Проміжні охолоджувачі (також відомі як охолоджувачі наддувочного повітря) підвищують ефективність згоряння двигунів, обладнаних примусовим забором повітря (турбонагнітачі або нагнітачі), тим самим збільшуючи потужність двигуна, продуктивність і економію палива.
Турбокомпресор стискає вхідне повітря для згоряння, збільшуючи його внутрішню енергію, але також підвищуючи його температуру. Гаряче повітря менш щільне, ніж холодне, тому воно горить менш ефективно.
Однак завдяки встановленню проміжного охолоджувача між турбокомпресором і двигуном стиснене повітря на вході охолоджується до того, як воно досягне двигуна, таким чином відновлюючи його щільність і забезпечуючи оптимальну ефективність згоряння.
Проміжний охолоджувач, як теплообмінник, може відводити тепло, що виділяється під час процесу компресорного газу турбокомпресора. Він виконує цей етап теплопередачі шляхом передачі тепла іншому охолоджувальному середовищу, зазвичай повітрю або воді.
Інтеркулер з повітряним охолодженням (також відомий як дуття).
В автомобільній промисловості зростаючий попит на більш ефективні двигуни з меншими викидами спонукав багатьох виробників до розробки двигунів з турбонаддувом меншої потужності для досягнення ідеального поєднання продуктивності двигуна та економії палива.
У більшості автомобільних установок інтеркулери з повітряним охолодженням можуть забезпечити достатнє охолодження та працювати так само, як автомобільні радіатори. Коли автомобіль рухається вперед, прохолодніше навколишнє повітря втягується в інтеркулер, а потім через радіатор, передаючи тепло від повітря з турбонаддувом до більш прохолодного навколишнього повітря.
Інтеркулер з водяним охолодженням
У середовищах, де неможливо застосувати повітряне охолодження, інтеркулери з водяним охолодженням є дуже ефективним рішенням. У проміжних охолоджувачах з водяним охолодженням зазвичай використовується кожухотрубна конструкція теплообмінника, де охолоджуюча вода протікає через «серцевину труби» в центрі блоку, тоді як гаряче заряджене повітря тече за межі набору труб, передаючи тепло, проходячи через «оболонка» всередині теплообмінника. Після охолодження повітря виходить з переохолоджувача і подається по трубопроводу в камеру згоряння двигуна.
Роль і принцип роботи автомобільного інтеркулера:
Роль автомобільного інтеркулера в основному відображається в наступних п'яти аспектах:
1, знизити температуру впуску двигуна. Зменшення температури всмоктування може підвищити ефективність нагнітання двигуна, таким чином покращуючи потужність двигуна.
2, зменшити споживання палива двигуном. Завдяки підвищенню ефективності нагнітання двигуна кожна крапля палива та повітря утворюють хорошу горючу суміш, щоб досягти повного згоряння палива.
3, роль охолоджуючого повітря. Проміжний охолоджувач може охолоджувати високотемпературне повітря перед входом у двигун, щоб уникнути таких проблем, як детонація та загоряння, викликані високотемпературним повітрям, яке безпосередньо надходить у двигун.
4, адаптуватися до робочого середовища на великій висоті. Збільшуючи ефективність надування, двигун може підтримувати стабільну вихідну потужність на великих висотах.
5. Підвищення ефективності повітрообміну двигуна з турбонаддувом.
Щоб знизити температуру всмоктуваного повітря, роль інтеркулера в основному відображається в таких аспектах:
1. Зменшити вплив вихлопних газів на температуру впускного повітря. Висока температура вихлопних газів призведе до підвищення температури впускного повітря, що вплине на ефективність надування двигуна.
2, уникайте потрапляння неохолодженого зарядженого повітря в камеру згоряння, що призводить до детонації та забруднення відпрацьованими газами.
Додавання інтеркулера може усунути негативні наслідки нагрівання повітря після наддуву.
Крім того, проміжний охолоджувач також може зменшити споживання палива двигуном, покращити адаптивність до високогірного середовища та покращити відповідність і адаптивність нагнітача.
Автомобільний інтеркулер - це газовий радіатор, який обертається навколо труби. Повітря протікає всередині інтеркулера, який поглинає тепло та охолоджує повітря назовні.
Автомобільний інтеркулер - це газовий радіатор, внутрішня частина інтеркулера оточена трубами, газ вдувається з одного кінця, газ вдувається у внутрішній потік трубопроводу в інтеркулері, у процесі потоку тепло газу поглинається інтеркулера, охолоджений газ витікає з іншого кінця, багато хто думає, що це для охолодження турбокомпресора. Насправді ні, інтеркулер призначений для охолодження повітря під тиском. Існують два основних типи проміжних охолоджувачів для двигунів з турбонаддувом: один із повітряним охолодженням, інший — з водяним.
Навіщо охолоджувати додане повітря?
Оскільки температура самого нагнітача дуже висока, у поєднанні з температурою повітря після стиснення буде ще більше зростати, тому температура повітря після турбокомпресора може легко пробити 100 градусів за Цельсієм. Після підвищення температури повітря щільність зменшиться, а вміст кисню природним чином зменшиться, так що кисню в балоні стане менше, що неминуче вплине на продуктивність. Крім того, температура на вході надто висока, і легко спричинити детонацію, тому двигун із наддувом потребує охолодження повітря під тиском.
Інтеркулер з повітряним охолодженням розташований спереду, простими словами, це звичайний радіатор, і потік повітря, що протікає через передню частину під час руху, впливає на повітряний охолоджувач, щоб досягти розсіювання тепла всмоктуваного повітря. Оскільки температура повітря низька, а потік повітря великий під час руху, ефект розсіювання тепла інтеркулера з повітряним охолодженням дуже хороший. Крім того, конструкція відносно проста, а вартість нижча.
Однак трубопровід повітряного потоку інтеркулера з повітряним охолодженням занадто довгий, і повітря має йти від нагнітача через трубопровід до передньої частини, а потім через трубопровід до дросельної заслінки після охолодження, що посилить істерику турбіни. Крім того, чим менший робочий об’єм і нижча швидкість, тим очевидніший вплив, тому на початку, коли люди не були надто чутливі до гістерезису турбіни, багато автомобілів використовували інтеркулери з повітряним охолодженням. Крім того, інтеркулер з повітряним охолодженням на низькій швидкості, оскільки немає достатнього потоку повітря, ефект розсіювання тепла зменшиться.
Інтеркулери з водяним охолодженням охолоджуються охолоджуючою рідиною двигуна, і довжина труби може бути коротшою, що може зменшити гістерезис турбіни. І циркуляція охолоджуючої рідини стабільна, не турбуйтеся про ефект охолодження на низькій швидкості.
Однак проміжний охолоджувач з водяним охолодженням коштує дорожче, і оскільки температура охолоджуючої рідини не є низькою, коли гарячий автомобіль гарячий, загальний ефект охолодження не такий хороший, як у типу з повітряним охолодженням.
Інтеркулер використовується для охолодження нагнітача від повітря під тиском, повітря після нагнітача, тиск збільшується, температура підвищується, через охолодження інтеркулера можна знизити температуру повітря під тиском, щоб покращити щільність повітря, покращити ефективність надування, щоб досягти мети покращення потужності дизельного двигуна та зменшення викидів.
Інтеркулер є частиною системи наддуву. Коли повітря стискається у високій пропорції, воно буде виробляти високу температуру, що зменшить щільність розширення повітря, і в той же час це призведе до погіршення температури двигуна. Щоб отримати більший об'ємний ККД, високотемпературне повітря необхідно охолодити перед впорскуванням у циліндр.
Для цього потрібно встановити радіатор, принцип дії якого подібний до радіатора резервуара для води, повітря з високою температурою та високим тиском розсіюється на багато невеликих трубок, а повітря кімнатної температури тече з високою швидкістю поза трубою, так як для досягнення мети охолодження. Оскільки цей радіатор розташований між двигуном і турбокомпресором, його також називають центральним охолоджувачем, який ще називають інтеркулером.
Про роль автомобільного інтеркулера:
1. Поліпшення потужності двигуна. Нижча температура всмоктування збільшує ефективність нагнітання двигуна, тому можна покращити потужність двигуна.
2, зменшити споживання палива двигуном. Ефективність нагнітання двигуна покращено таким чином, що кожна крапля палива може утворювати хорошу горючу суміш з повітрям, і кожна крапля палива повністю згорає.
3, зменшити ймовірність дефлаграції двигуна. Повітря та паливо при високій температурі та високому тиску утворюють горючу суміш із високою температурою та високим тиском, яку легко спалахнути в циліндрі двигуна. Зменшення температури всмоктування може ефективно стримувати дефлаграцію двигуна. Дефлаграція може призвести до аномального тремтіння двигуна та пошкодження аксесуарів двигуна.
4, краще адаптуватися до робочого середовища на великій висоті. Вміст кисню на великій висоті низький, покращує ефективність надування, щоб потужність двигуна могла підтримуватися.
Функція інтеркулера полягає в зниженні температури на вході двигуна. Як правило, виготовляється з алюмінієвого сплаву. Відповідно до різного середовища охолодження звичайні інтеркулери можна розділити на два типи: з повітряним і водяним охолодженням.
(1) Тип із повітряним охолодженням використовує зовнішнє повітря для охолодження повітря, що проходить через інтеркулер. Перевагою є те, що вся система охолодження має менше компонентів, а структура відносно проста, ніж інтеркулер з водяним охолодженням. Недоліком є те, що ефективність охолодження нижча, ніж у проміжного охолоджувача з водяним охолодженням, який зазвичай потребує довшого з’єднувального трубопроводу та більшого опору проходженню повітря. Інтеркулери з повітряним охолодженням широко використовуються через їхню просту конструкцію та низьку вартість виробництва. Більшість двигунів з турбонаддувом використовують інтеркулери з повітряним охолодженням, наприклад, двигуни позашляховиків Huatraca TCI та автомобілів FAW-Volkswagen Bora 1.8T.
(2) Водяне охолодження використовує циркулюючу охолоджуючу воду для охолодження повітря через інтеркулер. Перевагою є те, що ефективність охолодження вища, а положення установки є більш гнучким, немає необхідності використовувати довгу з’єднувальну трубу, що робить всю впускну трубу більш гладкою. Недоліком є те, що для цього потрібна система циркуляції води, яка є відносно незалежною від системи охолодження двигуна, тому вся система має більше компонентів, вищі витрати на виробництво та складну структуру. Застосування проміжних охолоджувачів з водяним охолодженням є відносно рідкісним, зазвичай використовується в транспортних засобах з двигунами, розташованими посередині або ззаду, а також на двигунах великого робочого об’єму, таких як автомобіль Mercedes-Benz S400 CDI та автомобіль Audi A8 TDI, обладнаний двигунами, які використовують воду. - інтеркулери з охолодженням.
