Intercoolers (ook bekend als inlaatluchtkoelers) verhogen de verbrandingsefficiëntie van motoren die zijn uitgerust met geforceerde luchtinlaat (turbocompressoren of superchargers), waardoor het motorvermogen, de prestaties en het brandstofverbruik toenemen.
Een turbocompressor comprimeert de inlaatverbrandingslucht, waardoor de interne energie toeneemt, maar ook de temperatuur stijgt. Warme lucht heeft een lagere dichtheid dan koude lucht, waardoor deze minder efficiënt verbrandt.
Door echter een intercooler tussen de turbocompressor en de motor te installeren, wordt de inlaatperslucht gekoeld voordat deze de motor bereikt, waardoor de dichtheid wordt hersteld en optimale verbrandingsprestaties worden bereikt.
De intercooler kan als warmtewisselaar de warmte afvoeren die wordt gegenereerd tijdens het compressorgasproces van de turbocompressor. Het bereikt deze warmteoverdrachtsstap door warmte over te dragen naar een ander koelmedium, meestal lucht of water.
Luchtgekoelde (ook bekend als blast-type) intercooler
In de auto-industrie heeft de toenemende vraag naar efficiëntere motoren met lagere emissies ertoe geleid dat veel fabrikanten turbomotoren met een kleinere capaciteit hebben ontwikkeld om de ideale combinatie van motorprestaties en brandstofefficiëntie te bereiken.
In de meeste auto-installaties kunnen luchtgekoelde intercoolers voor voldoende koeling zorgen en werken ze ongeveer hetzelfde als autoradiatoren. Wanneer het voertuig vooruitrijdt, wordt de koelere omgevingslucht in de intercooler gezogen en vervolgens door het koellichaam, waardoor de warmte van de turbolucht wordt overgedragen naar de koelere omgevingslucht.
Watergekoelde intercooler
In omgevingen waar luchtkoeling niet toepasbaar is, zijn watergekoelde intercoolers een zeer effectieve oplossing. Watergekoelde intercoolers maken doorgaans gebruik van een 'shell and tube'-warmtewisselaarontwerp, waarbij koelwater door een 'buiskern' in het midden van de unit stroomt, terwijl hete geladen lucht buiten de buizenset stroomt en warmte overdraagt terwijl deze door de unit stroomt. "shell" in de warmtewisselaar. Na afkoeling wordt de lucht uit de onderkoeler afgevoerd en via een pijpleiding naar de verbrandingskamer van de motor gevoerd.
De rol en het werkingsprincipe van een auto-intercooler:
De rol van de auto-intercooler komt voornamelijk tot uiting in de volgende vijf aspecten:
1, verlaag de inlaattemperatuur van de motor. De verlaging van de inlaattemperatuur kan de efficiëntie van het oppompen van de motor verbeteren, waardoor de vermogensprestaties van de motor worden verbeterd.
2, verminder het brandstofverbruik van de motor. Door de efficiëntie van het oppompen van de motor te verbeteren, vormt elke druppel brandstof en lucht een goed brandbaar mengsel, zodat een volledige verbranding van de brandstof wordt bereikt.
3, de rol van koellucht. De intercooler kan de lucht met hoge temperatuur afkoelen voordat deze de motor binnendringt, om problemen zoals detonatie en vlammen veroorzaakt door de lucht met hoge temperatuur die rechtstreeks de motor binnendringt, te voorkomen.
4, aanpassen aan werkomgeving op grote hoogte. Door de efficiëntie van het oppompen te vergroten, kan de motor op grote hoogte een stabiel vermogen behouden.
5. Verbeter de luchtuitwisselingsefficiëntie van de turbomotor.
Om de inlaatluchttemperatuur te verlagen, komt de rol van de intercooler vooral tot uiting in de volgende aspecten:
1. Verminder het geleidingseffect van uitlaatgas op de temperatuur van de inlaatlucht. De hoge temperatuur van het uitlaatgas zorgt ervoor dat de temperatuur van de inlaatlucht stijgt, wat de efficiëntie van het oppompen van de motor beïnvloedt.
2, vermijd dat ongekoelde geladen lucht de verbrandingskamer binnendringt, wat kan leiden tot ontploffing en rookgasvervuiling.
De toevoeging van een intercooler kan de nadelige effecten van luchtverwarming na het opvullen oplossen.
Bovendien kan de intercooler ook het brandstofverbruik van de motor verminderen, het aanpassingsvermogen aan de omgeving op grote hoogte verbeteren en de afstemming en het aanpassingsvermogen van de supercharger verbeteren.
Een auto-intercooler is een gasradiator die om een pijp is gewikkeld. De lucht stroomt in de intercooler, die warmte absorbeert en de lucht afkoelt.
Auto-intercooler is een gasradiator, het interieur van de intercooler is omgeven door pijpen, het gas wordt vanaf het ene uiteinde naar binnen geblazen, het gas wordt in de interne pijpleidingstroom in de intercooler geblazen, tijdens het stromingsproces wordt de gaswarmte geabsorbeerd door de intercooler, het gekoelde gas stroomt aan de andere kant naar buiten, veel mensen denken dat dit is om de turbocompressor te koelen. Eigenlijk niet, de intercooler is bedoeld om de perslucht te koelen. Er zijn twee hoofdtypen intercoolers voor turbomotoren: de ene is luchtgekoeld en de andere is watergekoeld.
Waarom de toegevoegde lucht afkoelen?
Doordat de temperatuur van de supercharger zelf erg hoog is, zal in combinatie met de temperatuur van de lucht na compressie verder stijgen, waardoor de luchttemperatuur na de turbo makkelijk door de 100 graden Celsius kan breken. Nadat de luchttemperatuur stijgt, zal de dichtheid afnemen en zal het zuurstofgehalte op natuurlijke wijze afnemen, zodat de zuurstof in de cilinder minder is, wat onvermijdelijk de prestaties zal beïnvloeden. En de inlaattemperatuur is te hoog en gemakkelijk te kloppen, dus de motor met supercharger moet de perslucht afkoelen.
De luchtgekoelde intercooler bevindt zich aan de voorkant, simpel gezegd is het een gewone radiator, en de luchtstroom die tijdens het rijden door de voorkant stroomt, botst op de luchtkoeler om warmteafvoer van de inlaatlucht te bewerkstelligen. Omdat de luchttemperatuur laag is en de luchtstroom tijdens het rijden groot is, is het warmteafvoereffect van de luchtgekoelde intercooler zeer goed. Bovendien is de structuur relatief eenvoudig en zijn de kosten lager.
De luchtstroompijpleiding van de luchtgekoelde intercooler is echter te lang en de lucht moet van de supercharger door de pijpleiding naar voren gaan en vervolgens door de pijpleiding naar het gaspedaal na afkoeling, wat de turbinehysterie zal verergeren. Bovendien geldt dat hoe kleiner de cilinderinhoud en hoe lager de snelheid is, hoe duidelijker de impact is. Daarom gebruikten veel auto's in de beginperiode, toen mensen nog niet zo gevoelig waren voor turbinehysteresis, luchtgekoelde intercoolers. Bovendien zal de luchtgekoelde intercooler op lage snelheid draaien, omdat er niet voldoende luchtstroom is, zal het warmteafvoereffect afnemen.
Watergekoelde intercoolers worden gekoeld door motorkoelvloeistof en de pijplengte kan korter zijn, wat de turbinehysteresis kan verminderen. En de koelvloeistofcirculatie is stabiel, maak je geen zorgen over het koeleffect bij lage snelheid.
De watergekoelde intercooler kost echter meer, en omdat de temperatuur van de koelvloeistof niet laag is als de auto warm is, is het algehele koeleffect niet zo goed als dat van het luchtgekoelde type.
De intercooler wordt gebruikt om de supercharger uit de perslucht te koelen, de lucht na de supercharger, de druk neemt toe, de temperatuur stijgt, door de intercooler kan koeling de temperatuur van de perslucht verlagen, om de luchtdichtheid te verbeteren, te verbeteren de inflatie-efficiëntie, om het doel van het verbeteren van het dieselmotorvermogen en het verminderen van de emissies te bereiken.
De intercooler maakt deel uit van het drukbehoudsysteem. Wanneer de lucht in een hoog percentage wordt gecomprimeerd, zal deze veel warmte produceren, wat de uitzettingsdichtheid van de lucht zal verminderen, en tegelijkertijd zal dit schade aan de motortemperatuur veroorzaken. Om een hoger volumetrisch rendement te verkrijgen, moet de lucht met hoge temperatuur worden gekoeld voordat deze in de cilinder wordt geïnjecteerd.
Dit vereist de installatie van een radiator, het principe is vergelijkbaar met de radiator van de watertank, de lucht met hoge temperatuur en hoge druk wordt verspreid in veel kleine pijpen, en er stroomt lucht op kamertemperatuur met hoge snelheid buiten de pijp, zodat om het doel van koeling te bereiken. Omdat deze radiateur zich tussen de motor en de turbocompressor bevindt, wordt hij ook wel de centrale koeler genoemd, ook wel intercooler genoemd.
Over de rol van de auto-intercooler:
1. Verbeter de prestaties van het motorvermogen. De lagere inlaattemperatuur zorgt ervoor dat de efficiëntie van het oppompen van de motor toeneemt, waardoor de prestatie van het motorvermogen kan worden verbeterd.
2, verminder het brandstofverbruik van de motor. De efficiëntie van het oppompen van de motor is verbeterd, zodat elke druppel brandstof een goed brandbaar mengsel kan vormen met de lucht, en elke druppel brandstof volledig wordt verbrand.
3, verminder de kans op deflagratie van de motor. Lucht en brandstof onder hoge temperatuur en hoge druk vormen brandbaar mengselgas met hoge temperatuur en hoge druk, dat gemakkelijk in de motorcilinder kan ontploffen. Het verlagen van de inlaattemperatuur kan het ontploffen van de motor effectief beperken. Door deflagratie kan de motor abnormaal gaan trillen en kunnen de motoraccessoires beschadigd raken.
4, beter aanpassen aan de werkomgeving op grote hoogte. Het zuurstofgehalte op grote hoogte is laag, waardoor de opblaasefficiëntie wordt verbeterd, zodat het motorvermogen duurzaam kan worden geleverd.
De functie van de intercooler is het verlagen van de inlaattemperatuur van de motor. Over het algemeen gemaakt van materiaal van aluminiumlegering. Afhankelijk van het verschillende koelmedium kunnen gewone intercoolers in twee typen worden verdeeld: luchtgekoeld en watergekoeld.
(1) Het luchtgekoelde type gebruikt buitenlucht om de lucht die door de intercooler stroomt te koelen. Het voordeel is dat het gehele koelsysteem minder componenten heeft en dat de constructie relatief eenvoudig is dan die van de watergekoelde intercooler. Het nadeel is dat het koelrendement lager is dan dat van de watergekoelde intercooler, waarvoor doorgaans een langere aansluitleiding nodig is en de luchtdoorlaatweerstand groter is. Luchtgekoelde intercoolers worden op grote schaal gebruikt vanwege hun eenvoudige structuur en lage productiekosten. De meeste turbomotoren maken gebruik van luchtgekoelde intercoolers, zoals de motoren van Huatraca TCI terreinwagens en FAW-Volkswagen Bora 1.8T auto's.
(2) Waterkoeling maakt gebruik van circulerend koelwater om de lucht door de intercooler te koelen. Het voordeel is dat het koelrendement hoger is en de installatiepositie flexibeler is. Er hoeft geen lange verbindingsleiding te worden gebruikt, waardoor de gehele inlaatleiding gladder wordt. Het nadeel is dat er een circulerend watersysteem nodig is dat relatief onafhankelijk is van het motorkoelsysteem, waardoor het hele systeem meer componenten, hogere productiekosten en een complexe structuur heeft. De toepassing van watergekoelde intercoolers is relatief zeldzaam en wordt over het algemeen gebruikt in voertuigen met motoren in het midden of achterin, en op motoren met een grote cilinderinhoud, zoals de Mercedes-Benz S400 CDI-auto en de Audi A8 TDI-auto uitgerust met motoren die water gebruiken. -gekoelde intercoolers.
