Что такое промежуточное охлаждение двигателя

Охладители наддувочного воздуха

Охладитель наддувочного воздуха или теплообменник охлаждения наддувочного воздуха предназначен для охлаждения сжатого турбокомпрессором воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя для повышения его плотности и увеличения массы воздушного заряда, уменьшения теплонапряженности деталей двигателя, а также для улучшения экологических показателей двигателя по выхлопу и удовлетворения Европейских стандартов (Евро-2,-3,-4). Увеличение массы воздушного заряда дает возможность повысить не только мощность и топливную экономичность дизеля, но и улучшить экологические показатели работы дизеля. В европейских странах с высокоразвитой промышленностью приняты специальные законы и стандарты, направленные на ограничение токсичности и дымности отработавших газов.

Охладитель наддувочного воздуха располагают между компрессором и дизелем, поэтому такую систему называют промежуточным охлаждением.

В зависимости от охлаждающего агента различают воздухо-воздушные и водовоздушные охладители. Воздух можно охлаждать также посредством испарительного охлаждения – впрыскивания в воздух легко испаряющихся веществ (спирта, аммиака и др.).

В водовоздушных охладителях наддувочный воздух охлаждается водой из системы охлаждения двигателя или жидкостью, циркулирующей в отдельном независимом контуре с радиатором для ее охлаждения.

В воздухо-воздушном охладителе отсутствует промежуточный теплоноситель и наддувочный воздух охлаждается непосредственно воздухом, поступающим из окружающей среды. Атмосферный воздух в воздухо-воздушный охладитель может подаваться вентилятором системы охлаждения двигателя или специальным вентилятором.

Схема с воздухо-воздушным охладителем и подачей атмосферного воздуха вентилятором системы охлаждения двигателя считается наиболее эффективной. Такая система позволяет осуществить глубокое охлаждение со сравнительно небольшими затратами мощности, не требует введения дополнительных агрегатов, кроме охладителя, и имеет высокую надежность.

Для воздухо-воздушных охладителей коэффициент эффективности — Е= 0,64-0,93 в широком диапазоне изменения режимов работы двигателя, а для водовоздушных – Е=0,45-0,48.

В настоящее время в автотракторной промышленности используются преимущественно алюминиевые воздухо-воздушные охладители наддувочного воздуха, как наиболее эффективные и надежные. Алюминий используется в силу того, что трубчато-ленточный меднопаяный охладитель имеет низкую надежность из-за использования низкотемпературных припоев.

Алюминиевый охладитель наддувочного воздуха по технологии «ТАСПО» представляет собой полностью сварную конструкцию аргонодуговой сваркой. Сердцевина охладителя набрана из отдельно оребренных многоканальных охлаждающих элементов с индивидуальным оребрением.

Охлаждающие элементы вставлены в концевые пластины и сварены аргонодуговой сваркой. К сердцевине приварены два штампованных из алюминиевого листа или литых бачка (коллектора) с патрубками для подвода и отвода наддувочного воздуха. На бачках имеются по два кронштейна или втулки для крепления ОНВ на водяном радиаторе системы охлаждения двигателя.

На некоторых охладителях по требованию заводов производителей двигателей введены пробки слива конденсата.

Для увеличения эффективности охладителей наддувочного воздуха до требований стандарта Евро-4 была произведена интенсификация как внутреннего (за счет создания новых профилей), так и внешнего теплообмена с помощью ряда технологических приемов.

Наличие большой номенклатуры разнообразных профилей для охлаждающих элементов позволяет проектировать изделия максимально отвечающие требованиям потребителей.

Высокоэффективные охладители наддувочного воздуха из алюминиевых сплавов, изготавливаемые в объединении, предназначены для работы в широком диапазоне температур и давлений в системах наддува тепловозных, промышленных, автомобильных и тракторных дизелей, с целью повышения их экономичности, мощности, а также снижения токсичности выхлопных газов до экологических норм «Евро-2,-3,-4». Данный вид продукции хорошо зарекомендовал себя у наших потребителей, благодаря оптимальному сочетанию теплотехнических характеристик, прочности и стоимости изделия.

Охладители наддувочного воздуха производства НПО «ТАСПО-радиатор» поставляются на конвейеры крупных производителей автомобилей, автобусов и тракторов Беларуси: ОАО «МАЗ», ОАО «МЗКТ», ОАО «БелАЗ», ОАО «МТЗ», ОАО «ММЗ»,ОАО «Амкодор» и России: АМО»ЗИЛ», ООО»ЛиАЗ», ОАО»ПАЗ», ООО «ЧТЗ», ООО»КАВЗ», ОАО «Промтрактор»(г.Чебоксары).

Интеркулер

Интеркулер — он же промежуточный ОНВ (охладитель наддувочного воздуха). Представляет собой теплообменник (воздухо-воздушный, водо-воздушный), 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. Наличие интеркулера никак не влияет на ресурс двигателя.

Содержание

  • 1 Применение
  • 2 Способы расположения
  • 3 Интеркулер типа «вода-воздух»
  • 4 Интеркулер типа «воздух-воздух»
  • 5 Ссылки

Применение [ править | править код ]

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

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 подаётся 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.

Читать еще:  Эбу двигателя машина не заводиться

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

Способы расположения [ править | править код ]

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 типа «вода-воздух» [ править | править код ]

На тепловозах для обеспечения компактности воздушного тракта применяется интеркулер системы вода-воздух (причём там он называется охладитель наддувочного воздуха — ОНВ), в контуре которого циркулирует вода, охлаждаемая в отдельных радиаторах (так называемый второй контур, его вода зачастую охлаждает и масло в водо-масляном теплообменнике). На судах применяется водо-воздушный 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 ёмкости 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, энергоёмкость (жидкость в магистрали, которая ещё 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 код ]

Благодаря своей простоте и надёжности интеркулер типа «воздух-воздух» являются наиболее распространённым. Этот вид интеркулера состоит из патрубков интеркулера и пластинчатого радиатора интеркулера. [1]

По-русски это устройство называется «воздухо-воздушный радиатор» (ВВР). ВВР также широко применяются в системах кондиционирования воздуха летательных аппаратов для охлаждения подаваемого в гермокабину воздуха, отобранного от компрессоров авиадвигателей, имеющего температуру более 200 °С. [1]

Интеркулер

    458 16 332k
    229 5 253k

Интеркулер – это промежуточный радиатор для охлаждения наддувочного воздуха в турбированном моторе.

Что такое интеркулер и зачем он нужен?

Во время работы системы турбонаддува поступающий внутрь воздух сжимается под давлением. Вследствие этого меняется плотность воздушной смеси, а ее температура увеличивается практически до 200-т градусов (Цельсия). Способствует изменению температуры не только сжатие, но и нагревание самим турбокомпрессором, который прогревается за счет отработанных газов. Результат резкого повышения температуры – снижение плотности воздуха. Это приводит к понижению давления при наддуве.

Интеркулер используется для понижения температуры воздушной смеси на 50-60 градусов (Цельсия). За счет этого цилиндры смогут накапливать больше воздуха, что спровоцирует увеличение мощности двигателя. Специалисты утверждают, что показатель мощности мотора изменится на 3% за 10 градусов, на которые была снижена температура. Хороший интеркулер способен повысить значение мощности на 20%, но не более. Вместе с этим снижается риск детонации отходящих газов.

Цикл работы интеркулера

Разновидности интеркулеров – что заливают в интеркулер?

Воздушный интеркулер. Устройство, работающее по схеме «воздух-воздух», получило широкое распространение среди автовладельцев за счет простоты конструкции. Для охлаждения воздушной смеси используется система трубок и пластин. Трубки увеличивают путь, который должен пройти воздух, пластины – обеспечивают оптимальную теплоотдачу. Единственным минусом является потеря давления наддува, что происходит по причине смены направления трубок, а значит – возникновения препятствий на пути воздуха.

Эффективность воздушного интеркулера проявляется на скорости более чем 30 км/ч. Местом для установки устройства может быть:

  1. Пространство под капотом автомобиля прямо над двигателем (воздухозаборники вырезаются в капоте).
  2. Пространство за передним бампером (воздухозаборники вырезаются в бампере).
  3. Пространство в боковых частях крыльев (воздухозаборники вырезаются в крыльях).

Второй и третий вариант встретить можно чаще, ведь именно они обеспечивают большую интенсивность обдува теплообменника. Примером могут стать модели Subaru Impreza и Mitsubishi Lancer. Кроме того воздушный тип интеркулера пользуется популярностью у владельцев грузовиков и крупногабаритных внедорожников.

Жидкостный интеркулер. В отличие от воздушного типа, жидкостный аналог считается более эффективным в работе. Он обладает сложной конструкцией, которая включает:

  • Воздушный радиатор.
  • Блок управления.
  • Систему патрубков.
  • Водяной насос.
  • Прочее.

Полученная двухконтурная система охлаждения может использовать в качестве жидкости не только воду, но и хладагент (антифриз, тосол или жидкий азот). За счет свойств этих жидкостей происходит быстрая теплоотдача и остывание воздушной смеси.

Читать еще:  Характеристики лодочных двигателей хонда

Недостатками жидкостного интеркулера являются: время необходимое для остывания охлаждающей жидкости и стоимость устройства вместе с дополнительными приборами.

Достоинства и недостатки интеркулера

Как уже говорилось ранее, использование интеркулера позволяет добиться лучших показателей мощности двигателя. Но это еще не все. Улучшенное наполнение цилиндров экономит топливо, расходуя его более эффективно. Работа интеркулера снижает токсичность выхлопных газов, что благотворно сказывается на окружающей среде и наверняка заинтересует всех, кто заботиться о природе.

К недостаткам применения интеркулера стоит отнести:

  • Необходимость в немалом свободном пространстве под капотом;
  • Дорогое обслуживание после повреждений интеркулера.

Какой интеркулер выбрать – оптимальные технические характеристики

Интеркулер «воздух-воздух» стоит выбирать в зависимости от типа двигателя и его характеристик. Основными конструктивными параметрами при проектировании устройства являются:

  • Общая площадь всех трубок и пластин. Чем выше ее показатель, тем эффективнее будет справляться со своей задачей интеркулер. Для каждого двигателя существует оптимальное значение площади. Оно гарантирует отличный КПД. Более крупные теплообменники могут дать прибавку к КПД, но она окажется незначительной.
  • Внутреннее сечение. Оптимальное значение позволяет избежать потерь давления воздуха в интеркулере.
  • Толщина стенок теплообменника. Не стоит думать, что толстые стенки лучше. Для эффективной работы устройства подойдут средние значения толщины.
  • Значение фронтальной площади. От этого параметра зависит количество воздуха, которое пройдет через устройство. Чем больше воздушной смеси пройдет по патрубкам, тем выше охлаждающая способность интеркулера.
  • Форма труб интеркулера. Для того чтоб избежать потери потока, следует следить, чтобы в переходных частях были сегменты конической формы, а на изгибах трубок всегда оставались максимальные радиусы.
  • Герметичность соединительных патрубков. Отсутствие герметичности приведет к потере давления при наддуве. Материал, из которого изготовлены патрубки, должен обладать высокой устойчивостью к воздействию бензина, машинного масла или высоких значений температуры. Качественный материал убережет патрубки от повреждений и нарушения герметичности.
  • Направление потока в теплообменнике. Должно создавать все условия для того, чтобы значение проходного сечения было максимальным.

Изучив конструктивные параметры, каждый автовладелец сможет понять, что же влияет на работу и сам выбрать нужный ему интеркулер из всего представленного ассортимента.

Особенности эксплуатации интеркулера

Современные интеркулеры не требуют особого ухода. Периодический осмотр устройства и знание основных признаков выхода из строя его частей позволяет своевременно обнаружить проблему и устранить ее без серьезных последствий.

Чаще всего происходит разрыв патрубка или теплообменника. Причиной этого является высокое давление. Определить проблему можно по резкому снижению мощности двигателя и увеличению количества топлива, потребляемого автомобилем.

Избежать снижения эффективности работы промежуточного охладителя можно периодически промывая его. Избавившись от мелкого мусора можно не бояться забитых сот, которые негативно сказываются на свойствах интеркулера.

Как увеличить эффективность интеркулера?

Орошение интеркулера водой

Обладатели спортивных автомобилей прибегают к орошению теплообменника водой. Такая мера позволяет увеличить эффективность работы воздушного интеркулера. Примером, модели автомобиля, где штатно используется специальный опрыскиватель, является – Subaru Impreza WRX STI и все ее модификации. Для того чтобы обеспечить дополнительное устройство необходимым количеством воды в багажник устанавливается 12-и литровый бачок. Дополнительный электромотор позволяет быстро передать воду в опрыскиватель после нажатия кнопки на приборной панели.

Модели жидкостного типа не нуждаются в модификациях. Единственное, что можно сделать для улучшения работы интеркулера – это выбрать охлаждающую жидкость, которая будет эффективнее справляться с задачей и быстрее остывать.

Стоимость интеркулеров различного типа

Модельный ряд интеркулеров достаточно большой. Для отечественных автомобилей (к примеру, ВАЗов) можно выбрать недорогие варианты фронтального интеркулера. Стоимость устройства воздушного типа окажется в пределах от 3500 до 5400 рублей. Точное значение цены может зависеть от размеров теплообменника, диаметра входного патрубка, качества материала и конструкции, а также от производителя. Средний жидкостный интеркулер выйдет в пределах 5000-7000 рублей.

Владельцам иномарок придется изрядно потратиться, чтобы купить хороший интеркулер. Его цена намного выше, чем для отечественных автомобилей. Точное значение привести трудно, ведь для каждой модели подойдет определенный вид устройства. Но для примера скажем, что установка интеркулера на Audi A3 выйдет около 50 000 рублей.

Но и это не предел цены. Самыми дорогими считаются модели интеркулера для спортивных автомобилей. К примеру, HKS Intercooler предназначенный для автомобиля Subaru Impreza GRB выйдет около 120 тыс. рублей, для модели машины Toyota Supra – 118 тыс. рублей, а для такого известного болида, как Nissan GT-R R35 – от 250 тыс. рублей и более.

Почему интеркулер в масле?

Интеркулер в масле

Масло в интеркулере – первый признак опасной проблемы. Определить насколько она серьезна можно лишь при визуальном осмотре деталей. Способствует этому и знание основных причин попадания масла в интеркулер:

  • Неисправность маслопровода, расположенного между картером двигателя и турбиной. Сливной патрубок не должен быть пережатым или поврежденным. Результатом повреждений маслопровода может быть высокой давление в системе, которое приведет к появлению микротрещин в промежуточном радиаторе охлаждения. Устранить их можно только посредством сварки.
  • Деформация материала маслопровода. Устранить деформацию позволит выравнивание положения трубы или замена уплотнителей. При чрезмерном количестве масла поможет лишь замена детали в сборе.
  • Выход из строя воздухоотвода в результате механических повреждений (образования отверстий). Для устранения проблемы необходима замена детали.
  • Неисправность масляного фильтра. Решит проблему замена фильтра и прочистка воздухоотвода.
  • Нарушение вентиляции картера. Проблема возникает после превышения уровня масла в картере мотора. Решить ее вряд ли получиться локальным ремонтом или частичной заменой деталей. Скорее всего, придется делать капитальный ремонт мотора с заменой многих деталей (колец, поршней, уплотнителей, сливной трубы и т.д.).
Читать еще:  Электровелосипед какой двигатель выбрать

При резком спаде мощности, кроме турбины, обязательно проверяют и интеркуллер, поскольку даже малейшая утечка воздуха под давлением способствует значительному ее снижению.

Очистка интеркулера

Чистить интеркуллер нужно не только изнутри но и очищать от грязи снаружи

Определить проблему и устранить причину попадания масла – это лишь первые шаги для возобновления нормальной работы интеркулера. Для того чтобы завершить ремонтные работы стоит провести чистку устройства, иначе остатки масла смешаются с воздухом и постепенно загрязнят топливную смесь. К чему это приведет? К нескольким неприятным последствиям, среди которых присутствует увеличение расхода топлива, снижение мощности мотора и перегрев двигателя (характерно для дизельных двигателей в летнее время года).

Очистка воздушного интеркулера. Проводится при помощи специальной автохимии. Перед тем, как использовать химические средства следует полностью снять устройство.

Чистка производится не только внутри но и снаружи, дабы удалит грязь или замаслености и улучшить теплоотдачу радиатора.

Очистка жидкостного интеркулера. Снять детали данного типа устройства – трудоемкий процесс. Для этого могут понадобиться специальные инструменты, о которых можно узнать в инструкции к интеркулеру.

Чем чистить интеркулер? Для того чтобы провести процедуру очистки не стоит применять бензин или другие растворители. Материалы деталей охлаждения могут серьезно повредиться под их воздействием. Именно поэтому специалисты рекомендуют автомобильную химию, специально разработанную для очистки интеркулера.

  • ДМРВ (датчик массового расхода воздуха)
  • Воздушный фильтр двигателя
  • Радиатор

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Купить промежуточный охладитель воздуха

Поисковые запросы: кондиционер мобильный маленький купить, заказать промежуточный охладитель воздуха, мини охладитель воздуха отзывы.

промежуточный охладитель воздуха

мобильный кондиционер редмонд 1001 описание, arctic air мини кондиционер в Королёве, переносной кондиционер, rovus арктика купить в Салавате, rovus арктика купить в Новокуйбышевске

мобильные охладители воздуха для квартиры

rovus арктика купить в Салавате промежуточный охладитель — это механическое устройство, используемое для охлаждения газа после сжатие. Сжатие газа увеличивает его внутреннюю энергию, что, в свою очередь, повышает его температуру и снижает его плотность. Промежуточный охладитель обычно представляет собой теплообменник, который отводит отработанное тепло в газовом компрессоре Как работает турбонаддув с промежуточным охлаждением воздуха? Что влияет на увеличение мощностных характеристик двигателя во время турбонаддува? Процесс нагнетания воздуха в цилиндры. Современные двигатели обладают продвинутыми системами турбонаддува, они помогают сохранять экономичность при высокой степени форсировки. Благодаря нагнетанию воздуха существенно растет кпд двигателя. Если мы используем в системе промежуточный охладитель с эффективностью 60 %, мы понизили бы температуру воздуха на 0,6 х 90С = 54()С, уменьшив повышение температуры до 36°С в отличие от первоначальных 90°С или абсолютную температуру 293° + 36° = 329°. Изменение плотности в этом случае может быть вычислено из отношения первоначальной абсолютной температуры. к конечной абсолютной температуре Интеркулер — промежуточный радиатор для охлаждения воздуха нагнетаемого в турбину. Может быть воздушным или жидкостным. Загрязненность интеркулера влияет на его работу. Стремясь усовершенствовать двигатели с турбонаддувом, ведущие инженеры-конструкторы кропотливо работают над изменениями самого двигателя и созданием вспомогательных механизмов. Промежуточный охладитель это теплообменник, расположенный между турбонагнетателем и впускным коллектором. Основная его задача состоит в том, чтобы забрать ненужную теплоту из нагнетаемого воздуха, которую туда добавил турбонагнетатель в процессе сжатия. Во-первых, понижение температуры увеличивает плотность воздуха. Увеличение плотности пропорционально изменению температуры (измеренное по абсолютной шкале). Известно, что сжатие воздуха приводит к повышению его температуры. В современных наддувных двигателях часто применяют промежуточное охлаждение поступающего от турбокомпрессора воздуха. С этой целью воздух, сжатый в турбокомпрессоре, поступает в специальный теплообменник, в котором воздух охлаждается до температуры 50–60 °С. Охлаждение воздуха дает возможность улучшить наполнение цилиндров за счет увеличения плотности воздуха и снизить. Промежуточный охладитель это теплообменник (радиатор), помещенный на выходе компрессора турбонагнетателя. Его цель — понизить температуру сжатого воздуха, выходящего из турбонагнетателя, увеличить плотность воздуха и следовательно — обеспечить более высокое давление наддува. Понижение температуры воздуха имеет два основных плюса: оно увеличивает мощность, и предотвращает детонацию на значительно более высоких давлениях наддува. rovus арктика купить в Новокуйбышевске мобильный кондиционер de longhi pac an 110wh мини кондиционер купить краснодар

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector