Les refroidisseurs intermédiaires (également appelés refroidisseurs d'air de suralimentation) augmentent l'efficacité de combustion des moteurs équipés d'une admission d'air forcée (turbocompresseurs ou compresseurs), augmentant ainsi la puissance, les performances et le rendement énergétique du moteur.
Un turbocompresseur comprime l’air de combustion admis, augmentant son énergie interne mais augmentant également sa température. L’air chaud est moins dense que l’air froid, ce qui le rend moins efficace pour brûler.
Cependant, en installant un refroidisseur intermédiaire entre le turbocompresseur et le moteur, l'air comprimé d'admission est refroidi avant d'atteindre le moteur, rétablissant ainsi sa densité et apportant des performances de combustion optimales.
Le refroidisseur intermédiaire, en tant qu'échangeur de chaleur, peut évacuer la chaleur générée pendant le processus de compression des gaz du turbocompresseur. Il accomplit cette étape de transfert de chaleur en transférant la chaleur à un autre fluide de refroidissement, généralement de l'air ou de l'eau.
Refroidisseur intermédiaire refroidi par air (également connu sous le nom de type souffle)
Dans l'industrie automobile, la demande croissante de moteurs plus efficaces et produisant moins d'émissions a conduit de nombreux constructeurs à développer des moteurs turbocompressés de plus petite capacité pour obtenir la combinaison idéale entre performances du moteur et efficacité énergétique.
Dans la plupart des installations automobiles, les refroidisseurs intermédiaires refroidis par air peuvent fournir un refroidissement suffisant et fonctionner un peu comme les radiateurs de voiture. Lorsque le véhicule avance, l'air ambiant plus frais est aspiré dans le refroidisseur intermédiaire puis à travers le dissipateur thermique, transférant la chaleur de l'air turbocompressé à l'air ambiant plus frais.
Refroidisseur intermédiaire refroidi à l'eau
Dans les environnements où le refroidissement par air n'est pas applicable, les refroidisseurs intermédiaires refroidis par eau sont une solution très efficace. Les refroidisseurs intermédiaires refroidis à l'eau utilisent généralement une conception d'échangeur de chaleur « à calandre et à tubes », dans laquelle l'eau de refroidissement circule à travers un « noyau de tube » au centre de l'unité, tandis que l'air chaud chargé s'écoule à l'extérieur de l'ensemble de tubes, transférant la chaleur lorsqu'il circule à travers le "coquille" à l'intérieur de l'échangeur de chaleur. Après refroidissement, l'air est évacué du sous-refroidisseur et acheminé par une canalisation vers la chambre de combustion du moteur.
Le rôle et le principe de fonctionnement du refroidisseur intermédiaire automobile :
Le rôle du refroidisseur intermédiaire automobile se reflète principalement dans les cinq aspects suivants :
1, réduisez la température d’admission du moteur. La réduction de la température d'admission peut améliorer l'efficacité du gonflage du moteur, améliorant ainsi les performances de puissance du moteur.
2, réduire la consommation de carburant du moteur. En améliorant l'efficacité de gonflage du moteur, chaque goutte de carburant et d'air forme un bon mélange combustible, de manière à obtenir une combustion complète du carburant.
3, le rôle de l'air de refroidissement. Le refroidisseur intermédiaire peut refroidir l'air à haute température avant d'entrer dans le moteur pour éviter des problèmes tels que la détonation et l'extinction causés par l'air à haute température entrant directement dans le moteur.
4, s'adapter à l'environnement de travail à haute altitude. En augmentant l'efficacité du gonflage, le moteur peut maintenir une puissance de sortie stable à haute altitude.
5. Améliorer l'efficacité de l'échange d'air du moteur turbocompressé.
Afin de réduire la température de l'air d'admission, le rôle du refroidisseur intermédiaire se reflète principalement dans les aspects suivants :
1. Réduisez l'effet de conduction des gaz d'échappement sur la température de l'air d'admission. La température élevée des gaz d'échappement entraînera une augmentation de la température de l'air d'admission, affectant l'efficacité du gonflage du moteur.
2, évitez l'air chargé non refroidi dans la chambre de combustion, ce qui entraînerait une détonation et une pollution par les gaz résiduaires.
L'ajout d'un refroidisseur intermédiaire peut résoudre les effets néfastes du chauffage de l'air après la suralimentation.
De plus, le refroidisseur intermédiaire peut également réduire la consommation de carburant du moteur, améliorer l'adaptabilité à l'environnement à haute altitude et améliorer l'adaptation et l'adaptabilité du compresseur.
Un refroidisseur intermédiaire automobile est un radiateur à gaz enroulé autour d’un tuyau. L'air circule à l'intérieur du refroidisseur intermédiaire, qui absorbe la chaleur et refroidit l'air.
Le refroidisseur intermédiaire automobile est un radiateur à gaz, l'intérieur du refroidisseur intermédiaire est entouré de tuyaux, le gaz est soufflé d'une extrémité, le gaz est soufflé dans le flux de pipeline interne dans le refroidisseur intermédiaire, dans le processus d'écoulement, la chaleur du gaz est absorbée par le refroidisseur intermédiaire, le gaz refroidi s'écoule de l'autre extrémité, beaucoup de gens pensent que cela sert à refroidir le turbocompresseur. En fait non, le refroidisseur intermédiaire sert à refroidir l’air sous pression. Il existe deux principaux types de refroidisseurs intermédiaires pour les moteurs turbocompressés, l’un est refroidi par air et l’autre par eau.
Pourquoi refroidir l’air ajouté ?
Parce que la température du compresseur lui-même est très élevée, couplée à la température de l'air après compression, elle augmentera encore, de sorte que la température de l'air après le turbocompresseur peut facilement dépasser 100 degrés Celsius. Une fois la température de l'air augmentée, la densité diminuera et la teneur en oxygène diminuera naturellement ensemble, de sorte que l'oxygène dans le cylindre sera moindre, ce qui affectera inévitablement les performances. Et la température d'admission est trop élevée et facile à produire des cognements, le moteur suralimenté doit donc refroidir l'air sous pression.
Le refroidisseur intermédiaire refroidi par air est situé à l'avant, en termes simples, il s'agit d'un radiateur ordinaire, et le flux d'air circulant à l'avant pendant la conduite a un impact sur le refroidisseur d'air pour obtenir une dissipation thermique de l'air d'admission. Étant donné que la température de l'air est basse et que le débit d'air est important pendant la conduite, l'effet de dissipation thermique du refroidisseur intermédiaire refroidi par air est très bon. De plus, la structure est relativement simple et le coût est moindre.
Cependant, le pipeline d'écoulement d'air du refroidisseur intermédiaire refroidi par air est trop long et l'air doit passer du compresseur à travers le pipeline vers l'avant, puis à travers le pipeline jusqu'à l'accélérateur après refroidissement, ce qui aggravera l'hystérie de la turbine. De plus, plus la cylindrée et la vitesse sont faibles, plus l'impact est évident. Ainsi, au début, lorsque les gens n'étaient pas trop sensibles à l'hystérésis de la turbine, de nombreuses voitures utilisaient des refroidisseurs intermédiaires refroidis par air. De plus, le refroidisseur intermédiaire refroidi par air à basse vitesse car il n'y a pas assez de débit d'air, l'effet de dissipation thermique diminuera.
Les refroidisseurs intermédiaires refroidis à l'eau sont refroidis par le liquide de refroidissement du moteur et la longueur du tuyau peut être plus courte, ce qui peut réduire l'hystérésis de la turbine. Et la circulation du liquide de refroidissement est stable, ne vous inquiétez pas de l'effet de refroidissement à basse vitesse.
Cependant, le refroidisseur intermédiaire refroidi à l'eau coûte plus cher, et comme la température du liquide de refroidissement n'est pas basse lorsque la voiture est chaude, l'effet de refroidissement global n'est pas aussi bon que celui du type refroidi par air.
Le refroidisseur intermédiaire est utilisé pour refroidir le compresseur hors de l'air sous pression, l'air après le compresseur, la pression augmente, la température augmente, grâce au refroidissement du refroidisseur intermédiaire, il peut réduire la température de l'air sous pression, de manière à améliorer la densité de l'air, à améliorer l'efficacité du gonflage, afin d'atteindre l'objectif d'améliorer la puissance du moteur diesel et de réduire les émissions.
Le refroidisseur intermédiaire fait partie du système de pressurisation. Lorsque l'air est comprimé dans une proportion élevée, il produira une chaleur élevée, ce qui réduira la densité d'expansion de l'air et, en même temps, endommagera la température du moteur. Afin d’obtenir une efficacité volumétrique plus élevée, l’air à haute température doit être refroidi avant injection dans le cylindre.
Cela nécessite l'installation d'un radiateur, le principe est similaire au radiateur du réservoir d'eau, l'air à haute température et haute pression est dispersé dans de nombreux petits tuyaux, et de l'air à température ambiante circule à grande vitesse à l'extérieur du tuyau, de sorte que pour atteindre l’objectif de refroidissement. Ce radiateur étant situé entre le moteur et le turbocompresseur, il est également appelé refroidisseur central, également appelé refroidisseur intermédiaire.
À propos du rôle du refroidisseur intermédiaire de voiture :
1. Améliorer les performances de puissance du moteur. La température d'admission plus basse augmente l'efficacité de gonflage du moteur, de sorte que les performances de puissance du moteur peuvent être améliorées.
2, réduire la consommation de carburant du moteur. L'efficacité de gonflage du moteur est améliorée de sorte que chaque goutte de carburant puisse former un bon mélange combustible avec l'air et que chaque goutte de carburant soit entièrement brûlée.
3, réduisez la possibilité de déflagration du moteur. L'air et le carburant à haute température et haute pression forment un mélange gazeux combustible à haute température et haute pression, facile à déflagrer dans le cylindre du moteur. La réduction de la température d'admission peut efficacement limiter la déflagration du moteur. La déflagration peut provoquer des secousses anormales du moteur et endommager les accessoires du moteur.
4, mieux s'adapter à l'environnement de travail à haute altitude. La teneur en oxygène à haute altitude est faible, améliore l'efficacité du gonflage afin que la puissance du moteur puisse être soutenue.
La fonction du refroidisseur intermédiaire est de réduire la température d'admission du moteur. Généralement fabriqué en alliage d'aluminium. Selon les différents fluides de refroidissement, les refroidisseurs intermédiaires courants peuvent être divisés en deux types : refroidis par air et refroidis par eau.
(1) Le type refroidi par air utilise l'air extérieur pour refroidir l'air passant à travers le refroidisseur intermédiaire. L'avantage est que l'ensemble du système de refroidissement comporte moins de composants et que la structure est relativement simple par rapport au refroidisseur intermédiaire refroidi à l'eau. L'inconvénient est que l'efficacité du refroidissement est inférieure à celle du refroidisseur intermédiaire refroidi à l'eau, qui nécessite généralement un pipeline de connexion plus long et la résistance au passage de l'air est plus grande. Les refroidisseurs intermédiaires refroidis par air ont été largement utilisés en raison de leur structure simple et de leur faible coût de fabrication. La plupart des moteurs turbocompressés utilisent des refroidisseurs intermédiaires refroidis par air, comme les moteurs des véhicules tout-terrain Huatraca TCI et les voitures FAW-Volkswagen Bora 1.8T.
(2) Le refroidissement par eau utilise de l'eau de refroidissement en circulation pour refroidir l'air à travers le refroidisseur intermédiaire. L'avantage est que l'efficacité du refroidissement est plus élevée et la position d'installation est plus flexible, il n'est pas nécessaire d'utiliser un long tuyau de raccordement, ce qui rend l'ensemble du tuyau d'admission plus lisse. L'inconvénient est qu'il nécessite un système de circulation d'eau relativement indépendant du système de refroidissement du moteur, de sorte que l'ensemble du système comporte plus de composants, des coûts de fabrication plus élevés et une structure complexe. L'application des refroidisseurs intermédiaires refroidis à l'eau est relativement rare, généralement utilisée dans les véhicules équipés de moteurs au milieu ou à l'arrière, et sur les moteurs de grande cylindrée, tels que la voiture Mercedes-Benz S400 CDI et la voiture Audi A8 TDI équipées de moteurs utilisant de l'eau. -refroidisseurs intermédiaires refroidis.
