Hladilniki polnilnega zraka (znani tudi kot hladilniki polnilnega zraka) povečajo učinkovitost zgorevanja motorjev, opremljenih s prisilnim dovodom zraka (turbopolnilniki ali kompresorji), s čimer povečajo moč motorja, zmogljivost in učinkovitost porabe goriva.
Turbopolnilnik stisne vstopni zgorevalni zrak, s čimer se poveča njegova notranja energija, a tudi temperatura. Vroč zrak je manj gost kot hladen zrak, zaradi česar gori manj učinkovito.
Z vgradnjo hladilnika polnilnega zraka med turbopolnilnikom in motorjem pa se vstopni stisnjen zrak ohladi, preden doseže motor, s čimer se obnovi njegova gostota in zagotovi optimalno izgorevanje.
Hladilnik polnilnega zraka kot izmenjevalnik toplote lahko odvaja toploto, ki nastane med procesom kompresorskega plina turbopolnilnika. Ta korak prenosa toplote doseže s prenosom toplote na drug hladilni medij, običajno zrak ali vodo.
Zračno hlajen (znan tudi kot zračni hladilnik) vmesni hladilnik
V avtomobilski industriji je vse večje povpraševanje po učinkovitejših motorjih z nižjimi emisijami mnoge proizvajalce pripeljalo do razvoja motorjev s turbopolnilnikom manjše prostornine, da bi dosegli idealno kombinacijo zmogljivosti motorja in učinkovitosti goriva.
V večini avtomobilskih naprav lahko zračno hlajeni vmesni hladilniki zagotovijo zadostno hlajenje in delujejo podobno kot avtomobilski radiatorji. Ko se vozilo premika naprej, se hladnejši zrak iz okolice vsesa v hladilnik polnilnega zraka in nato skozi hladilno telo, pri čemer se toplota iz zraka s turbinskim polnilnikom prenese na hladnejši zrak iz okolice.
Vodno hlajeni intercooler
V okoljih, kjer zračno hlajenje ni uporabno, so vodno hlajeni vmesni hladilniki zelo učinkovita rešitev. Vodno hlajeni vmesni hladilniki običajno uporabljajo zasnovo toplotnega izmenjevalnika "lupina in cev", kjer hladilna voda teče skozi "cevno jedro" v središču enote, toplota pa je pod pritiskom.
Zrak teče zunaj kompleta cevi in prenaša toploto, ko gre skozi "ohišje" na notranji strani izmenjevalnika toplote. Po ohlajanju se zrak odvaja iz podhladilnika in po cevovodu dovaja v zgorevalno komoro motorja.
Vodno hlajeni vmesni hladilniki so natančno zasnovane naprave, zasnovane za delovanje pri visokih temperaturah stisnjenega zraka za zgorevanje.
Hladilnike polnilnega zraka običajno vidimo samo v avtomobilih s turbinskim polnilnikom. Hladilnik polnilnega zraka je pravzaprav del turbopolnilnika, njegova vloga pa je izboljšanje učinkovitosti izmenjave zraka v motorju. Ne glede na to, ali gre za motor s kompresorjem ali motor s turbopolnilnikom, je med kompresorjem in sesalnim kolektorjem motorja potrebno namestiti hladilnik polnilnega zraka, ker je hladilnik nameščen med motorjem in kompresorjem, imenujemo ga tudi hladilnik polnilnega zraka, imenovan tudi hladilnik polnilnega zraka.
Zakaj potrebujem intercooler
Eden od razlogov, zakaj imajo motorji s turbinskim polnilnikom večjo moč kot običajni motorji, je ta, da je njihova učinkovitost izmenjave zraka višja od naravnega dovoda zraka pri navadnih motorjih. Ko zrak vstopi v turbopolnilnik, se bo njegova temperatura znatno dvignila, njegova gostota pa nižja. Hladilnik polnilnega zraka igra vlogo hlajenja zraka, visokotemperaturni zrak pa se ohladi z vmesnim hladilnikom in nato vstopi v motor. Če ni hladilnika polnilnega zraka in pustite visokotemperaturni zrak pod pritiskom neposredno v motor, bo to povzročilo poškodbe motorja ali celo mrtev požar zaradi visoke temperature zraka.
Ker je temperatura izpušnih plinov iz motorja zelo visoka, bo prevod toplote skozi kompresor povečal temperaturo vsesanega zraka. Poleg tega se bo med stiskanjem povečala gostota zraka, kar bo neizogibno povzročilo povišanje temperature zraka, kar bo vplivalo na učinkovitost motorja. Če želite še izboljšati učinkovitost napihovanja, je treba znižati temperaturo vsesanega zraka. Podatki kažejo, da se lahko pri enakih pogojih razmerja zrak-gorivo moč motorja poveča za 3 % do 5 % za vsakih 10 °C znižanja temperature polnjenega zraka.
Če nehlajen napolnjeni zrak vstopi v zgorevalno komoro, je poleg tega, da vpliva na učinkovitost napihovanja motorja, enostavno povzročiti, da je temperatura zgorevanja motorja previsoka, kar povzroči okvare, kot je detonacija, in poveča vsebnost NOx v izpušni plini motorja, ki povzročajo onesnaženje zraka. Da bi odpravili škodljive učinke, ki jih povzroča segrevanje zraka po kompresorskem polnjenju, je treba namestiti intercooler za znižanje sesalne temperature.
Zaradi prisotnosti hladilnika polnilnega zraka se lahko zmanjša poraba goriva motorja in izboljša prilagodljivost na nadmorsko višino. Na območjih z visoko nadmorsko višino lahko uporaba vmesnega hlajenja uporabi višje tlačno razmerje kompresorja, zaradi česar motor dobi več moči in izboljša prilagodljivost avtomobila.
Razvrstitev hladilnika polnilnega zraka
Hladilniki polnilnega zraka so običajno izdelani iz aluminijevih zlitin. Glede na različne hladilne medije lahko običajne vmesne hladilnike razdelimo na dve vrsti: zračno hlajeni in vodno hlajeni.
Kaj je intercooler motorja
Ko ljudje kupujejo avto, se vedno pogovarjajo o tem, ali je bolje kupiti atmosferski avto ali avto s turbinskim polnilnikom. Razlog za to težavo je, da imajo turbomotorji več hladilnikov polnilnega zraka kot atmosferski motorji, moč pa je boljša. Hladilnik polnilnega zraka je pomemben del motorja s kompresorjem, ne glede na to, ali gre za mehanski kompresor ali motor s turbopolnilnikom, morate med kompresorjem in sesalno cevjo motorja namestiti hladilnik polnilnega zraka, ker je hladilnik nameščen med motorjem in kompresorjem, zato se imenuje tudi intercooler, imenovan intercooler.
Kakšna je vloga intercoolerja motorja
Ali vmesni hladilnik daje toploto vmesnemu hladilniku? To bi bila velika napaka. Če ga razumemo kot hlajenje zraka, ni zelo natančen. Hladilnik polnilnega zraka in polnilnik sta tesno povezana z obema deloma, polnilnik je stisnjen v zrak motorja, hladilnik polnilnega zraka kot zračni radiator je vnesti toploto plina pod tlakom motorja in zmanjšati temperaturo plina v motorju.
Motorji s turbinskim polnilnikom so močnejši od motorjev z atmosferskim polnjenjem, ker se zanašajo na kompresorje za povečanje učinkovitosti zgorevanja zraka. Obstoj kompresorjev pa prinaša tudi težave. Po eni strani, ker je temperatura izpušnih plinov iz motorja zelo visoka, bo prevod toplote skozi kompresor povečal temperaturo vsesanega zraka. Po drugi strani pa se bo med stiskanjem povečala gostota zraka, kar bo neizogibno povzročilo povišanje temperature zraka, kar bo vplivalo na učinkovitost motorja. Če želite še izboljšati učinkovitost napihovanja, je treba znižati temperaturo vsesanega zraka. Podatki kažejo, da se lahko pri enakih pogojih razmerja zrak-gorivo moč motorja poveča za 3 % do 5 % za vsakih 10 °C znižanja temperature polnjenega zraka. Če nehlajen napolnjen zrak vstopi v zgorevalno komoro, je poleg tega, da vpliva na učinkovitost sesanja motorja, enostavno povzročiti, da je temperatura zgorevanja motorja previsoka, kar povzroči detonacijo in druge okvare, tako da bi odpravili škodljive učinke dviga temperature zraka po povečanju tlaka je treba dodati hladilnik polnilnega zraka, ki bo sodeloval s sistemom za dvig tlaka
Načelo delovanja intercoolerja
Zdaj ko vemo, da vmesni hladilnik hladi plin pod pritiskom, kako odvaja toploto? Kot eden glavnih sestavnih delov hladilnega sistema motorja je delovanje hladilnika polnilnega zraka skladno z učinkovitostjo celotnega hladilnega sistema motorja. Če sistem za hlajenje motorja uporablja mehanski ventilator za odvajanje toplote, uporablja hladilnik polnilnega zraka mehanski ventilator za odvajanje toplote. Primeren je tudi prehod na hidravlične ventilatorje in elektronske hladilne ventilatorje. V intercoolerju je tudi sistem za kroženje zraka. Zunanji zrak vstopi v polnilnik zraka in po polnjenju vstopi v hladilnik polnilnega zraka. Hladilnik polnilnega zraka uporablja hladilni čip in hladilni ventilator za izmenjavo toplote plina pod tlakom, torej za hlajenje. Ko temperatura pade na 45 °C, vstopi v plinsko komoro motorja skozi izhod hladilnika polnilnega zraka. Nekaj zgorelega zraka ponovno vstopi v cikel kompresorja, nekaj pa se razprši s toploto.
Težave, ki obstajajo pri delu hladilnika polnilnega zraka
Trenutno je običajni sistem za hlajenje motorja gospodarskih vozil uporaba velikega ventilatorja za odvajanje toplote. Jermenski ventilator ali ventilator s silikonsko sklopko ali ventilator z elektromagnetno sklopko odvaja toploto iz hladilnika posode in hladilnika polnilnega zraka. In ker sta rezervoar za vodo in hladilnik polnilnega zraka razporejena zaporedno, dokler mora rezervoar za vodo odvajati toploto, bo tudi hladilnik polnilnega zraka pihal hladen veter. Vendar pa včasih intercooler ne potrebuje hladnega zraka za pihanje. To je problem "binarnega prenosa toplote" v hladilnem sistemu motorja. Za rešitev tega problema se lahko uporabi inteligentni sistem za nadzor temperature. Na primer, inteligentni hladilni sistem motorja ATS, hladilnik polnilnega zraka in radiator so nameščeni vzporedno, ne blokirajo drug drugega, ločen temperaturni senzor spremlja temperaturo vode in plina v realnem času, opremljen je z neodvisnim elektronskim ventilatorjem za ločeno ogrevanje disipacijo, zračni kanal pa ni prekrižan. Podrobnosti najdete na www.yilitek.cn.
Varnostni ukrepi za vzdrževanje hladilnika polnilnega zraka
Zunanje čiščenje
Ker je intercooler nameščen spredaj, je kanal hladilnika intercoolerja pogosto zamašen z listjem, blatom (prelivanje hidravličnega olja v krmilnem rezervoarju), tako da je odvajanje toplote intercoolerja blokirano, zato ga je treba redno čistiti. Metoda čiščenja je uporaba vodne pištole z ne previsokim pritiskom do navpičnega kota ravnine hladilnika polnilnega zraka, počasno izpiranje od zgoraj navzdol ali od spodaj navzgor, vendar ne sme biti nagnjeno, da preprečite poškodbe hladilnika polnilnega zraka. (Način čiščenja hladilnika polnilnega zraka za gospodarska vozila je enak)
Notranje čiščenje in pregled (način razstavljanja in čiščenja)
Notranji cevovod hladilnika polnilnega zraka pogosto spremlja blato, guma in druga umazanija, ki ne le zoži kanal pretoka zraka, ampak tudi zmanjša zmogljivost izmenjave hladilne toplote, zato ga je treba tudi vzdrževati in čistiti. Na splošno je treba vsako leto ali ob remontu motorja in varjenju rezervoarja očistiti in pregledati notranjost hladilnika polnilnega zraka.
Metoda čiščenja: dodajte vodno raztopino, ki vsebuje 2 % natrijevega pepela (temperatura naj bo 70–80 °C), v hladilnik polnilnega zraka, ga napolnite in počakajte 15 minut, da vidite, ali hladilnik polnilnega zraka pušča. Če obstaja, ga je treba razstaviti, zvariti in popraviti (enako kot popravilo rezervoarja za vodo); Če ni puščanja, pretresite naprej in nazaj, večkrat ponovite, izlijte losjon in nato nalijte čisto vodno raztopino, ki vsebuje 2 % natrijevega pepela za pranje, dokler ni razmeroma čista, in nato dodajte čisto vročo vodo (80- 90 °C) za čiščenje, dokler izpuščena voda ni čista. Če je zunanja stran hladilnika polnilnega zraka umazana z oljem, jo lahko očistite tudi z alkalno vodo. Metoda je: olje namočite v lug in ga odstranite s čopičem, dokler ni čisto. Po čiščenju posušite vodo v hladilniku polnilnega zraka s stisnjenim zrakom ali jo posušite naravno ali zaženite motor, ne da bi priključili hladilnik polnilnega zraka in priključno cev motorja, ko nameščate hladilnik polnilnega zraka, nato pa priključite sesalno cev motorja, ko v zraku ni vode. izstop hladilnika polnilnega zraka. Če se ugotovi, da je sredica hladilnika polnilnega zraka resno umazana, je treba skrbno pregledati zračni filter in sesalne cevi, kjer puščajo, ter odpraviti napako.
