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【譯】陳佳
隨著強調環境友好型社會的發展趨勢，發動機的機械增壓化和小型化正在普及。介紹了高性能和高質量的水-空進氣中冷器的開發。為了達到更高的冷卻性能，開發的水-空進氣中冷器優化了翅片、管子和芯子矩陣，從而使其具有更高性能和更輕質量。為了在熱應力下具有更高的可靠性，基于瞬態分析和仿真技術確定了水-空進氣中冷器的詳細參數。
關鍵詞:水-空進氣中冷器均質化模型熱應力仿真
0前言
隨著發達國家，發動機機械增壓小型化技術推向全球化。發動機機械增壓小型化在不犧牲發動機功率和性能的情況下可以降低排放、提高燃油經濟性。進氣中冷器(CAC)是機械裝置，用來降低機械增壓后增壓空氣的溫度，提高增壓空氣的密度。
2種型式的進氣中冷器包括水-空進氣中冷器和空-空進氣中冷器。基于水-空進氣中冷器的優點，水-空進氣中冷器的應用將會越來越廣泛。
水-空(水冷式)進氣中冷器的優點如下:由于進，整個管路的長度相對縮短，減小了進氣系統中的增壓空氣的容量，降低了增壓空氣的壓力損失。基于此，相比空-空進氣中冷器，車輛的加速性和發動機的輸出性能更好。此外，水-空進氣中冷器可以通過控制冷卻液的溫度來控制增壓空氣的溫度，這種特性消除了進氣中冷器內的冷凝效應，對于低壓回路(LPL)廢氣再循環(EGR)布置在增壓器壓氣機上游的方案更為有利。在低壓回路系統中，EGR氣體在高的機，以提高燃油經濟性，降低排放。可以預測，LPL系統將會在今后得到廣泛應用。
水-空進氣中冷器在車輛環境下需要滿足以下3點要求:(1)節省空間，在有限的發動機艙空間內安裝;(2)低壓回路系統適應性，對增壓空氣側的酸性冷凝物有充足的抗腐蝕性;(3)高的可靠性，高溫環境下有足夠的強度。
本文描述的鋁質水-空進氣中冷器可以滿足上述需求。，也描述了熱應力分析工具的開發。
1產品概念
產品的開發集中在以下2點:(1)小型化，提高芯子區域(翅片和冷卻管)的冷卻性能和采用箱形封閉式集成結構;(2)增壓空氣側的抗腐蝕性，開發1種高抗腐蝕性材料。
水-空進氣中冷器是通過冷卻液和增壓空氣之間的熱交換來冷卻增壓空氣的裝置。圖1示出了開發的水-空進氣中冷器的結構。上部和下部水箱通過管子連接，外部翅片布置在管子和管，內部翅片布置在管子內部。冷卻液在管子中流動用來冷卻外部翅片中通過的增壓空氣。通過優化管子和翅片波高的設計來實現芯子的高性能。對于冷卻管，開發了1種提高增壓空氣側管子高抗腐蝕性的高抗腐蝕性材料。
圖10熱應變機理
5結語
在實際的仿真過程中使用整個進氣中冷器均質化模型的方法進行精確的熱應力仿真，即箱形封閉式集成結構進氣中冷器的熱應力仿真。結果表明，該中冷器具有高熱應變的可靠性。采用這種技術，具有導向板結構的水-空進氣中冷器在2014年開始量產，其具有良好的性能、結構緊湊和較具有高的抗腐蝕性。該中冷器將在未來的低壓回路EGR系統中獲得應用。