インタークーラー (チャージ エア クーラーとも呼ばれる) は、強制吸気装置 (ターボチャージャーまたはスーパーチャージャー) を備えたエンジンの燃焼効率を高め、それによってエンジンの出力、性能、燃料効率を向上させます。
ターボチャージャーは吸入燃焼空気を圧縮し、内部エネルギーを増加させますが、温度も上昇させます。熱い空気は冷たい空気よりも密度が低いため、燃焼効率が低くなります。
しかし、ターボチャージャーとエンジンの間にインタークーラーを設置することで、吸入圧縮空気がエンジンに到達する前に冷却され、密度が回復し、最適な燃焼性能がもたらされます。
インタークーラーは熱交換器として、ターボチャージャーのコンプレッサーガスプロセス中に発生する熱を放出することができます。この熱伝達ステップは、熱を別の冷却媒体、通常は空気または水に伝達することによって達成されます。
空冷（ブラスト式とも呼ばれる）インタークーラー
自動車産業では、より効率的で排出ガスの少ないエンジンに対する需要が高まっているため、多くのメーカーがエンジン性能と燃料効率の理想的な組み合わせを達成するために、より小容量のターボチャージャー付きエンジンを開発しています。
ほとんどの自動車の設置では、空冷インタークーラーが十分な冷却を提供し、車のラジエーターと同様に機能します。車両が前進すると、冷たい周囲の空気がインタークーラーに引き込まれ、次にヒートシンクを通って、ターボチャージャーが供給された空気から冷たい周囲の空気に熱が伝達されます。
水冷インタークーラー
空冷が適用できない環境では、水冷インタークーラーが非常に有効なソリューションです。水冷インタークーラーは通常「シェルアンドチューブ」熱交換器設計を採用しており、冷却水がユニット中央の「チューブコア」を通って流れ、熱が加圧されます。
空気はチューブセットの外側を流れ、熱交換器の内側の「ハウジング」を通過する際に熱を伝達します。冷却後、空気はサブクーラーから排出され、パイプラインを通ってエンジンの燃焼室に供給されます。
水冷インタークーラーは、高温の圧縮燃焼空気に対処するために設計された精密設計のデバイスです。
インタークーラーは通常、ターボ車にのみ搭載されています。インタークーラーは実際にはターボチャージャーの一部であり、その役割はエンジンの空気交換の効率を向上させることです。スーパーチャージャー付きエンジンでもターボチャージャー付きエンジンでも、スーパーチャージャーとエンジンのインテークマニホールドの間にインタークーラーを取り付ける必要があります。ラジエーターはエンジンとスーパーチャージャーの間にあるため、インタークーラーとも呼ばれます。インタークーラー。
なぜインタークーラーが必要なのか
ターボエンジンが通常のエンジンに比べて出力が大きい理由の一つは、空気交換効率が通常のエンジンの自然吸気よりも高いためです。空気がターボチャージャーに入ると、温度が大幅に上昇し、密度が低くなります。インタークーラーは空気を冷却する役割を持ち、高温の空気はインタークーラーで冷やされてエンジンに入ります。インタークーラーが取り付けられていない場合、加圧された高温の空気が直接エンジンに流入すると、高温によるエンジンの損傷や失火の原因となります。
エンジンからの排気ガスは非常に高温であるため、スーパーチャージャーを介した熱伝導により吸気温度が上昇します。さらに、圧縮される過程で空気の密度が増加するため、必然的に空気温度が上昇し、エンジンの効率に影響を与えます。膨張効率をさらに向上させたい場合は、吸気温度を下げる必要があります。データによれば、同じ空燃比条件下では、給気温度が 10℃低下するごとにエンジン出力が 3% ～ 5% 増加する可能性があります。
冷却されていない充填空気が燃焼室に入ると、エンジンの膨張効率に影響を与えるほか、エンジンの燃焼温度が高くなりすぎてデトネーションなどの故障を引き起こしやすくなり、燃焼室内のNOx含有量が増加します。エンジンの排気ガスが発生し、大気汚染の原因となります。過給後の空気加熱による悪影響を解決するには、インタークーラーを装着して吸気温度を下げる必要があります。
インタークーラーの存在により、エンジンの燃料消費量が削減され、高地適応性が向上します。高地地域では、インタークーラーを使用するとコンプレッサーのより高い圧力比を使用できるため、エンジンの出力が向上し、車の適応性が向上します。
インタークーラーの分類
インタークーラーは一般にアルミニウム合金材料で作られています。冷却媒体の違いに応じて、一般的なインタークーラーは空冷式と水冷式の 2 つのタイプに分類できます。
エンジンインタークーラーとは
人々が車を買うとき、自然吸気の車とターボチャージャーの車のどちらを買うのが良いかについて常に話されます。この問題が発生する理由は、ターボエンジンは自然吸気エンジンよりも多くのインタークーラーを備えており、出力が優れているためです。インタークーラーは過給エンジンの重要な部品であり、機械式過給機でもターボ過給機でも、ラジエーターはエンジンと過給機の間にあるため、過給機とエンジンの吸気管の間にインタークーラーを取り付ける必要があります。インタークーラーとも呼ばれ、インタークーラーとも呼ばれます。
エンジンのインタークーラーの役割とは
インタークーラーはインタークーラーに熱を与えますか？それは大きな間違いです。空気を冷却するという理解であれば、それはあまり正確ではありません。インタークーラーとスーパーチャージャーは2つの部分に密接に関連しており、スーパーチャージャーはエンジンの空気に圧縮され、インタークーラーは空気ラジエーターとして、エンジンの圧力ガス熱に入り、エンジン内のガスの温度を下げます。
ターボチャージャー付きエンジンは、空気の燃焼効率を高めるためにスーパーチャージャーに依存しているため、自然吸気エンジンよりも強力です。しかし、スーパーチャージャーの存在は問題ももたらします。一方で、エンジンからの排気ガスの温度は非常に高いため、スーパーチャージャーを介した熱伝導により吸気温度が上昇します。一方、空気は圧縮される過程で密度が増加するため、必然的に空気温度が上昇し、エンジンの効率に影響を与えます。膨張効率をさらに向上させたい場合は、吸気温度を下げる必要があります。データによれば、同じ空燃比条件下では、給気温度が 10℃低下するごとにエンジン出力が 3% ～ 5% 増加する可能性があります。冷却されていない充填空気が燃焼室に入ると、エンジンの吸気効率に影響を与えるほか、エンジンの燃焼温度が高くなりすぎてデトネーションなどの故障を引き起こしやすいため、この悪影響を解決するために加圧後の気温上昇を抑制するには、加圧システムと連携するためにインタークーラーを追加する必要があります。
インタークーラーの動作原理
インタークーラーが加圧ガスを冷却することはわかりましたが、どのようにして熱を放散するのでしょうか?エンジン冷却システムの主要コンポーネントの 1 つであるインタークーラーの働きは、エンジン冷却システム全体の効率と一致しています。エンジン冷却システムが熱を放散するために機械式ファンを使用する場合、インタークーラーも熱を放散するために機械式ファンを使用します。油圧ファンや電子冷却ファンへの切り替えも同様です。インタークーラーには空気循環システムも装備されています。外気は空気過給機に入り、過給後にインタークーラーに入ります。インタークーラーは冷却チップと冷却ファンを用いて加圧ガスを熱交換、つまり冷却します。温度が 45°c に下がると、インタークーラー出口を通ってエンジンのガス室に入ります。燃焼した空気の一部は再びスーパーチャージャーサイクルに入り、一部は熱によって放散されます。
インタークーラーの動作に存在する問題点
現在、商用車のエンジン冷却システムは放熱のために大型のファンを使用するのが一般的です。ベルトファンまたはシリコンクラッチファンまたは電磁クラッチファンは、タンクラジエーターとインタークーラーの両方から熱を放散します。また、水タンクとインタークーラーが直列に配置されているため、水タンクが放熱する必要がある限り、インタークーラーにも冷風が吹き付けられます。ただし、インタークーラーが冷気を吹き込む必要がない場合もあります。これは、エンジン冷却システムにおける「二元熱伝達」の問題です。この問題は、インテリジェントな温度制御システムを使用して解決できます。たとえば、エンジンインテリジェント冷却システムATS、インタークーラーとラジエーターは互いに邪魔にならないように並列に配置され、別個の温度センサーが水とガスの温度をリアルタイムで監視し、別個の熱を供給する独立した電子ファンが装備されています。放熱し、エアダクトを横断しません。詳細については、www.yilitek.cn をご覧ください。
インタークーラーのメンテナンス上の注意点
外装クリーニング
インタークーラーはフロントに取り付けられているため、インタークーラーのヒートシンク流路が落ち葉や泥（ステアリングタンク内の作動油の溢れ）などで詰まり、インタークーラーの放熱が妨げられることが多いため、定期的に清掃する必要があります。洗浄方法は、インタークーラー面の垂直方向にあまり高圧でない水鉄砲を使用し、トップダウンまたはボトムアップでゆっくりとフラッシングしますが、インタークーラーの損傷を防ぐために傾けてはなりません。 （商用車のインタークーラーの洗浄方法は同様です）
内部の清掃と点検（分解清掃方法）
インタークーラーの内部パイプラインには泥やガムなどの汚れが付着していることが多く、空気の流路が狭くなるだけでなく、冷却熱交換能力も低下するため、メンテナンスや清掃が必要です。一般に、毎年、またはエンジンのオーバーホールやタンクの溶接の際には、インタークーラー内部の清掃と検査が必要です。
洗浄方法：2％ソーダ灰を含む水溶液（温度は70〜80℃である必要があります）をインタークーラーに追加し、満たし、15分間待ってインタークーラーに漏れがあるかどうかを確認します。ある場合は、分解し、溶接して修理する必要があります（水タンクの修理と同じです）。漏れがない場合は、前後に振り、数回繰り返し、ローションを注ぎ、2％のソーダ灰を含むきれいな水溶液を入れて比較的きれいになるまで洗浄し、その後きれいな熱湯（80〜）を加えます。 90℃）で、放出される水がきれいになるまで洗浄します。インタークーラーの外側が油汚れした場合は、アルカリ水で洗浄することも可能です。方法は、油を灰汁に浸し、きれいになるまでブラシで取り除きます。洗浄後はインタークーラー内の水を圧縮空気で乾燥させるか自然乾燥させるか、インタークーラー装着時にインタークーラーとエンジン接続パイプを接続せずにエンジンを始動し、空気中に水がない状態でエンジン吸気パイプを接続してください。インタークーラーの出口。インタークーラーのコアの汚れがひどい場合は、エアフィルターやインテークパイプの漏れ箇所を入念にチェックし、不具合箇所を取り除いてください。
