Почему в турбокомпрессорах используются промежуточные охладители?

Почему в турбокомпрессорах используются промежуточные охладители?

1. Уменьшить температуру всасываемого воздуха и увеличить плотность воздуха. 

• Термодинамический принцип: когда турбокомпрессор сжимает воздух, температура газа значительно повышается (в соответствии с законом идеального газа 𝑃𝑉=𝑛𝑅𝑇). 

Высокая температура приводит к расширению воздуха, снижению его плотности и уменьшению количества кислорода, фактически поступающего в цилиндр. 

• Функция промежуточного охладителя: Охлаждая сжатый воздух (обычно снижая его температуру на 50-100°C), промежуточный охладитель увеличивает плотность воздуха, 

позволяя большему количеству кислорода участвовать в горении, тем самым повышая выходную мощность и эффективность сгорания. 

2. Подавить детонацию и защитить двигатель 

• Риск высокой температуры: высокая температура впуска увеличит температуру камеры сгорания, 

увеличивают риск детонации (преждевременного самовоспламенения смеси), повреждения двигателя и снижения его производительности. 

• Эффект охлаждения: промежуточный охладитель снижает температуру впуска, уменьшает тенденцию к детонации, обеспечивает более высокую степень сжатия или давление наддува, а также оптимизирует настройку мощности. 

3. Повышение эффективности сгорания и защиты окружающей среды. 

• Достаточное количество кислорода: охлажденный воздух высокой плотности обеспечивает более полное сгорание топлива, снижает выбросы несгоревших углеводородов и твердых частиц, 

и соответствует стандартам охраны окружающей среды. 

• Баланс между мощностью и экономичностью: эффективное сгорание может как увеличить мощность, так и снизить расход топлива (особенно уменьшая "turbo лагдддххх при использовании турбонаддува). 

4. Уменьшение тепловой нагрузки и продление срока службы 

• Требования к отводу тепла: высокая температура воздуха увеличивает термическую нагрузку на двигатель и влияет на срок службы компонентов (таких как поршни и клапаны). 

Промежуточные охладители косвенно снижают температуру сгорания, уменьшают тепловую нагрузку и повышают надежность. 

5. Выбор типа и конструкции 

• Интеркулер с воздушным охлаждением: простая конструкция, использующая внешний поток воздуха, подходит для большинства гражданских транспортных средств, но ограниченная эффективность охлаждения в экстремальных условиях. 

• Интеркулер с водяным охлаждением: использует циркуляцию охлаждающей жидкости, компактный размер и стабильное охлаждение, подходит для двигателей с высоким наддувом или ограниченным пространством (например, высокопроизводительные автомобили). 

Резюме Интеркулер является незаменимым компонентом системы турбонаддува. 

Он повышает плотность воздуха и эффективность сгорания за счет физического охлаждения, одновременно решая проблемы детонации и долговечности, вызванные высокой температурой. 

Хотя это увеличивает сложность и стоимость системы, ее преимущества в плане повышения мощности, экономии топлива и защиты двигателя намного перевешивают потенциальные недостатки.