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中冷器交迭散热鳍片散热效果好

时间:2018-12-27      来源:http://www.jlshrq.net

  就像玩游戏的时候喜欢搜罗好的硬件设备更换或者干脆重新配置一样,为了更好的游戏或者使用体验,使用者也可以说是爱好者都会想方设法去选择更好的配件以达到更好的一个使用体验。那汽车对于中冷器有什么样的要求,又是怎么进行安装升级的呢?

  中冷器的安装目的,主要是为降低进气温度,或许读者会问:为何需要降低进气温度?这就得提到涡轮增压的原理。涡轮增压的工作原理,简单说是利用引擎排废气来冲击排气叶片,然后带动另一侧进气叶片,强制压缩空气并送往燃烧室中,由于排废气的温度通常都高达8、9百度,连带使涡轮本体同样处于极高温的状态,如此便会提高流过进气涡轮端空气的温度,加上压缩过的空气同样也会产生热度(因为压缩过的空气分子距离变小,会相互挤压、磨擦产生热能现象),如果这股高温气体未经冷却就进入汽缸中,很容易导致引擎燃烧温度过高,接着就会使汽油预燃发生爆震,让引擎温度更加上升,同时压缩空气的体积也会因热膨胀而大幅降低含氧量,如此一来便会降低增压效益,自然无法产生该有的动力输出。另外,高温也是引擎的隐形杀手,若不设法降低运转温度,一旦遇到天气较热的环境,或是长时间操驾的情况下,很容易增加引擎故障机率,因此才需加装中冷器来降低进气温度。知道中冷器的功能后,接着我们来探讨它的构造及散热原理为何。

中冷器

  中冷器主要是由两个部分所组成。第一部分名称为Tube,也就是图中第一层,其功能在于提供一个信道,容纳压缩空气使之流过,因此Tube必须是密闭空间,如此压缩空气才不至于发生泄漏压力的问题,且Tube的外形还分成四方形、椭圆形与长锥形三种,其差别在于风阻与冷却效率间的取舍。第二部分名称为Fin,也就是俗称的鳍片,通常位于上下两层Tube间,并紧密的与Tube相黏在一起,其功能在于散热,因为当压缩热空气流经Tube时,会将热量经由Tube的外壁传达到鳍片上,此时若有外界温度较低的空气流经鳍片时,就能顺便将热量带走,达到冷却进气温度的目的。经由上述两部分不断重叠一起,直到10~20层的结构物,则称为Core,这部分就是所谓的中冷器主体。另外,为了使来自涡轮的压缩气体在进入Core前,能有缓冲及蓄压的空间,及出Core后能提升空气流速,通常都会在Core两侧,再装上名为Tank的零件,其外型像漏斗状一般,其上还会设置圆形进出口,以方便连接硅胶管,而中冷器就是经由上述四个部分所组成。至于中冷器散热的原理就如同刚才提到的一般,是利用众多的横向Tube分割压缩空气,然后来自车头的外界直向冷风,再经过与Tube相连的散热鳍片,就可达到冷却压缩空气的目的,使进气温度较为接近外界温度,因此若要增加中冷器的散热效率,只要加大其面积及厚度,以增加Tube数量、长度和散热鳍片等,就可达到此目的。但有这么容易吗?其实不然,因为愈长、面积愈大中冷器,就愈容易产生进气压力耗损的问题,而这也是本单元主要探讨的问题之一。为何会产生压力损失

  一个强调性能化的中冷器,除要有良好的散热能力外,压力损失的减低亦必须考量进去,不过抑制压损与提升冷却效率,在技巧上是完全相反的,譬如一个体积大小相同的中冷器,倘若完全以散热为出发点来设计,里面的Tube就需做得更细且增加鳍片数量,如此就会增加空气阻力;但如果就维持压力层面来着手,又得加粗Tube及减少鳍片,相形之下热交换的效能便较差,所以中冷器的改装绝不如我们想象中的简单。因此要兼顾冷却效率与维持压力的方法,大部分会从Tube与鳍片两部分来着手。

  鳍片的长度由中冷器的宽度决定,在散热功能里起着重要的作用。提高热交换的功率就需要增加他接触空气的面积,各种各样样式的鳍片有着不一样的效果体现。高速行驶中,就需要对引擎进行散热处理。


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