汽车用中冷器(1)
汽车空-空中冷器技术条件
汽车空-空中冷器技术条件汽车空-空中冷器技术条件1 范围本标准规定了空-空中冷器的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存以及质量保证。
本标准适用于本公司设计开发的汽车所装用的空-空中冷器总成(以下简称“中冷器”)。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 191—2000 包装储运图示标志GB/T 2828.1—2003 计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T 3190—1996 变形铝及铝合金化学成分GB/T 3194—1998 铝及铝合金板、带材的尺寸允许偏差GB/T 3614—1999 铝合金箔GB/T 3880—1997 铝及铝合金轧制板材GB/T 4437.1—2000 铝及铝合金热挤压管第一部分:无缝园管YS/T 69—1993 钎接用铝合金板材Q/XX B102 车辆产品零部件追溯性标识规定3 技术要求3.1 中冷器应按经规定程序批准的图样和技术文件进行制造。
3.2 材料要求中冷器所用的相应材料,应分别满足GB 3880、YS/T 69、GB 4437.1、GB 3614、GB 3194、GB 3190的要求。
3.3 外观表面质量及尺寸3.3.1 铝合金板材的表面质量a) 板材表面不允许有裂纹、裂边、腐蚀、穿通气孔、硝盐痕,不允许有扩散斑点;b) 板材表面允许有轻微的压划痕等缺陷,但缺陷深度不得超过板材厚度的允许偏差,并应保证最小厚度。
3.3.2 钎接用铝合金板材的表面质量a) 板材表面不允许有裂纹、腐蚀、穿通气孔;b) 板材表面允许有轻微的压划痕。
3.3.3 铝合金管的表面质量a) 管材表面应光滑,不允许有裂纹;b) 管材表面的缺陷深度不得超过管材内、外径的允许偏差范围,并应保证管材的最小尺寸。
增压器中冷器工作原理
增压器中冷器工作原理咱今儿个就来聊聊增压器中冷器这玩意儿。
你可别小瞧了它,这小宝贝在汽车的世界里那可是起着大作用呢!咱先说说这增压器中冷器到底是干啥的。
你想啊,汽车就像一头奔跑的野兽,发动机就是它的心脏。
而增压器呢,就像是给心脏加了一把劲儿,让它更有力量。
可这力量大了,温度也高啊,就跟人跑步跑热了似的。
这时候,中冷器就登场啦!它就像是给热得发烫的发动机降降温的小空调。
要是没有它,发动机可就容易“上火”啦!你说这中冷器重要不重要?那这中冷器是咋工作的呢?其实啊,它的原理就像咱夏天吃冰棍儿降温一样。
发动机排出的热空气经过增压器后,就像刚从烤箱里拿出来的面包,烫得不行。
这时候,中冷器就把这热空气给“冰镇”一下。
它里面有很多小通道,热空气从这些通道里流过的时候,就会被周围的冷空气给冷却下来。
这就好比热面包放在凉水里泡一泡,温度马上就降下来了。
这么一降温,空气的密度就变大了,就像压缩饼干一样,更紧实了。
这样进入发动机的空气就更多了,发动机就能更有力地工作啦!你可能会问啦,为啥要让空气密度变大呢?嘿,这你就不懂了吧!空气就像汽车的粮食,密度大的空气就相当于更有营养的粮食。
发动机吃了这样的粮食,才能跑得更快、更有劲。
要是空气稀稀拉拉的,就像没吃饱饭的人,哪有力气干活呀?再打个比方,中冷器就像是汽车的“凉茶”。
发动机在高速运转的时候,就像人在大热天里干活,容易上火。
这时候,中冷器就给发动机来一碗“凉茶”,让它降降温,消消火。
这样,发动机就能健健康康地工作,不会出毛病。
而且啊,中冷器的安装位置也很有讲究呢。
它一般都安装在发动机的前面或者旁边,这样可以更好地接触到冷空气。
就像咱夏天把电扇放在窗户旁边,吹进来的风更凉快。
要是把中冷器装在一个热烘烘的地方,那可就起不到降温的作用啦!总之啊,增压器中冷器这东西虽然看起来不起眼,但是作用可大着呢!它就像汽车的小卫士,默默地守护着发动机,让汽车跑得更稳、更快。
所以啊,咱平时可得好好保养它,别让它出毛病。
【汽车行业类】汽车中冷器的作用
(汽车行业)汽车中冷器的作用汽车中冷器的作用中冷器的作用是降低发动机的进气温度。
壹般由铝合金材料制成。
按照冷却介质的不同,常见的中冷器能够分为风冷式和水冷式2种。
(1)风冷式利用外界空气对通过中冷器的空气进行冷却。
优点是整个冷却系统的组成部件少,结构比水冷式中冷器相对简单。
缺点是冷却效率比水冷式中冷器低,壹般需要较长的连接管路,空气通过阻力较大。
风冷式中冷器因其结构简单和制造成本低而得到了广泛应用,大部分涡轮增压发动机使用的都是风冷式中冷器,例如华泰特拉卡TCI越野车和壹汽-大众宝来1.8T轿车搭载的发动机都使用了风冷式中冷器。
(2)水冷式利用循环冷却水对通过中冷器的空气进行冷却。
优点是冷却效率较高,而且安装位置比较灵活,无需使用很长的连接管路,使得整个进气管路更加顺畅。
缺点是需要1个和发动机冷却系统相对独立的循环水系统和之配合,因此整个系统的组成部件较多,制造成本较高,而且结构复杂。
水冷式中冷器的应用比较少,壹般用在发动机中置或后置的车辆上,以及大排量发动机上,例如奔驰S400CDI轿车和奥迪A8TDI轿车搭载的发动机都使用了水冷式中冷器。
中冷器是用来冷却经增压器出来的增压空气的,空气在经过增压器后,压力增加,温度升高,通过中冷器冷却可降低增压空气温度,从而提高空气密度,提高充气效率,以达到提升柴油机功率和降低排放的目的。
中冷器:是增压系统的壹部分。
当空气被高比例压缩后会产很高的生热量,从而使空气膨胀密度降低,而同时也会使发动机温度过高造成损坏。
为了得到更高的容积效率,需要在注入汽缸之前对高温空气进行冷却。
这就需要加装壹个散热器,原理类似于水箱散热器,将高温高压空气分散到许多细小的管道里,而管道外有常温空气高速流过,从而达到降温目的(能够将气体温度从150摄氏度降到50摄氏度左右)。
由于这个散热器位于发动机和涡轮增压器之间,所以又称作中央冷却器,简称中冷器。
发动机直接排出的废气温度通常高达8、9百度,会造成涡轮本体、进气温度升高,加之压缩空气时做功,增压压缩进气缸的气体就有可能过热而造成汽油预燃而发生爆震,影响动力输出;同时,高温也是引擎的隐形杀手。
发动机冷却系统的功能及类型
发动机冷却系统的功能及类型
发动机冷却系统的主要功能是保持发动机运转过程中的温度稳定。
冷却系统通过将热量从发动机中转移出去,防止发动机过热,从而保护发动机组件的正常工作。
发动机冷却系统主要有以下几种类型:
1. 水冷系统:水冷系统通过循环流动的冷却液(通常为水)来吸收发动机产生的热量,并通过散热器将其释放到外界。
这种系统具有较高的冷却效率和稳定性,广泛应用于现代汽车。
2. 气冷系统:气冷系统通过直接将冷却空气引入发动机附近,利用空气的流动来散热。
这种系统结构简单,不需要冷却液,但在高负载工况下冷却效果较差,因此常用于较小的发动机或特殊用途的发动机。
3. 涡轮增压冷却系统:涡轮增压系统中的涡轮增压器会产生较高的温度,需要通过冷却系统来降低其温度,以保持其正常运转。
这种系统通常通过在压气机进气端或中冷器位置引入冷却液进行冷却。
4. 机械风扇冷却系统:机械风扇冷却系统主要用于低速或停车状态下的冷却。
通过发动机带动的风扇产生强制对流,帮助散热器更好地散热。
以上是常见的发动机冷却系统类型,不同类型的冷却系统在不同的工况下可以提供适宜的冷却效果,确保发动机的正常工作。
中冷器材料选择与强度匹配
6、空空中冷器主要技术要求
随着排放法规的升级,中冷器的进气温度与压力越来越高
排放标准 欧Ⅱ 进气压力(bar)1.5 进气温度(℃)140165 欧Ⅲ 2.2 190220 欧Ⅳ-1 2.4 200230 欧Ⅳ-2 欧Ⅴ 2.7 3.5 225-260 250280 欧Ⅵ 4.0 300340
1、空空中冷器材料具有耐高温蠕变的能力。铝合金温度200 ℃时的蠕变应力 仅为100℃时的50%左右,由于应力的作用,铝合金晶界错位加剧,发生晶界 和晶内滑移,并很快出现断裂。 2、受限于车辆的设计,空空中冷器设计要以最小的体积获取最大的表面积以 期获得最大的换热性能,采用高换热性能的内翅片复合管件是实现中冷器高换 热性能的重要技术途径之一。
2、排放标准与中冷器进气温度 缸内燃烧温度与氮氧化物排放量
燃烧温度与NOx数量
通过增压器技术,缩小发动机排量,可使经济性提高 20%以上,有效 降低汽车油耗和CO2排放。
4、中冷器的作用
中冷可降低进气温度,解决因增压比提高后进气温度
偏高,高温气体降低缸内混合气体密度而影响燃油燃 烧,以及进气温度偏高后而引起的进气温度与燃烧温 度的差减小,燃率输出、提高燃油经济性、降 低排放污染物的同时,保持发动机的使用性能与寿命
7、空空中冷器主要技术要求
由于进气温度高,铝合金材料易发生高温蠕变;由于冷却深度
大,中冷器冷凝水增加等原因,单级铝合金空空中冷器并不能 满足使用要求,因此通常采用水空中冷+空空中冷的两级中冷方 案,或者水空中冷+中空空中冷+后空空中冷等三级中冷的方案。 好的中冷器设计就是要以最小的内、外部阻力,获得最大的换 热性能;内、外部阻力与散热性能相匹配非常重要,虽然因为 不同工况的匹配方式不一样,很难在各个工况都能够很好的阻 力匹配,但必须在综合考虑,特别是大负荷时的阻力匹配。 除了冷却能力,还要考虑冷却的效率; 中冷器总是在高温和高压下工作,冷却深度大,压力脉动大, 压力冲击大,内部应力大,对材料与结构的强度要求高,因此 强度匹配非常重要,以避免提前失效。 气室破坏:铝合金温度200 ℃时的蠕变应力仅为100℃时的 50%左右,由于应力的作用,铝合金晶界错位加剧,发生晶界 和晶内滑移,并很快出现断裂。
汽车中冷器工作原理
汽车中冷器工作原理
汽车中冷器是一种用于调节车内温度的设备,它的工作原理基于热泵效应。
下面将详细介绍汽车中冷器的工作原理。
汽车中冷器主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个主要部分组成。
首先,压缩机是汽车中冷器的核心部件。
它通过电动机驱动,将低温低压的制冷剂气体吸入,并通过压缩使其温度和压力升高,从而变为高温高压的制冷剂气体。
接下来,高温高压的制冷剂气体进入冷凝器。
在冷凝器中,制冷剂气体与冷却风或循环水接触,散发出大量的热量。
这样,制冷剂气体温度和压力就会降低,逐渐转化为高压液体。
然后,高压液体制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器。
在蒸发器中,高压液体制冷剂迅速减压,形成低温低压的制冷剂液体和蒸发气体。
制冷剂液体吸收车内空气中的热量,逐渐蒸发转化为蒸发气体,从而使车内温度下降。
最后,蒸发器中的制冷剂蒸汽被压缩机再次吸入,循环往复,从而实现整个制冷循环。
总结来说,汽车中冷器的工作原理是通过压缩机将制冷剂气体压缩成高温高压气体,将其通过冷凝器散发热量,转变为高压液体,然后经过膨胀阀降压成低温低压液体,进入蒸发器,吸
收车内热量并转化为蒸发气体。
最后制冷剂蒸汽再被压缩机吸入,循环反复,实现车内温度的调节。
发动机中冷器工作原理
发动机中冷器工作原理发动机中冷器(Intercooler)是一种用于增压器(涡轮或机械增压器)后端的附件装置,旨在降低增压气体的温度,以提高发动机性能和效率。
其工作原理是通过将增压器产生的高温压缩空气冷却至较低温度,使其更加稠密,从而增加每个循环中的空气进入气缸的质量,提高燃烧效率。
发动机中冷器通常是由一系列管道和散热器组成。
当高温、高压气体从增压器流出时,它们通过冷却管道进入中冷器。
在中冷器内部,气体通过与散热器内部的冷却媒介接触,热量被传递到媒介中。
冷却媒介通常是冷却液或空气。
在中冷器内部,气体在一系列散热器片之间进行导热,从而使气体迅速冷却。
散热器片通常由铝或铝合金制成,具有很强的导热性能和大量的表面积,以促进热量的传递。
冷却媒介在与气体的接触过程中吸收热量,并将其带走,从而使气体的温度降低。
冷却媒介在经过散热器后,通过冷却系统(例如水泵、散热器等)进一步降温。
然后,冷却媒介重新进入发动机,继续接触并冷却高温的增压气体。
下面是发动机中冷器的主要工作原理:1.密度增加:冷却高温气体可以显著提高气体的密度。
在增压器中,气体被压缩到更高的压力,但也升高了温度,这可能导致气体变得稀薄。
通过中冷器的冷却,气体的温度降低,使其更加密集,进入气缸的每个燃烧循环中的氧气质量增加,提高了燃烧效率。
2.防止爆震:高温气体进入气缸时,可能会导致爆震问题。
通过冷却气体,中冷器降低了气体的温度,减少了爆震的风险。
3.提高寿命:高温气体会对发动机内部零部件(如气缸套、活塞等)造成损害。
通过降低气体温度,中冷器可以减少发动机零部件的磨损和故障,从而提高发动机的寿命。
发动机中冷器是提高发动机性能和效率的重要装置。
它可以降低气体温度,提高气体密度,防止爆震,并减少发动机零部件的磨损。
通过增加每个燃烧循环中的有效氧气质量,中冷器可以提高燃烧效率,提高发动机的功率输出和燃油经济性。
然而,也需要注意的是,中冷器可能会增加发动机的复杂性和重量,并可能对涡轮增压系统的响应时间产生一定影响。
空空中冷器在乘用车上的布置分析
空空中冷器在乘用车上的布置分析龚**(***********,)吉利汽车研究院有限公司【摘要】通过空空中冷器(以下简称中冷器)在乘用车上不同的布置方式,分析中冷器在不同车型上布置的优劣以及各种布置形式对空空中冷器的性能影响,从而获得性能最优化、对其它散热元器件影响最小、成本最低的中冷器。
【关键词】空空中冷器乘用车布置性能The Layout Analysis Of Air-to-air Cooler In The Passenger CarsGong GengbiaoZhejiang Geely Automobile Institute Co. Ltd.[Abstract]Through the air-to-air cooler (hereinafter referred to intercooler) in the arrangement of passenger cars in different ways, the analysis of intercooler layout in different models the advantages and disadvantages, as well as a variety of arrangements in the form of air-to-air cooler performance impact in order to obtain optimal performance, the smallest impact to other cooling components, lowest cost intercooler.[Keywords] Air-to-air Cooler;Passenger Car;Layout;Performance1引言由于柴油机优良的动力性和经济性,目前,原来以汽油机动力为主的乘用车有明显的柴油化趋势,并且为了满足排放要求,绝大多数采用了涡轮增压中冷技术。
中冷器工作原理
中冷器工作原理
中冷器是一种常见的制冷设备,它的工作原理是利用制冷剂的循环往复运动来吸收和释放热量,从而实现降低物体温度的目的。
具体工作原理如下:
1. 压缩:中冷器中的制冷剂首先通过压缩机被压缩成高压气体。
在这个过程中,制冷剂的温度和压力会同时升高。
2. 冷却:高压制冷剂进入中冷器的冷凝器部分,在这里,制冷剂会通过与外界接触的金属管道进行热交换。
外界空气或者水会帮助制冷剂散发热量,使其温度降低。
3. 膨胀:冷却后的制冷剂成为低温高压液体,随后通过膨胀阀进入蒸发器。
膨胀阀起到了限制流量的作用,使制冷剂的压力迅速降低并进一步降低其温度。
4. 蒸发:制冷剂在蒸发器中接触到要冷却的物体,以吸收其热量。
在这个过程中,制冷剂由液体转化为气体状态,并将热量带走。
同样,外界空气或水帮助吸收剩余热量,从而维持制冷剂低温状态。
5. 回流:制冷剂的循环过程重新开始。
它会经过吸气管道返回到压缩机,再次被压缩成高压气体,并重新开始制冷循环。
通过不断的循环往复,中冷器能不断吸收和释放热量,以达到控制物体温度的目的。
同时,中冷器的设计和操作可以根据具体需求进行调整,使其适用于各种不同的场景和制冷需求。
中冷器技术简介
♦按冷却介质的不同,中冷器可分为空对空中冷器和水对空中冷器。
空对空中冷器常与水箱串联或并联的形式装配在一起,用风扇及迎面风对经过蜗轮增压的空气进行冷却;水空中冷器常与发动机体装配在一起,利用发动机的冷却液对经对经过蜗轮增压的空气进行冷却。
♦由于受冷却液温度的限制,水空中冷后的增压空气很难达到较低的进气温度(如80℃以下);其次,由冷却液带走的这部分热量,实际上还要通过水箱散发到大气中,无形之中增加了冷却系统水散热器的负担,而且从传热过程来看它是二次传热,整体的传热效率较低;再者,由于在水空中冷系统中,冷却液参与了中冷循环,容易因为中冷器泄漏导致冷却液进入气缸而出现水锤事故。
因此车用中冷器越来越多地采用空空中冷器。
中冷器的分类中冷器分类管带式中冷器板翅式中冷器叠片式中冷器中冷器的分类叠片式中冷器组合式中冷器管壳式中冷器管片式中冷器内置紊流片式管带式中冷器分解图板翅式中冷器分解图中冷器的内部结构内置紊流片式中冷器与板翅式中冷器的共同特点是中冷器的热侧通道内装有内部散热带(俗称紊流片),它大大加强了中冷器的热侧散热面积,并可强制使增压热空气由层流变成紊流,从而大大提高中冷器的散热能力。
空空中冷器在汽车上的布置空空中冷器系统图中冷器的工作系统原理图增压热空气从涡轮增压器流经中冷器的冷却管,把热量传给冷却管和附着在管子上散热带,外面的冷空气(或水)流过冷却管和附着在管子上散热带时,带走上面的热量。
热量就这样通过管子和散热带把热空气的热量传给外面的冷空气,把增压热空气的温度降下来。
中冷器的作用❑增加比功率,提高发动机马力。
冷却增压后被提高的进气温度,增高单位体积的氧气含量,提高空燃比,使燃料燃烧更充分,从而达到提高发动机功率的目的。
据大量资料,在给定的压力下,增压空气温度每下降10℃,发动机功率约提高3%~5%;或者在相同的功率下,燃料消耗减少1.5%,,可使最高燃烧温度和整个循环的平均温度下降3℃❑降低发动机热负荷和机械负荷,提高发动机寿命。
中冷器工作原理
中冷器工作原理
中冷器是一种用于汽车发动机增压系统的重要部件,它的主要作用是降低增压
空气的温度,提高进气密度,从而增加发动机的输出功率。
那么,中冷器是如何工作的呢?接下来,我们将详细介绍中冷器的工作原理。
首先,中冷器工作的基本原理是利用空气冷却的方式,将增压空气的温度降低。
当增压器将空气压缩后,空气的温度也随之升高。
而高温的压缩空气会降低其密度,从而影响发动机的燃烧效率。
因此,中冷器的作用就显得尤为重要。
其次,当增压空气通过增压器后,会进入中冷器的冷却管道。
在冷却管道内,
增压空气会与中冷器中流动的冷却介质进行热交换,从而使增压空气的温度得到降低。
冷却介质通常采用水或者空气,通过循环系统来实现对增压空气的冷却作用。
随后,经过中冷器冷却后的增压空气将进入发动机的进气道。
由于温度降低,
增压空气的密度增加,使得进入发动机燃烧室的空气更加充分,燃烧效率也随之提高。
这样一来,发动机就能够获得更多的氧气,从而实现更充分的燃烧,提高功率输出。
最后,需要指出的是,中冷器的工作原理是基于热力学的基本规律。
通过降低
增压空气的温度,中冷器有效地提高了发动机的进气密度,从而提高了发动机的输出功率。
这种工作原理不仅适用于汽车发动机,也同样适用于航空发动机等领域。
综上所述,中冷器通过降低增压空气的温度,提高了进气密度,从而增加了发
动机的输出功率。
它的工作原理基于热力学的基本规律,通过冷却介质对增压空气进行热交换,实现了对增压空气温度的降低。
因此,中冷器在汽车发动机增压系统中扮演着至关重要的角色,对发动机的性能提升起着关键作用。
汽车散热器与中冷器性能测试系统和方法
AUTO PARTS | 汽车零部件汽车散热器与中冷器性能测试系统和方法张冰 李承国 王超山东厚丰汽车散热器有限公司 山东省泰安市 271000摘 要: 汽车发动机需要冷却系统散热来保持其在正常的工作温度,汽车散热器和中冷器散热性能的水平直接影响发动机燃烧充分性,决定了燃油消耗排放指数和,严重影响发动机的使用寿命。
因此,散热器和中冷器散热性能平衡至关重要。
如何模拟汽车发动机实际工作状态对散热器和中冷器进行准确的性能测试是汽车散热器和中冷器研究的重要内容。
本文通过对散热器和中冷器性能测试系统结构、原理和测试方法的研究介绍,形成了散热器与中冷器独立和组合测试的测试系统以及测试方案,测试结果在行业台架测试现有水平下最接近于整车状态,处于行业领先水平。
关键词:散热器 中冷器 性能 系统1 引言1.1 汽车散热器和中冷器换热原理汽车散热器换热途径为:发动机燃烧产生的热量通过发动机缸套传递给缸套里面的防冻液,高温防冻液通过冷却系统水泵和管路循环传递给散热器,散热器把防冻液的热量通过芯体传递给空气,换热处于热平衡状态,通过热平衡保持发动机在需求的温度下持续工作。
汽车中冷器换热途径为:通过增压器增压后的高温压缩空气通过冷却系统管路循环传递给中冷器,中冷器把高温压缩空气的热量通过芯体传递给空气,换热处于热平衡状态,保持发动机在需求的温度下持续工作。
1.2 汽车散热器和中冷器行业散热性能测试背景当前涉及汽车散热器、中冷器的国家级标准有:《汽车、拖拉机散热器风筒试验方法《JB/T 2293-1978》》(第一机械工业部部标准)、《中冷器中国兵器工业总公司部标准-装甲车辆柴油机中冷器规范《WJ 2429-1997》》。
两标准中关于散热器、中冷器的性能试验是独立完成的。
目前国标中还没出现将散热器、中冷器组合试验的试验装置和试验方法,散热器、中冷器等汽车零部件组成的冷却模块组合试验是急需突破和研究的方向。
专利号CN 104458280 A提出了一种关于汽车散热器、中冷器等冷却模块组合试验的实验装置及实验方法,专利中包含一台水平轴连续吸气式风洞实验装置,风洞由两个锥形筒对接后焊接而成,两个锥形筒大小相同,外形是两端小中间大的锥形体,实验中模拟装车状态在风洞过渡段自左至右依次是散热器、中冷器组成的冷却模块;散热器单体装配有进、出水管,尽可能的保留实际装车状态;中冷器单体装配有进、出气管,亦尽可能的保留实际装车状态;进、出水管和进、出气管处安置温度、压力传感器,实时监测Car Radiator and Intercooler Performance Test System and MethodZhang Bing,Li Chengguo,Wang ChaoAbstract: A utomobile engines need cooling system heat to keep it at normal operating temperature. The level of heat dissipation performance of automobile radiators and intercoolers directly affects the adequacy of engine combustion, determines the fuel consumption and emission index, and seriously affects the service life of the engine. Therefore, the balance between the heat dissipation and the heat dissipation performance of the intercooler is very important. How to simulate the actual working state of automobile engine to carry out accurate performance test of radiator and intercooler is an important content of the research of automobile radiator and intercooler. Through the research and introduction of the structure, principle and test method of the radiator and intercooler performance test system, this paper has formed a test system and test plan for the independent and combined test of the radiator and intercooler. The test results are tested on the industry bench. The level is closest to the state of the whole vehicle, and it is at the leading level in the industry.Key words: r adiator, intercooler, performance, system实验进程中的温度和压力变化。
汽车空-空中冷器技术条件
汽车空-空中冷器技术条件汽车空-空中冷器技术条件1范围本标准规定了空-空中冷器的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存以及质量保证。
本标准适用于本公司设计开发的汽车所装用的空-空中冷器总成(以下简称“中冷器”)。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 191—2000包装储运图示标志GB/T 2828.1—2003计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T 3190—1996变形铝及铝合金化学成分GB/T 3194—1998铝及铝合金板、带材的尺寸允许偏差GB/T 3614—1999铝合金箔GB/T XXX及铝合金轧制板材GB/T 4437.1—2000铝及铝合金热挤压管第一部分:无缝园管YS/T 69—1993钎接用铝合金板材Q/XX B102车辆产品零部件追溯性标识规定3技术要求3.1中冷器应按经规定程序批准的图样和技术文件进行制造。
3.2材料要求中冷器所用的相应材料,应分别满足GB 3880、YS/T 69、GB 4437.1、GB 3614、GB 3194、GB 3190的要求。
3.3外观表面质量及尺寸3.3.1铝合金板材的表面质量a)板材表面不允许有裂纹、裂边、腐蚀、穿通气孔、硝盐痕,不允许有扩散斑点;b)板材表面答应有轻微的压划痕等缺陷,但缺陷深度不得跨越板材厚度的答应偏差,并应保证最小厚度。
13.3.2钎接用铝合金板材的表面质量a)板材表面不答应有裂纹、腐蚀、穿通气孔;b)板材表面允许有轻微的压划痕。
3.3.3铝合金管的表面质量a)管材表面应光滑,不允许有裂纹;b)管材表面的缺陷深度不得超过管材内、外径的允许偏差范围,并应保证管材的最小尺寸。
汽车空空中冷器的设计
汽车空空中冷器的设计李锐;罗宏锦;莫梦婷【摘要】随着匹配涡轮增压发动机的汽车越来越多,为了降低涡轮增压后进气温度高带来的负面影响,中冷器成为基本配置,主要介绍了常用空空中冷器开发过程中的一些设计要点,推出了一种中冷器性能计算方法.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】5页(P72-75,84)【关键词】涡轮增压;中冷器;设计;换热【作者】李锐;罗宏锦;莫梦婷【作者单位】上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州545007【正文语种】中文【中图分类】U464.135汽车涡轮增压器的涡轮机是通过发动机排气驱动的,发动机排温接近八九百度,热传递到增压器侧,进气温度随之升高,且增压器压缩空气,也会导致进气温度升高。
进气温度过高会导致发动机爆震,从而产生增压效果降低、发动机寿命短等负面影响,因此增加中冷器对于涡轮增压发动机非常必要。
1 中冷器分类中冷器按冷却介质分为水冷中冷器和空空中冷器[1]。
水冷中冷器通常集成在进气歧管上,利用散热器的冷却液对歧管内气体进行冷却,热效率低,冷却后的温度很难满足发动机要求,但响应时间快。
空空中冷器通常与散热器一起布置在整车前端,利用车子运行时的气流对增压空气进行冷却,热效率较高,但由于中冷管路的容积延缓了响应时间。
目前车用中冷器多采用空空式中冷器,原理图见图1。
图1 增压发动机空空中冷器原理图2 中冷器常见布置型式汽车增压发动机空空中冷器有以下几种常见的布置型式。
2.1 前置式前置式中冷器一般横置在前蒙皮内侧,位于散热器冷凝器之前偏下位置。
这种布置方式因其位于车体最前端,利用整车迎面风进行散热,冷却性能好、维修也方便。
2.2 集成式集成式中冷器布置在冷凝器与散热器之间,三器集成一体。
该布置迎风面积大,冷却性能较好。
但增加了系统冷侧的风阻,需额外加大散热器或风扇功率,且中冷器压降较大。
中冷器内部结构
中冷器内部结构中冷器是一种用于汽车、空调等设备中的散热器,主要功能是将热量从冷却介质(如水或空气)传递给周围环境,以降低温度并保持设备的正常运行。
中冷器的内部结构设计与其功能密切相关,下面将从材料选择、管道布局和风道设计三个方面来介绍中冷器的内部结构。
中冷器的材料选择对其散热性能和耐久性起着重要作用。
常见的中冷器材料包括铝合金、铜和塑料等。
铝合金具有优异的导热性能和轻质化特点,能够快速将热量传递给冷却介质,同时重量较轻,便于安装和维护。
铜具有较高的热导率和抗腐蚀性能,适用于高温和腐蚀环境下的中冷器。
塑料材料则具有良好的绝缘性能和耐腐蚀性能,常用于低温环境中的中冷器。
中冷器的管道布局对其传热效果起着重要影响。
一般来说,中冷器的内部采用多道管道,以增加散热面积和热量传递效率。
管道间的间距和直径的选择需要综合考虑冷却介质的流速和散热要求。
较小的间距和直径可以增加管道的表面积,提高散热效果,但也会增加流阻和压降。
因此,在实际设计中需要在散热效果和压力损失之间进行权衡,以达到最佳的性能和能耗平衡。
中冷器的风道设计对其散热效果起着关键作用。
风道是将冷却介质和周围环境之间的热量传递的通道,其设计需要考虑气流的均匀分布和冷却效果。
一般来说,风道采用多层叠加的结构,以增加气流的接触面积和热量传递效率。
同时,风道的尺寸和角度的选择需要考虑空气流动的速度和方向,以确保冷却介质能够充分接触到周围环境,实现高效的散热效果。
中冷器的内部结构设计涉及材料选择、管道布局和风道设计等多个方面。
合理的内部结构设计可以提高中冷器的散热性能和耐久性,保证设备的正常运行。
未来,随着材料和工艺的不断发展,中冷器的内部结构设计也将不断优化,以满足不同领域对高效、节能和环保的需求。
中冷器设计标准
中冷器设计标准一、冷却效率中冷器的冷却效率是其最重要的性能指标之一。
冷却效率的高低直接影响到发动机的性能和燃油经济性。
在设计过程中,应考虑采用高效的冷却元件和优化冷却气流通道,以实现更高的冷却效率。
二、空气动力学性能中冷器作为汽车前端的重要部件,其空气动力学性能对整车的空气动力性能有着重要的影响。
应优化中冷器的形状和结构,降低风阻系数,提高空气流动性,从而提高整车的燃油经济性和动力性能。
三、热传导性能中冷器需要有效地将发动机的热量传导到冷却系统中,因此,其热传导性能也是非常重要的。
应选择高效的导热材料和设计合理的导热结构,以实现更高的热传导性能。
四、耐腐蚀性中冷器在恶劣的环境下工作,需要具有较好的耐腐蚀性。
应采用耐腐蚀的材料和表面处理工艺,如不锈钢材料和高耐腐蚀涂层等,以提高中冷器的使用寿命和可靠性。
五、结构强度中冷器的结构强度对于其正常工作和安全性至关重要。
应设计合理的结构形式和加强筋等结构措施,以保证中冷器在各种工况下的稳定性和可靠性。
六、轻量化设计轻量化是现代汽车设计的重要趋势,应优化中冷器的结构和材料,降低其重量,从而提高整车的燃油经济性和动力性能。
例如,可以采用铝合金材料、优化结构设计等措施来实现轻量化设计。
七、成本考虑中冷器的成本也是设计中需要考虑的重要因素之一。
应选择性价比高的材料和制造工艺,以降低中冷器的制造成本,同时保持其性能和质量。
八、安装和维修便利性中冷器的安装和维修便利性也是设计过程中需要考虑的因素之一。
应设计合理的安装接口和维修保养方案,以方便用户安装和维护保养。
例如,可以设计简易的安装结构和易更换的零部件等措施来提高安装和维修便利性。
中冷器的作用
中冷器的作用中冷器是一种重要的热交换装置,广泛应用于各种领域,例如空调系统、汽车发动机、制冷设备等。
它的作用是通过将高温流体冷却,以实现热能的传递和控制。
本文将探讨中冷器的作用及其在各个领域中的应用。
首先,中冷器在空调系统中起到了关键作用。
在空调系统中,压缩机将制冷剂压缩并提高其温度,然后通过中冷器将制冷剂的温度降低至合适的水平。
中冷器使得制冷剂在进入蒸发器之前能够达到更低的温度,从而提高了空调系统的效率和性能。
此外,中冷器还可以减少空调系统在运行过程中产生的噪音和振动,提高整个系统的稳定性。
其次,中冷器在汽车发动机中的应用也非常重要。
在汽车发动机中,高温的燃烧产生的热量需要及时散发出去,以保持发动机的正常运行。
中冷器通过将发动机冷却剂与进气冷却剂进行热交换,有效地降低了进气温度,提高了汽车发动机的效率和性能。
此外,中冷器还可以减少发动机在高速运转时产生的热损失,延长发动机的使用寿命。
此外,中冷器还广泛应用于制冷设备中。
制冷设备是指对物体进行冷却或降温的装置,如冰箱、冷柜等。
中冷器在制冷设备中的作用是通过将制冷剂与冷却目标进行热交换,从而降低冷藏室或冷冻室的温度。
中冷器能够快速降低制冷设备内部的温度,以保持食品的新鲜度和品质。
同时,中冷器还可以减少制冷设备的能耗,提高能源利用效率。
除了以上几个领域,中冷器还在许多其他应用中发挥着重要作用。
例如,在航空航天领域,中冷器用于冷却航空发动机和液体助推火箭的燃烧室,提高其工作效率和推力。
在工业生产中,中冷器被广泛应用于各种工艺过程中的热能传递和控制。
此外,中冷器还可以用于太阳能发电系统、高压电网电力传输系统等领域。
总之,中冷器是一种重要的热交换装置,其作用是通过将高温流体冷却,以实现热能的传递和控制。
它在空调系统、汽车发动机、制冷设备以及其他多个领域中都发挥着至关重要的作用。
中冷器的应用使得各种设备的效率得到提高,能耗得到降低,从而为人们的生活提供了更便利和舒适的环境。
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汽车用中冷器
来源:《汽车与驾驶维修》
对于增压发动机来说,中冷器是增压系统的重要组成部件。
无论是机械增压发动机还是涡轮增压发动机,都需要在增压器与发动机进气歧管之间安装中冷器。
下面以涡轮增压发动机为例,对中冷器进行简要介绍。
中冷器的作用
中冷器的作用是降低发动机的进气温度。
那么为什么要降低进气温度呢?
(1)发动机排出的废气的温度非常高,通过增压器的热传导会提高进气的温度。
而且,空气在被压缩的过程中密度会升高,这必然也会导致空气温度的升高,从而影响发动机的充气效率。
如果想要进一步提高充气效率,就要降低进气温度。
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%。
(2)如果未经冷却的增压空气进入燃烧室,除了会影响发动机的充气效率外,还很容易导致发动机燃烧温度过高,造成爆震等故障,而且会增加发动机废气中的NOx的含量,造成空气污染。
为了解决增压后的空气升温造成的不利影响,因此需要加装中冷器来降低进气温度。
中冷器的分类
中冷器一般由铝合金材料制成。
按照冷却介质的不同,常见的中冷器可以分为风冷式和水冷式两种。
(1)风冷式(图1) 利用外界空气对通过中冷器的空气进行冷却。
优点是整个冷却系统的组成部件少,结构比水冷式中冷器相对简单。
缺点是冷却效率比水冷式中冷器低,一般需要较长的连接管路,空气通过阻力较大。
图2 散热芯体
图1 风冷式中冷器
风冷式中冷器主要由两部分组成,即散热芯体和两端的气室,散热芯体(图2)主要由流通管和散热片(图3)组成。
流通管的功能是分割压缩空气并为压缩空气提供一个流通管路,两端与气室相连,因此压缩空气不会出现泄漏的问题。
流通管的形状常见的有长方形、椭圆形以及长锥形3种。
由于流通管的形状不同,中冷器对压缩空气的阻力和冷却效率也不同。
许多中冷器为了提高冷却效率,会在流通管内壁上设置凸起,以增加压缩空气与流通管内壁的接触面积,但是这样
会产生较大的气流阻力。
散热片位于上下两层流通管之间,并紧
密地与流通管靠在一起,其功能是为流经流
通管的压缩空气散热。
当外界较低温度的空
气流经散热片时,就能将热量带走,从而达
到冷却压缩空气的目的。
多个流通管和散热片组合在一起,并多
层重叠,就构成了中冷器的散热芯体。
另外,
为了使来自增压器的压缩空气,在进入中冷
器的芯体之前有缓冲和蓄压的空间,且在流
出芯体之后能提高空气流速,通常在芯体的
两侧安装有气室。
气室的外形与漏斗相似,
其端部还会设置圆形进出口,以方便连接进
气管路。
图3 流通管和散热片 风冷式中冷器因其结构简单和制造成本
低而得到了广泛应用,大部分涡轮增压发动机使用的都是风冷式中冷器,例如华泰特拉卡TCI越野车和一汽-大众宝来1.8T轿车搭载的发动机都使用了风冷式中冷器。
(2)水冷式中冷器(图4) 利用
循环冷却水对通过中冷器的空气进行冷
却。
优点是冷却效率较高,而且安装位置
比较灵活,无需使用很长的连接管路,使
得整个进气管路更加顺畅。
缺点是需要1
个与发动机冷却系统相对独立的循环水
系统与之配合,因此整个系统的组成部件
较多,制造成本较高,而且结构复杂。
水冷式中冷器主要由两部分组成,即
散热芯体和中冷器壳体,散热芯体主要由
流通管和散热片组成。
与风冷式中冷器不
同的是,水冷式中冷器的散热芯体完全包
裹在中冷器壳体的内部,中冷器壳体上 图4 水冷式中冷器 连接有循环水管,冷却水在水泵的作用下
不断循环,将流通管内的压缩空气冷却。
冷却液将压缩空气冷却后温度会升高,因此需要一个独立的散热器 图5)为冷却水降温。
水冷式中冷器的应用比较少,一般用在发动机中置或后置的车辆上,以及大排量发动机上,例如奔驰S400 CDI轿车和奥迪A8 TDI轿车搭载的发动机都使用了水冷式中冷器。
图5 独立散热器
中冷器的选择
对于普通用户来说,当中冷器因为碰撞等原因损坏需要更换时,只要更换与原车相同的配件即可。
但是对于希望将原装涡轮增压系统进行改装以提升发动机动力的用户来说,中冷器的选择和安装就有很多需要注意的地方。
下面以风冷式中冷器为例,简要介绍这方面的知识。
(1)一般来说,中冷器可以分为原厂交换型和大容量改装型。
原厂交换型中冷器的规格和原厂中冷器相差不大,差异只在于内部流通管和散热片的结构不同,适合原厂未改装的车辆或改装幅度不大的情况。
对于大容量改装型中冷器,除了加大散热面积,还要兼顾进气的压力损失情况,但是一般需要重新匹配连接管路和紧固套件。
(2)在了解了中冷器的结构之后,我们应该清楚,中冷器是利用众多的流通管来分割压缩空气,然后通过外界的空气流通来达到冷却的目的。
因此想要提高中冷器的散热效率,只要通过增加流通管的长度和散热片的面积等方式就可以达到目的。
但实际情况并不是这么简单,因为散热管越长的中冷器,就越容易产生进气压力损耗的问题。
虽然大容量的中冷器有更好的冷却效果,但是因为压缩空气在中冷器内流动时间和流动阻力的增加,会产生更严重的空气压力损失,从而导致更严重的涡轮增压时滞现象。
尤其是当小型涡轮增压器匹配了大容量中冷器时,涡轮增压时滞现象会更严重。
(3)中冷器的冷却效率和空气压力损失主要取决于中冷器散热芯体中的流通管和散热片,因此一个高性能的中冷器应该具备以下特点。
①流通管 使用管径较粗但管壁很薄的结构。
较粗的管径可以降低空气流通的阻力,很薄的管壁可以有效地提高散热能力。
②散热片 为了提高中冷器的热交换效率,就需要增加散热片接触到外界空气的面积。
为了达到这个目的,散热片被设计成各种形状,其中以波浪形或百叶窗形的散热片最为常见。
中冷器的安装
(1)安装位置 常见的安装位置有前置式、上置式以及侧置式3种。
①前置式中冷器(图6),一般安装在前保险杆内侧,即冷凝器的前面偏下。
在风冷式中冷器中,前置式中冷器的散热效果最好。
②上置式中冷器(图7),一般安装在发动机上部,即进气歧管附近,发动机舱盖上开有进风口,以利于中冷器的冷却。
因为距离进气歧管很近,所以对涡轮增压时滞性的控制相对较好。
③侧置式中冷器(图8),一般安装在前保险杠的左内侧或右内侧,因此对车身空间的占用比较小。
图6 前置式中冷器
图7 上置式中冷器
图8 侧置式中冷器
(2)连接管路 中冷器的连接管路与涡轮增压系统的整体搭配,也是安装中冷器时应该注意的要点。
①连接管路的长度应尽量短,还应尽可能采取直线连接,从而减少管路的弯曲和拐点,以提高空气流动的顺畅性。
②中冷器出口连接管路的直径应该比入口连接管路直径大,因为较大的出口管径能使中冷器两端气室内的压缩空气以较快的速度流动。
③连接管路中的橡胶管应尽量采用3或5层包覆的矽橡胶制品,这种橡胶管的延展性非常好,而且在高温、高压的环境中也不会硬化。
连接管之间应采用宽型不锈钢卡箍固定,从而避免漏气的问题产生。
中冷器的维护
(1)外部清洁 前置或侧置的风冷式中冷器的散热片通常会被树叶或油泥(例如涡轮增压器机油)等杂物堵塞,使中冷器散热受阻,因此应定期进行外部清洗。
注意不要使用压力过高的水枪清洗,以免散热片变形。
(2)内部清洗 经过长时间使用后,中冷器内部管道通常会附着油泥或胶质等脏物,这不仅会使空气流通管变窄,而且会使热交换能力下降。
因此,中冷器需要定期进行内部清洗和维护。
如果发现中冷器内部脏污严重,应仔细检查空气滤清器和各进气管路是否有泄漏的部位。
注意在内部清洗后,应让中冷器内部干燥后再连接管路。
(感谢芬兰outokumpu公司提供支持)。