.jpg/1280px-2014_Washington_Auto_Show_(12140974934).jpg)
Промежуточный охладитель — это теплообменник, используемый для охлаждения газа после сжатия. [1] Часто встречающиеся в двигателях с турбонаддувом , промежуточные охладители также используются в воздушных компрессорах , кондиционерах , холодильных установках и газовых турбинах .
Чаще всего используемый в двигателях с турбонаддувом , промежуточный охладитель используется для противодействия теплу сжатия и поглощения тепла в сжатом всасываемом воздухе. Снижая температуру всасываемого воздуха, воздух становится плотнее (что позволяет впрыскивать больше топлива, что приводит к увеличению мощности) и менее подвержен преждевременному зажиганию или детонации . Дополнительное охлаждение может быть обеспечено путем внешнего распыления мелкодисперсного тумана на поверхность промежуточного охладителя или даже в сам всасываемый воздух , чтобы еще больше снизить температуру всасываемого заряда посредством испарительного охлаждения .
Интеркулеры могут значительно различаться по размеру, форме и конструкции в зависимости от производительности и требований к пространству системы. Во многих легковых автомобилях используются либо фронтальные интеркулеры, расположенные в переднем бампере или в отверстии решетки, либо верхние интеркулеры, расположенные над двигателем. Система промежуточного охлаждения может использовать конструкцию воздух-воздух, конструкцию воздух-жидкость или комбинацию обоих.
В автомобильных двигателях, где используется несколько ступеней принудительной индукции (например, последовательный двойной турбонаддув или двигатель с двойным наддувом ), промежуточное охлаждение обычно происходит после последнего турбонагнетателя/нагнетателя. Однако также возможно использовать отдельные промежуточные охладители для каждой ступени турбонаддува/нагнетателя, например, в гоночном автомобиле JCB Dieselmax Land Speed Record. Некоторые авиационные двигатели также используют промежуточный охладитель для каждой ступени принудительной индукции. [ необходима цитата ] В двигателях с двухступенчатым турбонаддувом термин промежуточный охладитель может конкретно относиться к охладителю между двумя турбонагнетателями, а термин вторичный охладитель используется для охладителя, расположенного между турбонагнетателем второй ступени и двигателем. Однако термины промежуточный охладитель и охладитель наддувочного воздуха также часто используются независимо от местоположения в системе впуска. [2]
Интеркулеры типа «воздух-воздух» — это теплообменники , которые передают тепло от всасываемого воздуха непосредственно в атмосферу. В качестве альтернативы промежуточные охладители типа «воздух-жидкость» передают тепло от всасываемого воздуха к промежуточной жидкости (обычно воде), которая, в свою очередь, передает тепло в атмосферу. Теплообменник, который передает тепло от жидкости в атмосферу, работает аналогично основному радиатору в системе охлаждения двигателя с водяным охлаждением, или в некоторых случаях система охлаждения двигателя также используется для системы промежуточного охлаждения. Интеркулеры типа «воздух-жидкость» обычно тяжелее своих аналогов типа «воздух-воздух» из-за дополнительных компонентов, составляющих систему (например, насос циркуляции воды, радиатор, жидкость и водопровод).
Большинство морских двигателей используют промежуточные охладители типа «воздух-жидкость», поскольку вода озера, реки или моря может быть легко доступна для охлаждения. Кроме того, большинство морских двигателей расположены в закрытых отсеках, где получение хорошего потока охлаждающего воздуха для блока типа «воздух-воздух» было бы затруднительным. Морские промежуточные охладители имеют форму трубчатого теплообменника , в котором воздух проходит вокруг ряда трубок внутри корпуса охладителя, а морская вода циркулирует внутри трубок. Основные материалы, используемые для такого рода применения, должны противостоять коррозии морской воды: медно-никелевый сплав для трубок и бронза для крышек морской воды.
Альтернативой использованию промежуточных охладителей, которая в наши дни используется редко, был впрыск избыточного топлива в камеру сгорания, чтобы процесс испарения охлаждал цилиндры для предотвращения детонации. Однако недостатками этого метода были повышенный расход топлива и выбросы выхлопных газов . [3]
Промежуточные охладители используются для удаления отработанного тепла из первой ступени двухступенчатых воздушных компрессоров. Двухступенчатые воздушные компрессоры производятся из-за их собственной эффективности. Охлаждающее действие промежуточного охладителя в основном отвечает за эту более высокую эффективность, приближая ее к эффективности Карно . Удаление тепла сжатия из нагнетания первой ступени имеет эффект уплотнения воздушного заряда. Это, в свою очередь, позволяет второй ступени производить больше работы из ее фиксированной степени сжатия. Добавление промежуточного охладителя в установку требует дополнительных инвестиций.
