Intercooler kaj je v avtu

Številni avtomobilski navdušenci pogosto omenjajo, da je njihov avto opremljen s turbopolnilnikom. No, seveda bodo vsi z veseljem povedali, da pod pokrovom motorja nima le atmosferskega tlaka, temveč tudi mehanski polnilnik. Toda večina jih ne razume popolnoma celotne strukture sistema za turbopuhanje motorja.

Zato bomo v tem članku poskušali govoriti o eni od komponent turbopolnilnika, in sicer o hladilniku polnilnega zraka - kaj je v avtomobilu, o principu delovanja in tudi o tem, zakaj je hladilnik polnilnega zraka potreben pri motorjih s turbopolnilnikom.

Kaj je intercooler

Intercooler je mehanska naprava (podobna radiatorju), ki se uporablja za hlajenje vsesanega zraka turbine ali polnilnika (kompresorja).

Čemu služi intercooler?

Naloga hladilnika hladilnega zraka je hlajenje zraka po prehodu skozi turbino ali polnilnik. Dejstvo je, da turbina ustvarja zračni tlak, zaradi stiskanja se zrak segreva z intenzivnim in stalnim polnjenjem, temperatura na vstopu v valj se lahko bistveno razlikuje od temperature hladilnega medija.

Princip delovanja

Turbopolnilniki delujejo tako, da stisnejo zrak in povečajo njegovo gostoto, preden doseže cilindre motorja. S stiskanjem več zraka lahko vsak valj motorja porabi sorazmerno več goriva in z vsakim vžigom ustvari več energije.

Ta postopek stiskanja ustvarja veliko toplote. Na žalost, ko se zrak segreje, postane tudi manj gost, kar zmanjša količino kisika, ki je na voljo v vsaki jeklenki, in vpliva na zmogljivost!

Hladilnik zraka je zasnovan za preprečevanje tega procesa s hlajenjem stisnjenega zraka, da motorju zagotovi več kisika in izboljša izgorevanje v vsakem valju. Poleg tega z uravnavanjem temperature zraka poveča tudi zanesljivost motorja z zagotavljanjem pravilnega razmerja med zrakom in gorivom v vsakem valju.

Vrste intercoolerjev

Obstajata dve glavni vrsti hladilnika, ki delujeta na različne načine:

Zrak-zrak

Prva možnost je hladilnik zraka zrak, v katerem stisnjen zrak prehaja skozi številne majhne cevi. Toplota se iz vročega stisnjenega zraka prenese na te hladilne rebra, ki se nato hladijo s hitrim pretokom zraka iz vozila, ki se premika.

Ko ohlajeni stisnjeni zrak preide skozi hladilnik, se nato dovede v sesalni kolektor motorja in v valje. Zaradi enostavnosti, majhne teže in nizkih stroškov hladilnikov zraka zrak so najbolj priljubljena izbira za večino vozil s turbopolnilnikom.

Zrak-voda

Kot že ime pove, hladilniki zraka zrak-voda uporabljajo vodo za zniževanje temperature stisnjenega zraka. Hladna voda se črpa skozi majhne cevi, pri čemer toplota stisnjen zrak prehaja skozi napravo. Ko se ta voda segreje, se nato pred ponovnim vstopom v hladilnik prečrpa skozi radiator ali hladilni krog.

Hladilniki zraka zrak-voda so ponavadi manjši od hladilnikov zraka zrak-zrak, zaradi česar so primerni za motorje, kjer je prostora veliko, in ker voda bolje ogreva zrak kot zrak, je primerna za širše temperaturno območje.

Vendar povečana kompleksnost zasnove, stroški in teža, povezani z intercoolerji zrak-voda, pomenijo, da so običajno manj pogosti in nameščeni na avtomobilskih motorjih.

Namestitev hladilnikov

Čeprav so teoretično lahko zračni hladilniki zraka nameščeni kjer koli med turbopolnilnikom in motorjem, so najučinkovitejši tam, kjer je boljši pretok zraka, in so običajno nameščeni pred avtomobilom za glavno masko hladilnika.

V nekaterih vozilih je namestitev motorja v nasprotju s tem in hladilnik je nameščen na vrhu motorja, vendar je pretok zraka tu praviloma manjši in je hladilnik lahko izpostavljen toploti samega motorja. V teh primerih so v nape nameščeni dodatni zračni kanali ali zajemalke, ki povečajo pretok zraka.

Učinkovitost uporabe

Pri nameščanju kakršne koli dodatne opreme je vsak avtomobilist vedno pozoren na smiselnost uporabe dela ali celotnega sistema. Kar zadeva učinkovitost intercoolerja, je razlika med njegovo prisotnostjo in odsotnostjo dobro čutiti. Kot smo razumeli, intercooler hladi zrak, ki ga v motor vbrizga turbina. Ker polnilnik deluje pri visokih temperaturah, dovaja vroč zrak v motor.

Ker je vroč zrak manj gost, prispeva k manj učinkovitemu izgorevanju mešanice zraka in goriva. Čim hladnejši je zrak, večja je njegova gostota, kar pomeni, da več kisika vstopi v jeklenke, motor pa prejme dodatne konjske moči. Na primer, če vhodni zrak ohladite samo za 10 stopinj, bo motor postal močnejši za približno 3 odstotke.

Toda tudi če vzamete običajen zračni hladilnik (zrak prehaja skozi cevi hladilnika), se bo njegova temperatura, ko pride do motorja, znižala za približno 50 stopinj. Toda če je v avtomobilu nameščen vodni hladilnik, lahko nekatere spremembe znižajo temperaturo zraka v sesalnem sistemu motorja za kar 70 stopinj. In to je 21-odstotno povečanje moči.

Toda ta element se bo manifestiral le v motorju s turbopolnilnikom. Prvič, atmosferski motor bo težko črpal zrak skozi povečan sesalni sistem. Drugič, v kratkem sesalnem sistemu se zrak nima časa segreti, kot v primeru turbine. Iz teh razlogov v takšne motorje ni smiselno vgrajevati hladilnika polnilnega zraka.

Ali je mogoče odstraniti?

Če intercooler na nek način moti lastnika avtomobila, je mogoče ta sistem razstaviti. A to je lahko smiselno le, če avto prej ni bil opremljen s tem sistemom. In tudi če je bil avto nadgrajen, bo odsotnost hladilnika polnilnega zraka takoj opazna. Ko je namestitev intercoolerja povzročila povečanje moči motorja za 15-20 odstotkov, bo odsotnost tega dela takoj opazna.

Ali je mogoče artikel odstraniti?

Toda poleg zmanjšanja moči motorja z notranjim zgorevanjem lahko v nekaterih primerih demontaža hladilnika polnilnega zraka povzroči celo okvaro motorja. To se lahko zgodi, če je ta sistem del zasnove motorja in je vključen v tovarniško opremo.

Pri motorjih z notranjim zgorevanjem s turbopolnilnikom ne smete odstraniti hladilnika polnilnega zraka (spet: če gre za tovarniško opremo), ker zagotavlja dodatno hlajenje, potrebno za ustrezno delovanje motorja. Zaradi kritičnih temperatur lahko njegovi deli odpovejo.

Merila za izbiro za samostojno namestitev

Če je treba v avtomobil namestiti hladilnik polnilnega zraka (sprememba, ki se razlikuje od tovarniške ali na splošno kot nov sistem za motor), mora ta sistem izpolnjevati naslednje parametre:

• Zadostna površina toplotnega izmenjevalnika. Kot veste, se zrak ohladi zaradi procesa izmenjave toplote, ki poteka v radiatorju (isti proces se zgodi v radiatorju hladilnega sistema motorja). Večja kot je površina radiatorja, večja je njegova učinkovitost. To je fizika in ni se je mogoče znebiti. Zato ni smiselno kupiti majhnega radiatorja - ne bo mogel dodati opazne količine konjskih moči. Toda tudi zelo velik del morda ne bo prilegel pod pokrov.
• Prerez sistemskih cevi. Ne uporabljajte tanke črte (v njej je manj zraka, zato se bo bolj ohladila), ker bo v tem primeru turbina doživela dodatno obremenitev. Zrak se mora prosto premikati skozi sistem.
• Struktura toplotnega izmenjevalnika. Nekateri avtomobilisti menijo, da bo radiator z debelejšimi stenami toplotnega izmenjevalnika učinkovitejši. Pravzaprav bo sistem le še težji. Učinkovitost prenosa toplote je obratno sorazmerna z debelino sten: večja kot je njihova debelina, nižja je učinkovitost.
• Oblika avtoceste. Bolj gladki so zavoji v sistemu, lažje bo turbina potiskala zrak do motorja. Zato je treba dati prednost stožčastim cevim, upogib šob pa mora imeti največji možni polmer.
• Tesnost. Pomembno je, da popolnoma odpravite izgubo zraka, ki kroži v sistemu, ali njegovo uhajanje. Da bi to naredili, morajo biti vse cevi sistema pritrjene čim tesneje. To še posebej velja za vodne vmesne hladilnike (da hladilna tekočina iz sistema ne izteka).

Namestite nov hladilnik polnilnega zraka

Če je avtomobil že opremljen z vmesnim hladilnikom, lahko sistem spremenite z namestitvijo bolj produktivne modifikacije. Kot smo že omenili, je treba pri izbiri upoštevati obliko cevi, površino radiatorja in debelino sten toplotnega izmenjevalnika.

Za zamenjavo dela boste morali kupiti tudi druge cevi, ker se bodo dolgi dvojniki zlomili v ovinkih, kar bo povzročilo slab pretok zraka v jeklenke. Za zamenjavo hladilnika polnilnega zraka je dovolj, da odstranite stari radiator, namesto tega pa namestite novega z ustreznimi cevmi.

Značilnosti delovanja in glavni vzroki okvare

Večina tovarniških hladilnikov polnilnikov deluje pravilno dlje časa. Kljub temu še vedno potrebujejo redno vzdrževanje. Na primer, med rutinskim pregledom sistema je mogoče zaznati eno od naslednjih napak:

• Razbremenitev linije. To se zgodi, ko je v sistemu prevelik pritisk. V tem primeru se lahko cev zlomi ali pa bo hladilna tekočina začela puščati na stičišču (velja za vodne vmesne hladilnike). Na to okvaro lahko kaže padec moči motorja zaradi nezadostnega hlajenja zraka, ki vstopa v cilindre. V primeru pretrganja je treba cevi zamenjati z novimi, slabo povezavo pa je bolje vpeti.
• Votlina zračnega kanala je onesnažena z oljem. Zaradi obilnega mazanja turbine v intercooler vedno pride majhna količina maziva. Če je uporabni motor začel jemati več kot en liter olja na 10 tisoč kilometrov, je treba preveriti, ali turbina porabi preveč olja.
• Poškodba radiatorja. Mehanske poškodbe najpogosteje najdemo pri hladilnikih polnilnikov, nameščenih v spodnjem delu motornega prostora (večinoma ga mnogi namestijo pod glavni hladilni radiator).
• Zamašena rebra hladilnika. Ker skozi toplotni izmenjevalnik nenehno prehaja velika količina zraka, se na njegovih ploščah pojavi umazanija. To se še posebej pogosto zgodi pozimi ali spomladi, ko na radiator, ki se nahaja pod sprednjim odbijačem, pade velika količina peska in kemikalij, s katerimi so posute ceste.

Popravilo hladilnika polnilnega zraka z lastnimi rokami

Za popravilo hladilnika polnilnega zraka ga je treba razstaviti. Potankosti tega postopka so odvisne od vrste naprave in njene lokacije. Toda ne glede na to je treba na hladnem motorju odstraniti intercooler, sistem za vžig pa je treba izklopiti.

Za popravilo hladilnika polnilnega zraka boste morda potrebovali:

• Zunanje ali notranje čiščenje toplotnega izmenjevalnika. Za izvedbo tega postopka so bile razvite različne kemikalije. Odvisno od vrste čistila in zahtevnosti zasnove radiatorja lahko postopek čiščenja traja nekaj ur. Če je toplotni izmenjevalec zelo umazan, ga za nekaj ur spustimo v posodo s čistilnim sredstvom.
• Odprava razpok. Če je hladilnik polnilnega zraka vodni, njegov radiator pa je izdelan iz aluminija, ga je priporočljivo zamenjati z novim. Če se uporabljajo drugi materiali, se lahko uporabi spajkanje. Pomembno je, da se material obliža ujema s kovino, iz katere je izdelan sam toplotni izmenjevalec.

Za odpravo večine težav z intercoolerjem se ni treba obrniti na drage servisne centre. Če imate izkušnje s spajkanjem radiatorjev, lahko tudi mehanske poškodbe toplotnega izmenjevalnika odpravite sami. Kako dobro je bil intercooler popravljen, lahko preverite med potjo. Če je avtomobil ponovno pridobil svojo nekdanjo dinamiko, je zračno hlajenje motorja učinkovito.

Prednosti in slabosti uporabe intercoolerja

Glavna prednost uporabe intercoolerja je povečanje moči motorja s turbopolnilnikom brez neprijetnih posledic zaradi napak pri nastavljanju. Hkrati pa povečanje konjskih moči ne bo povezano s porabo več goriva.

V nekaterih primerih opazimo povečanje moči do 20 odstotkov. Če je avtomobil preverjen glede skladnosti z okoljskimi standardi, bo ta številka po namestitvi hladilnika polnilnega zraka čim višja.

Toda s svojimi prednostmi ima intercooler več pomembnih pomanjkljivosti:

1. Povečanje sesalne poti (če ta sistem ni del standardne opreme) vedno vodi do ustvarjanja upora zraku, ki vstopa v motor. V takem primeru bo morala standardna turbina premagati to oviro, da bi dosegla zahtevano raven povečanja.
2. Če intercooler ni del zasnove elektrarne, bo za njegovo namestitev potreben dodaten prostor. V večini primerov je to mesto pod sprednjim odbijačem in to ni vedno lepo.
3. Pri vgradnji radiatorja pod sprednji odbijač je ta dodatni element nagnjen k poškodbam, saj postane najnižja točka v avtomobilu. Kamni, umazanija, prah, trava itd. bo za lastnika avtomobila pravi glavobol.
4. Če je hladilnik polnilnega zraka nameščen v predelu blatnikov, bo treba v pokrovu izrezati reže, da se prilagodi dodatni dovod zraka.

Video na temo

Tukaj je kratek video pregled delovanja hladilnikov polnilnega zraka:

Prednji hladilnik! Kaj, zakaj in zakaj?

Vprašanja in odgovori:

Za kaj je diesel intercooler? Tako kot pri bencinskem motorju je funkcija intercoolerja v dizelski enoti hlajenje zraka, ki vstopa v cilindre. To omogoča dotok več zraka.

Kako deluje radiator vmesnega hladilnika? Načelo delovanja takšnega radiatorja je enako kot pri hladilnem radiatorju motorja z notranjim zgorevanjem. Samo v notranjosti hladilnika polnilnega zraka motor sesa zrak.

Koliko moči doda intercooler? Odvisno je od lastnosti motorja. V nekaterih primerih motor z notranjim zgorevanjem pokaže povečanje moči do 20 odstotkov. Pri dizelskih motorjih je radiator nameščen med kompresorjem in sesalnim kolektorjem.

ЧKaj se bo zgodilo, če je hladilnik polnilnega zraka zamašen? Če ohladi turbopolnilnik, bo to vplivalo na delovanje kompresorja, kar bo povzročilo njegovo okvaro. Ko se za hlajenje zraka uporablja intercooler, bo pretok skozi zamašen radiator slab.