عملکرد اینترکولر

اینترکولرها (همچنین به عنوان کولرهای هوای شارژ شناخته می شوند) راندمان احتراق موتورهای مجهز به ورودی هوای اجباری (توربوشارژر یا سوپرشارژر) را افزایش می دهند و در نتیجه قدرت موتور، عملکرد و راندمان سوخت را افزایش می دهند.

یک توربوشارژر هوای احتراق ورودی را فشرده می کند و انرژی داخلی آن را افزایش می دهد اما دمای آن را نیز افزایش می دهد. هوای گرم چگالی کمتری نسبت به هوای سرد دارد که باعث می‌شود بازده کمتری بسوزد.

با این حال، با نصب یک اینترکولر بین توربوشارژر و موتور، هوای فشرده ورودی قبل از رسیدن به موتور خنک می‌شود و در نتیجه چگالی آن بازیابی می‌شود و عملکرد احتراق بهینه را به ارمغان می‌آورد.

اینترکولر به عنوان یک مبدل حرارتی می تواند گرمای تولید شده در طی فرآیند گاز کمپرسور توربوشارژر را تخلیه کند. این مرحله انتقال حرارت را با انتقال گرما به یک محیط خنک کننده دیگر، معمولاً هوا یا آب، انجام می دهد.

اینترکولر هوا خنک (همچنین به عنوان نوع انفجار شناخته می شود).

در صنعت خودرو، افزایش تقاضا برای موتورهای کارآمدتر با آلایندگی کمتر، بسیاری از تولیدکنندگان را به توسعه موتورهای توربوشارژ با ظرفیت کمتر برای دستیابی به ترکیبی ایده آل از عملکرد موتور و بهره وری سوخت سوق داده است.

در بیشتر تاسیسات خودرو، اینترکولرهای هوا خنک می توانند خنک کننده کافی را فراهم کنند و مانند رادیاتور خودرو کار کنند. هنگامی که خودرو به جلو حرکت می کند، هوای محیط خنک تر به داخل کولر و سپس از طریق هیت سینک کشیده می شود و گرما را از هوای توربوشارژ به هوای خنک تر محیط منتقل می کند.

اینترکولر آب خنک

در محیط هایی که خنک کننده با هوا قابل اجرا نیست، اینترکولرهای آب خنک راه حل بسیار موثری هستند. اینترکولرهای آب خنک معمولاً از طرح مبدل حرارتی "پوسته و لوله" استفاده می کنند، جایی که آب خنک کننده از طریق "هسته لوله" در مرکز واحد جریان می یابد و گرما تحت فشار قرار می گیرد.

هوا در خارج از مجموعه لوله جریان دارد و گرما را هنگام عبور از "محله" در داخل مبدل حرارتی منتقل می کند. پس از خنک شدن، هوا از ساب کولر تخلیه شده و از طریق یک خط لوله به محفظه احتراق موتور هدایت می شود.

اینترکولرهای آب خنک، دستگاه‌هایی با طراحی دقیق هستند که برای مقابله با دمای بالای هوای احتراق فشرده طراحی شده‌اند.

اینترکولرها معمولا فقط در خودروهایی با خودروهای توربوشارژ دیده می شوند. اینترکولر در واقع بخشی از توربوشارژر است و نقش آن بهبود راندمان تبادل هوای موتور است. چه موتور سوپرشارژر باشد و چه موتور توربوشارژ، نصب اینترکولر بین سوپرشارژر و منیفولد ورودی موتور ضروری است، زیرا رادیاتور بین موتور و سوپرشارژر قرار دارد و به آن اینترکولر نیز می گویند که به آن اینترکولر

چرا به اینترکولر نیاز دارم؟

یکی از دلایلی که موتورهای توربوشارژر قدرت بیشتری نسبت به موتورهای معمولی دارند این است که راندمان تبادل هوای آنها بیشتر از ورودی طبیعی موتورهای معمولی است. هنگامی که هوا وارد توربوشارژر می شود، دمای آن به میزان قابل توجهی افزایش می یابد و چگالی آن کاهش می یابد. اینترکولر نقش خنک کننده هوا را ایفا می کند و هوای با دمای بالا توسط اینترکولر خنک می شود و سپس وارد موتور می شود. اگر اینترکولر نباشد و هوای تحت فشار با دمای بالا مستقیماً وارد موتور شود، به دلیل دمای بالای هوا باعث آسیب موتور و یا حتی آتش سوزی می شود.

از آنجایی که دمای گاز خروجی از موتور بسیار بالا است، انتقال حرارت از طریق سوپرشارژر باعث افزایش دمای هوای ورودی می شود. علاوه بر این، چگالی هوا در فرآیند فشرده شدن افزایش می یابد که به ناچار منجر به افزایش دمای هوا می شود و در نتیجه بر راندمان موتور تأثیر می گذارد. اگر می خواهید راندمان تورم را بیشتر کنید، لازم است دمای هوای ورودی را کاهش دهید. داده ها نشان می دهد که تحت شرایط یکسان نسبت هوا به سوخت، قدرت موتور را می توان به ازای هر کاهش 10 درجه سانتی گراد در دمای هوای شارژ شده 3 تا 5 درصد افزایش داد.

اگر هوای شارژ نشده خنک نشده وارد محفظه احتراق شود، علاوه بر تاثیر بر راندمان باد موتور، به راحتی می توان دمای احتراق موتور را بیش از حد بالا برد و باعث خرابی هایی مانند انفجار و افزایش محتوای NOx در موتور شود. گاز خروجی موتور، باعث آلودگی هوا می شود. برای رفع اثرات نامطلوب ناشی از گرم شدن هوا پس از سوپرشارژ، نصب اینترکولر برای کاهش دمای ورودی ضروری است.

به دلیل وجود اینترکولر می توان مصرف سوخت موتور را کاهش داد و سازگاری با ارتفاع را بهبود بخشید. در مناطق با ارتفاع زیاد، استفاده از خنک کننده داخلی می تواند از نسبت فشار بالاتر کمپرسور استفاده کند که باعث می شود موتور قدرت بیشتری دریافت کند و سازگاری خودرو را بهبود بخشد.

طبقه بندی اینترکولر

اینترکولرها معمولاً از مواد آلیاژ آلومینیوم ساخته می شوند. با توجه به محیط خنک کننده مختلف، اینترکولرهای معمولی را می توان به دو نوع هوا خنک و آب خنک تقسیم کرد.

اینترکولر موتور چیست؟

وقتی مردم ماشین می خرند، همیشه در مورد اینکه بهتر است یک ماشین تنفس طبیعی بخرند یا یک ماشین توربوشارژ صحبت می کنند. دلیل این مشکل این است که موتورهای توربوشارژر نسبت به موتورهای تنفس طبیعی اینترکولر بیشتری دارند و قدرت بهتری دارند. اینترکولر بخش مهمی از موتور سوپرشارژر است، چه سوپرشارژر مکانیکی باشد و چه موتور توربوشارژ، شما باید یک اینترکولر بین سوپرشارژر و لوله ورودی موتور نصب کنید، زیرا رادیاتور بین موتور و سوپرشارژر قرار دارد، بنابراین اینترکولر نیز نامیده می شود که از آن به عنوان اینترکولر یاد می شود.

اینترکولر موتور چه نقشی دارد

آیا اینترکولر به اینترکولر گرما می دهد؟ این یک اشتباه بزرگ خواهد بود. اگر به عنوان خنک کننده هوا درک شود، خیلی دقیق نیست. اینترکولر و سوپرشارژر ارتباط نزدیکی با دو قسمت دارند، سوپرشارژر به هوای موتور فشرده می شود، اینترکولر به عنوان یک رادیاتور هوا، برای ورود گرمای گاز فشار موتور، کاهش دمای گاز به موتور است.

موتورهای توربوشارژ قدرتمندتر از موتورهای تنفس طبیعی هستند زیرا برای افزایش راندمان احتراق هوا به سوپرشارژرها متکی هستند. با این حال وجود سوپرشارژرها نیز مشکلاتی را به همراه دارد. از یک طرف، به دلیل اینکه دمای گاز خروجی از موتور بسیار بالا است، هدایت گرما از طریق سوپرشارژر باعث افزایش دمای هوای ورودی می شود. از طرفی چگالی هوا در فرآیند فشرده شدن افزایش می یابد که به ناچار منجر به افزایش دمای هوا می شود و در نتیجه راندمان موتور را تحت تاثیر قرار می دهد. اگر می خواهید راندمان تورم را بیشتر کنید، لازم است دمای هوای ورودی را کاهش دهید. داده ها نشان می دهد که تحت شرایط یکسان نسبت هوا به سوخت، قدرت موتور را می توان به ازای هر کاهش 10 درجه سانتی گراد در دمای هوای شارژ شده 3 تا 5 درصد افزایش داد. اگر هوای شارژ نشده سرد نشده وارد محفظه احتراق شود، علاوه بر تأثیر بر راندمان ورودی موتور، به راحتی می توان دمای احتراق موتور را بیش از حد بالا و در نتیجه انفجار و سایر خرابی ها ایجاد کرد، بنابراین برای رفع اثرات نامطلوب آن. از افزایش دمای هوا پس از فشار، باید اینترکولر برای همکاری با سیستم فشار اضافه شود.

اصل کار اینترکولر

اکنون که می دانیم اینترکولر گاز تحت فشار را خنک می کند، چگونه گرما را دفع می کند؟ به عنوان یکی از اجزای اصلی سیستم خنک کننده موتور، کار اینترکولر با کارایی کل سیستم خنک کننده موتور مطابقت دارد. اگر سیستم خنک کننده موتور از یک فن مکانیکی برای دفع گرما استفاده می کند، اینترکولر از یک فن مکانیکی برای دفع گرما استفاده می کند. تغییر به فن های هیدرولیک و فن های خنک کننده الکترونیکی نیز موردی است. همچنین یک سیستم گردش هوا در اینترکولر وجود دارد. هوای بیرون وارد سوپرشارژر هوا شده و پس از سوپرشارژ وارد اینترکولر می شود. اینترکولر از چیپ خنک کننده و فن خنک کننده برای تبادل حرارتی گاز تحت فشار یعنی خنک شدن استفاده می کند. هنگامی که دما به 45 درجه سانتیگراد کاهش یابد، از طریق خروجی اینترکولر وارد محفظه گاز موتور می شود. مقداری از هوای سوخته دوباره وارد چرخه سوپرشارژر می شود و مقداری نیز با گرما از بین می رود.

مشکلات موجود در کار اینترکولر

در حال حاضر، سیستم خنک کننده موتور خودروهای تجاری رایج استفاده از یک فن بزرگ برای دفع گرما است. یک فن تسمه ای یا یک فن کلاچ سیلیکونی یا یک فن کلاچ الکترومغناطیسی گرما را هم از رادیاتور مخزن و هم از اینترکولر دفع می کند. و چون مخزن آب و اینترکولر به صورت سری چیده شده اند، تا زمانی که مخزن آب نیاز به دفع گرما داشته باشد، اینترکولر نیز توسط باد سرد منفجر می شود. البته گاهی اوقات اینترکولر برای دمیدن نیازی به هوای سرد ندارد. این مشکل "انتقال حرارت باینری" در سیستم خنک کننده موتور است. برای این مشکل می توان از سیستم هوشمند کنترل دما برای حل آن استفاده کرد. به عنوان مثال، سیستم خنک کننده هوشمند موتور ATS، اینترکولر و رادیاتور به صورت موازی چیده شده اند، یکدیگر را مسدود نمی کنند، یک سنسور دمای جداگانه دمای آب و گاز را در زمان واقعی نظارت می کند، مجهز به یک فن الکترونیکی مستقل برای گرمای جداگانه است. اتلاف، و مجرای هوا عبور نمی کند. جزئیات را می توان در www.yilitek.cn یافت.

اقدامات احتیاطی نگهداری اینترکولر

نظافت بیرونی

از آنجایی که اینترکولر در قسمت جلو نصب می شود، کانال هیت سینک اینترکولر اغلب توسط برگ ها، گل و لای (سرریز روغن هیدرولیک در مخزن فرمان) مسدود می شود، به طوری که اتلاف گرمای اینترکولر مسدود می شود، بنابراین باید مرتباً تمیز شود. روش تمیز کردن به این صورت است که از تفنگ آبی با فشار نه چندان بالا به زاویه عمودی صفحه اینترکولر، فلاش آهسته از بالا به پایین یا پایین به بالا استفاده می شود، اما نباید تمایل داشته باشد که از آسیب دیدن اینترکولر جلوگیری کند. (روش تمیز کردن اینترکولر خودروهای تجاری یکسان است)

تمیز کردن و بازرسی داخلی (روش جداسازی و تمیز کردن)

خط لوله داخلی اینترکولر اغلب با گل، صمغ و سایر کثیفی ها همراه است که نه تنها کانال جریان هوا را باریک می کند، بلکه ظرفیت تبادل حرارت خنک کننده را نیز کاهش می دهد، بنابراین باید نگهداری و تمیز شود. به طور کلی هر سال یا در زمان تعمیرات اساسی موتور و جوشکاری مخزن باید داخل اینترکولر تمیز و بررسی شود.

روش تمیز کردن: یک محلول آبی حاوی 2% خاکستر سودا (دما باید 70-80 درجه سانتیگراد باشد) به اینترکولر اضافه کنید، آن را پر کنید، 15 دقیقه صبر کنید تا ببینید آیا اینترکولر نشتی دارد یا خیر. در صورت وجود، باید برچیده شود، جوش داده شود و تعمیر شود (همانند تعمیر مخزن آب). در صورت عدم نشتی تکان داده و چند بار تکرار کنید و لوسیون را بریزید و سپس محلول آب تمیز حاوی 2% خاکستر سودا را برای شستشو پر کنید تا نسبتاً تمیز شود و سپس آب گرم تمیز اضافه کنید (80- 90 درجه سانتیگراد) تا آب آزاد شده تمیز شود. اگر قسمت بیرونی اینترکولر با روغن آغشته شده باشد، می توان آن را با آب قلیایی نیز تمیز کرد. روش کار به این صورت است: روغن را در لیمو خیس کنید و با برس بردارید تا تمیز شود. پس از تمیز کردن، آب داخل خنک کننده را با هوای فشرده خشک کنید یا به طور طبیعی خشک کنید یا در هنگام نصب اینترکولر بدون اتصال اینترکولر و لوله اتصال موتور موتور را روشن کنید و در صورت نبود آب در هوا، لوله ورودی موتور را وصل کنید. خروجی اینترکولر اگر مشخص شد که هسته اینترکولر به شدت کثیف شده است، فیلتر هوا و لوله های ورودی باید در محل نشتی به دقت بررسی شود و عیب برطرف شود.