Интеркулери (такође познати као хладњаци ваздуха пуњења) повећавају ефикасност сагоревања мотора опремљених принудним усисом ваздуха (турбо пуњачи или компресори), чиме се повећава снага мотора, перформансе и ефикасност горива.
Турбопуњач компримира усисни ваздух за сагоревање, повећавајући његову унутрашњу енергију, али и подижући његову температуру. Врући ваздух је мање густ од хладног, што га чини мање ефикасним.
Међутим, уградњом интеркулера између турбо пуњача и мотора, улазни компримовани ваздух се хлади пре него што стигне до мотора, чиме се враћа његова густина и доносе оптималне перформансе сагоревања.
Интеркулер, као измењивач топлоте, може да испусти топлоту створену током процеса компресорског гаса турбопуњача. Овај корак преноса топлоте остварује преносом топлоте на други расхладни медијум, обично ваздух или воду.
Интеркулер са ваздушним хлађењем (познат и као млазни тип).
У аутомобилској индустрији, све већа потражња за ефикаснијим моторима са нижим емисијама навела је многе произвођаче да развију турбо моторе мањег капацитета како би постигли идеалну комбинацију перформанси мотора и ефикасности горива.
У већини аутомобилских инсталација, ваздушно хлађени интеркулери могу да обезбеде довољно хлађења и раде слично као радијатори аутомобила. Када се возило креће напред, хладнији амбијентални ваздух се увлачи у интеркулер, а затим кроз хладњак, преносећи топлоту са ваздуха са турбо пуњењем на хладнији амбијентални ваздух.
Интеркулер са воденим хлађењем
У окружењима где ваздушно хлађење није применљиво, водено хлађени међухладњаци су веома ефикасно решење. Интеркулери са воденим хлађењем обично користе дизајн измењивача топлоте „љуске и цеви“, где вода за хлађење тече кроз „језгро цеви“ у центру јединице, док врући напуњени ваздух струји изван сета цеви, преносећи топлоту док тече кроз "љуске" унутар измењивача топлоте. Након хлађења, ваздух се испушта из потхлађивача и доводи кроз цевовод у комору за сагоревање мотора.
Улога и принцип рада аутомобилског интеркулера:
Улога аутомобилског интеркулера се углавном огледа у следећих пет аспеката:
1, смањите температуру усисног мотора. Смањење температуре усисавања може побољшати ефикасност надувавања мотора, чиме се побољшавају перформансе снаге мотора.
2, смањити потрошњу горива мотора. Побољшањем ефикасности надувавања мотора, свака кап горива и ваздуха формирају добру запаљиву мешавину, како би се постигло потпуно сагоревање горива.
3, улога расхладног ваздуха. Интеркулер може да охлади високотемпературни ваздух пре него што уђе у мотор да би се избегли проблеми као што су детонација и паљење изазвано високотемпературним ваздухом који директно улази у мотор.
4, прилагодите се радном окружењу на великој надморској висини. Повећањем ефикасности надувавања, мотор може одржати стабилну излазну снагу на великим висинама.
5. Побољшајте ефикасност размене ваздуха турбо мотора.
Да би се смањила температура усисног ваздуха, улога интеркулера се углавном огледа у следећим аспектима:
1. Смањите ефекат проводљивости издувних гасова на температуру усисног ваздуха. Висока температура издувних гасова ће изазвати пораст температуре усисног ваздуха, што утиче на ефикасност надувавања мотора.
2, избегавајте нехлађени напуњени ваздух у комору за сагоревање што доводи до детонације и загађења отпадним гасовима.
Додавање интеркулера може да реши штетне ефекте загревања ваздуха након препуњавања.
Поред тога, интеркулер такође може смањити потрошњу горива мотора, побољшати прилагодљивост окружењу на великој надморској висини и побољшати усклађеност и прилагодљивост компресора.
Аутомобилски интеркулер је гасни радијатор који је омотан око цеви. Ваздух струји унутар интеркулера, који апсорбује топлоту и хлади ваздух.
Аутомобилски интеркулер је гасни радијатор, унутрашњост интеркулера је окружена цевима, гас се удувава са једног краја, гас се убацује у унутрашњи цевовод у интеркулеру, у процесу протока топлоту гаса апсорбује интеркулер, охлађени гас излази са другог краја, многи мисле да је то за хлађење турбо пуњача. Заправо не, интеркулер треба да хлади ваздух под притиском. Постоје два главна типа интеркулера за моторе са турбо пуњењем, један је ваздушно хлађен, а други је хлађен водом.
Зашто хладити додатни ваздух?
Пошто је температура самог компресора веома висока, заједно са температуром ваздуха након компресије ће се додатно повећати, тако да температура ваздуха након турбо пуњача може лако да се пробије кроз 100 степени Целзијуса. Након пораста температуре ваздуха, густина ће се смањити, а садржај кисеоника ће се природно смањити заједно, тако да је кисеоник у цилиндру мањи, што ће неизбежно утицати на перформансе. А усисна температура је превисока и лако се ствара удар, тако да мотор са компресором треба да охлади ваздух под притиском.
Ваздушно хлађен интеркулер се налази на предњој страни, једноставно речено, то је обичан радијатор, а проток ваздуха који тече кроз предњи део током вожње утиче на хладњак ваздуха како би се постигло расипање топлоте усисног ваздуха. Пошто је температура ваздуха ниска, а проток ваздуха велики током вожње, ефекат расипање топлоте ваздушно хлађеног међухладњака је веома добар. Поред тога, структура је релативно једноставна и цена је нижа.
Међутим, цевовод протока ваздуха ваздушно хлађеног међухладњака је предугачак и ваздух треба да иде од суперпуњача кроз цевовод до предње стране, а затим кроз цевовод до пригушнице након хлађења, што ће погоршати хистерију турбине. Штавише, што је мања запремина и мања брзина, то је удар био очигледнији, па су у раним данима, када људи нису били превише осетљиви на хистерезу турбине, многи аутомобили користили ваздушно хлађене међухладњаке. Поред тога, ваздушно хлађени међухладњак при малој брзини, јер нема довољно протока ваздуха, ефекат дисипације топлоте ће се смањити.
Интеркулери са воденим хлађењем се хладе расхладном течношћу мотора, а дужина цеви може бити краћа, што може смањити хистерезу турбине. А циркулација расхладне течности је стабилна, не брините о ефекту хлађења при малој брзини.
Међутим, водено хлађени интеркулер кошта више, а пошто температура расхладне течности није ниска када је врео аутомобил врућ, укупни ефекат хлађења није тако добар као код типа са ваздушним хлађењем.
Интеркулер се користи за хлађење компресора из ваздуха под притиском, ваздух након компресора, притисак се повећава, температура расте, кроз интеркулер хлађење може смањити температуру ваздуха под притиском, како би се побољшала густина ваздуха, побољшала ефикасност надувавања, како би се постигла сврха побољшања снаге дизел мотора и смањења емисије штетних гасова.
Интеркулер је део система притиска. Када се ваздух компресује у високој пропорцији, он ће производити велику топлоту, што ће смањити густину ширења ваздуха, а истовремено ће узроковати оштећење температуре мотора. Да би се постигла већа запреминска ефикасност, ваздух високе температуре треба да се охлади пре убризгавања у цилиндар.
Ово захтева уградњу радијатора, принцип је сличан радијатору резервоара за воду, ваздух високе температуре и високог притиска се распршује у много малих цеви, а ваздух собне температуре струји великом брзином изван цеви, тако да да се постигне сврха хлађења. Пошто се овај радијатор налази између мотора и турбо пуњача, назива се и централни хладњак, који се назива интеркулер.
О улози интеркулера у аутомобилу:
1. Побољшајте перформансе снаге мотора. Нижа температура усисавања повећава ефикасност надувавања мотора, тако да се перформансе снаге мотора могу побољшати.
2, смањити потрошњу горива мотора. Ефикасност надувавања мотора је побољшана тако да свака кап горива може да формира добру запаљиву мешавину са ваздухом, а свака кап горива у потпуности сагорева.
3, смањити могућност дефлаграције мотора. Високотемпературни и високи притисак ваздуха и горива формирају запаљиву мешавину гаса високе температуре и високог притиска, који се лако дефлагрира у цилиндру мотора. Смањење температуре усисавања може ефикасно обуздати дефлаграцију мотора. Дефлаграција може проузроковати неуобичајено подрхтавање мотора и оштетити додатну опрему мотора.
4, боље се прилагођавају радном окружењу на великој надморској висини. Садржај кисеоника на великим надморским висинама је низак, побољшава ефикасност надувавања тако да се снага мотора може одржати.
Функција интеркулера је да смањи усисну температуру мотора. Генерално направљен од материјала алуминијумске легуре. Према различитим расхладним медијима, уобичајени интеркулери се могу поделити на два типа: ваздушно хлађени и водени.
(1) Тип са ваздушним хлађењем користи спољашњи ваздух за хлађење ваздуха који пролази кроз интеркулер. Предност је у томе што цео систем хлађења има мање компоненти, а структура је релативно једноставна од водено хлађеног интеркулера. Недостатак је што је ефикасност хлађења нижа од оне код водено хлађеног интеркулера, који генерално захтева дужи прикључни цевовод и већи је отпор пролаза ваздуха. Интеркулери са ваздушним хлађењем су широко коришћени због своје једноставне структуре и ниске цене производње. Већина мотора са турбо пуњењем користи ваздушно хлађене међухладњаке, као што су мотори теренских возила Хуатраца ТЦИ и аутомобила ФАВ-Волксваген Бора 1.8Т.
(2) Водено хлађење користи циркулишућу расхладну воду за хлађење ваздуха кроз интеркулер. Предност је у томе што је ефикасност хлађења већа, а положај уградње је флексибилнији, нема потребе за употребом дугачке прикључне цеви, чинећи целу усисну цев глаткијом. Недостатак је што захтева циркулациони систем воде који је релативно независан од система за хлађење мотора, тако да цео систем има више компоненти, веће трошкове производње и сложену структуру. Примена водено хлађених интеркулера је релативно ретка, углавном се користе у возилима са моторима у средини или позади и на моторима великог запремине, као што су аутомобил Мерцедес-Бенз С400 ЦДИ и аутомобил Ауди А8 ТДИ опремљен моторима који користе воду -хлађени интеркулери.
