اینترکولرها معمولا فقط در خودروهایی دیده می شوند که سوپرشارژر نصب شده است. از آنجایی که اینترکولرها در واقع یک بخش پشتیبان توربوشارژ هستند، عملکرد آنها کاهش دمای هوای با دمای بالا پس از سوپرشارژ، کاهش بار حرارتی موتور، افزایش حجم ورودی و در نتیجه افزایش قدرت موتور است. برای موتورهای سوپرشارژر، اینترکولرها جزء مهمی از سیستم سوپرشارژ هستند. چه یک موتور مکانیکی سوپرشارژر یا یک موتور توربوشارژر، یک اینترکولر بین سوپرشارژر و منیفولد ورودی نصب شود. در زیر معرفی مختصری از اینترکولرها با استفاده از موتور توربوشارژ به عنوان مثال آورده شده است.
چرا موتورهای توربوشارژر قدرت بیشتری نسبت به موتورهای معمولی دارند؟ یکی از دلایل این است که راندمان تهویه 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 به همان نسبت چگالی آن کاهش می یابد. اینترکولر نقش خنک کننده هوا را ایفا می کند. هوای با دمای بالا توسط اینترکولر خنک می شود و سپس وارد موتور می شود. اگر اینترکولر وجود نداشته باشد و هوای با دمای بالا پس از سوپرشارژ مستقیماً وارد موتور شود، موتور منفجر می شود و یا حتی به دلیل دمای زیاد هوا آسیب دیده و از کار می افتد.
اینترکولرها معمولاً در خودروهایی با توربوشارژرهای نصب شده یافت می شوند. زیرا اینترکولر در واقع یک قسمت پشتیبانی از توربوشارژر است و عملکرد آن بهبود راندمان تهویه موتور توربوشارژ است.
عملکرد اینترکولر کاهش دمای ورودی موتور است. پس چرا باید دمای ورودی را کاهش دهیم؟
تابع
عملکرد اینترکولر کاهش دمای ورودی موتور است. پس چرا باید دمای ورودی را کاهش دهیم؟
(1) دمای گاز خروجی تخلیه شده توسط موتور بسیار بالا است و هدایت گرما از طریق سوپرشارژر باعث افزایش دمای هوای ورودی می شود. علاوه بر این، چگالی هوا در طی فرآیند فشرده سازی افزایش می یابد که باعث افزایش دمای هوای تخلیه شده توسط سوپرشارژر نیز می شود. با افزایش فشار هوا، چگالی اکسیژن کاهش می یابد و در نتیجه بر راندمان شارژ موثر موتور تأثیر می گذارد. اگر میخواهید راندمان شارژ را بیشتر کنید، باید دمای ورودی را کاهش دهید. دادهها نشان میدهند که تحت شرایط یکسان نسبت هوا به سوخت، قدرت موتور را میتوان به ازای هر کاهش 10 درجه سانتیگراد در دمای هوای سوپرشارژ شده بین 3 تا 5 درصد افزایش داد.
(2) اگر هوای سوپرشارژ سرد نشده وارد محفظه احتراق شود، علاوه بر اینکه بر راندمان شارژ موتور تأثیر می گذارد، باعث می شود دمای احتراق موتور بیش از حد بالا باشد و باعث ایجاد خطاهایی مانند ضربه زدن و افزایش محتوای NOx در گاز خروجی موتور و ایجاد آلودگی هوا شود.
برای رفع اثرات نامطلوب ناشی از افزایش دمای هوا پس از سوپرشارژ، نصب اینترکولر برای کاهش دمای ورودی ضروری است. .
(3) مصرف سوخت موتور را کاهش دهید.
(4) بهبود سازگاری با ارتفاع. در مناطق مرتفع با استفاده از اینترکولرها می توان از کمپرسورهایی با نسبت فشار بالاتر استفاده کرد که موتور را قادر می سازد قدرت بیشتری به دست آورد و سازگاری خودرو را بهبود می بخشد.
(5) تطابق و سازگاری سوپرشارژر را بهبود بخشید.
طبقه بندی
اینترکولرها معمولاً از مواد آلیاژ آلومینیوم ساخته می شوند. با توجه به رسانه های مختلف خنک کننده، اینترکولرهای رایج را می توان به دو نوع هوا خنک و آب خنک تقسیم کرد.
روش نگهداری
اینترکولر خنک کننده هوا به هوا همراه با رادیاتور مخزن آب در جلوی موتور نصب می شود و توسط فن مکنده و باد ماشین خنک می شود. اگر اینترکولر به خوبی خنک نشود منجر به ناکافی بودن قدرت موتور و افزایش مصرف سوخت می شود. بنابراین، اینترکولر باید به طور مرتب بررسی و نگهداری شود. مطالب اصلی عبارتند از:
تمیز کردن خارجی
از آنجایی که اینترکولر در جلو نصب می شود، کانال رادیاتور اینترکولر اغلب توسط برگ، لجن (روغن هیدرولیک سرریز شده از مخزن فرمان) و غیره مسدود می شود که مانع از اتلاف گرمای اینترکولر می شود. بنابراین، باید به طور منظم تمیز شود. روش تمیز کردن به این صورت است که از تفنگ آبی با فشار زیاد زیاد نباشد که به آرامی از بالا به پایین یا از پایین به بالا با زاویه عمود بر صفحه اینترکولر شسته شود، اما هرگز برای جلوگیری از آسیب دیدن اینترکولر به صورت مورب آن را شستشو نکنید.
نظافت و بازرسی داخلی
لوله های داخلی اینترکولر اغلب با خاکی مانند لجن و کلوئید متصل می شوند که نه تنها کانال جریان هوا را باریک می کند، بلکه ظرفیت تبادل حرارت خنک کننده را نیز کاهش می دهد. به همین دلیل نگهداری و نظافت نیز مورد نیاز است. به طور کلی، هر سال یا در زمان تعمیرات اساسی موتور یا جوشکاری مخزن آب، فضای داخلی اینترکولر باید تمیز و بررسی شود.
روش تمیز کردن: محلول آبی 2% خاکستر سودا (درجه حرارت باید 70 تا 80 درجه سانتیگراد باشد) را به اینترکولر اضافه کنید، آن را پر کنید، 15 دقیقه صبر کنید و ببینید آیا نشت آب در اینترکولر وجود دارد یا خیر. در صورت وجود باید جدا شود و بررسی شود و جوش داده شود و تعمیر شود (همانطور که مخزن آب را تعمیر کنید). در صورت عدم نشتی آب، آن را به عقب و جلو تکان دهید، چندین بار تکرار کنید، مایع شستشو را بیرون بریزید و سپس آن را با محلول آبی تمیز حاوی 2 درصد خاکستر سودا پر کنید تا آبکشی شود تا نسبتاً تمیز شود و سپس آب داغ تمیز (80-90 درجه سانتیگراد) اضافه کنید تا تمیز شود 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 بدین صورت است: قسمت روغنی را در محلول قلیایی خیس کنید و با برس تمیز کنید تا تمیز شود. پس از تمیز کردن، از هوای فشرده برای خشک کردن آب داخل کولر استفاده کنید یا آن را به طور طبیعی خشک کنید یا در هنگام نصب اینترکولر ابتدا اینترکولر و لوله اتصال موتور را به هم وصل نکنید، موتور را روشن کنید و زمانی که آب در خروجی اینترکولر نبود، لوله ورودی موتور را وصل کنید. اگر هسته اینترکولر به شدت کثیف شده است، فیلتر هوا و لوله های ورودی باید به دقت بررسی شوند تا نشتی نداشته باشند و عیوب برطرف شوند.
بزرگترین مشکل توربوشارژر این است که ورودی هوا برای هوای تازه بسیار نزدیک به اگزوز با دمای بالا است و دمای هوای تازه مکش شده پس از فشرده شدن بسیار افزایش می یابد، بنابراین حتی یک موتور سوپرشارژ بدون تأثیر دمای بالای اگزوز باید هوای ورودی را از طریق اینترکولر خنک کند. دمای هوا با فشرده شدن افزایش می یابد. ساده ترین مثال پمپ باد است که لاستیک را باد می کند. اگر باور نمی کنید، می توانید پمپ بادی که در حال باد شدن است را لمس کنید و خواهید فهمید که گرمای انباشته شده توسط فشرده سازی هوا چقدر وحشتناک است. علاوه بر این، از دانش شیمی و فیزیک می دانیم که هر چه دما کمتر باشد، میزان اکسیژن موجود در هوا بیشتر می شود. ممکن است برخی بپرسند: این چه ربطی به آن دارد؟ می دانید، آنچه احتراق به سوخت نیاز دارد، اکسیژن موجود در هوا است. هرچه اکسیژن بیشتر باشد، سوخت بیشتری می تواند سوزانده شود و در نتیجه انرژی بیشتری تولید می شود. دوستانی که تمایل دارند بیشتر بدانند می توانند به معرفی مربوطه در "سیستم ورودی" مراجعه کنند. اینترکولر یک رادیاتور کارآمد است و وظیفه اصلی آن خنک کردن هوای تازه قبل از ورود به موتور است. می توانید تصور کنید که اینترکولر در جلوی رادیاتور قرار دارد، بنابراین می تواند مستقیماً توسط هوای سردی که از جلو می وزد تحت تاثیر قرار گیرد و همچنین باید پشت فیلتر هوا، توربوشارژر یا سوپرشارژر قرار گیرد. وضعیت واقعی واقعاً اینگونه است. اکثر خودروها مجهز به خنک کننده های اینترکولر هستند که در جلوی رادیاتور قرار دارند و اثر خنک کننده در واقع بهتر از برخی از اینترکولرهای نصب شده در بالا است. با این حال، این کم و بیش بر جریان هوای دمیده شده به رادیاتور تأثیر می گذارد، بنابراین در برخی موارد شدید، مانند در مسیر، رادیاتور باید همزمان ارتقا داده شود تا دمای موتور کنترل شود.
اصل کار
استفاده از اینترکولر با طراحی خوب می تواند 5 تا 10 درصد انرژی اضافی دریافت کند.
برخی خودروها همچنین از خنک کننده های اینترکولر در بالا استفاده می کنند که هوای خنک کننده را از طریق دهانه های روی جلد موتور دریافت می کنند. بنابراین، قبل از روشن شدن خودرو، اینترکولر تنها با دمیدن مقداری هوای داغ از محفظه موتور دمیده می شود. اگرچه راندمان اتلاف گرما تحت تأثیر قرار می گیرد، اما دمای ورودی در چنین شرایطی افزایش می یابد، بنابراین مصرف سوخت موتور کاهش زیادی پیدا می کند که به طور غیرمستقیم راندمان کاری موتور را نیز کاهش می دهد. اما برای خودروهای سوپرشارژ قدرتمند، استارت ناپایدار ناشی از قدرت بیش از حد در این حالت کاهش می یابد. سری Impreza سوبارو یک اینترکولر معمولی در بالا است. علاوه بر این، بزرگترین مزیت چیدمان اینترکولر در بالا این است که می تواند به طور موثر مسیر گاز فشرده به موتور را کوتاه کند.
