การกระทำของอินเตอร์คูลเลอร์

อินเตอร์คูลเลอร์ (หรือที่รู้จักในชื่อเครื่องทำความเย็นด้วยอากาศ) เพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ที่ติดตั้งช่องดูดอากาศเข้า (เทอร์โบชาร์จเจอร์หรือซูเปอร์ชาร์จเจอร์) ซึ่งจะเป็นการเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ สมรรถนะ และประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง

เทอร์โบชาร์จเจอร์จะบีบอัดอากาศที่เผาไหม้ไอดี เพิ่มพลังงานภายในแต่ยังเพิ่มอุณหภูมิด้วย อากาศร้อนมีความหนาแน่นน้อยกว่าอากาศเย็น ซึ่งทำให้การเผาไหม้มีประสิทธิภาพน้อยลง

อย่างไรก็ตาม ด้วยการติดตั้งอินเตอร์คูลเลอร์ระหว่างเทอร์โบชาร์จเจอร์และเครื่องยนต์ อากาศอัดที่ทางเข้าจะถูกระบายความร้อนก่อนที่จะถึงเครื่องยนต์ จึงคืนความหนาแน่นและนำประสิทธิภาพการเผาไหม้ที่เหมาะสมที่สุด

อินเตอร์คูลเลอร์ในฐานะตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถระบายความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการอัดแก๊สของเทอร์โบชาร์จเจอร์ได้ ช่วยให้ขั้นตอนการถ่ายเทความร้อนบรรลุผลสำเร็จโดยการถ่ายเทความร้อนไปยังตัวกลางทำความเย็นอื่น ซึ่งมักจะเป็นอากาศหรือน้ำ

อินเตอร์คูลเลอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศ (หรือที่เรียกว่า blast type)

ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นพร้อมการปล่อยมลพิษที่ลดลง ทำให้ผู้ผลิตหลายรายพัฒนาเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จที่มีความจุน้อยลง เพื่อให้ได้การผสมผสานที่ลงตัวระหว่างสมรรถนะของเครื่องยนต์และประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง

ในการติดตั้งในรถยนต์ส่วนใหญ่ อินเตอร์คูลเลอร์แบบระบายความร้อนด้วยอากาศสามารถให้ความเย็นที่เพียงพอและทำงานเหมือนกับหม้อน้ำรถยนต์ เมื่อรถเคลื่อนที่ไปข้างหน้า อากาศโดยรอบที่เย็นกว่าจะถูกดึงเข้าไปในอินเตอร์คูลเลอร์ จากนั้นผ่านแผงระบายความร้อน เพื่อถ่ายเทความร้อนจากอากาศเทอร์โบชาร์จไปยังอากาศโดยรอบที่เย็นกว่า

อินเตอร์คูลเลอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำ

ในสภาพแวดล้อมที่ไม่สามารถใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศ อินเตอร์คูลเลอร์ที่ระบายความร้อนด้วยน้ำถือเป็นโซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพมาก อินเตอร์คูลเลอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำมักจะใช้การออกแบบตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ "เปลือกและท่อ" โดยที่น้ำหล่อเย็นจะไหลผ่าน "แกนท่อ" ที่อยู่ตรงกลางตัวเครื่องและความร้อนจะถูกเพิ่มแรงดัน

อากาศไหลออกนอกชุดท่อ โดยถ่ายเทความร้อนขณะผ่าน "ตัวเครื่อง" ที่ด้านในของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน หลังจากระบายความร้อนแล้ว อากาศจะถูกระบายออกจากเครื่องทำความเย็นย่อยและป้อนผ่านท่อไปยังห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์

อินเตอร์คูลเลอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำเป็นอุปกรณ์ที่ได้รับการออกแบบอย่างแม่นยำซึ่งออกแบบมาเพื่อจัดการกับอุณหภูมิที่สูงของอากาศเผาไหม้ที่ถูกอัด

อินเตอร์คูลเลอร์มักจะพบเห็นได้เฉพาะในรถยนต์ที่มีรถเทอร์โบชาร์จเท่านั้น จริงๆ แล้วอินเตอร์คูลเลอร์เป็นส่วนหนึ่งของเทอร์โบชาร์จเจอร์ และบทบาทของมันคือการปรับปรุงประสิทธิภาพของการแลกเปลี่ยนอากาศของเครื่องยนต์ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องยนต์ซุปเปอร์ชาร์จหรือเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ จำเป็นต้องติดตั้งอินเตอร์คูลเลอร์ระหว่างซุปเปอร์ชาร์จเจอร์และท่อร่วมไอดีของเครื่องยนต์ เนื่องจากหม้อน้ำตั้งอยู่ระหว่างเครื่องยนต์และซูเปอร์ชาร์จเจอร์ จึงเรียกอีกอย่างว่าอินเตอร์คูลเลอร์หรือที่เรียกกันว่า อินเตอร์คูลเลอร์

ทำไมฉันต้องมีอินเตอร์คูลเลอร์

สาเหตุหนึ่งที่ทำให้เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จมีกำลังมากกว่าเครื่องยนต์ธรรมดาก็คือประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนอากาศสูงกว่าไอดีตามธรรมชาติของเครื่องยนต์ธรรมดา เมื่ออากาศเข้าสู่เทอร์โบชาร์จเจอร์ อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอย่างมากและความหนาแน่นจะลดลง อินเตอร์คูลเลอร์มีบทบาทในการระบายความร้อนของอากาศ และอากาศที่มีอุณหภูมิสูงจะถูกระบายความร้อนด้วยอินเตอร์คูลเลอร์ จากนั้นจึงเข้าสู่เครื่องยนต์ หากขาดอินเตอร์คูลเลอร์และปล่อยให้อากาศอุณหภูมิสูงที่มีแรงดันสูงเข้าไปในเครื่องยนต์โดยตรง จะทำให้เครื่องยนต์เสียหายหรือไฟไหม้ได้เนื่องจากอุณหภูมิอากาศสูง

เนื่องจากอุณหภูมิของก๊าซไอเสียจากเครื่องยนต์สูงมาก การนำความร้อนผ่านซูเปอร์ชาร์จเจอร์จะทำให้อุณหภูมิของอากาศเข้าเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ความหนาแน่นของอากาศจะเพิ่มขึ้นในกระบวนการอัดซึ่งจะทำให้อุณหภูมิของอากาศเพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ หากคุณต้องการปรับปรุงประสิทธิภาพการพองตัวเพิ่มเติม จำเป็นต้องลดอุณหภูมิอากาศเข้า ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าภายใต้สภาวะอัตราส่วนอากาศ-เชื้อเพลิงเดียวกัน กำลังเครื่องยนต์สามารถเพิ่มขึ้นได้ 3% ถึง 5% ทุกๆ 10 ° C ในอุณหภูมิของอากาศที่มีประจุลดลง

หากอากาศที่มีประจุที่ไม่มีการระบายความร้อนเข้าไปในห้องเผาไหม้ นอกจากจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการพองตัวของเครื่องยนต์แล้ว ยังง่ายที่จะทำให้อุณหภูมิการเผาไหม้ของเครื่องยนต์สูงเกินไปทำให้เกิดความล้มเหลว เช่น การระเบิด และจะทำให้ปริมาณ NOx ในเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น ก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์ทำให้เกิดมลพิษทางอากาศ เพื่อที่จะแก้ไขผลกระทบที่เกิดจากความร้อนของอากาศหลังจากการอัดบรรจุอากาศมากเกินไปจำเป็นต้องติดตั้งอินเตอร์คูลเลอร์เพื่อลดอุณหภูมิไอดี

เนื่องจากมีอินเตอร์คูลเลอร์ ทำให้อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ลดลงและปรับปรุงความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับระดับความสูงได้ ในพื้นที่สูง การใช้อินเตอร์คูลเลอร์สามารถใช้อัตราส่วนแรงดันของคอมเพรสเซอร์ที่สูงขึ้น ซึ่งทำให้เครื่องยนต์ได้รับกำลังมากขึ้น ปรับปรุงความสามารถในการปรับตัวของรถ

การจำแนกประเภทอินเตอร์คูลเลอร์

อินเตอร์คูลเลอร์โดยทั่วไปทำจากวัสดุโลหะผสมอลูมิเนียม ตามสื่อทำความเย็นที่แตกต่างกัน อินเตอร์คูลเลอร์ทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: ระบายความร้อนด้วยอากาศและระบายความร้อนด้วยน้ำ

อินเตอร์คูลเลอร์ของเครื่องยนต์คืออะไร

เมื่อผู้คนซื้อรถยนต์ พวกเขามักจะพูดคุยกันว่าควรซื้อรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จหรือรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จดีกว่ากัน สาเหตุของปัญหานี้ก็คือ เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จมีอินเตอร์คูลเลอร์มากกว่าเครื่องยนต์แบบดูดอากาศตามธรรมชาติ และมีกำลังดีกว่า อินเตอร์คูลเลอร์เป็นส่วนสำคัญของเครื่องยนต์ซุปเปอร์ชาร์จ ไม่ว่าจะเป็นกลไกซุปเปอร์ชาร์จเจอร์หรือเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ คุณต้องติดตั้งอินเตอร์คูลเลอร์ระหว่างซุปเปอร์ชาร์จเจอร์กับท่อไอดีของเครื่องยนต์ เนื่องจากหม้อน้ำจะอยู่ระหว่างเครื่องยนต์และซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ ดังนั้น เรียกอีกอย่างว่าอินเตอร์คูลเลอร์หรือที่เรียกว่าอินเตอร์คูลเลอร์

อินเตอร์คูลเลอร์ของเครื่องยนต์มีหน้าที่อะไร

อินเตอร์คูลเลอร์ให้ความร้อนกับอินเตอร์คูลเลอร์หรือไม่? นั่นจะเป็นความผิดพลาดครั้งใหญ่ ถ้าเข้าใจว่าเป็นการระบายความร้อนของอากาศก็ไม่แม่นยำมากนัก อินเตอร์คูลเลอร์และซูเปอร์ชาร์จเจอร์มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดกับทั้งสองส่วน ซูเปอร์ชาร์จเจอร์จะถูกบีบอัดเข้าไปในอากาศของเครื่องยนต์ อินเตอร์คูลเลอร์เป็นหม้อน้ำอากาศ เพื่อป้อนความร้อนของก๊าซแรงดันเครื่องยนต์ ช่วยลดอุณหภูมิของก๊าซเข้าสู่เครื่องยนต์

เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จมีพลังมากกว่าเครื่องยนต์สำลักตามธรรมชาติ เนื่องจากต้องใช้ซูเปอร์ชาร์จเจอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเผาไหม้ของอากาศ อย่างไรก็ตาม การมีอยู่ของซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ก็นำมาซึ่งปัญหาเช่นกัน ประการหนึ่งเนื่องจากอุณหภูมิของก๊าซไอเสียจากเครื่องยนต์สูงมาก การนำความร้อนผ่านซูเปอร์ชาร์จเจอร์จะทำให้อุณหภูมิของอากาศเข้าเพิ่มขึ้น ในทางกลับกันความหนาแน่นของอากาศจะเพิ่มขึ้นในกระบวนการอัดซึ่งจะทำให้อุณหภูมิของอากาศเพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ หากคุณต้องการปรับปรุงประสิทธิภาพการพองตัวเพิ่มเติม จำเป็นต้องลดอุณหภูมิอากาศเข้า ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าภายใต้สภาวะอัตราส่วนอากาศ-เชื้อเพลิงเดียวกัน กำลังเครื่องยนต์สามารถเพิ่มขึ้นได้ 3% ถึง 5% ทุกๆ 10 ° C ในอุณหภูมิของอากาศที่มีประจุลดลง หากอากาศที่ชาร์จไม่เย็นเข้าไปในห้องเผาไหม้นอกจากจะส่งผลต่อประสิทธิภาพไอดีของเครื่องยนต์แล้วยังง่ายที่จะทำให้อุณหภูมิการเผาไหม้ของเครื่องยนต์สูงเกินไปส่งผลให้เกิดการระเบิดและความล้มเหลวอื่น ๆ ดังนั้นเพื่อแก้ไขผลกระทบด้านลบ ของอุณหภูมิอากาศที่เพิ่มขึ้นหลังการเพิ่มแรงดัน จะต้องเพิ่มอินเตอร์คูลเลอร์เพื่อให้ทำงานร่วมกับระบบแรงดัน

หลักการทำงานของอินเตอร์คูลเลอร์

ตอนนี้เรารู้แล้วว่าอินเตอร์คูลเลอร์ทำให้ก๊าซที่มีแรงดันเย็นลง แล้วจะกระจายความร้อนได้อย่างไร? เนื่องจากเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ การทำงานของอินเตอร์คูลเลอร์จึงสอดคล้องกับประสิทธิภาพของระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ทั้งหมด หากระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ใช้พัดลมกลเพื่อกระจายความร้อน อินเตอร์คูลเลอร์จะใช้พัดลมกลเพื่อกระจายความร้อน การเปลี่ยนไปใช้พัดลมไฮดรอลิกและพัดลมระบายความร้อนแบบอิเล็กทรอนิกส์ก็เป็นเช่นนั้นเช่นกัน นอกจากนี้ยังมีระบบหมุนเวียนอากาศในอินเตอร์คูลเลอร์ อากาศภายนอกจะเข้าสู่ซุปเปอร์ชาร์จเจอร์อากาศและเข้าสู่อินเตอร์คูลเลอร์หลังจากซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ อินเตอร์คูลเลอร์ใช้ชิปทำความเย็นและพัดลมระบายความร้อนเพื่อแลกเปลี่ยนความร้อนกับก๊าซแรงดันซึ่งก็คือเพื่อทำให้เย็นลง เมื่ออุณหภูมิลดลงถึง 45°c มันจะเข้าสู่ห้องแก๊สของเครื่องยนต์ผ่านทางช่องอินเตอร์คูลเลอร์ อากาศที่ถูกเผาไหม้บางส่วนจะกลับเข้าสู่วงจรซูเปอร์ชาร์จเจอร์อีกครั้ง และบางส่วนจะกระจายไปพร้อมกับความร้อน

ปัญหาที่มีอยู่ในการทำงานของอินเตอร์คูลเลอร์

ปัจจุบันระบบระบายความร้อนเครื่องยนต์ของรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ทั่วไปคือการใช้พัดลมขนาดใหญ่เพื่อกระจายความร้อน พัดลมแบบสายพานหรือพัดลมคลัตช์ซิลิโคนหรือพัดลมคลัตช์แม่เหล็กไฟฟ้าจะกระจายความร้อนจากทั้งหม้อน้ำถังและอินเตอร์คูลเลอร์ และเนื่องจากแท้งค์น้ำและอินเตอร์คูลเลอร์ถูกจัดเรียงแบบอนุกรม ตราบใดที่แท้งค์น้ำจำเป็นต้องกระจายความร้อน อินเตอร์คูลเลอร์ก็จะถูกลมหนาวพัดไปด้วย อย่างไรก็ตามบางครั้งอินเตอร์คูลเลอร์ก็ไม่จำเป็นต้องเป่าลมเย็น นี่คือปัญหา "การถ่ายเทความร้อนแบบไบนารี" ในระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ สำหรับปัญหานี้สามารถใช้ระบบควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะเพื่อแก้ปัญหาได้ ตัวอย่างเช่นระบบระบายความร้อนอัจฉริยะของเครื่องยนต์ ATS อินเตอร์คูลเลอร์และหม้อน้ำจัดเรียงขนานกันไม่ปิดกั้นกันเซ็นเซอร์อุณหภูมิแยกต่างหากจะตรวจสอบอุณหภูมิของน้ำและก๊าซแบบเรียลไทม์พร้อมพัดลมอิเล็กทรอนิกส์อิสระเพื่อแยกความร้อน กระจายตัวและท่ออากาศไม่ข้าม ดูรายละเอียดได้ที่ www.yilitek.cn

ข้อควรระวังในการบำรุงรักษาอินเตอร์คูลเลอร์

ทำความสะอาดภายนอก

เนื่องจากมีการติดตั้งอินเตอร์คูลเลอร์ไว้ด้านหน้า ช่องระบายความร้อนของอินเตอร์คูลเลอร์จึงมักถูกปิดกั้นด้วยใบไม้ โคลน (น้ำมันไฮดรอลิกล้นในถังพวงมาลัย) จึงปิดกั้นการกระจายความร้อนของอินเตอร์คูลเลอร์จึงควรทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอ วิธีทำความสะอาดคือใช้ปืนฉีดน้ำที่มีแรงดันไม่สูงเกินไปในแนวตั้งของระนาบอินเตอร์คูลเลอร์ การชะล้างแบบช้าๆ จากบนลงล่างหรือล่างขึ้นบน แต่ต้องไม่เอียงเพื่อป้องกันความเสียหายต่ออินเตอร์คูลเลอร์ (วิธีการทำความสะอาดอินเตอร์คูลเลอร์ของรถยนต์เพื่อการพาณิชย์จะเหมือนกัน)

การทำความสะอาดและการตรวจสอบภายใน (วิธีการถอดประกอบและทำความสะอาด)

ท่อภายในของอินเตอร์คูลเลอร์มักจะมาพร้อมกับโคลน เหงือก และสิ่งสกปรกอื่น ๆ ซึ่งไม่เพียงทำให้ช่องการไหลของอากาศแคบลง แต่ยังลดความสามารถในการแลกเปลี่ยนความร้อนในการทำความเย็นด้วย ดังนั้นจึงต้องบำรุงรักษาและทำความสะอาดด้วย โดยทั่วไปทุกปีหรือเมื่อมีการยกเครื่องเครื่องยนต์และเชื่อมถังแล้ว ควรทำความสะอาดและตรวจสอบภายในอินเตอร์คูลเลอร์

วิธีทำความสะอาด: เติมสารละลายน้ำที่มีโซดาแอช 2% (อุณหภูมิควรอยู่ที่ 70-80 °C) ลงในอินเตอร์คูลเลอร์ เติมให้เต็ม รอ 15 นาทีเพื่อดูว่าอินเตอร์คูลเลอร์มีการรั่วไหลหรือไม่ ถ้ามีควรรื้อ เชื่อม และซ่อมแซม (เช่นเดียวกับการซ่อมแท้งค์น้ำ) หากไม่มีการรั่วไหลให้เขย่าไปมาทำซ้ำหลาย ๆ ครั้งเทโลชั่นออกแล้วเติมน้ำสะอาดที่มีโซดาแอช 2% ไว้ซักจนค่อนข้างสะอาดแล้วจึงเติมน้ำร้อนที่สะอาด (80- 90°C) เพื่อทำความสะอาดจนกว่าน้ำที่ปล่อยออกมาจะสะอาด หากด้านนอกของอินเตอร์คูลเลอร์เปื้อนน้ำมัน ก็สามารถทำความสะอาดด้วยน้ำอัลคาไลได้เช่นกัน วิธีการคือแช่น้ำมันในน้ำด่างแล้วใช้แปรงขัดออกจนสะอาด หลังจากทำความสะอาดแล้ว ให้เป่าน้ำในอินเตอร์คูลเลอร์ให้แห้งด้วยลมอัดหรือทำให้แห้งตามธรรมชาติ หรือสตาร์ทเครื่องยนต์โดยไม่ต้องต่ออินเตอร์คูลเลอร์กับท่อเชื่อมต่อเครื่องยนต์เมื่อติดตั้งอินเตอร์คูลเลอร์ แล้วจึงต่อท่อไอดีของเครื่องยนต์เมื่อไม่มีน้ำในอากาศ ทางออกของอินเตอร์คูลเลอร์ หากพบว่าแกนอินเตอร์คูลเลอร์สกปรกมาก ควรตรวจสอบตัวกรองอากาศและท่อไอดีในบริเวณที่มีรอยรั่วอย่างระมัดระวัง และควรกำจัดข้อผิดพลาดออก