汽车中冷器设计简介
柴油机中冷概念
柴油机中冷概念康明斯柴油机的系列产品.有常规增压机,用T表示,如:6BT,即为B系列(缸径102MM),涡轮增压柴油机.还有增压中冷机,用TA表示,如:6BTA,即为B系列涡轮增压并中冷.中冷器的主要作用就是降低增压后的空气温度,提高进气密度.有水中冷器和空气中冷器两种.中冷器主要是涡轮增压发动机使用。
串联在涡轮增压器和进气歧管之间，通常安装在水箱前方，为进入发动机的新鲜空气散热。
由于空气通过涡轮增压器被加压，因此空气温度会升高。
空气温度越高密度越小，因此会影响进气效率。
使用中冷器可以有效的降低进气温度。
中冷器是柴油机的一种配套机件。
中冷器一般只有在安装了涡轮增压的车才能看到。
因为中冷器实际上是涡轮增压的配套件，其作用在于提高发动机的换气效率。
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。
你说的应该是带涡轮的柴油机。
中冷是装在涡轮之后的。
因为使用涡轮后进气温度会提高，一是空气被压缩温度升高，二是排气温度的影响。
中冷起到冷却进气的作用中冷器一般只有在安装了涡轮增压的车才能看到。
因为中冷器实际上是涡轮增压的配套件，其作用在于提高发动机的换气效率。
涡轮增压的发动机为何会比普通发动机拥有更大的动力，其中原因之一就是其换气的效率比一般发动机的自然进气更高。
当空气进入涡轮增压后其温度会大副升高，密度也相应变小，而中冷器正是起到冷却空气的作用，高温空气经过中冷器的冷却，再进入发动机中。
如果缺少中冷器而让增压后的高温空气直接进入发动机，则会因空气温度过高导致发动机损坏甚至死火的现象。
【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。
汽车用中冷器(1)
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。
中冷系统设计
--含90度弯管的中冷系统，容易在软管连接的地方脱落，因此应将与之 连接的硬管固定在发动机上。同时两端应设置带360度卷边，防止胶管 脱落。最小卷边半径为2.5mm。
五、中冷器散热能力的计算：
在设计环境温度下满足IMTD（进气歧管处空气温度相对环境温度
的温升）要求时需要中冷器散出的热量：
中冷器散热量CAC（Btu/min）=0.241Btu/lb·℉×进气流量（lb/min）
× （TCOH-IMTS）
式中：TCOH—当环境温度高于77 ℉（25℃）时，增压器出气口的空气
4
--硬管一般推荐使用镀铝钢管，而不推荐使用铝管（由于我国的镀铝工 艺控制水平较差，钢管渗铝工艺控制较好，故我们的硬管均采用渗铝钢 管。渗铝钢管热膨胀系数介于镀铝钢管和铝管之间）。因为从增压器出 来的气体温度一般高于150℃，铝管在这个温度下强度会降低很多，容易 被卡箍压变形。另外，铝管的热膨胀系数远远大于不锈钢卡箍，受热后 会在铝管和不锈钢卡箍之间产生很大的应力，会损坏卡箍或铝管。也可 以用不锈钢管或内外都有粉未镀层的钢管代替镀铝钢管。但由于不锈钢 管不易成型，为了实现有效连接，往往管路是由若干钢管焊接而成。由 于焊接过程会破坏保护层，同时焊渣处理不彻底会脱落造成增压器损坏， 故尽量少用焊接管。 --由于渗铝钢管相对不锈钢材质的卡箍热膨胀系数要大一些，故系统卡 箍应采用带轴向加力弹簧，具有扭力保持特性的T型卡箍。设计时应注意 钢带硬度、弹簧旋向、固定螺母的自锁性能及弹簧端部防松等要求。 --系统软管采用带加强层、在安装空间许可条件下尽量设置带波纹伸缩 型、外部带加强线的硅树脂软管。带外部加强线的波纹伸缩软管可有效 控制软管的膨胀，防止脱落，同时在高压环境下保持柔性。
YN490ZLQ汽车散热器、中冷器（冷却系统）的设计计算
YN490ZLQ发动机，其额定功率为60KW/3200rpm。
现用《传热学》对其中冷器的散热性能进行简单的理论计算。
由于缺乏台架试验的有关数据，在这里则用类比的方法确定。
即：假设发动机的进气量与其功率成正比。
一、发动机的参数⑴进气量6BTAA：Ne=210hp，⊿M =0.305kg/sCY4102BZLQ：Ne=82hp，⊿M =0.119kg/s⑵中冷器的参数进气温度t1a=110℃出气温度t2a=45℃环境温度t0=27℃热空气流速u=25km/h⑶冷却空气进风速度va=12m/s二、中冷器结构选择散热管：见图一截面宽×长=6.5×38，7孔，管数27散热管平壁厚0.5～0.6散热带：见图二波高×波距×波数×带宽=8.95×5×80×38散热带根数:28中冷器结构初步设计如下：芯部尺寸：芯高×芯宽×芯厚= H×B×N =400×425×38 三、简单计算⑴单根散热管通流面积a=153.3mm2所有散热管通流面积A=27a=4139.1 mm2单根管内流体浸润周长l=180.56mm所有管内流体浸润周长L=27l=4875.12mm当量直径de=4×a/l=3.396mm⑵所有散热管内表面积FL=2.023 m2所有散热管外表面积FW=0.935m2散热带表面积F带=3.474 m2中冷器冷空气侧散热面积FΣ=FW+F带=4.409 m2四、散热管内放热系数的计算⑴中冷器的散热量QnQn=Cpa×⊿T×⊿M定性温度T=(t1a+t2a)/2=100℃Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃⊿M——单位时间内的质量流量，⊿M =0.119kg/s ⊿T——中冷器进出气口温差，⊿T= t1a-t2a=65℃ρa——空气密度，1.060kg/m3γ——运动粘度，18.97×10-6 m2/sPr——普朗特数，Pr=0.696λ——空气导热系数，λ=2.90×10-2w/(m×℃) 得: Qn=7.77kW⑵热空气在散热管中的流速v⊿M=⊿V×ρa⊿V——体积流量，⊿V=0.112m3/s⊿V= A×vA——散热管通流面积A=4139.1 mm2V=27.06m/s⑶散热管内的雷诺数ReRe= V×de/γde——当量直径，de=3.396mmRe=4844⑷散热管内放热系数αg努谢尔数Nu=0.023×Re0.8×Pr0.3Nu=18.31Nu=αg×de/λ得: αg=156.36 w/(m2×℃)五、散热管外放热系数的计算⑴散热管外出风温度t aˊ①芯子总成的净面比ζζ=0.551②冷空气的体积流量⊿Vˊ⊿Vˊ=ζ×H×B×va=1.124m3/s③冷空气质量流量⊿Mˊ取定性温度为环境温度,t=t0=27℃Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃⊿Mˊ——单位时间内的质量流量，kg/s⊿Tˊ——冷空气进出气温差，⊿Tˊ= t aˊ-t0ρa——空气密度，1.165kg/m3Pr——普朗特数，0.701得：⊿Mˊ=⊿Vˊ×ρa=1.310 kg/s④Qn=Cpa×⊿Tˊ×⊿Mˊ得: ⊿Tˊ=6℃得：t aˊ=33℃反馈，取定性温度为t=（t0+ t aˊ）/2 =30℃查表得：Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃ρa——空气密度，1.165kg/m3得：⊿Mˊ=⊿Vˊ×ρa=1.310kg/sQn=Cpa×⊿Tˊ×⊿Mˊ得: ⊿Tˊ=6℃得：t aˊ=33℃得：η=（33-33）×2/(33+33)=0%所以，可以用环境温度近似地作为定性温度，此时空气的一些参数如下：Cpa——定压比热，1.005kj/kg℃ρa——空气密度，1.165kg/m3γ——运动粘度，16×10-6m2/sPr——普朗特数，Pr=0.701λ——空气导热系数，λ=2.67×10-2w/(m×℃)⑵冷空气外掠管的雷诺数ReRe= V×de`/γde——当量直径，de`=11.41mmV——空气流速，V=12m/sRe=6838⑷散热管外的放热系数αw努谢尔数Nu=C×Re n查《传热学》[3]表7-6得：C=0.424，n=0.588Nu=0.424×Re0.588Nu=87.02Nu=αw×de`/λ得:αw=203.63 w/(m2×℃)⑸散热带的效率ηη=th(mh)/(mh)散热带的参数m=(2×αw/λ×δ)0.5δ为散热带厚度，δ=0.135×10-3mλ为散热带的传热系数，假设散热管和散热带之间焊接良好。
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的冷却设备，它的作用是将进气冷却到更低的温度，以提高发动机的效率和性能。
中冷器工作原理涉及到热力学和流体力学的知识，下面将详细介绍中冷器的工作原理。
首先，我们需要了解中冷器的位置和作用。
中冷器通常安装在发动机进气管路上，位于进气歧管和涡轮增压器之间。
它的作用是将从涡轮增压器出口出来的高温高压空气冷却到更低的温度，然后再送入发动机燃烧室。
通过降低进气温度，中冷器可以增加进气密度，提高燃烧效率，从而提高发动机的功率和扭矩输出。
中冷器的工作原理主要涉及到两个过程：压缩和冷却。
首先是压缩过程。
当高温高压空气从涡轮增压器出口进入中冷器时，它会经历一个压缩过程。
由于高速旋转的涡轮增压器会使空气温度上升，因此进入中冷器的空气温度较高。
在中冷器内部，空气会经过一系列的管道和散热片，通过这些散热片，空气的温度会逐渐下降。
接下来是冷却过程。
在中冷器内部，空气会与散热片表面接触，通过传热的方式将热量散发到散热片上。
同时，中冷器外部会通过空气流动来带走散热片上的热量，从而使空气温度进一步下降。
最终，冷却后的空气会进入发动机燃烧室，从而实现了中冷器的冷却作用。
中冷器的工作原理还涉及到流体力学的知识。
在中冷器内部，空气流动会产生一定的阻力，这会影响空气的流动速度和压力。
因此，中冷器的设计需要考虑流体的流动特性，以确保空气能够充分冷却并保持流动的稳定性。
除了压缩和冷却过程，中冷器的工作原理还与发动机的控制系统密切相关。
发动机控制单元（ECU）会监测进气温度和压力，并根据实际工况调整中冷器的工作状态，以保证发动机的性能和经济性。
总之，中冷器的工作原理涉及到压缩、冷却和流体力学等多个方面的知识。
通过合理的设计和控制，中冷器可以有效地降低进气温度，提高发动机的效率和性能。
这对于提高汽车动力性能、降低排放和节能减排具有重要意义。
关于载货汽车中冷器的设计分析
关于载货汽车中冷器的设计分析摘要：柴油机中冷器实际上是一种热交换器。
在载货汽车中，发动机的中冷却器起到降温作用，与此同时增加空气密度，提高发动机的进气压力，发动机的进气流量得以改善。
当热负载增大时，采用中冷器能有效提高发动机的工作效率，达到最大限度节约能源，降低废气排放。
本文对柴油机的中冷却器进行优化设计，能够更加全面利用该装置的优点，实现载货汽车柴油机性能的而进一步提高和优化。
关键词：载货汽车中冷器设计结构1中冷器的作用与工作原理1.1中冷器的作用自从进入新世纪以来，世界各国纷纷出台相关法律提高民众的环境保护意识。
在工业上，除对发动机的动力特性进行研究以外，对其环境保护也有新需求。
采用中冷却器能有效改善发动机的启动性能，与此同时还可以有效减少一氧化碳和NOx的排放量。
结果表明：在柴油机中，后入气流的温度对其性能起决定性作用，提高排气压力可以提高输出功率，对中冷器的结构进行优化设计可以降低废气的排放量。
1.2中冷器的工作原理在载货汽车正处于运行状态的时候，利用中冷器可以将不同流体进行热交换，而不会产生任何接触。
更准确地说，是空气首先进入到增压系统里面，然后再通过中冷器进行冷却，从而提高引擎的充气效果。
中冷器是柴油机的重要部件，其内部设计与气流的流动情况与压缩空气的传热有关，这两种影响因素对发动机的工作造成直接影响，从而对发动机的动力特性和废气排放具有重要影响。
中冷器的功能主要有两个。
第一点，当气体通过增压器的时候，随着压力的增大，其内部温度也随之升高。
这会对引擎内部的空气流通产生一定的干扰。
利用中冷器的降温效果，可以降低气体温度，提高气体浓度，发动机气缸里面的气体容量也会相对增加，从而发动机的性能以及运行效率也会有所改善。
第二，在没有通过中冷器进行降温的情况下，经过加压的气体则会直接流入到汽缸里面，降低引擎的推力作用，冲量系数就会变得比较低。
同时，这些高温低密度的气体也会增加引擎的温度，甚至会引起引擎爆燃等问题，从而造成引擎超温，降低热效率。
汽车发动机散热器和中冷器设计平台开发
汽车发动机散热器和中冷器设计平台开发随着现代汽车技术的不断发展，越来越多的新技术被应用于车辆制造中，其中最重要的一项技术就是发动机散热器和中冷器的设计平台。
这项技术的目的是在发动机工作时，有效的降低发动机的温度，以增强其性能和可靠性。
本文将介绍汽车发动机散热器和中冷器设计平台开发的相关内容。
发动机散热器是用来协助发动机降温的装置，通常分为两种：空气散热器和水散热器。
空气散热器是利用风力在发动机周围产生气流，通过周围自然的空气把发动机的热量散发出去的方式。
而水散热器则是通过水循环流动的方式，不断将发动机热量带走并进行散热的方式。
散热器的设计和安装位置都会直接影响到汽车发动机的热量散发。
因此，在汽车发动机散热器设计平台开发中，散热器面积和受风性能、水管路的流量和尺寸、水泵选型和参数等都需要通过模拟优化的方式进行验证。
另外，对于涡轮增压发动机来说，中冷器是一种非常重要的降温装置。
中冷器可以把压缩气体冷却，从而降低其温度，使其更容易进入发动机，从而提高发动机的功率和效率。
中冷器的工作原理是利用传导性和对流性，通过管道和散热器使高温的压缩气体流过中冷器的内部，与中冷器接触的空气通过散热的方式将气体冷却。
在汽车发动机中，中冷器的尺寸、气体的流量和温度、管道布局等因素都会直接影响其散热效果。
因此，在汽车发动机中，中冷器的设计平台开发中，需要进行热力学分析、流体力学模拟、结构优化等多个方面的工作。
在汽车发动机散热器和中冷器设计平台开发中，计算机辅助工程（CAE）技术得到了广泛应用。
通过多物理场仿真软件，可以进行强大的热力学、流体力学、结构力学等全方位模拟分析，从而为设计提供数据支持。
同时，还可以进行基于虚拟样机和设计平台的多目标优化算法，通过多因素数据分析和比较，可迅速确定最优方案。
总而言之，汽车发动机散热器和中冷器设计平台是现代汽车技术不可缺少的组成部分，在提高汽车性能和可靠性方面起着重要作用。
在未来，随着CAE技术的不断发展和优化，汽车发动机散热器和中冷器设计平台的性能和效果将会不断得到提高，为汽车制造业的发展带来更加广阔的前景。