Метод выбора
Для многих автолюбителей интеркулер в переднем бампере – мечта модификации, а также незаменимый символ производительности, как и звук предохранительного клапана. Однако что известно о различных интеркулерах, которые внешне выглядят одинаково? На какие вопросы следует обратить внимание, если вы хотите обновить или установить? В этом модуле будут даны ответы на вышеперечисленные вопросы один за другим.
Целью установки интеркулера является главным образом снижение температуры на впуске. Возможно, читатели спросят: Зачем нужно снижать температуру на впуске? Здесь необходимо упомянуть принцип турбонаддува. Принцип работы турбонаддува заключается в том, чтобы просто использовать выхлопные газы двигателя для воздействия на выхлопные лопасти, а затем приводить в движение впускные лопасти с другой стороны, чтобы направить сжатый воздух в камеру сгорания. Поскольку температура выхлопных газов обычно достигает 800 или 900 градусов, корпус турбины также находится в состоянии чрезвычайно высокой температуры, что увеличивает температуру воздуха, проходящего через впускной конец турбины, а сжатый воздух также будет генерировать тепло (поскольку расстояние между молекулами сжатого воздуха становится меньше, они будут сжиматься и тереться друг о друга, вырабатывая тепловую энергию). Если этот высокотемпературный газ попадает в цилиндр без охлаждения, легко вызвать слишком высокую температуру сгорания двигателя, а затем предварительное сгорание бензина вызовет детонацию, что еще больше повысит температуру двигателя. В то же время объем сжатого воздуха также значительно снизит содержание кислорода из-за теплового расширения, что снизит эффективность наддува и, естественно, не сможет обеспечить необходимую выходную мощность. Кроме того, высокая температура – это еще и невидимый убийца двигателя. Если вы не попытаетесь снизить рабочую температуру, оказавшись в жаркой погоде или во время длительной поездки, легко увеличить вероятность отказа двигателя. Поэтому необходимо установить интеркулер для снижения температуры на впуске. Зная функцию интеркулера, давайте изучим его структуру и принцип отвода тепла.
Интеркулер в основном состоит из двух частей. Первая часть называется Tube. Его функция состоит в том, чтобы обеспечить канал для прохождения сжатого воздуха, чтобы он мог течь. Поэтому трубка должна представлять собой закрытое пространство, чтобы сжатый воздух не терял давления. Форма трубки делится на три типа: квадратная, овальная и длинный конус. Разница заключается в компромиссе между сопротивлением ветру и эффективностью охлаждения. Вторая часть называется Fin, которую в народе называют плавниками. Обычно он расположен между верхним и нижним слоями трубки и плотно прикреплен к трубке. Его функция заключается в рассеивании тепла, поскольку, когда сжатый горячий воздух проходит через трубку, тепло передается к ребрам через внешнюю стенку трубки. В это время, если через ребра проходит воздух с более низкой наружной температурой, он может отводить тепло и достигать цели охлаждения температуры на впуске. Структура, состоящая из двух частей, непрерывно накладывающих друг на друга до тех пор, пока не будет от 10 до 20 слоев, называется ядром и является основным корпусом промежуточного охладителя. Кроме того, чтобы позволить сжатому газу из турбины иметь буфер и пространство для хранения давления перед входом в активную зону, а также для увеличения скорости потока воздуха после выхода из активной зоны, по обеим сторонам активной зоны обычно устанавливаются детали, называемые резервуарами. Его внешний вид напоминает воронку, на нем установлены круглые входы и выходы для облегчения подключения силиконовых трубок. Интеркулер состоит из вышеуказанных четырех частей. Что касается принципа отвода тепла интеркулером, то он аналогичен тому, о котором я говорил выше. Он использует множество горизонтальных трубок для разделения сжатого воздуха, а затем прямой холодный воздух снаружи передней части автомобиля проходит через охлаждающие ребра, соединенные с трубками, для достижения цели охлаждения сжатого воздуха, так что температура на впуске становится ближе к наружной температуре. Следовательно, если вы хотите повысить эффективность отвода тепла интеркулером, вам нужно всего лишь увеличить его площадь и толщину, увеличить количество, длину и охлаждающие ребра трубок и т. д. для достижения этой цели. Но так ли это легко? На самом деле это не так, потому что чем длиннее и больше интеркулер, тем больше вероятность того, что он станет причиной потери давления на впуске, что также является одной из основных проблем, обсуждаемых в этом разделе. Почему происходит потеря давления? Интеркулер, ориентированный на производительность, должен не только иметь хорошие возможности рассеивания тепла, но и снижать потери давления. Однако подавление потерь давления и повышение эффективности охлаждения совершенно противоположны с точки зрения методов. Например, если интеркулер такого же размера предназначен исключительно для отвода тепла, трубку внутри нужно сделать тоньше и увеличить количество ребер, что повысит сопротивление воздуха; но если он предназначен для поддержания уровня давления, трубку необходимо утолщать и уменьшать количество ребер, а эффективность теплообмена по сравнению с этим будет хуже. Поэтому модификация интеркулера не так проста, как нам кажется. Поэтому, чтобы сбалансировать эффективность охлаждения и поддержание давления, большинство людей начинают с трубки и ребер.
Следующая часть — плавники. Ребра обычного интеркулера обычно представляют собой прямые полосы без каких-либо отверстий, а ширина интеркулера определяет длину ребер. Однако, поскольку ребра играют важную роль в функции рассеивания тепла всего промежуточного охладителя, при увеличении площади контакта с холодным воздухом эффективность теплообмена может быть увеличена. Поэтому многие ребра интеркулера имеют различную конструкцию, среди которых наиболее популярны волнообразные или так называемые ставнеобразные ребра. Однако с точки зрения эффективности рассеивания тепла перекрывающиеся ребра охлаждения по-прежнему являются лучшими, но сопротивление ветру, которое они создают, также является наиболее очевидным. Поэтому они чаще встречаются в японских гоночных автомобилях D1, ведь эти гоночные машины не быстрые, но им необходим хороший отвод тепла для защиты двигателя, работающего на высоких оборотах. Модифицировать интеркулер. [2]
В зависимости от мощности турбины
После обсуждения различных теорий модификации интеркулера, на какие вопросы следует обратить внимание во время фактической модификации? Вообще говоря, модифицированные интеркулеры в основном делятся на оригинальные обменные типы и комплекты большой мощности, требующие существенного изменения конфигурации патрубков. Характеристики типа прямой замены аналогичны оригинальным, единственное отличие — другая конструкция внутренней трубки и ребер, а также немного большая толщина. Этот комплект подходит для автомобилей, которые не были модифицированы на заводе-изготовителе, или для случаев, когда модификация невелика, и может стимулировать потенциал оригинального двигателя. Что касается интеркулера большой мощности, помимо увеличения наветренной площади для улучшения рассеивания тепла, будет увеличена толщина для обеспечения постоянной температуры. Если взять в качестве примера интеркулер производства Haoyang, то общий тип составляет от 5,5 до 7,5 см (подходит для автомобилей с объемом двигателя 1,6–2,0 л), а расширенный тип — от 8 до 105 см (подходит для автомобилей с объемом двигателя более 2,5 л). Кроме того, для минимизации сопротивления воздушному потоку используется большой воронкообразный резервуар для хранения воздуха. Конечно, использование усиленных интеркулеров более целесообразно при оснащении турбинами среднего и большого размера. Например, не рекомендуется использовать двигатели с турбиной ниже 6, потому что гистерезис будет более серьезным и не будет способствовать низкоскоростному срабатыванию наддува. Однако в автомобилях с NA-to-Turbo лучше иметь интеркулер большего размера, поскольку эффективности охлаждения оригинальной конструкции может быть недостаточно. Кроме того, даже если настройка наддува низкая, нельзя исключать интеркулер. В конце концов, более низкая температура на впуске может не только продлить срок службы двигателя, но и способствовать стабильности выходной мощности.
С другой стороны, помимо использования воздуха для отвода тепла, интеркулеры также используют водяное охлаждение. Примером может служить Toyota Mingji 3S-GTE. Его главным преимуществом является то, что корпус охладителя расположен прямо перед дроссельной заслонкой, поэтому впускная труба чрезвычайно коротка и имеет характеристики высокой реакции. Кроме того, сама вода имеет очень высокую постоянную температуру, что также очень способствует стабильности температуры на впуске, особенно когда нет ударного воздействия на переднюю часть автомобиля, например, в пробке. Однако, поскольку его необходимо подключить к специальному водяному насосу и радиатору, а снижение температуры не такое большое, как при прямом воздушном охлаждении, промежуточные охладители с воздушным охлаждением по-прежнему остаются основным направлением.
Выпрямление в приоритете
Что касается места установки интеркулера, то его обычно делят на два типа: фронтальный и верхний. С точки зрения отвода тепла фронтальный тип, расположенный в переднем бампере, конечно, лучше, но с точки зрения отзывчивости более выгоден верхний тип. Это прямой эффект наддува, вызванного короткой трубой. Например, чтобы укоротить трубку переднего интеркулера, Impreza WRCar меняет положение дроссельной заслонки, чтобы уменьшить потерю давления, вызванную длинной трубкой. Нетрудно представить, что общее соответствие впускного патрубка также является ключевым моментом, на который необходимо обратить внимание при модификации интеркулера. Поэтому при модернизации или установке интеркулера, помимо обращения внимания на размер интеркулера, следует максимально укоротить длину трубы, а также выпрямить ее, чтобы уменьшить изгибы и точки сварки и т. д. Это все способы увеличения расхода воздуха, поскольку если точек сварки и изгибов будет слишком много, это повлияет на плавность воздушного потока.
