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一文看懂汽车中冷器的重要性:涡轮增压为什么会肉

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汽车中冷器介绍,汽车中冷器这个名词或许绝大部分车主都十分陌生,因为这个部件对于大部分车主来讲都没有接触过,而它的故障率又因为它的结构简单可靠,相对故障率较低在维修养过程中基本上都没有被提及到。

汽车发动机中冷器主要是搭配的涡轮增压发动机上的,不论是汽油车还是柴油车都有使用。

涡轮增压发动机主要是在自然吸气发动机的原理基础上增加了一个涡轮装置,改变了汽车发动机的压缩比,汽车在运转的过程中依靠涡轮运行把多余的动能转化为空气压力,让气缸进入更多的空气,节省汽油,增加动力。

汽车中冷器的作用

而空气增加压力势必会导致气体温度升高,这就需要一个中和的装置来降低高温空气与气缸的冲突,所以就有了现在的中冷器。

先来说一下送冷气的缺点。中冷器会增加空气的阻力,会导致发动机进气的增压空气压力减少削弱中央的效果,对于驾驶来讲最明显最直接的体验就是发动机响应变慢了,一脚油门下去需要等上一小会发动机的转速和声音才跟上来。看到这里你是不是认为汽车中冷器就是垃圾,买车的时候不要买这个配置呢?

但是中冷器是基本现如今普遍车型都配备的一个装置,只因为他的优点是很明显的:直接提升发动机的功率。

更冷的中冷器工作原理,就像我们电脑的CPU散热一样,空气冷却就是这样散热鳍片一直在循环流动的气流中,让温度较低的空气带走散热鳍片上的温度。

涡轮为什么要用中冷器?

这个其实与空气的质量温度有关系。因为经过涡轮增压增压后的空气温度会因为压缩而升高,这是一个基本的物理原理,现在的各种空调都是使用这个原理。

一般增压后气体上升温度的数值需要根据增压器的工作情况来看,一般转速越高,增压的压力就越大,同时上升的温度也就越高,这是同比的一个数据。但目前来讲普遍是上升40~60度左右。加上空气原本的温度,增压后的气体泄漏出来可以轻松把人烫伤。

高温气体对发动机的影响:

一:空气的体积因为热胀冷缩而相对变大,对于进入气缸的空气来讲,空气量与汽油的比例变少了,也就是说每一次做工更多的消耗了汽油,这个与涡轮增压的原始初衷可并不相符。

二:相对来讲更加重要,高温的空气会对发动机的燃烧产生影响,可能会导致提前发生爆燃等现象发动机的功率会因此而减少。因为进入气缸的空气本来就高,气缸内再有一个压缩的冲程,再次将空气进行加热,这时候温度会提前点爆气缸内的汽油,发动机出现爆震。除了功率输出损耗,还有一个重要的就是排放数据。

目前在相同的燃烧条件下面空气温度每上升10摄氏度,发动机的功率输出就会下降3%~5%。空气进了涡轮增压少说也会提升个40~60度左右,那么这就相当于掐掉了1/5左右的发动机输出功率。

设计一个涡轮增压器,这么完美的动力强化逻辑,就被这高温的温度而抵消,这对与汽车厂家的研发技师来说可不划算。所以后面工程师们就设计了这个叫的中冷器的玩意,其实说起来原理跟我们家用的空调散热器没差。

中冷器导致涡轮增压迟滞?

下面来给大家说一下为什么中冷器会导致涡轮增压发动机出现涡轮迟滞。

从原理上来说,中冷器设计的越大里面气流损失就会越小,而冷却效率越高。而且气流停留在中冷器里面的时间越长,最后的冷却效果就越好。

而现实中,空气进入到中冷器的时候需要先把这个空间填满,然后才能继续保持压力输出到发动机气缸内。

这个填充时间就是引起涡轮迟滞的主要原因,我涡轮是使用排气转化作为动力来源,转速越高排气的量越多进气压力也就越强,但是你如果油门松了,发动机需要的空气量骤减,这时候可能会导致进气压力过大,甚至是压力倒泄损坏进气系统。所以在你减油门的时候会有一个泄压阀将多以的空气压力给排泄出去降低压力,等你需要涡轮的时候再建立压力介入。

所以所以就算是使用机械增压的车子也会出现发动机响应变慢汽车厂家主要在做调教,相当一部分精力就是投入到中冷器的延迟调校上。

当然还有,另外就是由于真爱的空气在进入气缸之前需要通过各种弯来弯曲的管道,这会增加空气流动的阻力,这会导致空气压力被部分稀释。这种稀释产生主要是在油门踏下涡轮介入之后很短的一段时间产生。如果你没有踩下油门,那么为了保持发动机增压系统的安全会打开泄压阀,清空进气压力。

所以你再重新加油门的这段时间,中冷器到进气门的这部分密闭空间需要一段缓冲时间来重新建立一个足够的空气压力。所以最后对于车主来讲表现就是反应慢,简称涡轮迟滞。

目前厂家的解决方案都是尽量缩短进气的管路,所以我们经常看到的中冷器都是靠近着发动机,基本上都是贴着的。

特别是那些高中端、排量有大的发动机需要更大的进气量。不够它的温度也就更高,所以他会设置一个大的中冷器,这些种容器我们常见的就是放在发动机的顶部。这样做的好处就是可以通过在发动机舱上开一个进气口,导流外面的低温空气撞在中冷器上面进行降温,在不少车型上都能见到这种设置。

将中冷器放在发动机上方的好处就是结构紧凑,而且管道比较短,如果你想要用在自己汽车改装商那么比较适合于小车,节省空间。但有一个问题就是这类布局会因为贴近发动机,可能会受到发动机温度的影响。

当然还有一种布局就是将发动机中冷器放在汽车的前部中网里面,获得更大面积的风冷散热,但是由于管道复杂也更长,所以主要还是在中高端汽车上使用。也有相当一部分汽车使用冷却液进行冷却为进气温度降温。

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本文图片来源于网络

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