随着欧Ⅵ排放标准的出台,冷却系统及其组件需要更多创新,以便在不增加油耗的情况下满足更高的冷却性能要求。典型的例子包括散热器、增压空气冷却器、高功率密度的EGR冷却器、高控制精度的风扇驱动以及马勒首次推出的Visco®冷却剂泵驱动。
零部件及其相互作用经过了优化,而始于1980年的直接冷却系统结构,除一些特例外,基本保持不变。在直接冷却系统中,主要的冷却功能由冷却模块中的单个空气冷却部件完成,通常为空调冷凝器、增压空气冷却器与散热器。改用间接冷却系统可显著改善以间接增压空气冷却器为核心的汽车冷却系统。如今,它已日益成为乘用车应用的标准,但直到现在,它在商用车市场中的应用还仅限于两级涡轮增压。这种间接冷却系统对使用单级涡轮增压的商用车也有显著益处。其潜在优势包括降低油耗、提高装机冷却性能并极大降低未来在车辆中集成冷却任务的复杂性。
在商用车中使用间接冷却系统可大幅提高效率,并降低系统复杂性
在当前的商用车中,冷却模块大致包括空调冷凝器、增压空气冷却器和散热器。根据设备等级,可添加其它冷却任务。在传统的直接冷却系统中,这些任务由额外的空冷式冷却器,有时甚至通过专用风扇来完成。间接冷却系统的目的是大幅简化散热器,从而简化冷却模块。它包括一个低温散热器(LT-R)和现有的高温散热器(LT-R)。除了简化冷却模块之外,其对于车辆的优势还在于LT-R的冷却性能可以根据需要在不同的冷却任务之间分配,从而使装机冷却性能和冷却气流压力损耗的比率更优。而对于待冷却的系统和介质而言,局部冷却具有功能优势,因为管路更短,所需填充量更低,从而简化了冷却剂侧的冷却性能控制。
间接系统的核心是间接增压空气冷却。在此配置中,冷却剂通过低温散热器冷却至环境温度。该冷却剂用于冷却安装在发动机上的增压空气/冷却剂冷却器中的增压空气。间接冷却冷凝器、低温EGR冷却和潜在混合动力系统的冷却均可作为未来的开发目标。
间接冷却系统可为车辆集成提供便利,因为各个不同产品的制造更简便,未来任务的集成也更容易。冷却模块更小的组装空间和更好的流速可带来更高的冷却效力,可用于改进冷却或实现更高的发动机输出。冷却性能、压力损失、瞬态表现和热管理方面的优势可带来约1%的能耗降低。通过低温EGR冷却,总共可将消耗减少约2%。此外,间接系统还能对未来的节能手段如混动、余热空调等系统进行简单的再冷却。由此可见,商用车的间接冷却系统可有效提高经济性和安全性。
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