Интеркулер

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Интеркулер

Интеркулер — промежуточный охладитель наддувочного воздуха, представляющий собой теплообменник (воздухо-воздушный, водовоздушный), чаще радиатор для охлаждения наддувочного воздуха. В основном используется в двигателях с системой турбонаддува.

Устройство предназначено для извлечения тепла из воздушного потока, который нагревается при сжатии в компрессоре. Существует много критериев, которыми руководствуются при создании интеркулера. Основные среди них — это максимальный отвод тепла, минимальные потери давления наддува, увеличения инерции потока.

Применение[править | править вики-текст]

При адиабатическом (без теплообмена с окружающей средой) сжатии воздуха в системе наддува его температура повышается.

вход нагнетателя)/(Твых нагнетателя) = (Рвходвых)(n–1)/n.

В реальной ситуации при Т на входе нагнетателя 20 °C:

  • Рвых.входа = 1,5, следовательно, разность температур составляет 45 °C и после сжатия Твых = 65 °C;
  • Рвыхвхода = 2, следовательно, разность температур составляет около 84 °C и после сжатия Твых = 104 °C.

Согласно расчётам, при начальной температуре 50 °C повышение температуры воздуха на 10 °C при постоянном давлении приводит к уменьшению его плотности на 3 %.

Поэтому, если не охлаждать воздух после нагнетателя, эффект наддува может быть значительно ослаблен.

Пример: при отношении Рвыхвхода = 1,5 плотность воздуха после сжатия (значит, и мощность) падает на 14 %; при отношении Рвыхвхода = 2 плотность воздуха падает на 25 %.

Поэтому в двигателе внутреннего сгорания воздух, который подается в цилиндры, разумно дополнительно охлаждать, повышая его плотность, что в свою очередь повышает эффективность наддува, улучшает процесс сгорания топлива в цилиндре, а также снижает детонационный порог.

Одним из видов тюнинга системы наддува ДВС является установка интеркулера с увеличенной площадью теплообмена.

Способы расположения[править | править вики-текст]

Радиатор интеркулера обычно крепится перпендикулярно продольной оси автомобиля (фронтальный интеркулер) перед радиатором либо под крылом, пример — Mitsubishi Lancer Evolution, VW Touareg. Другой способ крепления — горизонтально над двигателем (например, Subaru Impreza WRX). В таком случае в капоте автомобиля обычно имеется воздухозаборник для подвода потока воздуха к интеркулеру.

Интеркулер системы вода-воздух[править | править вики-текст]

На тепловозах для обеспечения компактности воздушного тракта применяется интеркулер системы вода-воздух (причём там он называется холодильник наддувочного воздуха), в контуре которого циркулирует вода, охлаждаемая в отдельном радиаторе. На судах применяется водовоздушый интеркулер в котором циркулирует забортная или внутренняя пресная вода в зависимости от схемы завода изготовителя .

Интеркулер системы вода-воздух применяется и в автоспорте, пример тому — Toyota Celica GT-Four (Alltrac). Также в автоспорте применяется орошение интеркулера водой при помощи специальных форсунок, и даже емкости со льдом для лучшего теплообмена при работе двигателя на экстремальном давлении наддува (например, в дрэг-рейсинге). Существуют схемы последовательного подключения интеркулеров систем вода-воздух и воздух воздух. Система интеркулера вода-воздух имеет ряд преимуществ, такие как минимальная длина наддувочной магистрали, большой коэффициент теплообмена, энергоемкость (жидкость в магистрали, которая еще не успела забрать температуру у нагнетаемого воздуха, имеет температуру ниже), возможность поддержания стабильной температуры нагнетаемого воздуха (за счет компонентов которыми можно управлять электронно). Недостатками данной системы являются её стоимость и сложность в сравнении с интеркулером системы воздух-воздух. Такие известные тюнинг ателье как Lotus, использовали данную систему ввиду ряда её преимуществ.

Система имеет несколько способов реализации схемы подключения теплообменников, одна из которых является относительно герметичной и имеет собственный контур, вторая сообщается с системой охлаждения ДВС (что скорее является системой поддержания стабильной температуры наддувочного воздуха, чем системой его охлаждения, ориентированной на минимизацию температуры). На сегодняшний день такой системой охлаждения наддувочного воздуха, с завода, снабжены некоторые модели концерна VAG (Volkswagen Aktiengesellschaft).

Интеркулер типа "Воздух-Воздух"[править | править вики-текст]

Благодаря своей простоте и надежности интеркулер типа «воздух-воздух» являются наиболее распространенным. Этот вид интеркулера состоит из патрубков интеркулера и пластинчатого радиатора интеркулера.

Устройство интеркулера: патрубок интеркулера и пластинчатый радиатор интеркулера.

Принцип действия интеркулера: воздух через фильтр всасывается турбиной в радиатор, после чего проходит по тонким трубчатым пластинам, где и охлаждается за счет потока воздуха, который возникает при движении автомобиля.

Ссылки[править | править вики-текст]