高性能水冷インタークーラ

自動車技術会2015年春季大会学術講演会
優秀講演発表賞受賞
高性能水冷インタークーラ
High Performance Water Cooled Charge Air Cooler
水冷インタークーラはエアコンプレッサで圧縮された高温・高圧の過給気を冷却し空気密度を
高めることで、エンジンの燃焼効率を高める機器です。デンソーの水冷インタークーラは、①コア
マトリクスの最適化による高性能化(⇒小型化)と②高耐食材の開発によるLPL-EGR環境への適用
拡大を図っております。更に③熱歪解析ツールの開発により高精度な熱歪設計を可能としました。
高い冷却性能と品質を兼ね備えた本製品は2014年より量産されています。
Water Cooled Charge Air Cooler(WCAC) enhances engine combustion efficiency by higher air density with cooling compressed
air. Our WCAC features are below 3 points. Core matrix optimization for high cooling performance, adjuststment for LPL-EGR
gas environment with new brazing material, and high quality thermal stress design with the analysis tool.
This comoponent is mass produced since 2014.
水冷インタークーラ
②高耐食ろう犠材開発⇒LPL-EGR対応
Water Cooled Charge Air Cooler
Development of high corrosion resistancial brazing material
⇒ Adjustment for LPL-EGR gas environment
■材料構成と防食電位
Material construction and protective potential
孔食電位
Pitting potential
アウターフィン
Outer fin
亜鉛濃度
Zn density
亜鉛入りろう材
Brazing materisl
with Zn (Al-Si-Zn)
チューブ
Tube
芯材
Core material
犠牲材
Zn density & pitting potential
Sacrificial material (Al-Zn)
①コア部最適化⇒高性能化
③熱歪解析ツール開発⇒品質向上
Core matrix optimization ⇒ High performance
Inner fin
H
アウターフィン
チューブ
Outer fin
Tube
重量/性能割合
Mass/performance ratio
インナーフィン
Development of thermal stress analysis tool ⇒ Quality improvement
120
概要：過渡解析をベースに、
計算の簡素化を図り温度分布から熱歪を解析
115
Abstract: This tool analyses thermal stress from thermal distribution aimed for reduction of
calculation load based on transient analysis.
110
■温度分布解析
105
Thermal distribution analysis
100
[℃]
95
25
36
90
47
58
85
80
69
80
2
4
アウターフィン山高さ H
Outer fin height [mm]
■ Feature
コアマトリクス最適化による高性能化⇒大幅な小型化
熱歪解析ツールにより高精度な熱歪設計を実現
6
91
102
■熱歪解析
Thermal stress analysis
[μst]
−900
−800
−700
−600
−500
−400
−300
−200
113
−100
124
0
• Core matrix optimizaion achieves high cooling perfomance, and it
makes the size smaller.
• High quality thermal stress design with the anlysis tool.

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