Интеркулер

интеркулер

Интеркулер за Турбокомпресори

При двигатели, оборудвани с турбокомпресор, входящият въздух се компресира с нарастваща плътност. Обаче термодинамичният ефект на компресия на въздуха води до повишаване на температурата до 200 ° С. Това допринася за самия турбокомпресор, който се нагрява от отработените газове. При нагряване плътността на въздуха намалява и, съответно, налягането на усилването намалява. В бензиновите двигатели, освен това, горещият въздух увеличава вероятността от детонация, а в отработените газове в голямо количество се образуват азотни оксиди. За охлаждане от турбокомпресора се използва интеркулер (интеркулер, буквално – интеркулер, друго име – охладител за зареждане на въздух). Интеркулерът осигурява въздушно охлаждане до 50-60 ° C, което води до по-добро пълнене на цилиндрите и съответно увеличава мощността на двигателя. Както показва практиката, намаляването на температурата на въздуха за зареждане при 10 ° C дава около 3% увеличение на мощността. В същото време, изгарянето на гориво-въздушната смес става по-ефективно, горивната ефективност и намаляването на вредните емисии. Като цяло, ефектът от използването на интеркулер е около 20% увеличение на мощността на двигателя. Но не всичко е толкова гладко с използването на интеркулер. Чрез охлаждане на въздуха за зареждане, междинният охладител създава пречка за този въздух, което означава, че налягането на зареждане се намалява. Ето защо интеркулерът в турбокомпресорната система винаги е компромис с ефекта и загубата за постигане на този ефект. Съгласно принципа на охлаждане на въздуха за зареждане се отличават два вида охладители: въздушно охлаждане и водно охлаждане. Поради своята простота, въздушните охладители от среден тип са най-често срещани. Интеркулерът се монтира между компресора и всмукателния колектор. В структурно отношение охладителят е топлообменник, състоящ се от система от тръби и пластини, разположени между тях. Тръбите променят посоката си по дължината, като по този начин постигат увеличаване на общата дължина на топлообменника и по-добро въздушно охлаждане. От друга страна, всеки завой на тръбата е пречка за въздуха и води до намаляване на налягането на нагнетяване. Плочите увеличават площта на междинния охладител и осигуряват по-добър топлообмен. Като материал за тръби и плочи се използва алуминий с висока топлопроводимост. Медът е по-рядко използван. Интеркулерът на въздушния тип се монтира в свободно пространство в отделението на двигателя: в централната част зад предната броня съответният разрез се прави в бронята; над двигателя под капака специална форма на входящия въздух се извършва в капака; в страничната част на предните крила наляво и надясно в крилата са направени въздушни отвори на специална форма. Създаването на интеркулер за нуждите на даден двигател се състои в определяне на редица конструктивни параметри: фронталната зона на топлообменника, вътрешната област на потока, вътрешния обем, дебелината на топлообменника, посоката на потока в топлообменника и редица други. Интеркулерът тип вода има редица безспорни предимства в сравнение с въздушния аналог. Благодарение на компактността си, охладителят за вода може да се монтира във всяко свободно пространство в двигателното отделение. Водата (охлаждащата течност) премахва топлината по-интензивно, така че ефективността на междинния охладител е много по-висока. Обаче, когато флуидът се нагрява, отнема повече време за охлаждане. За всички предимства трябва да се плати с доста сложен дизайн на междинния охладител, който освен водния топлообменник включва въздушен радиатор, водна помпа, дюза, система за електронно управление. Заедно с охладителната система на двигателя те образуват двуконтурна охладителна система. Поради сложността на конструкцията, охлаждащата система за въздух от тип заряд се използва рядко в случаите, когато въздушният охладител не може да се използва. Например, на някои TSI двигатели се използва охладител на въздух.