Интеркулерът е топлообменник, често използван в двигатели с турбокомпресор, който охлажда сгъстения въздух, преди да влезе в двигателя. Чрез охлаждане на въздуха междинните охладители увеличават неговата плътност, което позволява по-ефективен процес на горене и в крайна сметка повишава мощността и производителността на двигателя.
Ето по-подробно обяснение: Функция: Интеркулерите намаляват температурата на сгъстения въздух, произведен от турбокомпресор или компресор. Как работи: Когато въздухът е компресиран, той се нагрява. Това повишаване на температурата намалява плътността на въздуха, което означава, че по-малко въздух може да влезе в двигателя. Интеркулерът премахва тази топлина, увеличавайки плътността на въздуха и позволявайки на повече кислород да влезе в двигателя за изгаряне. Предимства: Повишена мощност: Повече въздух означава, че може да се изгори повече гориво, което води до повишена мощност на двигателя. Подобрена горивна ефективност: Ефективното изгаряне води до по-добра икономия на гориво. Намалено детониране на двигателя: По-хладният въздух намалява риска от детонация на двигателя (преждевременна детонация). Видове: Интеркулерите могат да бъдат въздух-въздух (охлаждане с околния въздух) или въздух-вода (охлаждане с течна охлаждаща течност). Местоположение: Интеркулерите обикновено се намират между турбокомпресора и всмукателния колектор на двигателя.
Междинното охлаждане подобрява ефективността на цикъла на Brayton чрез понижаване на температурата на сгъстения въздух, преди да влезе в следващите етапи на компресия. Това намалява вложената работа, необходима за компресия, тъй като по-хладният въздух има по-висока плътност и позволява по-голям масов поток през системата.
В същото време охлаждащата течност също циркулира през междинния охладител. Течната охлаждаща течност се използва за пренасяне на излишната топлина от междинния охладител към външен радиатор, който изпраща „нова“ студена охлаждаща течност обратно към междинния охладител, за да подпомогне по-нататъшното охлаждане.
Интеркулерите, намиращи се в двигатели с турбокомпресор или компресор, осигуряват така необходимото охлаждане, което подобрява производителността и ефективността на двигателя. Преди да опишем как работят, първо ще разберем защо може да имате нужда от такъв.
За по-голяма простота ще се придържаме към двигатели, които използват турбокомпресори с двигатели с вътрешно горене за това обяснение. Двигателят с турбокомпресор произвежда много топлина, докато компресира околния въздух, което му позволява да изстиска повече въздух в двигателя.
Повече въздух означава, че можете да изгорите повече гориво и да получите повече мощност (увеличаване на горивната ефективност и намаляване на отпадъците). Това може да звучи достатъчно просто, но сгъстеният въздух става много горещ, което го кара да губи плътност и следователно да носи по-малко кислород.
Кислородът е жизненоважен за изгарянето на сместа от гориво и въздух. Сгъстеният въздух трябва да се охлади, за да се увеличи плътността и кислородът - тук идва междинният охладител.
Интеркулерите въздух-въздух са най-често срещаното приложение за ежедневни превозни средства поради тяхната простота. За да опишем тази система: Въздухът с температура на околната среда навлиза във всмукателния отвор на турбокомпресора. Този въздух се преобразува в горещ сгъстен въздух. Горещият сгъстен въздух се прехвърля към междинния охладител, където се охлажда, преди да бъде изпратен към двигателя. Външният въздух, преминавайки през външната част на междинния охладител, отвежда излишната топлина. Тази система обикновено разчита на потока на околния въздух и допълнителни въздуховоди от предната част на автомобила, за да тече през междинен охладител и охлажда сгъстения въздух, подобно на радиатор.
Интеркулерът въздух-вода е много по-сложен, но става все по-популярен в автомобилите поради по-високата ефективност. Процесът работи по следния начин: Въздухът с температура на околната среда навлиза във входа на турбокомпресора. Турбокомпресорът компресира и загрява този въздух. Нагрятият въздух се изпраща към междинния охладител, който охлажда въздуха, преди да бъде изпратен към двигателя. В същото време охлаждащата течност също циркулира през междинния охладител. Течната охлаждаща течност се използва за пренасяне на излишната топлина от междинния охладител към външен радиатор, който изпраща „нова“ студена охлаждаща течност обратно към междинен охладител за подпомагане на по-нататъшното охлаждане. Като се има предвид, че има две вериги, пренасящи въздух или охлаждаща течност, това обикновено изисква повече компоненти и фитинги, като например маркучи. Следователно междинните охладители въздух-вода могат да бъдат малко скъпи, но все още са много ефективни, особено в приложения, където скоростта на превозното средство може да е по-ниска.
Един потенциален проблем включва риска от прегряване, когато има натрупване на остатъчна топлина близо до двигателя и недостатъчна охлаждаща способност за намаляване на температурата.
Това обикновено може да се реши чрез увеличаване на потока на охлаждащата течност, така че да може да разсейва топлината по-бързо.
