[sahalin65]

Статьи про интеркулеры, выбор, расчет, установка.

Статьи в принципе одинаковые, но на всякий случай.

• Картюнинг
• клуб турбо 1 часть
• клуб турбо 2 часть

Статья ниже из картюнинга под моим редактированием, с дополнениями.

Интеркулер - радиатор или теплообменник, помещенный между компрессором (турбиной) и впускным коллектором.
(картинка удалена, т.к. взломан хостинг)

Цель устройства: извлечь тепло из воздушного потока, который нагревается при сжатии в компрессоре.
Следовательно, качество интеркулера оценивается способностью удалять это тепло.
Максимальное использование полезных качеств интеркулера при минимуме проблем, которые он создает
техническая задача, которую необходимо решить прежде, чем удастся создать правильную турбосистему
с промежуточным охлаждением.
(картинка удалена, т.к. взломан хостинг)

Основные критерии при выборе интеркулера, это:
максимальный отвод тепла
минимальные потери давления наддува
увеличения инерции потока.

Размеры интеркулеров и их примерный потенциал.
(картинка удалена, т.к. взломан хостинг)

• 530x140x63 300л.с.
• 550x180x63 340л.с.
• 530x230x70 380л.с.
• 530x230x75 400л.с.
• 530x250x75 450л.с.
• 450x300x75 470л.с.
• 500x300x75 470л.с.
• 600x300x75 600л.с.
• 600x300x100 750л.с.

Площадь теплообменника.

Площадь теплообменника - сумма всех пластин и оболочек в теплообменнике,
которые являются ответственными за отвод тепла из системы.
Чем больше площадь теплообменника, тем эффективней интеркулер.

Однако, при увеличении вдвое площади, КПД интеркулера не удваивается.
10% увеличение площади прибавит примерно 10% эффективности.
Дальнейшее увеличение будет прибавлять эффективности все меньше и меньше.
Например, если существующий интеркулер имеет эффективность 70% то увеличение его еще на 10%,
прибавит 10% эффективности от недостающих 30%, иначе говоря полная эффективность будет 73%.

Внутреннее проходное сечение.

(картинка удалена, т.к. взломан хостинг)

Чем сложнее воздуху пройти через интеркулер, тем больше тепла он потеряет.
Но минус в том, что это создает большие потери давления наддува.
Чтобы скомпенсировать затрудненное протекание воздушного потока через интеркулер,
внутреннее проходное сечение должно быть достаточно большим, чтобы забрать тепло из воздушного потока
и чтобы снижение этого потока и потеря давления были на приемлемом уровне.

Правило: единственный важный фактор при выборе интеркулера - низкие, внутренние потери давления.

Внутренний объем интеркулера.

Необходимый объем рассчитывается следующим образом: внутренний объем интеркулера делим на воздушный поток
через интеркулер при оборотах на которых дроссельная заслонка приоткрыта и умножаем на 2
(Коэффициент 2 - следствие приблизительного удвоения воздушного потока через систему при переходе
от спокойного режима движения к ускорению).

Если ДМРВ расположен далеко от корпуса дроссельной заслонки, то возможно увеличение времени реакции на нажатие газа.
Открытие дроссельной заслонки создает импульс разряжения, который идет к расходомеру.
Этому импульсу требуется время, чтобы достигнуть расходомера и заставить его среагировать.
Таким образом, время реакции на нажатие газа увеличивается.
Этот импульс, должен проделать путь от корпуса дросселя до интеркулера, сквозь интеркулер, к турбине,
затем к расходомеру и расходомер уже регистрирует изменения.
Только когда расходомер получит этот импульс, отношение воздух/топливо измениться с учетом новых условий нагрузки
двигателя.
Тем не менее, обычно, чем дальше дроссельная заслонка от расходомера, тем больше задержка (турбояма).
Таким образом, длину этого пути надо принять во внимание во время проектирования системы.

Чем короче длинна патрубков от турбины до интеркулера и от интеркулера до впускного коллектора тем меньше турбояма.

Однако существуют исключения связанные с конструкцией датчика положения дросселя, когда на двигателе нет ДМРВ,
(он заменяется map-сенсором ДАД и датчиком температуры воздуха на впуске), длина впускного тракта в этом случае
может быть любой без отрицательных последствий.
Основная задача в проектировании интеркулера заключается в максимизировании способности системы отводить теплоту от
наддувочного воздуха, одновременно не снижать давление наддува и не мешая быстрому нарастанию давления наддува.
Поэтому, если интеркулер прибавляет приблизительно 19% мощности.
Это означает, что в камере сгорания будет на 19% больше смеси.

Можно было бы ожидать подобное увеличение мощности, но это невозможно из-за потерь давления,
вызванных аэродинамическим сопротивлением в интеркулере.

Потери мощности, обусловленные потерей давления наддува в интеркулере, можно оценить, вычислив отношение
абсолютного давления с интеркулером к давлению без интеркулера и вычитая результат из 100%.

Идея, что потерянное давление может легко быть восстановлено, регулировкой клапана вестгейта, привлекательна,
но является не совсем правильной. Конечно, если давление наддува увеличить, мощность повысится,
но давление в выпускном коллекторе также повысится при увеличении нагрузки на турбину.
Увеличение давления в выпускном коллекторе повышает реверс выхлопных газов в камеру сгорания,
увеличивая температуру в ней, которая понижает плотность свежего заряда.

Спроектировать и построить интеркулер имеющий нулевые потери не возможно.
Чтобы посчитать эффективность интеркулера, необходимо сравнить повышение температуры воздуха,
вызванного турбиной, с понижением температуры интеркулером.

Увеличение температуры при сжатии компрессором:
температура воздуха на выходе компрессора (Tco) допустим 100 гр-ов.
минус температура окружающей среды (Ta) допустим 20 гр-ов.
Temperature rise (рост темп) Tri = Tco - Ta температура воздуха после сжатия = 80 гр-ов.

Теплота, удаленная интеркулером это разница температур воздуха
на выходе компрессора (Tco) допустим 100 гр-ов
и на выходе интеркулера (Tio) допустим 40 гр-ов
Temperature removed (падение темп) Tre = Tco - Tio интеркулер остудил воздух на 60 гр-ов.

КПД интеркулера это отношение снижения температуры воздуха интеркулером к повышению температуры компрессором.
КПД= Tre/Tri*100
Правило. Чтобы найти процентное отношение двух чисел, нужно одно число разделить на другое, а результат умножить на 100.

Пример:
Допустим темп. окружающего воздуха = 20 гр -ов.
темп. выходящего воздуха из турбины = 100 гр-ов.
темп. воздуха выходящего из интеркулера = 40 гр-ов.

Тогда эффективность интеркулера рассчитывается так.
Темп. после турбины 100гр минус темп. после кулера 40гр = 60
Темп. посте турбины 100гр минус темп. окруж воздуха 20гр = 80
60 делим на 80 = 0.75*100=75 Эффективность интеркулера = 75%

В настоящее время наиболее распространены два типа интеркулеров: воздух/воздух и воздух/вода.

• Интеркулер воздух/воздух более простой, у него выше КПД на высоких скоростях, выше надежность, его легче обслуживать.
• Интеркулер воздух/вода имеет более высокую КПД на низких скоростях, но сложней и дороже.

Отсутствие свободного пространства и сложности с подводом патрубков часто не позволяют применить интеркулер воздух/воздух.

Обсуждение