為什麼有些車非要在引擎蓋上開一個洞?

2020-11-27 易車網

近幾年，渦輪增壓發動機如瘟疫般地在汽車圈蔓延，一個叫中冷器的玩意也開始漸漸地曝光在大家面前。中冷器是個啥玩意？為什麼渦輪增壓發動機都需要它？

中冷器、水箱和冷凝器傻傻分不清？

水箱散熱器是水冷發動機散熱迴路的一部分，可以吸收缸內的熱量，其目的就是降低發動機的溫度。

中冷器一般位於水箱之前，作用是降低發動機的進氣溫度，可分為水冷和中冷式。我們都知道，發動機做功之後排出的廢氣溫度非常高，在增壓器內會通過熱傳遞提高進氣溫度；而且，空氣在被壓縮之後密度會升高，這就會導致空氣溫度升高，從而影響發動機的進氣效率。

冷凝器實際上是空調系統的部件，它是使高溫製冷劑蒸汽液化的熱交換機，能將管道中的熱量很快地傳到管道附近的空氣中，大部分汽車都是將它設計在水箱前方。

空冷與水冷

中冷器讓空氣降溫有兩種方法。一種是通過車輛行駛的時候迎面衝進來的冷風進行降溫，還有一種就是水冷。

風冷的原理和我們家裡的冰箱、空調等散熱器一樣，讓空氣通過一根根管道，增加管道和周圍空氣的接觸面積，然後通過周圍的空氣將其降溫。汽車在起步之前，風冷中冷器只會收到一些發動機吹過來的熱風，這樣雖然提高了進氣溫度，但對於冷啟動的發動機來說，可以更快達到工作溫度。斯巴魯翼豹Impreza就是最典型的例子，它使用的是頂置中冷器，這種布局還有一個好處就是有效地縮短壓縮氣體到達發動機的過程。

水冷和風冷則相反，就是將一個冷卻器放進進氣管道裡，讓增壓後的熱空氣流過，而冷卻器裡有冷卻水不斷地流動，從而帶走增壓空氣的熱量。

渦輪遲滯嚴重但不得不用

理論上，中冷器越大，氣流在裡面停留的時間就越長，冷卻效率也越高。但中冷器的存在就好比增大了進氣道的容積，壓縮空氣進來之後壓力就會被降低，這後果就是導致渦輪遲滯變得更加嚴重，就算是機械增壓也會使發動機響應稍微變慢。

儘管中冷器會使渦輪遲滯更嚴重，可是又不得不裝。因此，讓工程師最頭痛的是兼顧冷卻效率和維持壓力的問題。

目前比較靠譜的做法就是通過縮短管道的長度以及降低管道的阻力，去對兩個問題進行妥協，所以我們看到的中冷器都是緊貼著發動機。

師爺總結

增壓後的空氣每上升10℃，發動機效率就會降低3%~5%，而設計良好的中冷器可以把發動機的動力提升5%~10%。實際上，就算是小排量發動機，中冷器對熱效率提升所帶來的收益也遠遠要高於它損失的能量。

文丨師爺


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