中冷器

中冷器一般只有在安裝了渦輪增壓的車(chē)才能看到。因?yàn)橹欣淦鲗?shí)際上是渦輪增壓的配套件，其作用在于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的換氣效率。對(duì)于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，中冷器是增壓系統(tǒng)的重要組成部件。無(wú)論是機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)還是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，都需要在增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管之間安裝中冷器，由于這個(gè)散熱器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和增壓器之間，所以又稱(chēng)作中間冷卻器，簡(jiǎn)稱(chēng)中冷器。

　　中冷器的作用

　　渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)為何會(huì)比普通發(fā)動(dòng)機(jī)擁有更大的動(dòng)力，其中原因之一就是其換氣的效率比一般發(fā)動(dòng)機(jī)的自然進(jìn)氣更高。當(dāng)空氣進(jìn)入渦輪增壓后其溫度會(huì)大幅升高，密度也相應(yīng)變高，而中冷器正是起到冷卻空氣的作用，高溫空氣經(jīng)過(guò)中冷器的冷卻，再進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中。如果缺少中冷器而讓增壓后的高溫空氣直接進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，則會(huì)因空氣溫度過(guò)高導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞甚至死火的現(xiàn)象。

　　由于發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣的溫度非常高，通過(guò)增壓器的熱傳導(dǎo)會(huì)提高進(jìn)氣的溫度。而且，空氣在被壓縮的過(guò)程中密度會(huì)升高，這必然也會(huì)導(dǎo)致空氣溫度的升高，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率。如果想要進(jìn)一步提高充氣效率，就要降低進(jìn)氣溫度。有數(shù)據(jù)表明，在相同的空燃比條件下，增壓空氣的溫度每下降10 ℃，發(fā)動(dòng)機(jī)功率就能提高3%～5%。

　　如果未經(jīng)冷卻的增壓空氣進(jìn)入燃燒室，除了會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率外，還很容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒溫度過(guò)高，造成爆震等故障，而且會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的NOx的含量，造成空氣污染。為了解決增壓后的空氣升溫造成的不利影響，因此需要加裝中冷器來(lái)降低進(jìn)氣溫度。

　　中冷器的分類(lèi)

　　中冷器一般由鋁合金材料制成。按照冷卻介質(zhì)的不同，常見(jiàn)的中冷器可以分為風(fēng)冷式和水冷式2種。

　　中冷器的維護(hù)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(fā)動(dòng)機(jī)前方，靠吸風(fēng)風(fēng)扇和汽車(chē)行駛的通面風(fēng)進(jìn)行冷卻，中冷器若冷卻不良將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足、油耗增加，因此，應(yīng)定期對(duì)中冷器進(jìn)行檢查與維護(hù)，主要內(nèi)容是：

　　外部清潔(就車(chē)清洗法)

　　由于中冷器安裝在最前方，中冷器散熱片通道常被樹(shù)葉、油泥(轉(zhuǎn)向油罐內(nèi)溢出的液壓油)等堵塞，使中冷器散熱受阻，因此應(yīng)定期對(duì)該處清洗。清洗的方法是用壓力不太高的水槍以垂 直于中冷器平面的角度，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(nèi)部清洗、檢查(拆檢清洗法)

　　中冷器內(nèi)部管道常附有油泥、膠質(zhì)等臟物，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(jìn)行維護(hù)和清洗。一般每年或發(fā)動(dòng)機(jī)大修、焊修水箱的同時(shí)，應(yīng)對(duì)中冷器內(nèi)部進(jìn)行清洗并進(jìn)行檢查。

　　清洗方法：將含2%純堿的水溶液(溫度應(yīng)在70—80℃)加入中冷器內(nèi)，注滿，等待15分鐘，看中冷器有無(wú)滲漏水處。如有應(yīng)對(duì)其進(jìn)行拆檢，焊修(同修水箱一樣);如沒(méi)有滲漏水，前后晃動(dòng)，反復(fù)數(shù)次，將洗液倒出，再充入干凈的含2%純堿的水溶液進(jìn)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，亦可用堿水進(jìn)行清洗，方法是：將油污處浸泡于堿液中，用毛刷清除，直到干凈為止。清洗完后，用壓縮空氣將中冷器內(nèi)的水吹干或自然涼干或在安裝中冷器時(shí)先不接中冷器與發(fā)動(dòng)機(jī)連接管，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，待中冷器出氣口無(wú)水分時(shí)，再接上發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管。若發(fā)現(xiàn)中冷器芯內(nèi)嚴(yán)重臟污，應(yīng)仔細(xì)檢查空濾器及進(jìn)氣各管路何處有漏洞，并排除故障。

　　渦輪增壓器最大的問(wèn)題就在于吸取新鮮空氣的進(jìn)氣口與高溫的排氣之間距離很近，而且吸進(jìn)來(lái)的新鮮空氣被壓縮后溫度也會(huì)升高很多，所以就算是沒(méi)有排氣高溫影響的機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)也需要通過(guò)中冷器來(lái)冷卻進(jìn)氣。空氣被壓縮溫度會(huì)升高，最簡(jiǎn)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(huì)知道空氣壓縮積攢的熱量有多么可怕。另外我們通過(guò)化學(xué)以及物理知識(shí)可以知道，溫度越低的空氣內(nèi)的氧氣含量越高，也許有人會(huì)問(wèn)：這個(gè)有什么關(guān)系?要知道，燃料燃燒需要的就是空氣里的氧氣，氧氣越多才能讓更多的燃料燃燒，從而爆發(fā)出更多的動(dòng)力。想要了解更多的朋友可以參考下《吸氣系統(tǒng)》內(nèi)的相關(guān)介紹。中冷器就是一個(gè)高效的散熱器，主要作用就是在新鮮空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)之前對(duì)其進(jìn)行冷卻。你可以設(shè)想一下，中冷器位于散熱水箱之前，所以可以直接受到迎面吹來(lái)的冷空氣的沖擊，而且還要位于空氣濾清器、渦輪增壓器或者是機(jī)械增壓器的后面。實(shí)際的情況也確實(shí)是這樣，大部分車(chē)子裝備的都是位于散熱水箱前的中冷器，而且冷卻效果確實(shí)比一些頂置布局的中冷器好，但是，這樣多多少少都會(huì)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(shí)升級(jí)散熱水箱來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)溫度。

　　工作原理

　　使用設(shè)計(jì)良好的中冷器可以額外多獲得5%-10%的動(dòng)力。

　　也有一些車(chē)子使用頂置中冷器，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋上的開(kāi)孔來(lái)獲得冷卻空氣，所以在車(chē)子起步之前，中冷器只會(huì)受到一些從發(fā)動(dòng)機(jī)艙吹來(lái)的熱風(fēng)的吹拂，雖然散熱效率受到了影響，不過(guò)因?yàn)檫M(jìn)氣溫度在這樣的情況下會(huì)升高，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗會(huì)下降不少，這樣也間接降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，但是對(duì)于功率強(qiáng)勁的增壓車(chē)來(lái)說(shuō)，過(guò)大的動(dòng)力導(dǎo)致的起步不穩(wěn)反而會(huì)在這種情況下緩解，Subaru斯巴魯的Impreza車(chē)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(yōu)勢(shì)還在于可以有效的縮短壓縮氣體到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)的行程