Ara soğutucular (şarj havası soğutucuları olarak da bilinir), basınçlı hava girişi (turboşarjlar veya süperşarjlar) ile donatılmış motorların yanma verimliliğini arttırır, böylece motor gücünü, performansını ve yakıt verimliliğini artırır.
Bir turboşarj, emme yanma havasını sıkıştırarak iç enerjisini arttırır, aynı zamanda sıcaklığını da yükseltir. Sıcak hava, soğuk havaya göre daha az yoğun olduğundan daha az verimli yanmasına neden olur.
Ancak turboşarj ile motor arasına intercooler takılarak, girişteki basınçlı hava motora ulaşmadan soğutulur, böylece yoğunluğu yeniden sağlanır ve optimum yanma performansı sağlanır.
Ara soğutucu, bir ısı eşanjörü olarak, turboşarjın kompresör gazı işlemi sırasında üretilen ısıyı tahliye edebilir. Bu ısı transfer adımını, ısıyı başka bir soğutma ortamına, genellikle hava veya suya aktararak gerçekleştirir.
Hava soğutmalı (patlama tipi olarak da bilinir) ara soğutucu
Otomotiv endüstrisinde, daha düşük emisyonlu, daha verimli motorlara yönelik artan talep, birçok üreticinin, motor performansı ve yakıt verimliliğinin ideal kombinasyonunu elde etmek için daha küçük kapasiteli turboşarjlı motorlar geliştirmesine yol açtı.
Çoğu otomotiv kurulumunda hava soğutmalı ara soğutucular yeterli soğutma sağlayabilir ve araba radyatörleri gibi çalışabilir. Araç ileri doğru hareket ettiğinde, daha soğuk olan ortam havası ara soğutucuya ve ardından soğutucuya çekilerek ısı, turboşarjlı havadan daha soğuk ortam havasına aktarılır.
Su soğutmalı ara soğutucu
Hava soğutmanın uygulanamadığı ortamlarda su soğutmalı ara soğutucular oldukça etkili bir çözümdür. Su soğutmalı ara soğutucular tipik olarak bir "kabuk ve boru" ısı eşanjörü tasarımı kullanır; burada soğutma suyu ünitenin merkezindeki bir "boru göbeği" içinden akarken, sıcak yüklü hava boru setinin dışına akar ve içinden akarken ısıyı aktarır. Isı eşanjörünün içindeki "kabuk". Soğuduktan sonra hava, alt soğutucudan boşaltılır ve bir boru hattı aracılığıyla motorun yanma odasına beslenir.
Otomotiv ara soğutucusunun rolü ve çalışma prensibi:
Otomotiv ara soğutucusunun rolü temel olarak aşağıdaki beş hususta yansıtılmaktadır:
1, motor giriş sıcaklığını azaltın. Emme sıcaklığının azaltılması, motor şişirme verimliliğini artırabilir, böylece motorun güç performansını iyileştirebilir.
2, motor yakıt tüketimini azaltın. Motorun şişirme verimliliğini artırarak, yakıtın tam yanmasını sağlamak için her damla yakıt ve hava iyi bir yanıcı karışım oluşturur.
3, soğutma havasının rolü. Intercooler, yüksek sıcaklıktaki havanın doğrudan motora girmesinden kaynaklanan patlama ve alevlenme gibi sorunları önlemek için yüksek sıcaklıktaki havayı motora girmeden önce soğutabilir.
4, yüksek irtifa çalışma ortamına uyum sağlayın. Şişirme verimliliğini artırarak motor, yüksek irtifalarda sabit bir güç çıkışı sağlayabilir.
5. Turboşarjlı motorun hava değişim verimliliğini artırın.
Emme havası sıcaklığını azaltmak için ara soğutucunun rolü temel olarak aşağıdaki yönlere yansır:
1. Egzoz gazının emme havası sıcaklığı üzerindeki iletim etkisini azaltın. Egzoz gazının yüksek sıcaklığı, emme havası sıcaklığının artmasına neden olarak motorun şişirme verimliliğini etkileyecektir.
2, patlama ve atık gaz kirliliğine neden olacak şekilde yanma odasına soğutulmamış şarjlı havadan kaçının.
Ara soğutucunun eklenmesi, aşırı şarjdan sonra havanın ısıtılmasının olumsuz etkilerini çözebilir.
Ek olarak, ara soğutucu aynı zamanda motor yakıt tüketimini azaltabilir, yüksek irtifa ortamına uyum sağlamayı geliştirebilir ve süper şarj cihazının uyumunu ve uyarlanabilirliğini geliştirebilir.
Bir otomotiv ara soğutucusu, bir borunun etrafına sarılmış bir gaz radyatörüdür. Hava, ısıyı emen ve havayı soğutan ara soğutucunun içinden akar.
Otomotiv ara soğutucusu bir gaz radyatörüdür, ara soğutucunun içi borularla çevrilidir, gaz bir uçtan içeri üflenir, gaz ara soğutucudaki iç boru hattı akışına üflenir, akış sürecinde gaz ısısı tarafından emilir. intercooler, soğutulan gaz diğer uçtan dışarı akar, birçok kişi bunun turboşarjı soğutmak için olduğunu düşünür. Aslında hayır, intercooler basınçlı havayı soğutmak içindir. Turboşarjlı motorlar için iki ana tip ara soğutucu vardır; biri hava soğutmalı, diğeri su soğutmalı.
İlave hava neden soğutulmalı?
Süperşarjın sıcaklığı çok yüksek olduğundan, sıkıştırma sonrasında havanın sıcaklığı da artacaktır, böylece turboşarjdan sonraki hava sıcaklığı kolaylıkla 100 santigrat dereceyi aşabilir. Hava sıcaklığı yükseldikten sonra yoğunluk azalacak ve oksijen içeriği doğal olarak azalacak, böylece silindirdeki oksijen daha az olacak ve bu da kaçınılmaz olarak performansı etkileyecektir. Emme sıcaklığı çok yüksek olduğundan vuruntu oluşması kolaydır, dolayısıyla süperşarjlı motorun basınçlı havayı soğutması gerekir.
Hava soğutmalı ara soğutucu ön tarafta bulunur, basit bir ifadeyle sıradan bir radyatördür ve sürüş sırasında ön taraftan akan hava akışı, giriş havasının ısı dağılımını sağlamak için hava soğutucuyu etkiler. Sürüş sırasında hava sıcaklığı düşük ve hava akışı büyük olduğundan, hava soğutmalı ara soğutucunun ısı dağıtma etkisi çok iyidir. Ayrıca yapısı nispeten basittir ve maliyeti daha düşüktür.
Bununla birlikte, hava soğutmalı ara soğutucunun hava akış boru hattı çok uzundur ve havanın süperşarjörden boru hattı boyunca öne doğru gitmesi ve soğuduktan sonra boru hattı üzerinden gaz kelebeğine gitmesi gerekir, bu da türbin histerisini ağırlaştıracaktır. Dahası, yer değiştirme ne kadar küçükse ve hız ne kadar düşük olursa etki o kadar belirgin olur; dolayısıyla insanların türbin histerezisine karşı çok duyarlı olmadığı ilk günlerde, birçok araba hava soğutmalı ara soğutucular kullanıyordu. Ayrıca hava soğutmalı intercooler düşük devirde yeterli hava akışı olmadığından ısı dağıtma etkisi azalacaktır.
Su soğutmalı ara soğutucular motor soğutucusu ile soğutulur ve boru uzunluğu daha kısa olabilir, bu da türbin histerezisini azaltabilir. Ve soğutma sıvısı sirkülasyonu stabildir, düşük hızda soğutma etkisi konusunda endişelenmeyin.
Bununla birlikte, su soğutmalı ara soğutucunun maliyeti daha yüksektir ve sıcak araba sıcakken soğutucunun sıcaklığı düşük olmadığından, genel soğutma etkisi hava soğutmalı tip kadar iyi değildir.
Ara soğutucu, süper şarj cihazını basınçlı havadan soğutmak için kullanılır, süper şarj cihazından sonraki hava, basınç artar, sıcaklık yükselir, ara soğutucu soğutma yoluyla basınçlı havanın sıcaklığını azaltabilir, böylece hava yoğunluğunu iyileştirir, iyileştirir Dizel motor gücünü iyileştirme ve emisyonları azaltma amacına ulaşmak için enflasyon verimliliği.
Intercooler basınçlandırma sisteminin bir parçasıdır. Hava yüksek oranda sıkıştırıldığında yüksek ısı üretecek, bu da havanın genleşme yoğunluğunu azaltacak ve aynı zamanda motor sıcaklığının zarar görmesine neden olacaktır. Daha yüksek hacimsel verim elde etmek için yüksek sıcaklıktaki havanın silindire enjeksiyondan önce soğutulması gerekir.
Bu, bir radyatörün kurulumunu gerektirir, prensip su tankının radyatörüne benzer, yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı hava birçok küçük boruya dağıtılır ve oda sıcaklığındaki hava borunun dışında yüksek hızda akar, böylece Soğutma amacına ulaşmak için. Bu radyatör, motor ile turboşarj arasında yer aldığından dolayı merkezi soğutucu olarak da anılır ve ara soğutucu olarak da anılır.
Araç ara soğutucusunun rolü hakkında:
1. Motor gücü performansını artırın. Daha düşük emme sıcaklığı, motor şişirme verimliliğinin artmasını sağlar, böylece motor güç performansı iyileştirilebilir.
2, motor yakıt tüketimini azaltın. Motorun şişirme verimliliği artırılarak her damla yakıtın hava ile iyi yanıcı bir karışım oluşturması ve her damla yakıtın tamamen yanması sağlanır.
3, motorun alev alma olasılığını azaltın. Yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı hava ve yakıt, motor silindirinde kolayca alev alan, yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı yanıcı karışım gazı oluşturur. Emme sıcaklığının düşürülmesi, motorun alev almasını etkili bir şekilde engelleyebilir. Alevlerin patlaması, motorun anormal şekilde sallanmasına ve motor aksesuarlarının hasar görmesine neden olabilir.
4, yüksek irtifa çalışma ortamına daha iyi uyum sağlar. Yüksek irtifa oksijen içeriği düşüktür, şişirme verimliliğini artırır, böylece motor gücü çıkışı sürdürülebilir.
Intercooler'ın işlevi motorun emme sıcaklığını azaltmaktır. Genellikle alüminyum alaşımlı malzemeden yapılır. Farklı soğutma ortamına göre, yaygın ara soğutucular iki tipe ayrılabilir: hava soğutmalı ve su soğutmalı.
(1) Hava soğutmalı tip, ara soğutucudan geçen havayı soğutmak için dış havayı kullanır. Bunun avantajı, tüm soğutma sisteminin daha az bileşene sahip olması ve yapının su soğutmalı ara soğutucuya göre nispeten basit olmasıdır. Dezavantajı, soğutma verimliliğinin, genellikle daha uzun bir bağlantı hattı gerektiren ve hava geçiş direncinin daha büyük olduğu su soğutmalı ara soğutucuya göre daha düşük olmasıdır. Hava soğutmalı ara soğutucular basit yapıları ve düşük üretim maliyetleri nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Çoğu turboşarjlı motor, Huatraca TCI arazi araçlarının ve FAW-Volkswagen Bora 1.8T arabalarının motorları gibi hava soğutmalı ara soğutucular kullanır.
(2) Su soğutması, havayı ara soğutucudan soğutmak için dolaşan soğutma suyunu kullanır. Avantajı, soğutma verimliliğinin daha yüksek olması ve kurulum pozisyonunun daha esnek olmasıdır, uzun bir bağlantı borusu kullanmaya gerek yoktur, bu da tüm giriş borusunu daha pürüzsüz hale getirir. Dezavantajı ise motor soğutma sisteminden nispeten bağımsız bir sirkülasyon suyu sistemi gerektirmesi, dolayısıyla tüm sistemin daha fazla bileşene, daha yüksek üretim maliyetlerine ve karmaşık bir yapıya sahip olmasıdır. Su soğutmalı ara soğutucuların uygulaması nispeten nadirdir ve genellikle orta veya arka motorlu araçlarda ve su kullanan motorlarla donatılmış Mercedes-Benz S400 CDI otomobil ve Audi A8 TDI otomobil gibi büyük deplasmanlı motorlarda kullanılır. -soğutmalı ara soğutucular.
