【】等
【譯】陳佳
隨著強(qiáng)調(diào)環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械增壓化和小型化正在普及。介紹了高性能和高質(zhì)量的水-空進(jìn)氣中冷器的開發(fā)。為了達(dá)到更高的冷卻性能，開發(fā)的水-空進(jìn)氣中冷器優(yōu)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(zhì)量。為了在熱應(yīng)力下具有更高的可靠性，基于瞬態(tài)分析和仿真技術(shù)確定了水-空進(jìn)氣中冷器的詳細(xì)參數(shù)。
關(guān)鍵詞:水-空進(jìn)氣中冷器均質(zhì)化模型熱應(yīng)力仿真
0前言
隨著發(fā)達(dá)國家，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械增壓小型化技術(shù)推向全球化。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械增壓小型化在不犧牲發(fā)動(dòng)機(jī)功率和性能的情況下可以降低排放、提高燃油經(jīng)濟(jì)性。進(jìn)氣中冷器(CAC)是機(jī)械裝置，用來降低機(jī)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(jìn)氣中冷器包括水-空進(jìn)氣中冷器和空-空進(jìn)氣中冷器。基于水-空進(jìn)氣中冷器的優(yōu)點(diǎn)，水-空進(jìn)氣中冷器的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。
水-空(水冷式)進(jìn)氣中冷器的優(yōu)點(diǎn)如下:由于進(jìn)，整個(gè)管路的長(zhǎng)度相對(duì)縮短，減小了進(jìn)氣系統(tǒng)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(jìn)氣中冷器，車輛的加速性和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出性能更好。此外，水-空進(jìn)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(jìn)氣中冷器內(nèi)的冷凝效應(yīng)，對(duì)于低壓回路(LPL)廢氣再循環(huán)(EGR)布置在增壓器壓氣機(jī)上游的方案更為有利。在低壓回路系統(tǒng)中，EGR氣體在高的機(jī)，以提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低排放。可以預(yù)測(cè)，LPL系統(tǒng)將會(huì)在今后得到廣泛應(yīng)用。
水-空進(jìn)氣中冷器在車輛環(huán)境下需要滿足以下3點(diǎn)要求:(1)節(jié)省空間，在有限的發(fā)動(dòng)機(jī)艙空間內(nèi)安裝;(2)低壓回路系統(tǒng)適應(yīng)性，對(duì)增壓空氣側(cè)的酸性冷凝物有充足的抗腐蝕性;(3)高的可靠性，高溫環(huán)境下有足夠的強(qiáng)度。
本文描述的鋁質(zhì)水-空進(jìn)氣中冷器可以滿足上述需求。，也描述了熱應(yīng)力分析工具的開發(fā)。
1產(chǎn)品概念
產(chǎn)品的開發(fā)集中在以下2點(diǎn):(1)小型化，提高芯子區(qū)域(翅片和冷卻管)的冷卻性能和采用箱形封閉式集成結(jié)構(gòu);(2)增壓空氣側(cè)的抗腐蝕性，開發(fā)1種高抗腐蝕性材料。
水-空進(jìn)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(fā)的水-空進(jìn)氣中冷器的結(jié)構(gòu)。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(nèi)部翅片布置在管子內(nèi)部。冷卻液在管子中流動(dòng)用來冷卻外部翅片中通過的增壓空氣。通過優(yōu)化管子和翅片波高的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)芯子的高性能。對(duì)于冷卻管，開發(fā)了1種提高增壓空氣側(cè)管子高抗腐蝕性的高抗腐蝕性材料。
圖10熱應(yīng)變機(jī)理
5結(jié)語
在實(shí)際的仿真過程中使用整個(gè)進(jìn)氣中冷器均質(zhì)化模型的方法進(jìn)行精確的熱應(yīng)力仿真，即箱形封閉式集成結(jié)構(gòu)進(jìn)氣中冷器的熱應(yīng)力仿真。結(jié)果表明，該中冷器具有高熱應(yīng)變的可靠性。采用這種技術(shù)，具有導(dǎo)向板結(jié)構(gòu)的水-空進(jìn)氣中冷器在2014年開始量產(chǎn)，其具有良好的性能、結(jié)構(gòu)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(tǒng)中獲得應(yīng)用。