Ένας ενδιάμεσος ψύκτης είναι ένας εναλλάκτης θερμότητας, που χρησιμοποιείται συχνά σε κινητήρες με στροβιλοσυμπιεστή, ο οποίος ψύχει τον πεπιεσμένο αέρα πριν εισέλθει στον κινητήρα. Με την ψύξη του αέρα, οι ενδιάμεσοι ψύκτες αυξάνουν την πυκνότητά του, επιτρέποντας μια πιο αποτελεσματική διαδικασία καύσης και εν τέλει ενισχύοντας την ισχύ και την απόδοση του κινητήρα.
Ακολουθεί μια πιο λεπτομερής εξήγηση: Λειτουργία: Οι ενδιάμεσοι ψύκτες μειώνουν τη θερμοκρασία του πεπιεσμένου αέρα που παράγεται από έναν υπερσυμπιεστή ή έναν υπερσυμπιεστή. Πώς λειτουργεί: Όταν ο αέρας συμπιέζεται, θερμαίνεται. Αυτή η αύξηση της θερμοκρασίας μειώνει την πυκνότητα του αέρα, που σημαίνει ότι μπορεί να εισέλθει λιγότερος αέρας στον κινητήρα. Το intercooler αφαιρεί αυτή τη θερμότητα, αυξάνοντας την πυκνότητα του αέρα και επιτρέποντας περισσότερο οξυγόνο να εισέλθει στον κινητήρα για καύση. Οφέλη: Αυξημένη ισχύς: Περισσότερος αέρας σημαίνει ότι μπορεί να καεί περισσότερο καύσιμο, οδηγώντας σε αυξημένη ισχύ κινητήρα. Βελτιωμένη απόδοση καυσίμου: Η αποτελεσματική καύση οδηγεί σε καλύτερη οικονομία καυσίμου. Μειωμένο χτύπημα κινητήρα: Ο ψυχρότερος αέρας μειώνει τον κίνδυνο χτυπήματος του κινητήρα (πρόωρη έκρηξη). Τύποι: Οι ενδιάμεσοι ψύκτες μπορεί να είναι αέρας-αέρας (ψύξη με αέρα περιβάλλοντος) ή αέρας-νερού (ψύξη με υγρό ψυκτικό). Θέση: Οι ενδιάμεσοι ψύκτες βρίσκονται συνήθως μεταξύ του στροβιλοσυμπιεστή και της πολλαπλής εισαγωγής του κινητήρα.
Η ενδοψύξη βελτιώνει την απόδοση ενός κύκλου Brayton μειώνοντας τη θερμοκρασία του πεπιεσμένου αέρα πριν εισέλθει στα επόμενα στάδια συμπίεσης. Αυτό μειώνει την εισροή εργασίας που απαιτείται για τη συμπίεση, καθώς ο ψυχρότερος αέρας έχει μεγαλύτερη πυκνότητα και επιτρέπει μεγαλύτερη ροή μάζας μέσω του συστήματος.
Ταυτόχρονα, το ψυκτικό κυκλοφορεί επίσης μέσω του ενδιάμεσου ψύκτη. Το υγρό ψυκτικό χρησιμοποιείται για τη μεταφορά της περίσσειας θερμότητας μακριά από το ενδιάμεσο ψυγείο σε ένα εξωτερικό ψυγείο, το οποίο στέλνει «νέο» κρύο ψυκτικό πίσω στον ενδιάμεσο ψυγείο για να βοηθήσει στην περαιτέρω ψύξη.
Οι ενδιάμεσοι ψύκτες, που βρίσκονται σε κινητήρες τούρμπο ή υπερτροφοδοτούμενους, παρέχουν την απαραίτητη ψύξη που βελτιώνει την απόδοση και την απόδοση του κινητήρα. Πριν περιγράψουμε πώς λειτουργούν, θα καταλάβουμε πρώτα γιατί μπορεί να χρειαστείτε ένα.
Για λόγους απλότητας, θα παραμείνουμε σε κινητήρες που χρησιμοποιούν υπερσυμπιεστές με κινητήρες εσωτερικής καύσης για αυτήν την εξήγηση. Ένας κινητήρας στροβιλοσυμπιεστή παράγει πολλή θερμότητα ενώ συμπιέζει τον αέρα του περιβάλλοντος, κάτι που του επιτρέπει να πιέζει περισσότερο αέρα στον κινητήρα.
Περισσότερος αέρας σημαίνει ότι μπορείτε να καίτε περισσότερα καύσιμα και να έχετε περισσότερη ισχύ (αυξάνοντας την απόδοση καυσίμου και μειώνοντας τα απόβλητα). Αυτό μπορεί να ακούγεται αρκετά απλό, αλλά ο πεπιεσμένος αέρας γίνεται πολύ ζεστός, γεγονός που τον κάνει να χάνει την πυκνότητά του και επομένως να μεταφέρει λιγότερο οξυγόνο.
Το οξυγόνο είναι ζωτικής σημασίας για την καύση του μείγματος καυσίμου και αέρα. Ο πεπιεσμένος αέρας πρέπει να ψύχεται για να αυξηθεί η πυκνότητα και το οξυγόνο - εδώ μπαίνει το intercooler.
Οι ενδιάμεσοι ψύκτες αέρα-αέρα είναι η πιο κοινή εφαρμογή για καθημερινά οχήματα λόγω της απλότητάς τους. Για να περιγράψουμε αυτό το σύστημα: Ο αέρας θερμοκρασίας περιβάλλοντος εισέρχεται στην εισαγωγή του στροβιλοσυμπιεστή. Αυτός ο αέρας μετατρέπεται σε ζεστό πεπιεσμένο αέρα. Ο ζεστός πεπιεσμένος αέρας μεταφέρεται στο intercooler, όπου ψύχεται πριν σταλεί στον κινητήρα. Ο εξωτερικός αέρας, περνώντας από το εξωτερικό του intercooler, μεταφέρει την περίσσεια αέρα του περιβάλλοντος από το μπροστινό μέρος και συνήθως μεταφέρει την επιπλέον θερμότητα στο μπροστινό μέρος το intercooler και ψύξτε τον πεπιεσμένο αέρα, όπως ένα ψυγείο.
Ένας ενδιάμεσος ψύκτης αέρα-νερού είναι πολύ πιο περίπλοκος, αλλά γίνεται όλο και πιο δημοφιλής στα αυτοκίνητα λόγω της υψηλότερης απόδοσης. Η διαδικασία λειτουργεί ως εξής: Ο αέρας θερμοκρασίας περιβάλλοντος εισέρχεται στην εισαγωγή του στροβιλοσυμπιεστή. Ο στροβιλοσυμπιεστής συμπιέζει και θερμαίνει αυτόν τον αέρα. Ο θερμαινόμενος αέρας στέλνεται στο intercooler, ο οποίος ψύχει τον αέρα πριν σταλεί στον κινητήρα. Το ψυκτικό υγρό επιστρέφει στον ενδιάμεσο ψύκτη για να βοηθήσει στην περαιτέρω ψύξη. Δεδομένου ότι υπάρχουν δύο κυκλώματα που μεταφέρουν αέρα ή ψυκτικό, αυτό συνήθως απαιτεί περισσότερα εξαρτήματα και εξαρτήματα, όπως εύκαμπτους σωλήνες. Επομένως, οι ενδιάμεσοι ψύκτες αέρα-νερού μπορεί να είναι λίγο ακριβοί, αλλά εξακολουθούν να είναι εξαιρετικά αποτελεσματικοί, ιδιαίτερα σε εφαρμογές όπου η ταχύτητα του οχήματος μπορεί να είναι πιο αργή.
Ένα πιθανό πρόβλημα περιλαμβάνει τον κίνδυνο θερμικής διαβροχής, όπου υπάρχει συσσώρευση υπολειπόμενης θερμότητας κοντά στον κινητήρα και ανεπαρκής ψυκτική ικανότητα για μείωση της θερμοκρασίας.
Αυτό γενικά μπορεί να λυθεί αυξάνοντας τη ροή του ψυκτικού ώστε να μπορεί να διαχέει τη θερμότητα πιο γρήγορα.
