空空中冷器在乘用车上的布置分析.docVIP

麦式后悬架运动学仿真分析及优化（谭利也） PAGE 8 PAGE 2 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 Cars Gong Gengbiao Zhejiang 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；Performance 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。促进汽车柴油机发展的主要因素有功率密度、燃油经济性和环境保护。涡轮增压中冷技术能显著提高功率密度、降低排放和改善燃油消耗率。因此，中冷器在以柴油机动力为主的乘用车上的应用显得尤为重要。鉴于乘用车能给中冷器提供的设计空间较小，为此，一个合适的中冷器布置方式决定了中冷器的性能以及成本等众多因素。本文着重介绍了目前乘用车上较为常见的几种中冷器的布置方式。 中冷器前置 中冷器前置指的是中冷器放置于发动机仓前端、前保险杠后面的布置方式，一般与散热器、冷凝器及冷却风扇形成一个冷却系统。该布置方案在乘用车上的应用最为普遍。 中冷器位于冷凝器前面 各散热元器件在冷却系统中的分布：空空中冷器（最前端）—冷凝器—散热器—冷却风扇（最后端），见图1。该布置方式多用于轿车。 2.1.1 优点 冷却风风速高，一般乘用车在功率点时考虑10~12m/s甚至更高的冷风风速，拥有最佳的冷却条件，中冷器散热性能容易满足。 图1 中冷器位于冷凝器前面 缺点 经过中冷器的冷却空气会有一定的温升，根据不同的芯子正面积大小、不同风速下冷却空气的温升也不一样，一般会在5~25℃之间，而且相同条件下芯子正面积越小温升越大。 另外由于乘用车上保险杠至风扇空间有限，因此造成中冷器在该位置的布置相对困难，各散热元器件之间间距太小，影响散热性能[1]。 2.1.3 由于冷凝器的工作环境温度必须低于60~65℃以下，所以经过中冷器的冷却空气温度必须小于该值，否则被中冷器正面积覆盖的冷凝器部分将没有任何散热作用。因此必须考虑乘用车在40℃环境温度时经过中冷器的冷却空气温度不能高于60~ 乘用车在低速时采用电子风扇和迎面风来保证冷却系统的风量。一般电子风扇静压值在180Pa以内，而冷却系统的阻力在8m/s时就可达到450Pa以上，所以，乘用车电子风扇必须有足够大的静压来保证冷却系统风量，否则，在汽车高速时，电子风扇反会引起冷却系统阻力的增加而影响冷却效果。因此，在中冷器设计时必须充分考虑到冷却系统中各个散热元器件的风阻分配以及满足风扇静压值要求。 一般散热器内芯子上部分水温比下部分水温要高，需要散发的热量更多，所以需要提供更好的散热条件，因此，在中冷器设计时，尽量避免把中冷器布置在冷却系统上部，使冷却系统性能达到最佳。在该布置方式下，中冷器的设计要求在满足冷凝器的前提下，尽量使中冷器芯宽尽量小以及冷风风阻尽量低。 中冷器位于冷凝器与散热器之间 各散热元器件在冷却系统中的分布：冷凝器（最前端）—空空中冷器—散热器—冷却风扇（最后端），见图1。该布置方式多用于SUV、MPV等冷却系统上下安装支架空间较大的乘用车。 2.2.1