Os intercoolers (também conhecidos como resfriadores de ar de admissão) aumentam a eficiência de combustão de motores equipados com entrada de ar forçada (turbocompressores ou superalimentadores), aumentando assim a potência, o desempenho e a eficiência de combustível do motor.
Um turbocompressor comprime o ar de combustão de admissão, aumentando a sua energia interna, mas também elevando a sua temperatura. O ar quente é menos denso que o ar frio, o que faz com que queime com menos eficiência.
Porém, ao instalar um intercooler entre o turboalimentador e o motor, o ar comprimido de entrada é resfriado antes de chegar ao motor, restaurando assim sua densidade e proporcionando ótimo desempenho de combustão.
O intercooler, como trocador de calor, pode descarregar o calor gerado durante o processo de gás do compressor do turboalimentador. Ele realiza esta etapa de transferência de calor transferindo calor para outro meio de resfriamento, geralmente ar ou água.
Intercooler refrigerado a ar (também conhecido como tipo explosão)
Na indústria automóvel, a crescente procura por motores mais eficientes e com emissões mais baixas levou muitos fabricantes a desenvolver motores turboalimentados de menor capacidade para alcançar a combinação ideal de desempenho do motor e eficiência de combustível.
Na maioria das instalações automotivas, os intercoolers refrigerados a ar podem fornecer resfriamento suficiente e funcionar como radiadores de automóveis. Quando o veículo avança, o ar ambiente mais frio é aspirado para o intercooler e depois através do dissipador de calor, transferindo o calor do ar turboalimentado para o ar ambiente mais frio.
Intercooler refrigerado a água
Em ambientes onde o resfriamento a ar não é aplicável, os intercoolers resfriados a água são uma solução muito eficaz. Os intercoolers resfriados a água normalmente usam um projeto de trocador de calor "casco e tubo", onde a água de resfriamento flui através de um "núcleo de tubo" no centro da unidade, enquanto o ar quente carregado flui para fora do conjunto de tubos, transferindo calor à medida que flui através do "concha" dentro do trocador de calor. Após o resfriamento, o ar é descarregado do subresfriador e alimentado através de uma tubulação até a câmara de combustão do motor.
O papel e o princípio de funcionamento do intercooler automotivo:
O papel do intercooler automotivo reflete-se principalmente nos cinco aspectos a seguir:
1, reduza a temperatura de admissão do motor. A redução da temperatura de admissão pode melhorar a eficiência da inflação do motor, melhorando assim o desempenho de potência do motor.
2, reduza o consumo de combustível do motor. Ao melhorar a eficiência de inflação do motor, cada gota de combustível e ar forma uma boa mistura combustível, de modo a atingir a combustão completa do combustível.
3, o papel do ar de resfriamento. O intercooler pode resfriar o ar em alta temperatura antes de entrar no motor para evitar problemas como detonação e extinção causadas pelo ar em alta temperatura que entra diretamente no motor.
4, adapte-se ao ambiente de trabalho em alta altitude. Ao aumentar a eficiência da inflação, o motor pode manter uma potência estável em grandes altitudes.
5. Melhore a eficiência da troca de ar do motor turboalimentado.
A fim de reduzir a temperatura do ar de admissão, o papel do intercooler reflete-se principalmente nos seguintes aspectos:
1. Reduza o efeito de condução dos gases de escape na temperatura do ar de admissão. A alta temperatura dos gases de escape fará com que a temperatura do ar de admissão aumente, afetando a eficiência de inflação do motor.
2, evite ar carregado não resfriado na câmara de combustão, resultando em detonação e poluição por gases residuais.
A adição do intercooler pode resolver os efeitos adversos do aquecimento do ar após a sobrealimentação.
Além disso, o intercooler também pode reduzir o consumo de combustível do motor, melhorar a adaptabilidade ao ambiente de alta altitude e melhorar a correspondência e adaptabilidade do superalimentador.
Um intercooler automotivo é um radiador a gás enrolado em um tubo. O ar flui dentro do intercooler, que absorve o calor e resfria o ar.
O intercooler automotivo é um radiador a gás, o interior do intercooler é cercado por tubos, o gás é soprado de uma extremidade, o gás é soprado no fluxo interno da tubulação no intercooler, no processo de fluxo o calor do gás é absorvido pelo intercooler, o gás resfriado sai pela outra extremidade, muitas pessoas pensam que isso é para resfriar o turboalimentador. Na verdade não, o intercooler serve para resfriar o ar pressurizado. Existem dois tipos principais de intercoolers para motores turboalimentados, um é refrigerado a ar e o outro é refrigerado a água.
Por que resfriar o ar adicionado?
Como a temperatura do superalimentador em si é muito alta, juntamente com a temperatura do ar após a compressão aumentará ainda mais, de modo que a temperatura do ar após o turboalimentador pode facilmente ultrapassar 100 graus Celsius. Depois que a temperatura do ar aumentar, a densidade diminuirá e o teor de oxigênio diminuirá naturalmente junto, de modo que o oxigênio no cilindro será menor, o que inevitavelmente afetará o desempenho. E a temperatura de admissão é muito alta e fácil de produzir batidas, então o motor sobrealimentado precisa resfriar o ar pressurizado.
O intercooler refrigerado a ar está localizado na frente, em termos simples, é um radiador comum, e o fluxo de ar que flui pela frente durante a condução impacta o refrigerador de ar para obter a dissipação de calor do ar de admissão. Como a temperatura do ar é baixa e o fluxo de ar é grande durante a condução, o efeito de dissipação de calor do intercooler refrigerado a ar é muito bom. Além disso, a estrutura é relativamente simples e o custo é menor.
No entanto, a tubulação de fluxo de ar do intercooler resfriado a ar é muito longa e o ar precisa ir do superalimentador através da tubulação para a frente e, em seguida, através da tubulação até o acelerador após o resfriamento, o que agravará a histeria da turbina. Além disso, quanto menor o deslocamento e menor a velocidade, mais óbvio será o impacto, por isso, nos primeiros dias, quando as pessoas não eram muito sensíveis à histerese da turbina, muitos carros usavam intercoolers refrigerados a ar. Além disso, o intercooler resfriado a ar em baixa velocidade porque não há fluxo de ar suficiente, o efeito de dissipação de calor diminuirá.
Os intercoolers resfriados a água são resfriados pelo líquido refrigerante do motor e o comprimento do tubo pode ser menor, o que pode reduzir a histerese da turbina. E a circulação do refrigerante é estável, não se preocupe com o efeito de resfriamento em baixa velocidade.
No entanto, o intercooler resfriado a água custa mais e, como a temperatura do líquido refrigerante não é baixa quando o carro está quente, o efeito geral de resfriamento não é tão bom quanto o do tipo resfriado a ar.
O intercooler é usado para resfriar o superalimentador do ar pressurizado, o ar após o superalimentador, a pressão aumenta, a temperatura aumenta, através do resfriamento do intercooler pode reduzir a temperatura do ar pressurizado, de modo a melhorar a densidade do ar, melhorar a eficiência da inflação, a fim de atingir o objetivo de melhorar a potência do motor diesel e reduzir as emissões.
O intercooler faz parte do sistema de pressurização. Quando o ar é comprimido em alta proporção, produzirá alto calor, o que reduzirá a densidade de expansão do ar e, ao mesmo tempo, causará danos à temperatura do motor. Para obter maior eficiência volumétrica, o ar em alta temperatura precisa ser resfriado antes da injeção no cilindro.
Isso requer a instalação de um radiador, o princípio é semelhante ao radiador do tanque de água, o ar de alta temperatura e alta pressão é disperso em muitos tubos pequenos, e há ar em temperatura ambiente fluindo em alta velocidade fora do tubo, de modo que para atingir o objetivo de resfriamento. Como esse radiador está localizado entre o motor e o turboalimentador, ele também é chamado de resfriador central, conhecido como intercooler.
Sobre o papel do intercooler do carro:
1. Melhore o desempenho da potência do motor. A temperatura de admissão mais baixa faz com que a eficiência de inflação do motor aumente, de modo que o desempenho da potência do motor possa ser melhorado.
2, reduza o consumo de combustível do motor. A eficiência de inflação do motor é melhorada para que cada gota de combustível possa formar uma boa mistura combustível com o ar e cada gota de combustível seja totalmente queimada.
3, reduza a possibilidade de deflagração do motor. O ar e o combustível de alta temperatura e alta pressão formam uma mistura de gás combustível de alta temperatura e alta pressão, que é fácil de deflagrar no cilindro do motor. A redução da temperatura de admissão pode efetivamente conter a deflagração do motor. A deflagração pode fazer com que o motor balance de forma anormal e danificar os acessórios do motor.
4, adapte-se melhor ao ambiente de trabalho em alta altitude. O teor de oxigênio em grandes altitudes é baixo, melhora a eficiência da inflação para que a potência do motor possa ser sustentada.
A função do intercooler é reduzir a temperatura de admissão do motor. Geralmente feito de material de liga de alumínio. De acordo com os diferentes meios de resfriamento, os intercoolers comuns podem ser divididos em dois tipos: resfriados a ar e resfriados a água.
(1) O tipo refrigerado a ar utiliza ar externo para resfriar o ar que passa pelo intercooler. A vantagem é que todo o sistema de refrigeração possui menos componentes e a estrutura é relativamente simples do que o intercooler resfriado a água. A desvantagem é que a eficiência de resfriamento é inferior à do intercooler resfriado a água, o que geralmente requer uma tubulação de conexão mais longa e a resistência à passagem do ar é maior. Intercoolers refrigerados a ar têm sido amplamente utilizados devido à sua estrutura simples e baixo custo de fabricação. A maioria dos motores turboalimentados usa intercoolers refrigerados a ar, como os motores dos veículos off-road Huatraca TCI e dos carros FAW-Volkswagen Bora 1.8T.
(2) O resfriamento a água usa água de resfriamento circulante para resfriar o ar através do intercooler. A vantagem é que a eficiência de refrigeração é maior e a posição de instalação é mais flexível, não há necessidade de usar um tubo de conexão longo, tornando todo o tubo de entrada mais liso. A desvantagem é que requer um sistema de circulação de água relativamente independente do sistema de refrigeração do motor, de modo que todo o sistema possui mais componentes, custos de fabricação mais elevados e uma estrutura complexa. A aplicação de intercoolers refrigerados a água é relativamente rara, geralmente utilizada em veículos com motores intermediários ou traseiros, e em motores de grande cilindrada, como o carro Mercedes-Benz S400 CDI e o carro Audi A8 TDI equipados com motores que utilizam água -intercoolers refrigerados.
