אינטרקולר מה יש ברכב
תוכן
חובבי מכוניות רבים מזכירים לעיתים קרובות שמכוניתם מצוידת במנוע מגדש טורבו. ובכן, כמובן, כולם ישמחו לומר שמתחת למכסה המנוע יש לו לא רק לחץ אטמוספרי, אלא גם מגדש על מכני. אבל רובם לא מבינים לגמרי את כל המבנה של מערכת הטענת המנוע.
לכן, במאמר זה ננסה לדבר על אחד המרכיבים של מגדש הטורבו, כלומר מצנן האינטרקולר - מה זה במכונית, עקרון הפעולה, וגם מדוע יש צורך במצנן בין במנועי טורבו.
מה זה אינטרקולר
מצנן ביניים הוא מכשיר מכני (בדומה לרדיאטור) המשמש לקירור אוויר היניקה של טורבינה או מגדש-על (מדחס).
לשם מה מיועד אינטרקולר?
תפקידו של המתקרר הוא לקרר את האוויר לאחר שעבר דרך טורבינה או מגדש-על. העובדה היא שהטורבינה יוצרת לחץ אוויר, בגלל דחיסה, האוויר מחומם, בהתאמה, עם דחיפה אינטנסיבית וקבועה, הטמפרטורה בכניסה לגליל יכולה להיות שונה באופן משמעותי מהטמפרטורה של מדיום הקירור.
עיקרון הפעולה
מגדשי טורבו עובדים על ידי דחיסת אוויר, ומגדילים את צפיפותו לפני שהוא מגיע לגלילי המנוע. על ידי דחיסת אוויר רב יותר, כל גליל במנוע מסוגל לשרוף יותר דלק באופן יחסי, וליצור יותר אנרגיה עם כל הצתה.
תהליך דחיסה זה יוצר חום רב. למרבה הצער, ככל שהאוויר מתחמם, הוא גם הופך להיות פחות צפוף, מה שמפחית את כמות החמצן הזמינה בכל גליל ומשפיע על הביצועים!
מצנן האינטרקטיבי נועד לנטרל תהליך זה על ידי קירור האוויר הדחוס כדי לספק למנוע יותר חמצן ולשפר את הבעירה בכל גליל. בנוסף, על ידי ויסות טמפרטורת האוויר, זה גם מגביר את אמינות המנוע על ידי הבטחת יחס אוויר ודלק נכון בכל צילינדר.
סוגי קירור בין
ישנם שני סוגים עיקריים של אינטרקולר הפועלים בדרכים שונות:
אוויר לאוויר
האפשרות הראשונה היא אינטרקולר אוויר-אוויר, שבו האוויר הדחוס מועבר על ידי צינורות קטנים רבים. חום מועבר מהאוויר הדחוס החם לסנפירי הקירור הללו, שבתורם מקוררים בזרימת אוויר מהירה מהרכב הנע.
לאחר שהאוויר הדחוס המקורר עבר דרך קירור הביניים, הוא מוזרם לסעפת צריכת המנוע ולצילינדרים. הפשטות, המשקל הקל והעלות הנמוכה של מצנני אוויר-אוויר הופכים אותם לבחירה הפופולארית ביותר עבור רכבי טורבו.
אוויר-מים
כפי שהשם מרמז, מצנני אוויר למים משתמשים במים כדי להוריד את הטמפרטורה של האוויר הדחוס. מים צוננים נשאבים דרך צינורות קטנים, ומוציאים חום מהאוויר הדחוס בזמן שהם עוברים דרך המכשיר. כאשר מים אלה מתחממים, הם נשאבים דרך הרדיאטור או מעגל הקירור לפני שנכנסים שוב למקרר.
מצנני אוויר למים נוטים להיות קטנים יותר מצנני אוויר-אוויר, מה שהופך אותם למתאימים למנועים שבהם החלל גבוה, ומכיוון שמים מחממים את האוויר טוב יותר מאוויר, הם מתאימים לטווח טמפרטורות רחב יותר.
עם זאת, המורכבות העיצובית, העלות והמשקל המוגברים הקשורים למקררי קירור אוויר למים גורמים לכך שהם נוטים להיות נפוצים פחות ומותקנים על מנועי רכב.
שיבוץ של מצננים בינוניים
למרות שבאופן תיאורטי, מצנני אוויר אפשר למקם בכל מקום בין מגדש הטורבו למנוע, הם יעילים ביותר במקום שיש זרימת אוויר טובה יותר, ובדרך כלל ממוקמים מול המכונית שמאחורי סורג הרדיאטור הראשי.
בחלק מהרכבים מיקום המנוע מנוגד לכך ומצנן האינטרקציות ממוקם על גבי המנוע, אך בדרך כלל זרימת האוויר פחות כאן וניתן לחשוף את מצנן האינטרס לחום מהמנוע עצמו. במקרים אלה, מותקנים במכסה המנוע תעלות או סקופים נוספים המגדילים את זרימת האוויר.
יעילות יישום
בעת התקנת כל ציוד נוסף, כל נהג תמיד שם לב לסבירות השימוש בחלק או במערכת שלמה. בכל הנוגע ליעילותו של מצנן הביניים, ההבדל בין נוכחותו להיעדרו מורגש בצורה נאותה. כפי שהבנו, מצנן הביניים מקרר את האוויר הנשאב למנוע על ידי הטורבינה. מכיוון שהמגדש פועל בטמפרטורות גבוהות, הוא מספק אוויר חם למנוע.
מכיוון שלאוויר חם יש צפיפות נמוכה יותר, הוא תורם לבעירה פחות יעילה של תערובת האוויר/דלק. ככל שהאוויר קר יותר, כך צפיפותו גבוהה יותר, מה שאומר שיותר חמצן נכנס לצילינדרים והמנוע מקבל כוחות סוס נוספים. לדוגמה, אם האוויר הנכנס מקורר ב-10 מעלות בלבד, המנוע יהיה חזק יותר בכ-3 אחוזים.
אבל גם אם לוקחים מצנן אוויר קונבנציונלי (אוויר עובר דרך צינורות הרדיאטור), עד שהוא מגיע למנוע, הטמפרטורה שלו תרד בכ-50 מעלות. אבל אם מותקן מצנן מים במכונית, אז כמה שינויים מסוגלים להוריד את טמפרטורת האוויר במערכת יניקת המנוע ב-70 מעלות. וזו עלייה של 21 אחוז בכוח.
אבל אלמנט זה יתבטא רק במנוע מוגדש טורבו. ראשית, המנוע הנשאב באופן טבעי יתקשה לשאוב אוויר דרך מערכת היניקה המוגדלת. שנית, במערכת יניקה קצרה, לאוויר אין זמן להתחמם, כמו במקרה של שימוש בטורבינה. מסיבות אלה, אין זה הגיוני להתקין מצנן ביניים במנועים כאלה.
האם אני יכול להסיר אותו?
אם המצנן הבין מפריע לבעל הרכב, ניתן לפרק מערכת זו. אבל זה יכול להיות הגיוני רק אם המכונית לא הייתה מצוידת בעבר במערכת זו. וגם אם הרכב שודרג, היעדר מצנן ביניים יתברר מיד. כאשר התקנת מצנן ביניים הובילה לעלייה בכוח המנוע ב-15-20 אחוז, היעדר חלק זה יהיה מורגש מיד.
האם ניתן להסיר את החלק
אך בנוסף להפחתת כוחו של מנוע הבעירה הפנימית, במקרים מסוימים, פירוק המצנן הבין עלול לגרום אף לנזק למנוע. זה יכול לקרות אם מערכת זו היא חלק מתכנון המנוע והיא כלולה בציוד המפעל.
במנועי בעירה פנימית מוגדשי טורבו, אסור להסיר את מצנן הביניים (שוב: אם הוא מצויד במפעל), מכיוון שהוא מספק את הקירור הנוסף הנדרש לפעולת מנוע נאותה. בשל טמפרטורות קריטיות, חלקיו עלולים להיכשל.
קריטריוני בחירה להתקנה עצמית
אם יש צורך להתקין מצנן ביניים במכונית (שינוי שונה מהמפעל, או בדרך כלל כמערכת חדשה למנוע), מערכת זו חייבת לעמוד בפרמטרים הבאים:
- שטח מספיק של מחליף חום. כידוע, האוויר מתקרר עקב תהליך חילופי החום, המתרחש ברדיאטור (אותו תהליך מתרחש ברדיאטור של מערכת קירור המנוע). ככל ששטח הרדיאטור גדול יותר, כך היעילות שלו גבוהה יותר. זו פיזיקה, ואין דרך להיפטר ממנה. לכן, זה לא הגיוני לקנות רדיאטור קטן - זה לא יוכל להוסיף כמות ניכרת של כוח סוס. אבל אפילו חלק גדול מאוד עשוי שלא להיכנס מתחת למכסה המנוע.
- חתך של הצינורות של המערכת. אסור להשתמש בקו דק (יש בו פחות אוויר, ולכן הוא יתקרר יותר), כי במקרה זה הטורבינה תחווה עומס נוסף. האוויר חייב לזרום בחופשיות דרך המערכת.
- מבנה מחליף חום. חלק מהנהגים חושבים שרדיאטור עם קירות עבים יותר של מחליף חום יהיה יעיל יותר. למעשה, המערכת רק תתכבד. יעילות העברת החום עומדת ביחס הפוך לעובי הקירות: ככל שעובים גדול יותר, כך היעילות נמוכה יותר.
- צורת הכביש המהיר. ככל שהעיקולים במערכת חלקים יותר, כך יהיה קל יותר לטורבינה לדחוף את האוויר למנוע. לכן, יש לתת עדיפות לצינורות מחודדים, ולעיקול צינורות הענפים צריך להיות הרדיוס הגדול ביותר האפשרי.
- אֲטִימוּת. חשוב להעלים לחלוטין את אובדן האוויר שמסתובב במערכת או את היניקה שלה. לשם כך, יש לתקן את כל הצינורות של המערכת בצורה הדוקה ככל האפשר. זה נכון במיוחד עבור מצנני מים (כדי שנוזל הקירור לא יזלוג מהמערכת).
התקן מצנן ביניים חדש
אם המכונית כבר מצוידת במצנן ביניים, ניתן לשנות את המערכת על ידי התקנת שינוי יעיל יותר. כפי שדיברנו קודם לכן, בעת הבחירה, יש צורך לקחת בחשבון את צורת הצינורות, את שטח הרדיאטור ואת עובי הקירות של מחליף החום.
כדי להחליף את החלק, תצטרך גם לרכוש צינורות אחרים, כי אנלוגים ארוכים ישברו על עיקולים, מה שיוביל לזרימת אוויר לקויה לתוך הצילינדרים. כדי להחליף את האינטרקולר, מספיק להסיר את הרדיאטור הישן ולהחליף אותו בחדש עם צינורות מתאימים.
תכונות הפעולה והגורמים העיקריים לכישלון
רוב מצננים בין המפעל מתפקדים היטב במשך תקופה ארוכה. למרות זאת, הם עדיין זקוקים לתחזוקה תקופתית. כך למשל, במהלך בדיקה שגרתית במערכת ניתן לאתר אחת מהתקלות הבאות:
- ירידת לחץ של הקו. זה קורה כאשר יש לחץ מוגזם במערכת. במקרה זה, הצינור עלול להיקרע, או שנוזל הקירור יתחיל לדלוף בצומת (חל על מצנני מים). תקלה זו עשויה להעיד על ידי ירידה בכוח המנוע עקב קירור לא מספק של האוויר הנכנס לצילינדרים. במקרה של קרע יש להחליף את הצינורות בחדשים ועדיף להדק את החיבור הרע.
- חלל הצינור מזוהם בשמן. כמות קטנה של חומר סיכה תמיד נכנסת למקרר הבין-לאומי עקב סיכה מרובה של הטורבינה. אם מנוע בר שירות התחיל לצרוך יותר מליטר שמן אחד לכל 10 ק"מ, יש צורך לבדוק אם הטורבינה לוקחת יותר מדי שמן.
- נזק לרדיאטור. נזק מכני נמצא לרוב במצננים המותקנים בחלק התחתון של תא המנוע (בעיקר רבים מתקינים אותו מתחת לרדיאטור הקירור הראשי).
- סנפירי רדיאטור סתומים. מכיוון שכמות גדולה של אוויר עוברת כל הזמן דרך מחליף החום, לכלוך מופיע על הצלחות שלו. זה קורה לעתים קרובות במיוחד בחורף או באביב, כאשר כמות גדולה של חול וכימיקלים שמפזרים את הכבישים נכנסים לרדיאטור הממוקם מתחת לפגוש הקדמי.
תיקון מצנן ביניים עשה זאת בעצמך
כדי לתקן את מצנן הביניים, יש לפרק אותו. הדקויות של תהליך זה תלויות בסוג המכשיר ובמיקומו. אבל ללא קשר לכך, יש צורך להסיר את מצנן הביניים על מנוע מקורר, ויש לכבות את מערכת ההצתה.
כדי לתקן את מצנן הבין, ייתכן שתצטרך:
- ניקוי חיצוני או פנימי של מחליף החום. כימיקלים שונים פותחו כדי לבצע הליך זה. בהתאם לסוג חומר הניקוי ולמורכבות עיצוב הרדיאטור, תהליך הניקוי עשוי להימשך מספר שעות. אם מחליף החום מלוכלך מאוד, הוא טובל במיכל של חומר ניקוי למשך מספר שעות.
- חיסול סדקים. אם האינטרקולר הוא מים, והרדיאטור שלו עשוי מאלומיניום, אז רצוי להחליף אותו בחדש. במקרה של שימוש בחומרים אחרים, ניתן להשתמש בהלחמה. חשוב שחומר התיקון יתאים למתכת ממנה עשוי מחליף החום עצמו.
כדי לתקן את רוב בעיות האינטרקולר, אין צורך ללכת למרכזי שירות יקרים. אם יש לך ניסיון בהלחמת רדיאטורים, אז אפילו נזק מכני למחליף החום ניתן לתיקון בעצמך. ניתן לבדוק עד כמה תוקן האינטרקולר במהלך הנסיעה. אם המכונית החזירה את הדינמיות הקודמת שלה, זה אומר שקירור האוויר של המנוע יעיל.
יתרונות וחסרונות של שימוש ב-Intercooler
היתרון העיקרי של שימוש במצנן ביניים הוא הגדלת הספק של מנוע הטורבו ללא השלכות לא נעימות עקב שגיאות כוונון. עם זאת, הגידול בכוח הסוס לא יהיה קשור לצריכת דלק נוסף.
במקרים מסוימים, נצפית עלייה בכוח עד 20 אחוז. אם המכונית נבדקת לעמידה בתקנים סביבתיים, אז נתון זה לאחר התקנת האינטרקולר יהיה גבוה ככל האפשר.
אבל עם היתרונות שלו, למקרר האינטראקטיבי יש כמה חסרונות משמעותיים:
- עלייה בדרכי היניקה (אם מערכת זו אינה חלק מהציוד הסטנדרטי) מובילה תמיד ליצירת התנגדות לאוויר הנכנס למנוע. במקרה זה, הטורבינה הסטנדרטית תצטרך להתגבר על מכשול זה כדי להשיג את רמת הדחיפה הנדרשת.
- אם המצנן הבין אינו חלק ממבנה הכוח, יהיה צורך למצוא מקום נוסף להתקנתו. ברוב המקרים זה המקום מתחת לפגוש הקדמי, וזה לא תמיד יפה.
- אם מותקן רדיאטור מתחת לפגוש הקדמי, אלמנט נוסף זה חשוף לנזק, מכיוון שהוא הופך לנקודה הנמוכה ביותר במכונית. אבנים, לכלוך, אבק, דשא וכו'. יתברר ככאב ראש אמיתי לבעל הרכב.
- אם מצנן הביניים מותקן באזור הפגוש, יהיה צורך ליצור חריצים על מכסה המנוע כדי להתקין פתחי אוויר נוספים.
סרטון על הנושא
להלן סקירת וידאו קצרה על פעולתם של מצנני אוויר:
שאלות ותשובות:
בשביל מה אינטרקולר דיזל? כמו במנוע בנזין, תפקידו של מצנן ביניים ביחידת דיזל הוא לקרר את האוויר הנכנס לצילינדרים. זה מאפשר ליותר אוויר לזרום פנימה.
כיצד פועל רדיאטור אינטרקולר? עקרון הפעולה של רדיאטור כזה זהה לזה של רדיאטור קירור מנוע בעירה פנימית. רק בתוך המצנן האינטרקולר נשאב האוויר על ידי המנוע.
כמה כוח מוסיף המצנן? זה תלוי במאפייני המנוע. במקרים מסוימים, מנוע הבעירה הפנימית מראה עליית הספק של עד 20 אחוז. במנועי דיזל, הרדיאטור מותקן בין המדחס לסעפת היניקה.
Чמה יקרה אם האינטרקולר נסתם? אם הוא מקרר את מגדש הטורבו, זה ישפיע על פעולת המגדש, מה שיוביל לכשל שלו. כאשר משתמשים במצנן ביניים לקירור האוויר, תהיה זרימה לקויה דרך רדיאטור סתום.
