完後,用壓縮空氣將中冷器內的水吹干或自然涼干或在安裝中冷器時先不接中冷器與發動機連接管,起動發動機,待中冷器出氣口無水分時,再接上發動機進氣管。若發現中冷器芯內嚴重髒污,應仔細檢查空濾器及進氣各管路何處有漏洞,並排除故障。

  渦輪增壓器最大的問題就在於吸取新鮮空氣的進氣口與高溫的排氣之間距離很近,而且吸進來的新鮮空氣被壓縮後溫度也會升高很多,所以就算是沒有排氣高溫影響的機械增壓發動機也需要通過中冷器來冷卻進氣。空氣被壓縮溫度會升高,最簡單的例子就是給輪胎充氣的氣泵,不相信的朋友可以摸一下正在充氣的氣泵,就會知道空氣壓縮積攢的熱量有多麼可怕。另外我們通過化學以及物理知識可以知道,溫度越低的空氣內的氧氣含量越高,也許有人會問:這個有什麼關系?要知道,燃料燃燒需要的就是空氣裡的氧氣,氧氣越多才能讓更多的燃料燃燒,從而爆發出更多的動力。想要了解更多的朋友可以參考下《吸氣系統》內的相關介紹。中冷器就是一個高效的散熱器,主要作用就是在新鮮空氣進入發動機之前對其進行冷卻。你可以設想一下,中冷器位於散熱水箱之前,所以可以直接受到迎面吹來的冷空氣的沖擊,而且還要位於空氣濾清器、渦輪增壓器或者是機械增壓器的後面。實際的情況也確實是這樣,大部分車子裝備的都是位於散熱水箱前的中冷器,而且冷卻效果確實比一些頂置布局的中冷器好,但是,這樣多多少少都會影響吹到散熱水箱的氣流,所以在一些極限情況下,例如賽道上,就必須同時升級散熱水箱來控制發動機溫度。

  工作原理

  使用設計良好的中冷器可以額外多獲得5%-10%的動力。

  也有一些車子使用頂置中冷器,通過發動機蓋上的開孔來獲得冷卻空氣,所以在車子起步之前,中冷器只會受到一些從發動機艙吹來的熱風的吹拂,雖然散熱效率受到了影響,不過因為進氣溫度在這樣的情況下會升高,所以發動機的油耗會下降不少,這樣也間接降低了發動機的工作效率,但是對於功率強勁的增壓車來說,過大的動力導致的起步不穩反而會在這種情況下緩解,Subaru斯巴魯的Impreza車系就是頂置中冷器的典型。除此之外,頂置中冷器布局最大的優勢還在於可以有效的縮短壓縮氣體到達發動機的行程