Jak działa intercooler?
Chłodnica powietrza doładowującego (zwana także chłodnicą powietrza doładowującego) poprawia wydajność spalania w silnikach wyposażonych w wymuszoną indukcję (turbosprężarka lub doładowanie), zwiększając w ten sposób moc silnika, jego osiągi i oszczędność paliwa.
Intercooler jest zwykle spotykany tylko w samochodach wyposażonych w turbosprężarkę. Intercooler jest właściwie elementem turbosprężarki, a jego zadaniem jest poprawa wydajności wentylacji silnika. Niezależnie od tego, czy jest to silnik z doładowaniem, czy z turbodoładowaniem, pomiędzy sprężarką doładowującą a kolektorem dolotowym silnika należy zainstalować chłodnicę międzystopniową. Ponieważ chłodnica ta znajduje się pomiędzy silnikiem a doładowaniem, nazywa się ją również chłodnicą międzystopniową. Intercooler, zwany intercoolerem.
Jednym z powodów, dla których silnik z turbodoładowaniem ma większą moc niż normalny silnik, jest to, że jego skuteczność wymiany powietrza jest wyższa niż naturalny wlot normalnego silnika. Kiedy powietrze dostanie się do turbosprężarki, jego temperatura znacznie wzrośnie, a jego gęstość spadnie. Intercooler pełni rolę chłodzenia powietrza. Powietrze o wysokiej temperaturze jest schładzane przez chłodnicę międzystopniową, a następnie wchodzi do silnika. Jeśli brakuje intercoolera, a doładowane powietrze o wysokiej temperaturze dostanie się bezpośrednio do silnika, silnik ulegnie uszkodzeniu, a nawet przerwom zapłonu z powodu nadmiernej temperatury powietrza.
Ponieważ temperatura spalin z silnika jest bardzo wysoka, przewodzenie ciepła przez sprężarkę doładowującą spowoduje wzrost temperatury powietrza dolotowego. Ponadto w procesie sprężania wzrasta gęstość powietrza, co nieuchronnie prowadzi do wzrostu temperatury powietrza, wpływając w ten sposób na wydajność ładowania silnika. Jeśli chcesz jeszcze bardziej poprawić efektywność ładowania, musisz obniżyć temperaturę powietrza dolotowego. Niektóre dane pokazują, że przy tym samym stosunku powietrza do paliwa moc silnika może wzrosnąć od 3% do 5% na każde 10°C spadku temperatury doładowanego powietrza.
Jeśli nieschłodzone, doładowane powietrze przedostanie się do komory spalania, oprócz wpływu na wydajność ładowania silnika, może łatwo spowodować zbyt wysoką temperaturę spalania w silniku, powodując stukanie i inne awarie. Zwiększy to również zawartość NOx w spalinach silnika, powodując zanieczyszczenie powietrza. Aby wyeliminować niekorzystne skutki ogrzewania doładowanego powietrza, należy zainstalować intercooler w celu obniżenia temperatury powietrza dolotowego.
Dzięki zastosowaniu chłodnicy międzystopniowej można zmniejszyć zużycie paliwa przez silnik i poprawić zdolność przystosowania się do wysokości. Na obszarach położonych na dużych wysokościach przy zastosowaniu chłodzenia międzystopniowego można zastosować sprężarkę o wyższym stosunku ciśnień, co pozwala silnikowi uzyskać większą moc i poprawia adaptacyjność samochodu.
Turbosprężarka spręża zasysane powietrze do spalania, zwiększając jego energię wewnętrzną, ale także zwiększając jego temperaturę. Gorące powietrze ma mniejszą gęstość niż zimne, przez co spala się mniej efektywnie.
Jednakże poprzez zainstalowanie chłodnicy międzystopniowej pomiędzy turbosprężarką a silnikiem, sprężone powietrze dolotowe jest schładzane zanim dotrze do silnika, przywracając w ten sposób jego gęstość, co skutkuje optymalną wydajnością spalania.
Chłodnica powietrza doładowującego działa jak wymiennik ciepła i usuwa ciepło powstające podczas sprężania gazu przez turbosprężarkę. Realizuje ten etap przenoszenia ciepła poprzez przenoszenie ciepła do innego czynnika chłodzącego, zwykle powietrza lub wody.
Chłodzony powietrzem (zwany także typu blaster) intercooler
W przemyśle motoryzacyjnym rosnące zapotrzebowanie na bardziej wydajne silniki o niższej emisji skłoniło wielu producentów do opracowania silników z turbodoładowaniem o mniejszej pojemności, aby osiągnąć idealne połączenie wydajności silnika i zużycia paliwa.
W większości instalacji samochodowych intercooler chłodzony powietrzem zapewnia odpowiednie chłodzenie i działa bardzo podobnie do chłodnicy samochodowej. Gdy pojazd porusza się do przodu, chłodniejsze powietrze z otoczenia jest zasysane do chłodnicy międzystopniowej i przechodzi przez żebra, przekazując ciepło z turbodoładowanego powietrza do chłodniejszego powietrza z otoczenia.
Intercooler chłodzony wodą
Chłodzone wodą chłodnice międzystopniowe są bardzo skutecznym rozwiązaniem w środowiskach, w których chłodzenie powietrzem nie jest odpowiednie. Chłodzone wodą chłodnice międzystopniowe zwykle wykorzystują konstrukcję wymiennika ciepła „płaszczowo-rurowego”, w której woda chłodząca przepływa przez „rdzeń” pośrodku urządzenia, podczas gdy gorące powietrze doładowujące przepływa na zewnątrz zespołu rur i przez „płaszcz” wewnątrz wymiennika ciepła. nadwozie” przekazuje ciepło. Po schłodzeniu powietrze jest usuwane z chłodnicy międzystopniowej i kierowane rurą do komory spalania silnika.
Chłodzone wodą chłodnice międzystopniowe to precyzyjnie zaprojektowane urządzenia zaprojektowane do radzenia sobie z wysokimi temperaturami sprężonego powietrza do spalania.
