Intercooler (ang. "chłodnica pośrednia") chłodnica powietrza doładowującego to chłodnica chłodząca powietrze sprężone w sprężarce przed dostarczeniem go do silnika, stosowana w silnikach spalinowych z doładowaniem. Służy do zwiększenia sprawności i mocy silnika
Terminologia
Określenie intercooler używane jest też do chłodnic powietrza stosowanych w silnikach przepływowych, np. lotniczych lub sprężarkach turbin gazowych - wówczas intercooler oznacza chłodnicę umieszczoną między („inter") stopniami sprężarki. Natomiast chłodnice powietrza umieszczone za sprężarką nazywane są aftercooler.
W samochodach chłodnica powietrza jest najczęściej zlokalizowana za sprężarką, ale przed silnikiem tłokowym. Ponieważ wewnątrz silnika dokonuje się również sprężanie, to chłodnica powietrza jest de facto intercoolerem.
Idea
W wyniku sprężania powietrza w turbosprężarce (adiabatyczne) następuje wzrost jego temperatury. Ponadto napędzana gorącymi spalinami turbina mocno się nagrzewa, ciepło przez elementy konstrukcyjne przepływa do sprężarki, co powoduje dodatkowy przyrost temperatury powietrza. W wyższej temperaturze powietrze ma mniejszą gęstość, co zmniejsza efekt doładowania
Obniżając temperaturę sprężonego powietrza w chłodnicy powietrza doładowującego zwiększa się jego gęstość, a co za tym idzie - rośnie masa ładunku[2] dostarczana do silnika. Możliwe jest więc spalanie większej ilości paliwa i wzrost mocy silnika (zwiększenie wysilenia). Jednocześnie sprężanie chłodniejszego powietrza obniża pracę sprężania, co zwiększa sprawność silnika. Intercooler może być jednocześnie wykorzystany do chłodzenia układu recyrkulacji spalin
Budowa
Intercooler może być prostym wymiennikiem ciepła z naturalnym owiewaniem (pęd powietrza jadącego auta), może też mieć chłodzenie wymuszone (wentylator), a nawet wodne - jak np. w modelu Toyota Celica, Lotus Omega. W niektórych samochodach, takich jak np. Subaru Impreza WRX STi czy Mitsubishi Lancer Evolution (I), stosuje się natrysk wody na intercooler, co ma za zadanie jeszcze wydajniejsze chłodzenie. Pociąga to jednak za sobą konieczność zaopatrywania samochodów w dodatkowe zbiorniki z wodą do intercoolera. Istnieją rozwiązania, w których do chłodzenia intercoolera stosowana jest woda z kostkami lodu w celu dalszego zwiększenia intensywności chłodzenia.
Inne zastosowania
Chłodzenie częściowo sprężonego powietrza (ang. intercooling) stosowane jest także w instalacjach turbin gazowych. Tu również chodzi o obniżenie temperatury częściowo sprężonego powietrza (w czasie wstępnego sprężania następuje wzrost temperatury), dzięki czemu następuje wzrost mocy i sprawności układu.
Wady
Oprócz korzyści wynikających z zastosowania chłodnicy powietrza doładowującego układ ma także wady. Przy małych obrotach turbosprężarki ciśnienie sprężania a tym samym i wzrost temperatury powietrza jest niewielki, dlatego znaczenie chłodnicy jest mniejsze, niż przy pełnej mocy silnika. Aby wyeliminować tę wadę stosuje się turbosprężarki o regulowanych kierownicach spalin, które pozwalają na pracę turbosprężarki w dość wąskim, najbardziej optymalnym zakresie obrotów. Układ sprawia też problemy techniczne polegające na rozbudowie układu silnika (siłowni) i zwiększeniu liczby elementów. Ma to negatywny wpływ na koszty nowego silnika (siłowni) jak i koszty napraw, remontów, konserwacji, zwiększa zawodność, powoduje konieczność demontażu w celu umożliwienia dostępu do głowicy silnika i innych elementów konstrukcyjnych. Stąd pierwsze tego typu rozwiązania dotyczyły silników dużych, np. kolejowych.
Zalety chłodnicy powietrza doładowującego i korzyści wynikające z chłodzenia międzystopniowego ładunku silnika są tak znaczące w stosunku do jego wad, że zdecydowana wiekszosżć współczesnych silników z zapłonem samoczynnym posiada chłodnicę powietrza doładowującego.
zrodło:
http://pl.wikipedia.org/wiki/Intercooler
[ Dodano: 2008-08-29, 23:59 ]
1,9TD to silnik starszej konstrukcji posiadający komore wirowa w głowicy,
1,9TDI to silnik z bezpośrednim wtryskiem paliwa do komory spalania.
W silniku TDI paliwo jest wtryskiwane bezpośrednio do cylindra powyżej tłoka. W silniku TD paliwo jest wtryskiwane do małej komory wstępnej połączonej z cylindrem wąskim przejściem, które wchodzi stycznie do komory wstępnej. Podczas suwu sprężania to tego przejścia wlatuje powietrze wywołując silne zawirowanie w komorze wstępnej. Następnie do komory wstępnej wtryskiwane jest paliwo i tam następuje zapłon. Połączenie szybko wirującego powietrza oraz gwałtownego rozprężania spalin z komory wstępnej do cylindra polepsza mieszanie i spalanie paliwa z powietrzem. zybsze mieszanie powietrza z paliwem w silnikach TD ma jednak swoją cenę. Wysoka prędkość przepływu powietrza przez wąskie połączenie między cylindrem a komorą wstępną oraz gwałtowne zawirowania w samej komorze wstępnej powodują znacznie większą stratę ciepła w powietrzu podczas sprężania niż w silnikach TDI. W połączeniu ze spadkiem ciśnienia przy przejściu z głównej komory spalania do komory wstępnej daje to efekt niższej temperatury powietrza po sprężeniu niż w podobnym silniku TD. Ponieważ szybki samozapłon wymaga odpowiedniej temperatury powietrza silnik TDI musi mieć wyższy stopień sprężania aby osiągnąć wymaganą temperaturę w komorze wstępnej. Silniki TDI pracują przy stopniach sprężania rzędu 20:1 do 24:1 podczas gdy w silnikach TD stosowane są stopnie sprężania od 15:1 do 18:1. Straty ciepła, które wymuszają wyższy stopień sprężania mają jeszcze jeden, ważniejszy efekt: obniżają sprawność silnika. Silniki TD przeważnie mają o 10 do 20% większe spalanie niż porównywalne silniki TDI. ( mat. zaczerpnięty z www)