СТИЛЬ-АВТО

ПЕРВОУРАЛЬСК

Запчасти для иномарок и отечественных автомобилей в Первоуральске

ВАЗ 2110 ВАЗ 2107 ВАЗ 2105 ВАЗ 2106 ВАЗ 2109

Промежуточный охладитель наддувочного воздуха. Промежуточный охладитель наддувочного воздуха


Как работает турбонаддув с промежуточным охлаждением воздуха?

Когда речь идет о возможных вариантах увеличения мощностных характеристик двигателя, невозможно обойти стороной турбонаддув. На сегодняшний день это самый распространенный путь повышения КПД мотора при одновременном снижении потребления топлива. Благодаря увеличению количества подаваемого в цилиндры воздуха за единицу времени достигается желаемый эффект. В последнее время более 50% всех производимых автомобилей оснащаются разнообразными системами турбонаддува. Теория гласит: «мощность двигателя прямо пропорциональна количеству сжигаемого топлива за один рабочий цикл». Соответственно, чем больше топлива сжигается, тем более высокую мощность получаем! Если вспомнить картину приготовления рабочей смеси, то она варьируется от 1:13 до 1:16 частей (топливо к воздуху). Подать в цилиндры больше топлива гораздо проще, чем подать в них большее количество воздуха в атмосферный двигатель. Тут-то и приходит на помощь турбонаддув.

Система турбонаддува

Нагнетание воздуха в цилиндры может происходить несколькими способами: с помощью механического нагнетателя (компрессора) или посредством турбины, приводящейся в действие благодаря энергии отработавших газов. В турбокомпрессорах применяют центробежные насосы и в целом они получили большую популярность в отличие от механических нагнетателей. Благодаря вращению крыльчатки образуются центробежные силы, которые отбрасывают воздух к основанию колеса, а в центре происходит разрежение, что приводит к всасыванию воздуха. Следовательно, чем выше частота вращения крыльчатки турбины, тем большее количество воздуха она способна подать в цилиндры.

В противовес двигателям больших объемов с низкой эффективностью, конструкторы ломали головы не один десяток лет, чтобы придумать как увеличить объем подаваемого воздуха в двигатель. Инженеров не устраивали прожорливые, габаритные моторы, потребляющие слишком много топлива. Первым в этом вопросе преуспел Вильгельм Даймлер (да-да, это его фамилия упоминается в названии гиганта автоиндустрии «Даймлер»). Этот человек предложил элементарную конструкцию компрессора, закачивающего дополнительную массу воздуха вентилятором. Механизм приводился в действие коленвалом двигателя. Немного позже, в 1905 году, швейцарский изобретатель Альфред Бюхи смог запатентовать устройство нагнетания, которое приводилось в действие от выхлопных газов. Нынче механизм именуется турбонаддув.

По аналогии с ветром в поле, который вращает крылья ветряка, отработавшие газы вращают колесо с множеством лопастей. Это колесико очень маленькое, оно посажено на одну ось  с колесом компрессора и именуется ротором. С одной стороны находится часть механизма, приводящаяся в работу движением выхлопных газов, а с другой – компрессор, который нагнетает дополнительный воздух в ДВС. Через выпускной коллектор отработанные газы «встречает» корпус турбины (т.н. горячая улитка). Давление и энергия выхлопных газов вращают горячую крыльчатку турбины, которая преобразует вращение на колесо компрессора (холодная крыльчатка).

Охлаждение потока воздуха

Охлаждение системы турбонаддува

Благодаря вращению колеса компрессора воздух из атмосферы всасывается через воздушный фильтр. В холодной части турбокомпрессора воздушный поток сжимается и попадает во впускной коллектор. Из-за того, что на выходе из компрессора воздух дополнительно нагревается, теряя свою плотность, на большинстве двигателей применяют так называемое промежуточное охлаждение воздуха или интеркулер. Механизм турбонаддува, оснащенный интеркулером эффективно борется с извлечением тепла воздушного потока, нагревающегося в компрессоре при нагнетании. Нагретый компрессором воздух, проходя через интеркулер отдает тепло окружающей среде и охлаждаясь, воздух становится плотнее, соответственно большее количество попадает в цилиндры. Основные критерии, при разработке интеркулера – высокий отвод тепла при минимальных потерях давления наддува и увеличение инерционных свойств потока проходящего через него воздуха. Наиболее популярный тип интеркулера «воздух-воздух» состоит из патрубков интеркулера и его пластинчатого радиатора. Турбонаддув с таким радиатором встречается на всех  спортивных автомобилях, выпускаемых последние 10-15 лет. Промежуточный охладитель можно увидеть в разных местах, но чаще всего его устанавливают возле основного радиатора или горизонтально над двигателем (спортивные модели Subaru).

Далее работает схема «выше обороты мотора – больше выхлопных газов – больше воздуха»… Но здесь нужен разумный максимум: чем производительнее турбина, чем больше она способна «вдуть» воздуха в цилиндры, тем большее количество выхлопных газов нужно задействовать для входа её на рабочий режим оборотов (часто обороты крыльчатки превышают 250 – 300 тыс./мин). В отличие от механического компрессора, на свою работу турбокомпрессор затрачивает не более 2% энергии мотора. Потому что ротор турбины преобразует энергию выхлопных газов за счет их охлаждения на пути к цилиндрам, но не за счет их замедления.

Турбонаддув позволяет получать большую мощность с меньшего объема. Плюсы очевидны – меньше трения, меньший вес узлов и автомобиля, большая экономичность.

В зависимости от поставленных задач на автомобиле могут применяться разные варианты системы турбонаддува:

  • турбина с изменяемой геометрией
  • система параллельного или последовательного наддува
  • комбинированная система наддува

Похожие статьи:

autodont.ru

Охладитель наддувочного воздуха - это... Что такое Охладитель наддувочного воздуха?

Интеркулер — промежуточный охладитель наддувочного воздуха, представляющий собой теплообменник (воздухо-воздушный, водовоздушный), чаще радиатор для охлаждения наддувочного воздуха. В основом используется в двигателях с системой турбонаддува.

Фронтальный интеркулер

Применение

В процессе сжатия воздуха в системе наддува, повышается его температура.

(Твход нагнетателя)/ (Твых нагнетателя) = (Рвход/Рвых)в степени (n-1)/n.

В реальной ситуации при Т на входе нагнетателя 20 градусов:

Рвхода/Рвых = 1,5 -> разность температур около 45 градусов => Твых после сжатия = 65 град;

Рвхода/Рвых = 2 -> разность температур около 84 градусов => Твых после сжатия = 104 град.

Согласно расчётам, каждое изменение температуры воздуха на 10 градусов приводит к изменению его плотности на 3 процента.

Поэтому, если не охлаждать воздух после нагнетателя, эффект наддува может быть значительно ослаблен.

Пример: при отношении Рвхода/Рвых = 1,5 плотность воздуха после сжатия (а значит и мощность) падает на 14 проц.; при отношении Рвхода/Рвых = 2 плотность воздуха после сжатия (а значит и мощность) падает на 25 проц.

Поэтому в двигателе внутреннего сгорания с наддувом воздух, который подается в цилиндры, разумно дополнительно охлаждать, повышая его плотность, что в свою очередь повышает эффективность наддува, а также снижает детонационный порог. Для дизельных двигателей промежуточное охлаждение наддувочного воздуха целесообразно лишь при двух и более ступенчатом наддуве (применении двух и более компрессоров).

Одним из видом тюнинга ДВС является установка интеркулера большего объема.

Способы крепления

Радиатор интеркулера обычно крепится перпендикулярно продольной оси автомобиля (фронтальный интеркулер) перед радиатором либо под крылом, пример - Mitsubishi Lancer Evolution. Другой способ крепления - горизонтально над двигателем (например, Subaru Impreza WRX). В таком случае в капоте автомобиля обычно имеется воздухозаборник для подвода потока воздуха к интеркулеру.

Водовоздушный интеркулер

На тепловозах для обеспечения компактности воздушного тракта применяется водовоздушный интеркулер (причём там он называется холодильник наддувочного воздуха), в контуре которого циркулирует вода, охлаждаемая в отдельном радиаторе. На судах применяется водовоздушый интеркулер в котором циркулирует забортная вода.

Реже водовоздушный интеркулер применяется и в автоспорте, пример тому - Toyota Celica GT-Four (Alltrac). Также в автоспорте применяется орошение интеркулера водой при помощи специальных форсунок, и даже емкости со льдом для лучшего теплообмена при работе двигателя на экстримальном давлении наддува (например, в дрэг-рейсинге).

Ссылки

How an intercooler works

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Промежуточный охладитель наддувочного воздуха

Назначение

Теплообмен между горячим сжа­тым воздухом, выходящим из турбо­нагнетателя, и водой вспомогательно­го контура, температура которой зна­чительно меньше, обеспечивает про­межуточный охладитель.

Устройство

Охладитель наддувочного воздуха состоит из сварного сталь­ного корпуса коробчатой формы, в котором смонтированы трубные секции радиа­торного типа.

Охлаждающая жидкость подводится к фланцу на нижней крышке охладите­ля, поднимаясь внутри трубок, охлаждает трубки и пластины воздухоохладителя. Отвод охлаждающей жидкости осуществляется через фланец верхней крышки охладителя. В нижней части корпуса имеется сливная пробка.

Для уменьшения электролитической коррозии элементов охладителя на крышках его установлены цинковые протекторы.

Впускной и выпускные коллекторы

 

Впускной коллектор

Назначение

Для подвода сжатого воздуха от турбонагнетателя к цилиндровым крышкам служит впу­скной коллектор, представляющий со­бой стальной сварной короб прямо­угольного или цилиндрического (на дизелях первого выпуска) сечения.

Устройство

Коллектор наддувочный 1 представляет собой стальную трубу с приваренными шестью короткими патрубками, служащими для подвода возду­ха коллектора к каждому цилиндру, а также для крепления коллектора к крышкам цилиндров. На нижней части переднего конца коллектора расположена сливная пробка 4.

 

Выпускные коллекторы

Назначение

Для отво­да отработавших газов от цилиндро­вых крышек к турбонагнетателю ис­пользуются выпускные коллекторы. Дизель оснащен двумя выпускными коллекторами.

Устройство

Выхлопные газы из цилиндров дизеля по двум выпускным коллекторам (ри­сунок 25) поступают к турбокомпрессору и приводят во вращение его ротор. По нижнему коллектору отводятся выхлопные газы из 1-го, 4-го, 5-го цилиндров, а по верхнему - из 2-го, 3-го, 6-го цилиндров.

Каждый коллектор состоит из трех отдельных секций, соединенных между собой телескопическими соединениями, компенсирующими тепловые расширения секций коллекторов при работе дизеля.

Уплотнение стыков производится посредством уплотнительных колец, изго­товленных из специального чугуна.

Каждая секция представляет собой отрезок стальной трубы с приваренным патрубком круглого сечения и фланцем для соединения с крышкой цилиндра. Форма патрубка обеспечивает наименьшие потери скорости выхлопных газов при выходе из крышек цилиндров в коллектор.

Труба секции имеет теплоизоляционный слой из супертонкого базальтового волокна, снаружи закрыта стальным кожухом.

Патрубки также имеют слой изоляции, предохраняющий выхлопные газы от потерь тепловой энергии.

После установки выпускных коллекторов на дизель стыки между секциями заполняются тестообразной смесью глины и асбеста и закрываются разъемными кожухами.

На патрубках секций предусмотрены отверстия с резьбой для установки термопар, необходимых для измерения температуры выхлопных газов за цилин­дром.

 

 

 

Контрольные вопросы

  1. Каково назначение системы надува дизеля и выпуска газов?
  2. Каково назначение турбонагнетателя?
  3. В чем заключается работа турбонагнетателя?
  4. Каково назначение промежуточного охладителя?
  5. Каково устройство впускного коллектора?
  6. Каково устройство выпускного коллектора?

 

 

Конспект лекций

Похожие статьи:

poznayka.org

Промежуточные охладители наддувочного воздуха

Мощность двигателя определяется количеством топлива, которое может сгорать в его цилиндрах. В свою очередь, это количество зависит от массы окислителя – воздуха, находящегося в цилиндрах. Таким образом, для увеличения мощности двигателя фиксированной размерности необходимо увеличить подачу в двигатель воздуха (или готовой топливо-воздушной смеси). Это хорошо понимали уже создатели первых двигателей внутреннего сгорания, например – Г.Даймлер и Р.Дизель.

Как известно, для увеличения плотности подаваемого в цилиндр заряда используется наддув, при котором тем или иным способом повышается давление свежего заряда. В первой половине ХХ века наддув нашел применение на авиационных поршневых двигателях. Широкое распространение на автомобилях наддув получил благодаря швейцарскому инженеру Альфреду Бюши, который в 1952 г. впервые использовал для привода компрессора энергию отработавших газов, что позволило поднять мощность двигателя на 40%.

Однако, как известно, быстрое сжатие газа всегда сопровождается увеличением его внутренней энергии, что проявляется в росте температуры. Связь между давлением и температурой в политропn −1

⎛        ⎞

ном процессе определяется выражением

декс «кон» соответствует конечным, а «нач» – начальным параметрам сжимаемого газа. При этом температура возрастает тем существеннее, чем ниже КПД компрессора.

Можно посчитать, что при увеличении начального давления в полтора раза температура возрастает приблизительно на 45оС, при двукратном повышении давления прирост температуры составляет приблизительно 80оС. Считается, что в нагнетателях автотракторных ДВС температура сжимаемого воздуха поднимается на 70 …

180оС.  Однако  с  повышением  температуры  плотность  заряда

уменьшается, а потому эффект от повышения давления в известной степени нивелируется. Так, например, при плотность заряда падает приблизительно на 25%! К тому же, в случае использования наддува на двигателе с искровым зажиганием повышение температуры свежего заряда приводит к возникновению детонации при существенно меньших углах опережения зажигания. Это обстоятельство негативно сказывается на экономических показателях двигателя.

Для уменьшения вредного влияния увеличения температуры на плотность заряда используются специальные теплообменники – промежуточные охладители наддувочного воздуха.

Можно утверждать, что понижение температуры наддувочного воздуха на каждые 10° приводит к увеличению его плотности приблизительно на 3 %, что дает приблизительно такое же увеличение мощности. Таким образом, охлаждение воздуха на 30оС дает почти

10 %-ное увеличение мощности двигателя.

Рис. 2.1. Схема системы турбонаддува с промежуточным охладителем

Промежуточные охладители наддувочного воздуха устанавливаются либо перед радиатором перпендикулярно потоку набегающего воздуха, либо горизонтально над двигателем. В последнем случае в капоте выполняется специальный воздухозаборник для подвода к теплообменнику потока охлаждающего воздуха.

Примеры установки промежуточных охладителей показаны на рис. 2.2.

К настоящему времени наибольшее распространение нашли системы турбонаддува, при котором для повышения давления наддувочного воздуха используется энергия отработавших газов. Схема двигателя с турбонаддувом приведена на рис. 2.1.

Поскольку детонация является нарушением сгорания, присущим исключительно двигателям с искровым зажиганием, использование промежуточных охладителей на дизелях считается оправданным лишь при наличии не менее чем двух ступеней наддува.

При  наддуве  двигателей  внутреннего сгорания  используются два основных типа теплообменников. В одних охлаждение сжатого в компрессоре воздуха производится набегающим потоком воздуха (теплообменники «воздух-воздух»), в других – охлаждающей жидкостью («воздух-вода»). Может использоваться также понижение температуры сжимаемого воздуха путем подачи в его поток на входе в компрессор воды, на испарение которой затрачивается часть повышающейся при сжатии внутренней энергии. В любом случае гидравлическое  сопротивление  должно  быть  минимальным,  поскольку высокие сопротивления протекающему через охладитель сжатому воздуху снижают его давление и, следовательно, его плотность.

 

а)         б)

Рис. 2.2 . Установка промежуточного охладителя перед радиатором (а)

и в крыле (б)

 

В связи с конструктивной простотой и со своей надежностью наибольшее распространение нашли охладители типа «воздухвоздух». Они представляют собой алюминиевый пластинчатый радиатор, в котором воздух проходит через тонкие трубки, соединенные друг с другом в верхней части. Пример выполнения такого теплообменника показан на рис. 2.3. Для интенсификации теплообмена как внутри трубок, так и между ними располагают небольшие перегородки.

Рис. 2.3. Охладитель типа «воздух-воздух»

фирмы DENSO

Поскольку охлаждаемой и охлаждающей средой является воздух, термические сопротивления теплоотдачи оказываются большими и общая эффективность таких охладителей невелика. Для существенного понижения температуры в таком теплообменнике он должен иметь достаточно большие размеры, что не всегда возможно, особенно в условиях ограниченного подкапотного пространства легковых автомобилей.

Поскольку теплоемкость воды более чем в 4 раза превосходит изобарную теплоемкость воздуха, существенного уменьшения габаритов промежуточных охладителей можно добиться использованием теплообменников типа «вода-воздух». Теплообменник «водавоздух» обычно располагается рядом с компрессором, а теплота в окружающую среду отводится с помощью отдельного радиатора, через который жидкость прогоняется специальным насосом. Эффективность подобных теплообменников несколько снижается в связи с необходимостью добавки в воду антифриза. Количество охлаждающей жидкости в системе промежуточного охладителя должно быть достаточным, чтобы на пике нагрузки понизить температуру сжатого воздуха даже до того, как насос подаст в теплообменник очередную порцию охлажденной воды (обычно – 2 … 3 л). Такие охладители выигрывают в сравнении с охладителями типа «воздух-воздух» благодаря высокой теплоемкости и аккумулирующей способности жидкости.

Входной патрубок на входе в компрессор имеет обычно диаметр

80, а на выходе – 50 мм. Трубы должны быть гибкими и по возможности короткими. Ведущая от промежуточного охладителя труба покрывается теплоизоляцией.

Циркуляция воды в контуре промежуточного охладителя обеспечивается насосом с электрическим приводом. При увеличении нагрузки производительность насоса обычно возрастает. В некоторых системах насос включается лишь при открытии дроссельной заслонки на определенный угол, а затем, после фиксированной временной задержки, вновь отключается.

Насос обычно размещается на выходе из радиатора, благодаря чему в него поступает жидкость при сравнительно низкой температуре. Режим работы, а также включение и выключение насоса контролируются блоком управления. В качестве управляющего сигнала может использоваться значение температуры или давления сжатого воздуха, а также угол открытия дроссельной заслонки.

К недостатком промежуточных охладителей типа «вода-воздух» можно отнести то обстоятельство, что после длительной езды с высокой скоростью и последующей остановки вода в теплообменнике нагревается, что снижает эффективность системы после очередного трогания с места.

В любом случае радиатор промежуточного охладителя должен располагаться перед другими теплообменниками, в том числе – и перед конденсатором кондиционера.

Эффективность  промежуточного  охладителя  оценивается  коэффициентом эффективности или рассеивания теплоты Е:

– температура наддувочного воздуха на входе в охладитель,

t1выход – его температура на выходе,

t 2вход

– температура охлаждающего воздуха на выходе.

Для легковых автомобилей коэффициент эффективности обычно составляет 0,4 … 0,77 (большие значения соответствуют охладителям типа «воздух-воздух»).

Материал взят из книги Теплотехнические устройства автомобилей (Л.М. Матюхин)

studik.net

Охлаждение наддувочного воздуха | Турбонаддув

Возрастание температуры воздуха или заряда в компрессоре зависит от степени повышения давления, КПД компрессора и теплообмена со стенками, т. е. от конструкции компрессора. Повышение температуры на впуске в двигатель имеет следующие отрицательные стороны.

Для наполнения цилиндра определяющей является плотность заряда. Однако при определённых условиях степень повышения плотности заряда от р1 на входе в компрессор до р2 на его выходе при его сжатии от давления р1 до давления р2 может быть ниже, чем степень повышения давления. В случае изоэнтропийного сжатия при n=1 степень повышения плотности заряда (отношение плотностей) равна степени повышения давления (отношению давлений). Иначе говоря, увеличение температуры заряда при сжатии его в компрессоре ведёт к потере возможного повышения его плотности, а следовательно, массового наполнения цилиндра.

Кроме того, с повышением температуры заряда возрастает термическая напряжённость двигателя.

Приблизительно можно сказать, что применение наддува в 0,5 бар над уровнем окружающей среды приводит к росту температуры на впуске в двигатель на 30°. А при наддуве 0,7 — 1 бар (избыточных) — уже на 120°.

На двигателях с наддувом охлаждение наддувочного воздуха, предложенное ещё Рудольфом Дизелем, является важнейшим и простейшим средством повышения мощности, причём, оно тем эффективнее, чем выше степень повышения давления в компрессоре. Предварительное охлаждение заряда снижает суммарные потери теплоты в двигателе, повышает механический КПД благодаря более высокой мощности без повышения давлений, а также снижает удельный расход топлива.

Применение охлаждения заряда целесообразно уже от степени повышения давления порядка 1,5:1,0, а при степени повышения давления выше 2:1, учитывая термическую напряжённость двигателя и связанную с ней эксплуатационную надёжность, применение промежуточного охлаждения (промохлаждения) необходимо.

Охлаждение воздуха может осуществляться водой или воздухом. При применении воды температура воздуха после охладителя лишь на несколько градусов превышает температуру воды на входе. При применении в качестве охладителя воздуха температура заряда после охлаждения примерно на 15° превышает температуру окружающей среды. При использовании новых технологий обработки лёгких металлов автомобильные системы охлаждения типа «воздух/воздух» получают преимущества по сравнению с системами «вода/воздух».

Ориентировочно можно сказать, что при равном давлении наддува и понижении температуры наддувочного воздуха на 10° увеличение плотности воздуха составляет около 3%. Следовательно, при одинаковом коэффициенте избытка воздуха и одинаковом удельном расходе топлива повышение мощности составит 3%. Кроме того, при снижении температуры заряда на 10° примерно на 0,5% возрастает экономичность.

Следовательно, повышение мощности может составить 3,5%. Если же говорить об ограничении мощности по предельной температуре поршня, то на 10° снижения температуры наддувочного воздуха можно повысить мощность на 5% (при равной температуре поршня). Связано это с тем, что отвод теплоты через стенки цилиндра можно уменьшать на величину, примерно равную отводу теплоты от наддувочного воздуха. Следует добавить, что охлаждение наддувочного воздуха приводит также к снижению содержания вредных компонентов в отработавших газах.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Охладители наддувочного воздуха

    Охладитель наддувочного воздуха или теплообменник охлаждения наддувочного воздуха предназначен для охлаждения сжатого турбокомпрессором воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя для повышения его плотности и увеличения массы воздушного заряда, уменьшения теплонапряженности деталей двигателя, а также для улучшения экологических показателей двигателя по выхлопу и удовлетворения Европейских стандартов (Евро-2,-3,-4). Увеличение массы воздушного заряда дает возможность повысить не только мощность и топливную экономичность дизеля, но и улучшить экологические показатели работы дизеля. В европейских странах с высокоразвитой промышленностью приняты специальные законы и стандарты, направленные на ограничение токсичности и дымности отработавших газов. 

    Охладитель наддувочного воздуха располагают  между компрессором и дизелем, поэтому такую систему называют промежуточным охлаждением.

    В зависимости от охлаждающего агента различают воздухо-воздушные и водовоздушные охладители. Воздух можно охлаждать также посредством испарительного охлаждения – впрыскивания в воздух легко испаряющихся веществ (спирта, аммиака и др.).

    В водовоздушных охладителях наддувочный воздух охлаждается водой из системы охлаждения двигателя или жидкостью, циркулирующей в отдельном независимом контуре с радиатором для ее охлаждения.

    В воздухо-воздушном охладителе отсутствует промежуточный теплоноситель и наддувочный воздух охлаждается непосредственно воздухом, поступающим из окружающей среды. Атмосферный воздух в воздухо-воздушный охладитель может подаваться вентилятором системы  охлаждения двигателя или специальным вентилятором.

    Схема с воздухо-воздушным охладителем и подачей атмосферного воздуха вентилятором системы охлаждения двигателя считается наиболее эффективной. Такая система позволяет осуществить глубокое охлаждение со сравнительно небольшими затратами мощности, не требует введения дополнительных агрегатов, кроме охладителя, и имеет высокую надежность.

    Для воздухо-воздушных охладителей коэффициент эффективности  - Е= 0,64-0,93 в широком диапазоне изменения режимов работы двигателя, а для водовоздушных – Е=0,45-0,48.

    В настоящее время в автотракторной промышленности используются преимущественно алюминиевые  воздухо-воздушные охладители наддувочного воздуха, как наиболее эффективные и надежные. Алюминий используется в силу того, что трубчато-ленточный меднопаяный охладитель имеет низкую надежность из-за использования низкотемпературных припоев.

    Алюминиевый охладитель наддувочного воздуха по технологии «ТАСПО» представляет собой полностью сварную конструкцию аргонодуговой сваркой.  Сердцевина охладителя набрана из отдельно оребренных многоканальных охлаждающих элементов с индивидуальным оребрением.

    Охлаждающие элементы вставлены в концевые пластины и сварены аргонодуговой сваркой. К сердцевине приварены два штампованных из алюминиевого листа или литых бачка (коллектора) с патрубками для подвода и отвода наддувочного  воздуха. На бачках имеются по два кронштейна или втулки для крепления ОНВ на водяном радиаторе системы охлаждения двигателя.

    На некоторых охладителях по требованию заводов производителей двигателей введены пробки слива конденсата.

    Для увеличения эффективности охладителей наддувочного воздуха до  требований стандарта Евро-4  была произведена интенсификация  как внутреннего (за счет создания новых профилей), так и внешнего теплообмена с помощью ряда технологических приемов.

    Наличие большой номенклатуры разнообразных профилей для охлаждающих элементов позволяет проектировать изделия максимально отвечающие требованиям потребителей.

    Высокоэффективные охладители наддувочного воздуха из алюминиевых сплавов, изготавливаемые в объединении, предназначены для работы в широком диапазоне температур и давлений в системах наддува тепловозных, промышленных, автомобильных и тракторных дизелей, с целью повышения их экономичности, мощности, а также снижения токсичности выхлопных газов до экологических норм "Евро-2,-3,-4". Данный вид продукции хорошо зарекомендовал себя у наших потребителей, благодаря оптимальному сочетанию теплотехнических характеристик, прочности и стоимости изделия.

    Охладители наддувочного воздуха производства НПО  "ТАСПО-радиатор" поставляются на конвейеры крупных производителей автомобилей, автобусов и тракторов Беларуси: ОАО  «МАЗ», ОАО "МЗКТ", ОАО "БелАЗ", ОАО "МТЗ", ОАО "ММЗ",ОАО "Амкодор" и России: АМО"ЗИЛ", ООО"ЛиАЗ", ОАО"ПАЗ", ООО "ЧТЗ", ООО"КАВЗ", ОАО "Промтрактор"(г.Чебоксары).

www.taspo.by

Охладитель наддувочного воздуха Википедия

Интеркулер — промежуточный охладитель наддувочного воздуха, представляющий собой теплообменник (воздухо-воздушный, водо-воздушный), чаще радиатор, для охлаждения наддувочного воздуха. В основном используется в двигателях с системой турбонаддува.

Устройство предназначено для извлечения тепла из воздушного потока, который нагревается при сжатии в компрессоре. Существует много критериев, которыми руководствуются при создании интеркулера. Основные среди них — это максимальный отвод тепла, минимальные потери давления наддува, увеличения инерции потока. Наличие интеркулера никак не влияет на ресурс двигателя.

Применение

При адиабатическом (без теплообмена с окружающей средой) сжатии воздуха в системе наддува его температура повышается.

(Твход нагнетателя)/(Твых нагнетателя) = (Рвход/Рвых)(n–1)/n.

В реальной ситуации при Т на входе нагнетателя 20 °C:

  • Рвых./Рвхода = 1,5, следовательно, разность температур составляет 45 °C и после сжатия Твых = 65 °C;
  • Рвых/Рвхода = 2, следовательно, разность температур составляет около 84 °C и после сжатия Твых = 104 °C.

Согласно расчётам, при начальной температуре 50 °C повышение температуры воздуха на 10 °C при постоянном давлении приводит к уменьшению его плотности на 3 %. Поэтому, если не охлаждать воздух после нагнетателя, эффект наддува может быть значительно ослаблен. Пример: при отношении Рвых/Рвхода = 1,5 плотность воздуха после сжатия (значит, и мощность) падает на 14 %; при отношении Рвых/Рвхода = 2 плотность воздуха падает на 25 %.

Поэтому в двигателе внутреннего сгорания воздух, который подаётся в цилиндры, разумно дополнительно охлаждать, повышая его плотность, что в свою очередь повышает эффективность наддува, улучшает процесс сгорания топлива в цилиндре, а также снижает детонационный порог.

Одним из видов тюнинга системы наддува ДВС является установка интеркулера с увеличенной площадью теплообмена.

Способы расположения

Радиатор интеркулера обычно крепится перпендикулярно продольной оси автомобиля (фронтальный интеркулер) перед радиатором либо под крылом, пример — Mitsubishi Lancer Evolution, VW Touareg. Другой способ крепления — горизонтально над двигателем (например, Subaru Impreza WRX). В таком случае в капоте автомобиля обычно имеется воздухозаборник для подвода потока воздуха к интеркулеру.

Интеркулер типа «вода-воздух»

Дизель тепловоза ТЭП60, вверху по бокам 2 турбокомпрессора, между ними — ОНВ

На тепловозах для обеспечения компактности воздушного тракта применяется интеркулер системы вода-воздух (причём там он называется охладитель наддувочного воздуха — ОНВ), в контуре которого циркулирует вода, охлаждаемая в отдельных радиаторах (так называемый второй контур, его вода зачастую охлаждает и масло в водо-масляном теплообменнике). На судах применяется водо-воздушный интеркулер, в котором циркулирует забортная или внутренняя пресная вода в зависимости от схемы завода-изготовителя.

Интеркулер системы вода-воздух применяется и в автоспорте, пример тому — Toyota Celica GT-Four (Alltrac). Также в автоспорте применяется орошение интеркулера водой при помощи специальных форсунок, и даже ёмкости со льдом для лучшего теплообмена при работе двигателя на экстремальном давлении наддува (например, в дрэг-рейсинге). Существуют схемы последовательного подключения интеркулеров систем вода-воздух и воздух-воздух. Система интеркулера вода-воздух имеет ряд преимуществ, такие как минимальная длина наддувочной магистрали, большой коэффициент теплообмена, энергоёмкость (жидкость в магистрали, которая ещё не успела забрать температуру у нагнетаемого воздуха, имеет температуру ниже), возможность поддержания стабильной температуры нагнетаемого воздуха (за счет компонентов которыми можно управлять электронно). Недостатками данной системы являются её стоимость и сложность в сравнении с интеркулером системы воздух-воздух. Такие известные тюнинг-ателье как Lotus использовали данную систему ввиду ряда её преимуществ.

Система имеет несколько способов реализации схемы подключения теплообменников, одна из которых является относительно герметичной и имеет собственный контур, вторая сообщается с системой охлаждения ДВС (что, скорее, является системой поддержания стабильной температуры наддувочного воздуха, чем системой его охлаждения, ориентированной на минимизацию температуры). На сегодняшний день такой системой охлаждения наддувочного воздуха с завода снабжены некоторые модели концерна VAG (Volkswagen Aktiengesellschaft).

Интеркулер типа «воздух-воздух»

Воздухо-воздушный радиатор в крыле Ту-154

Благодаря своей простоте и надёжности интеркулер типа «воздух-воздух» являются наиболее распространённым. Этот вид интеркулера состоит из патрубков интеркулера и пластинчатого радиатора интеркулера. [1]

По-русски это устройство называется «воздухо-воздушный радиатор» (ВВР). ВВР также широко применяются в системах кондиционирования воздуха летательных аппаратов для охлаждения подаваемого в гермокабину воздуха, отобранного от компрессоров авиадвигателей, имеющего температуру более 200 °С.[1]

Ссылки

  1. ↑ Самолёт Ан-124-100. Руководство по технической эксплуатации, книга 15

wikiredia.ru