由于涡轮增压器泵轮泵压后的空气是很热的,需要进行冷却,否则空气密度小,实际的进气质量不足,影响发动机动力性能,同时热的空气也会造成发动机的热负荷过高,容易引发爆震。 为此需要在涡轮增压器泵轮出口与电子节气门进口管路之间安装一个冷却装置,即中冷器。中冷器有两种散热方式,一种是通过与空气对流实现散热,这种中冷器通常称为风冷式中冷器,它安装在车辆前方,管路连接的路径较长,如图2-31所示。 另一种采用发动机的冷却液进行散热,这种中冷器通常称为水冷式中冷器。就布局而言,水冷式中冷器通常有两种布局形式,一种是与进气歧管集成在一起,集成度高,但进气歧管总成的体积较大,如图2-32所示。 如图2-33所示,增压的空气由电子节气门控制并进入进气歧管总成的底部,气流经过中冷却器散热片,通过冷却液的热交换使进气温度降低。较低温度的空气与曲轴箱蒸气在进气歧管总成的顶部混合,然后进入进气歧管,实现气缸进气。 另一种是单独的水冷式中冷器布局形式,水冷式中冷器安装在涡轮增压器泵轮出口与电子节气门进口管路之间,集成度较低,但进气歧管体积较小,发动机整体结构设计更加灵活，如图3-34所示。
目前,新款的国六发动机趋向采用水冷式中冷器,其原因如下:风冷式中冷器虽然也能够使增压的热空气温度降下来,但由于管路较长,存在较大的压力损耗、动力输出反应滞后问题,从踩下油门到车辆加速存在着一定的时间差。相比之下,水冷式中冷器的热交换率更高,而且由于管路布置紧凑,压力损耗小,进气压降更低(意味着进气温度更低、密度更大),对爆震、早燃及燃油加浓状况有所改善,同时在设计层面可降低增压器转速,提升增压器瞬间响应性和发动机动态扭矩输出。
总体而言,水冷式中冷器可降低进气温度10~15℃,降低部分工况油耗2%~10%,改善动力性能3%~5%,低速工况的动力输出提高约50%。因此,水冷式中冷器的技术优势更为显著。
