中冷器的发展历程

1、扬州群发换热器有限公司 2013年9月 一、前言一、前言 内燃机是一种耗气机械，因为燃油需 要与空气混合才能完成燃烧过程。一旦空 气燃比达到一定值后，再增加燃油，除了 将黑烟和未燃尽的燃油排到大气中外，不 会产生更多的功率，因此，超过空燃比极 限后，增加供油量，只会造成燃油消耗量 过大，大气污染，废气温度上升，并且内 燃机寿命缩短，由此可见，燃烧时增加空 气量对提高内燃机的性能的重要性。 二、增压中冷技术的由来二、增压中冷技术的由来 1、1909-1912年期间世界上第一台废气驱 动的增压器由瑞典人波希博士研制成功， 波希博士是苏而寿兄弟研究室的总工程师， 并于1915年提出涡轮增压柴油机第一

2、台样 机的设想； 2、1920年，一架装有自由型发动机和通用 电气公司研制的涡轮增压器的双引擎飞机 创造了10092米飞行高度的记录； 3、20世纪30-40年代，首先在欧洲，然后 在美国，才开始大规模地生产和应用涡轮 增压器，在美国，通用电气公司为美国军 用飞机研制涡轮增压器，在第二次世界大 战期间，数千台涡轮增压器被用在战斗机 和B-17型轰炸机上，盖瑞特公司为当时 的B-17型轰炸机提供中冷器。 三、增压中冷的作用三、增压中冷的作用 1、增压：涡轮增压器是一种利用发动机 排气中剩余能量来工作的空气泵，废气 驱动涡轮，涡轮的叶轮总成与压气机的 叶轮相连接，当涡轮增压器的转子转动 时，大量的

3、压缩空气被送往燃烧室，由 于增加了空气量，使得燃烧更充分，产 生了更多的功率，所以，一台装有涡轮 增压器的发动机的输出功率与其非增压 时相比功率可增加40%左右。 2、中冷：由于增压器在提高空气密度时， 对空气做功，做功时克服摩擦产生了热 量，就像打气筒一样，泵会发热一样，发 动机涡轮增压器的出风口的温度也会随着 压力的增大而升高，温度的提高反过来限 制空气密度的提高，要进一步提高空气密 度就有降低增压空气的温度。据实验显示， 在相同的空燃比下，增压空气温度每下降 10度，柴油机功率可提高3%-5%，还能降 低氮氧化合物，改善发动机性能。 四、中冷器的种类四、中冷器的种类 （一）、按材质来分：

4、不锈钢中冷器、铝 制中冷器、铜制中冷器等； （二）、按冷却介质来分：水空中冷器和 空空中冷器等； （三）、按结构形式来分：板翅式中冷器、 管带式中冷器等；管带式中冷器按散热 管的结构又分为：口琴管管带式中冷器 和紊流管管带式中冷器。 五、增压中冷器的应用五、增压中冷器的应用 增压中冷技术最早应用在军事领域， 目的是增加发动机的功率，随着人们对 环保意识的增强，增压中冷能有效降低 排放的作用显现得越来越大，越来越多 的民用产品使用增压中冷技术。目前涡 轮增压器和中冷器已普遍应用在轿车、 赛车、卡车、大巴、农业机械、船舶、 矿山机械、工程机械、军工动力、航空 和电站（发电机组）。 六、铝制中冷器钎

5、焊工艺的发展六、铝制中冷器钎焊工艺的发展 盐浴钎焊真空钎焊 NOCOLOK钎剂焊接 （一）盐浴钎焊 第一种尝试使用铝材的热交换器是 蒸发器，20世纪50年代和60年代初，铝 蒸发器采用的是盐浴钎焊，盐浴钎焊多 为氯盐的混合盐浴，熔盐去除了材料表 面的氧化层从而使熔化的钎料金属得以 流动并润湿开。但如何有效去除蒸发器 内部残留的浴盐，成为制造过程中必须 面对的问题，否则潮湿状态下氯盐对铝 具有强烈的腐蚀性，影响产品的寿命。 （二）、真空钎焊 20世纪70年代，成本更为便宜的真空 钎焊技术开始被开发了出来。其秘诀是在 钎料层金属中加入了适量的镁。这一工艺 更为清洁，钎焊过程中没有废弃物产生， 但是

6、在可焊性方面对焊前部件表面的清洁 度更为敏感，因此必须采用有效的除油工 艺，并且为处理除油剂带来的空气污染及 其他不利的环境影响付出一定代价。 真空钎焊炉除了维修成本以外，更为 复杂的炉子结构和气泵系统带来的资金成 本似乎也较高，且产能不高。钎焊过程中 通过镁的蒸发去除炉内残余氧气和破除表 面氧化皮是这一技术成功至关重要的因素。 因此，钎料合金通常作了一些改进，含有 最高达1.5%的镁。钎焊过程中，蒸发的镁 将在炉壁冷却部件上冷凝下来，最终带来 炉门密封等问题，随之而来的是代价高昂 的停炉和清洁操作。目前，真空钎焊依旧 广泛用于板翅式换热器、蒸发器等生产。 （三）、气体保护钎焊（CAB） 1978年适合于小批量或大批量 生产钎焊部件的氟铝酸钾钎剂被研 制开发出来。该钎剂以NOCOLOK 为商标进行市场推广。由于该钎剂 是氟化物，而非氯化物，因而对钎 焊前或钎焊后的腐蚀问题的担忧得 以消除。此外，当需要较高的生产 效率时，可采用一个相对简单的连 续隧道炉，通入氮气进行钎焊生产。 随着涡轮增压技术，尤其是在大 型车上的市场增长，采用气体保护 钎焊的中冷器市场已经发展了起来。 气体保护钎焊（CAB）的采用，让 钎焊工艺从以前的钎剂钎焊到真空 钎焊又重新回到了钎剂钎焊。 七、结束语七、结束语 由于中冷器工作温度高，因此要求 铝合金在高温条件下，高强度能够保持 下来