什麼是汽車中冷器
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許多駕車者經常提到他們的汽車配備了渦輪增壓發動機。 好吧，當然，每個人都會很高興地說，在引擎蓋下他不僅有大氣壓力，還有機械增壓器。 但大多數人並不完全了解發動機渦輪增壓系統的整個裝置。
因此，在本文中，我們將嘗試討論渦輪增壓的組件之一，即中冷器 - 它在汽車中的作用、工作原理，以及為什麼渦輪增壓發動機需要中冷器。
什麼是中冷器
中冷器是一種機械裝置（類似於散熱器），用於冷卻渦輪機或增壓器（壓縮機）的進氣。
中冷器有什麼用？
中冷器的任務是冷卻通過渦輪或增壓器後的空氣。 事實是，渦輪機產生空氣壓力，由於壓縮，空氣被加熱，分別具有強烈和恆定的增壓，氣缸入口處的溫度可能與冷卻介質的溫度顯著不同。
的操作原理
渦輪增壓器的工作原理是壓縮空氣，在空氣到達發動機氣缸之前增加其密度。 通過壓縮更多的空氣，發動機的每個氣缸能夠燃燒相應更多的燃料，並在每次點火時產生更多的動力。
這個壓縮過程會產生大量的熱量。 不幸的是，隨著空氣變熱，它的密度也會降低，從而減少每個氣缸中可用的氧氣量並影響性能！
中冷器旨在通過冷卻壓縮空氣來抵消這一過程，為發動機提供更多的氧氣並改善每個氣缸的燃燒。 此外，通過調節空氣溫度，還可以確保每個氣缸中正確的空燃比，從而提高發動機的可靠性。
中冷器的類型
中冷器主要有兩種類型，其工作原理不同：
空對空
第一種選擇是空對空中冷器，其中壓縮空氣通過許多小管。 熱量從熱壓縮空氣傳遞到這些散熱片，而散熱片又被車輛行駛時的快速氣流冷卻。
一旦冷卻的壓縮空氣通過中冷器，就會被輸送到發動機的進氣歧管和氣缸中。 空對空中冷器簡單、重量輕且成本低，使其成為大多數渦輪增壓車輛的最受歡迎的選擇。
空氣-水
顧名思義，空水中冷器利用水來降低壓縮空氣的溫度。 冷水通過小管泵送，在壓縮空氣通過設備時吸收熱量。 當這些水變熱時，它會被泵入散熱器或冷卻迴路，然後重新進入中冷器。
空對水中冷器往往比空對空中冷器更小，這使得它們適用於空間有限的發動機，並且由於水比空氣更好地加熱空氣，因此它適用於更廣泛的溫度範圍。
然而，與空氣-水中間冷卻器相關的設計複雜性、成本和重量的增加意味著它們往往不太常見並安裝在汽車發動機上。
中冷器的放置
雖然從理論上講，空氣中冷器可以位於渦輪增壓器和發動機之間的任何位置，但它們在氣流最佳的地方最有效，並且通常位於汽車前部主格柵後面。
在某些車輛中，發動機佈局與此相反，中冷器放置在發動機頂部，但這裡的氣流通常較少，中冷器可能會受到發動機本身熱量的影響。 在這些情況下，需要在發動機罩中安裝額外的空氣通道或導風斗，以增加氣流的通道。
應用效率
在安裝任何附加設備時，每個駕駛者總是注意使用部分或整個系統的合理性。 至於中冷器的有效性，有和沒有中冷器的區別是顯而易見的。 據我們了解，中冷器冷卻渦輪注入發動機的空氣。 由於增壓器在高溫下工作，它向發動機提供熱空氣。
由於熱空氣密度較小，因此會導致空氣燃料混合物的燃燒效率較低。 空氣越冷，密度越高，這意味著更多的氧氣進入氣缸，發動機獲得額外的馬力。 例如，如果僅將進入的空氣冷卻 10 度，電機的功率就會提高約 3%。
但即使您採用傳統的空氣中冷器（空氣通過散熱器管），當它到達發動機時，其溫度也會下降約 50 度。 但如果車內安裝了水式中冷器，那麼一些改裝可以將發動機進氣系統中的空氣溫度降低多達70度。 功率增加了 21%。
但這個元素只會在渦輪增壓發動機中體現出來。 首先，自然吸氣發動機很難通過擴大的進氣系統泵送空氣。 其次，在短進氣系統中，空氣沒有時間加熱，就像渦輪機的情況一樣。 由於這些原因，在此類電機中安裝中間冷卻器是沒有意義的。
可以去掉嗎？
如果中冷器以某種方式乾擾車主，則可以拆除該系統。 但這只有在汽車之前沒有配備過該系統的情況下才有意義。 即使汽車已經升級，中冷器的缺失也會立即變得引人注目。 當安裝中冷器導致發動機功率增加15-20%時，缺少該部件將立即變得明顯。
可以刪除該項目嗎？
但除了降低內燃機的功率外，在某些情況下，拆除中冷器甚至會導致發動機故障。 如果該系統是電機設計的一部分並且包含在工廠設備中，則可能會發生這種情況。
在渦輪增壓內燃機上，您不應拆下中間冷卻器（再次強調：如果它是工廠設備），因為它提供了發動機充分運行所需的額外冷卻。 由於臨界溫度，其部件可能會發生故障。
自行安裝的選擇標準
如果有必要在汽車中安裝中冷器（與工廠中冷器不同的修改，或者通常作為發動機的新系統），則該系統必須符合以下參數：
- 足夠的換熱面積。 如您所知，空氣由於散熱器中發生的熱交換過程而被冷卻（相同的過程也發生在發動機冷卻系統的散熱器中）。 散熱器的面積越大，其效率越高。 這是物理學，沒有辦法擺脫它。 因此，購買小型散熱器是沒有意義的 - 它無法顯著增加馬力。 但即使是非常大的部件也可能無法安裝在引擎蓋下。
- 系統管道的橫截面。 您不應該使用細線（其中空氣較少，因此會冷卻得更多），因為在這種情況下渦輪機將承受額外的負載。 空氣必須在系統中自由流動。
- 換熱器的結構。 一些駕車者認為熱交換器壁較厚的散熱器會更有效。 事實上，系統只會變得更重。 傳熱效率與壁厚成反比：壁厚越大，效率越低。
- 公路形狀。 系統中的彎曲越平滑，渦輪機就越容易將空氣推向電機。 因此，應優先選擇錐形管，並且噴嘴的彎曲半徑應盡可能大。
- 緊密度。 完全消除系統中循環空氣的損失或洩漏非常重要。 為此，系統的所有管道必須盡可能緊固。 對於水式中間冷卻器尤其如此（這樣系統中的冷卻劑就不會滲出）。
安裝新的中冷器
如果汽車已經配備了中冷器，則可以通過安裝更俱生產力的改裝來修改系統。 正如我們前面討論的，選擇時需要考慮管子的形狀、散熱器的面積以及熱交換器的壁厚。
要更換該零件，您還需要購買其他管道，因為長的管道會在彎曲處斷裂，從而導致進入氣缸的空氣流通不良。 要更換中冷器，只需拆下舊散熱器，然後安裝一個帶有合適管道的新散熱器即可。
運行特點及故障主要原因
大多數工廠中冷器都能長期正常工作。 儘管如此，它們仍然需要定期維護。 例如，在對系統進行例行檢查時，可以檢測到以下故障之一：
- 線路減壓。 當系統壓力太大時就會發生這種情況。 在這種情況下，要么管道可能破裂，要么冷卻劑將在連接處開始洩漏（適用於水式中冷器）。 這種故障可能表現為由於進入氣缸的空氣冷卻不足而導致發動機功率下降。 如果發生破裂，必須更換新的管道，並且最好將不良連接處夾緊。
- 風道腔內被油污污染。 由於渦輪潤滑充足，始終有少量潤滑油進入中冷器。 如果可用的發動機開始每萬公里消耗超過一升的機油，則有必要檢查渦輪是否消耗過多的機油。
- 散熱器損壞。 機械損壞最常見於安裝在發動機艙下部的中冷器（大多數安裝在主冷卻散熱器下方）。
- 散熱器翅片堵塞。 由於大量空氣不斷通過熱交換器，其板上會出現污垢。 這種情況尤其經常發生在冬季或春季，此時大量沙子和化學物質落在位於前保險槓下方的散熱器上，道路上灑滿了散熱器。
自己動手修理中冷器
要修理中冷器，必須將其拆卸。 此過程的微妙之處取決於設備的類型及其位置。 但不管怎樣，在冷發動機上需要拆下中冷器，並且必須關閉點火系統。
要修理中冷器，您可能需要：
- 熱交換器的外部或內部清潔。 已開發出多種化學品來執行此過程。 根據清潔劑的類型和散熱器設計的複雜性，清潔過程可能需要幾個小時。 如果熱交換器很髒，則將其放入裝有清潔劑的容器中幾個小時。
- 消除裂紋。 如果中冷器是水冷器，而其散熱器是鋁製的，那麼建議更換新的。 如果使用其他材料，可以使用焊接。 重要的是，補片的材料必須與製造熱交換器本身的金屬相匹配。
要解決大多數中冷器問題，無需聯繫昂貴的服務中心。 如果您有焊接散熱器的經驗，那麼即使是熱交換器的機械損壞也可以自行消除。 您可以在旅途中檢查中冷器的修復情況。 如果汽車恢復了以前的動力，那麼電機的空氣冷卻就有效了。
使用中冷器的優點和缺點
使用中冷器的主要優點是增加渦輪增壓發動機的功率，而不會因調整錯誤而產生不良後果。 同時，馬力的增加並不會伴隨著更多燃油的消耗。
在某些情況下，可以觀察到功率增加高達 20%。 如果檢查汽車是否符合環保標準，那麼安裝中冷器後這個數字將盡可能高。
但儘管有其優點，中冷器也有幾個顯著的缺點：
- 進氣道的增加（如果該系統不是標准設備的一部分）總是會導致對進入發動機的空氣產生阻力。 在這種情況下，標準渦輪機將需要克服這一障礙才能達到所需的升壓水平。
- 如果中冷器不是發電廠設計的一部分，則需要額外的空間來安裝它。 大多數情況下，這個地方位於前保險槓下方，這並不總是美觀。
- 當在前保險槓下方安裝散熱器時，這個附加元件很容易損壞，因為它成為汽車的最低點。 石頭、泥土、灰塵、草等。 確實會令車主頭疼。
- 如果中冷器安裝在擋泥板區域，則需要在引擎蓋上切出槽以容納額外的進氣口。
主題視頻
以下是空氣中冷器操作的簡短視頻概述：
問題與解答：
柴油機中冷器有什麼用？ 與汽油發動機一樣，柴油機中中冷器的功能是冷卻進入氣缸的空氣。 這允許更多的空氣進入。
中冷器散熱器如何工作？ 這種散熱器的工作原理與內燃機冷卻散熱器的工作原理相同。 電機吸入的空氣僅在中冷器內部通過。
中冷器能增加多少功率？ 這取決於電機的特性。 在某些情況下，內燃機的功率增加高達 20%。 在柴油發動機中，散熱器安裝在壓縮機和進氣歧管之間。
Ч如果中冷器堵塞會發生什麼？ 如果它使渦輪增壓器冷卻，就會影響增壓器的工作，從而導致其故障。 當使用中間冷卻器來冷卻空氣時，堵塞的散熱器將導致流通不良。
