интеркулер
Интеркулер — это механическое устройство, используемое для охлаждения газа после сжатия. Сжатие газа увеличивает его внутреннюю энергию, что, в свою очередь, повышает его температуру. Промежуточный охладитель обычно имеет форму теплообменника , который отводит отработанное тепло в газовом компрессоре . [1] Промежуточные охладители имеют множество применений и могут быть найдены, например, в воздушных компрессорах , кондиционерах , холодильных установках , газовых турбинах и автомобильных двигателях. Они широко известны какохладитель воздух-воздух или воздух-жидкость для двигателей внутреннего сгорания с принудительной индукцией ( с турбонаддувом или наддувом ) , используемый для повышения объемного КПД . Это достигается за счет увеличения плотности всасываемого воздуха за счет охлаждения почти при постоянном давлении .
Автомобильная промышленность: компания DAF Trucks из Эйндховена, Нидерланды, первой внедрила турбонаддув в 1973 году. Изначально эта технология была разработана для удовлетворения потребности в более высокой мощности двигателя и снижении выбросов выхлопных газов. [ нужна ссылка ]
Промежуточные охладители используются для отвода отходящего тепла от первой ступени двухступенчатых воздушных компрессоров. Двухступенчатые воздушные компрессоры изготавливаются из-за присущей им эффективности. Охлаждающее действие промежуточного охладителя в основном отвечает за эту более высокую эффективность, приближая ее к эффективности Карно. Удаление теплоты сжатия из разряда первой ступени приводит к уплотнению заряда воздуха. Это, в свою очередь, позволяет второй ступени производить больше работы за счет фиксированной степени сжатия. Добавление интеркулера в установку требует дополнительных вложений.
Интеркулеры удаляют тепло из воздуха и подают более холодный воздух в коллектор двигателя для лучшего сжатия, отсюда и название. в двигателе с наддувом возьмите, например, двухвинтовой нагнетатель, он будет вращать винты и подавать воздух в промежуточный охладитель, который будет охлаждать воздух и подавать его во впускной коллектор.
Промежуточные охладители повышают эффективность системы впуска, уменьшая тепло всасываемого воздуха, создаваемое нагнетателем или турбонагнетателем, и способствуя более полному сгоранию. Это устраняет теплоту сжатия (т. е. повышения температуры), которая возникает в любом газе, когда его давление повышается (т. е. увеличивается его единица массы на единицу объема — плотность ).
Снижение температуры наддувочного воздуха на впуске способствует использованию более плотного наддува в двигатель за счет принудительной индукции . Понижение температуры всасываемого наддувочного воздуха также устраняет опасность преждевременной детонации (детонации) топливно-воздушного заряда перед синхронизированным искровым зажиганием . Это сохраняет преимущества большего сжигания топлива/воздуха за цикл двигателя, увеличивая мощность двигателя.
Двухступенчатое охлаждение (синее) снижает полезную работу , отдаваемую воздуху: процесс более энергоэффективен и близок к идеальному изотермическому сжатию , но его эффективность преобразования энергии ниже. [2]