Проміжні охолоджувачі (також відомі як охолоджувачі наддувочного повітря) підвищують ефективність згоряння двигунів, обладнаних примусовим забором повітря (турбонагнетачі 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 цю стадію 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 трубки» в центрі пристрою, а тепло подається під тиском.
Повітря витікає за межі комплекту труб, передаючи тепло, проходячи через «корпус» усередині теплообмінника. Після охолодження повітря виходить з переохолоджувача і подається по трубопроводу в камеру згоряння двигуна.
Інтеркулери з водяним охолодженням — це точно розроблені пристрої, призначені для роботи з високими температурами стисненого повітря для згоряння.
Інтеркулери зазвичай зустрічаються лише в автомобілях з турбонаддувом. Інтеркулер фактично є частиною турбокомпресора, і його роль полягає в підвищенні ефективності повітрообміну двигуна. Незалежно від того, чи це двигун із наддувом чи з турбонаддувом, між нагнітачем і впускним колектором двигуна необхідно встановити інтеркулер, оскільки радіатор розташований між двигуном і нагнітачем, його також називають проміжним охолоджувачем, або інтеркулер.
Навіщо потрібен інтеркулер
Однією з причин, чому двигуни з турбонаддувом мають більшу потужність, ніж звичайні двигуни, є те, що їх ефективність повітрообміну вище, ніж природне всмоктування звичайних двигунів. Коли повітря потрапляє в турбокомпресор, його температура значно підвищиться, а щільність знизиться. Проміжний охолоджувач відіграє роль охолодження повітря, а високотемпературне повітря охолоджується проміжним охолоджувачем, а потім надходить у двигун. Якщо через відсутність проміжного охолоджувача повітря високої температури під тиском потрапляє безпосередньо в двигун, це спричинить пошкодження двигуна або навіть пожежу через високу температуру повітря.
Оскільки температура вихлопних газів двигуна дуже висока, теплопровідність через нагнітач підвищить температуру всмоктуваного повітря. Крім того, в процесі стиснення щільність повітря буде збільшуватися, що неминуче призведе до підвищення температури повітря, що позначиться на ефективності двигуна. Якщо ви хочете ще більше підвищити ефективність надування, необхідно знизити температуру всмоктуваного повітря. Дані показують, що за тих самих умов співвідношення повітря і палива потужність двигуна можна збільшити на 3% - 5% на кожні 10 °C зниження температури наповненого повітря.
Якщо неохолоджене заряджене повітря потрапляє в камеру згоряння, окрім впливу на ефективність надування двигуна, легко спричинити занадто високу температуру згоряння двигуна, що спричинить такі збої, як детонація, і збільшить вміст NOx у вихлопні гази двигуна, спричиняючи забруднення повітря. Для усунення несприятливих ефектів, викликаних нагріванням повітря після наддуву, необхідно встановити інтеркулер для зниження температури на вході.
Завдяки наявності проміжного охолоджувача можна зменшити споживання палива двигуном і покращити адаптацію до висоти. У високогірних районах використання проміжного охолодження може використовувати вищий коефіцієнт тиску компресора, завдяки чому двигун отримує більше потужності, покращуючи адаптивність автомобіля.
Класифікація інтеркулера
Інтеркулери, як правило, виготовляються з алюмінієвих сплавів. Відповідно до різного середовища охолодження звичайні інтеркулери можна розділити на два типи: з повітряним і водяним охолодженням.
Що таке інтеркулер двигуна
Коли люди купують автомобіль, вони завжди говорять про те, що краще купити атмосферний автомобіль чи автомобіль з турбонаддувом. Причина цієї проблеми полягає в тому, що двигуни з турбонаддувом мають більше проміжних охолоджувачів, ніж двигуни без наддуву, і потужність краща. Інтеркулер є важливою частиною двигуна з наддувом. Будь то механічний нагнітач або двигун з турбонаддувом, між нагнітачем і впускною трубою двигуна потрібно встановити проміжний охолоджувач, оскільки радіатор розташований між двигуном і нагнітачем, тому також називається проміжним охолоджувачем, іменується інтеркулером.
Яка роль інтеркулера двигуна
Чи передає інтеркулер тепло інтеркулеру? Це було б великою помилкою. Якщо це розуміти як охолодження повітря, це не дуже точно. Проміжний охолоджувач і нагнітач тісно пов'язані з двома частинами, нагнітач стискається в повітря двигуна, проміжний охолоджувач як повітряний радіатор, щоб ввести тепло газу під тиском двигуна, знизити температуру газу в двигуні.
Двигуни з турбонаддувом потужніші за атмосферні двигуни, оскільки вони покладаються на нагнітачі для підвищення ефективності згоряння повітря. Однак наявність нагнітачів приносить і проблеми. З одного боку, оскільки температура вихлопних газів двигуна дуже висока, теплопровідність через нагнітач підвищить температуру всмоктуваного повітря. З іншого боку, щільність повітря в процесі стиснення буде збільшуватися, що неминуче призведе до підвищення температури повітря, що вплине на ефективність двигуна. Якщо ви хочете ще більше підвищити ефективність надування, необхідно знизити температуру всмоктуваного повітря. Дані показують, що за тих самих умов співвідношення повітря-паливо потужність двигуна можна збільшити на 3% - 5% на кожні 10 °C зниження температури наповненого повітря. Якщо неохолоджене заряджене повітря потрапляє в камеру згоряння, окрім впливу на ефективність всмоктування двигуна, можна легко спричинити занадто високу температуру згоряння двигуна, що призведе до детонації та інших збоїв, тому для усунення несприятливих наслідків підвищення температури повітря після наддуву, необхідно додати проміжний охолоджувач для взаємодії з системою наддуву
Принцип роботи інтеркулера
Тепер, коли ми знаємо, що інтеркулер охолоджує газ під тиском, як він розсіює тепло? Як один із основних компонентів системи охолодження двигуна, робота інтеркулера узгоджується з ефективністю всієї системи охолодження двигуна. Якщо система охолодження двигуна використовує механічний вентилятор для розсіювання тепла, інтеркулер використовує механічний вентилятор для розсіювання тепла. Перехід на гідравлічні вентилятори та електронні вентилятори охолодження також можливий. Також є система циркуляції повітря в інтеркулері. Зовнішнє повітря надходить у повітряний нагнітач і надходить у інтеркулер після наддуву. Інтеркулер використовує мікросхему охолодження та вентилятор для теплообміну газу під тиском, тобто для охолодження. Коли температура впаде до 45°C, він потрапить у газову камеру двигуна через вихідний отвір інтеркулера. Частина згорілого повітря знову потрапляє в цикл нагнітача, а частина розсіюється з теплом.
Існують проблеми в роботі інтеркулера
В даний час поширена система охолодження двигуна комерційних автомобілів передбачає використання великого вентилятора для розсіювання тепла. Ремінний вентилятор, або силіконова муфта вентилятора, або електромагнітна муфта вентилятора розсіюють тепло як від радіатора бака, так і від інтеркулера. А оскільки резервуар для води та проміжний охолоджувач розташовані послідовно, доки резервуар для води потребує розсіювання тепла, проміжний охолоджувач також обдуватиметься холодним вітром. Однак іноді інтеркулер не потребує холодного повітря для обдування. Це проблема «бінарної теплопередачі» в системі охолодження двигуна. Для вирішення цієї проблеми можна використовувати інтелектуальну систему контролю температури. Наприклад, інтелектуальна система охолодження двигуна ATS, інтеркулер і радіатор розташовані паралельно, не закривають один одного, окремий датчик температури стежить за температурою води і газу в режимі реального часу, оснащений незалежним електронним вентилятором для роздільного обігріву. розсіювання, а повітропровід не перетинається. Подробиці можна знайти на сайті www.yilitek.cn.
Запобіжні заходи щодо обслуговування інтеркулера
Зовнішнє прибирання
Оскільки проміжний охолоджувач встановлено спереду, канал радіатора проміжного охолоджувача часто блокується листям, брудом (перелив гідравлічного масла в бачку керма), так що розсіювання тепла проміжного охолоджувача блокується, тому його слід регулярно чистити. Метод очищення полягає у використанні водяного пістолета з не надто високим тиском до вертикального кута площини інтеркулера, повільного промивання зверху вниз або знизу вгору, але не має бути під нахилом, щоб запобігти пошкодженню інтеркулера. (Спосіб очищення інтеркулера комерційних автомобілів той самий)
Внутрішнє очищення та перевірка (спосіб розбирання та очищення)
Внутрішній трубопровід інтеркулера часто супроводжується брудом, гумою та іншим брудом, який не тільки звужує канал потоку повітря, але й знижує теплообмінну здатність охолодження, тому його також потрібно обслуговувати та чистити. Взагалі, щороку або при капітальному ремонті двигуна і зварюванні бака слід чистити і оглядати салон інтеркулера.
Спосіб очищення: додайте в інтеркулер водний розчин, що містить 2% кальцинованої соди (температура повинна бути 70-80 °C), заповніть його, зачекайте 15 хвилин, щоб перевірити, чи немає витоку в інтеркулері. Якщо є, її слід демонтувати, зварити та відремонтувати (так само, як ремонт бака для води); Якщо витоку немає, струсіть туди-сюди, повторіть кілька разів, вилийте лосьйон, а потім залийте чистий водний розчин, що містить 2% кальцинованої соди для прання, доки він не стане відносно чистим, а потім додайте чисту гарячу воду (80- 90 ° C) для очищення, доки вивільнена вода не стане чистою. Якщо зовнішня частина інтеркулера забруднена маслом, її також можна очистити лугом. Метод такий: змочіть масло в лугу і видаліть його щіткою, поки воно не стане чистим. Після очищення висушіть воду в інтеркулері стисненим повітрям або висушіть її природним шляхом, або запустіть двигун без підключення інтеркулера та з’єднувальної труби двигуна під час встановлення інтеркулера, а потім підключіть впускну трубу двигуна, коли в повітрі немає води. вихід інтеркулера. Якщо виявлено, що серцевина інтеркулера серйозно забруднена, необхідно ретельно перевірити повітряний фільтр і впускні труби, де є витік, і усунути несправність.
