宜春振镜激光焊接机_水-空（水冷式）进气中冷器的开发

【】等

【译】陈佳

随着强调环境友好型社会的发展趋势，发动机的机械增压化和小型化正在普及。介绍了高性能和高质量的水-空进气中冷器的开发。为了达到更高的冷却性能，开发的水-空进气中冷器优化了翅片、管子和芯子矩阵，从而使其具有更高性能和更轻质量。为了在热应力下具有更高的可靠性，基于瞬态分析和仿真技术确定了水-空进气中冷器的详细参数。

关键词:水-空进气中冷器均质化模型热应力仿真

0前言

随着发达国家，发动机机械增压小型化技术推向全球化。发动机机械增压小型化在不牺牲发动机功率和性能的情况下可以降低排放、提高燃油经济性。进气中冷器(CAC)是机械装置，用来降低机械增压后增压空气的温度，提高增压空气的密度。

2种型式的进气中冷器包括水-空进气中冷器和空-空进气中冷器。基于水-空进气中冷器的优点，水-空进气中冷器的应用将会越来越广泛。

水-空(水冷式)进气中冷器的优点如下:由于进，整个管路的长度相对缩短，减小了进气系统中的增压空气的容量，降低了增压空气的压力损失。基于此，相比空-空进气中冷器，车辆的加速性和发动机的输出性能更好。此外，水-空进气中冷器可以通过控制冷却液的温度来控制增压空气的温度，这种特性消除了进气中冷器内的冷凝效应，对于低压回路(LPL)废气再循环(EGR)布置在增压器压气机上游的方案更为有利。在低压回路系统中，EGR气体在高的机，以提高燃油经济性，降低排放。可以预测，LPL系统将会在今后得到广泛应用。

水-空进气中冷器在车辆环境下需要满足以下3点要求:(1)节省空间，在有限的发动机舱空间内安装;(2)低压回路系统适应性，对增压空气侧的酸性冷凝物有充足的抗腐蚀性;(3)高的可靠性，高温环境下有足够的强度。

本文描述的铝质水-空进气中冷器可以满足上述需求。，也描述了热应力分析工具的开发。

1产品概念

产品的开发集中在以下2点:(1)小型化，提高芯子区域(翅片和冷却管)的冷却性能和采用箱形封闭式集成结构;(2)增压空气侧的抗腐蚀性，开发1种高抗腐蚀性材料。

水-空进气中冷器是通过冷却液和增压空气之间的热交换来冷却增压空气的装置。图1示出了开发的水-空进气中冷器的结构。上部和下部水箱通过管子连接，外部翅片布置在管子和管，内部翅片布置在管子内部。冷却液在管子中流动用来冷却外部翅片中通过的增压空气。通过优化管子和翅片波高的设计来实现芯子的高性能。对于冷却管，开发了1种提高增压空气侧管子高抗腐蚀性的高抗腐蚀性材料。

图10热应变机理

5结语

在实际的仿真过程中使用整个进气中冷器均质化模型的方法进行精确的热应力仿真，即箱形封闭式集成结构进气中冷器的热应力仿真。结果表明，该中冷器具有高热应变的可靠性。采用这种技术，具有导向板结构的水-空进气中冷器在2014年开始量产，其具有良好的性能、结构紧凑和较具有高的抗腐蚀性。该中冷器将在未来的低压回路EGR系统中获得应用。