
インタークーラーは、通常、ターボチャージャーを搭載した車両でのみ目立ちます。インタークーラーは実際にはターボチャージャーのサポートコンポーネントであるため、その機能は、ターボチャージャー後の高温の空気の温度を下げ、エンジンの熱負荷を下げ、吸入空気量を増やしてエンジン出力を高めることです。ターボチャージャー付きエンジンの場合、インタークーラーはターボチャージャーシステムの重要なコンポーネントです。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、ターボチャージャーと吸気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。ターボチャージャー付きエンジンを例に、インタークーラーについて簡単に説明します。
ターボチャージャー付きエンジンが普通のエンジンよりもパワーが大きい理由の一つは、自然吸気エンジンよりも換気効率が高いことです。ターボチャージャー付きエンジンに空気が入ると、その温度は大幅に上昇し、それに応じて密度が低下します。インタークーラーは空気を冷却する役割を果たしており、高温の空気はインタークーラーによって冷却されてからエンジンに入ります。インタークーラーがなく、ターボチャージャー付きエンジンの高温の空気が直接エンジンに入ると、エンジンが爆発したり、空気温度が高いために損傷して停止したりする可能性があります。
インタークーラーは、通常、ターボチャージャーを搭載した車両に搭載されています。インタークーラーは実際にはターボチャージャーをサポートするコンポーネントであり、その機能はターボチャージャー付きエンジンの換気効率を向上させることです。
効果
インタークーラーの機能はエンジンの吸気温度を下げることです。では、なぜ吸気温度を下げるのでしょうか?
(1)エンジンから排出される排気ガスの温度は非常に高く、ターボチャージャーを介した熱伝導により吸入空気の温度が上昇します。また、圧縮過程では空気の密度が上昇し、ターボチャージャーから排出される空気の温度も上昇します。空気圧が上昇すると酸素密度が低下し、エンジンの有効充填効率に影響します。さらに充填効率を高めたい場合は、吸気温度を下げる必要があります。データによると、同じ空燃比条件下では、充填空気の温度が10度低下するごとに、エンジン出力が3%から5%増加する可能性があります。
(2)冷却されていない過給空気が燃焼室に入ると、エンジンの充填効率に影響を与えるだけでなく、エンジンの燃焼温度が高くなりやすく、デトネーションなどの故障を引き起こし、エンジン排気中のNOx含有量が増加して大気汚染を引き起こします。
ターボチャージャーによる過給後の空気の温度上昇による悪影響に対処するために、インタークーラーを設置して吸入温度を下げる必要があります。
(3)エンジンの燃料消費量を削減する。
(4)高度への適応性の向上。高地では、インタークーラーを使用することで、より高い圧力比のコンプレッサーを使用できるため、エンジンはより大きなパワーを達成でき、車の適応性が向上します。
(5)ターボチャージャーのマッチングと適応性を向上させる。
メンテナンス方法
空冷式インタークーラーとラジエーターはエンジンの前に一緒に設置されており、冷却には吸気ファンと車の表面空気を利用しています。インタークーラーの冷却が不十分だと、エンジン出力が不十分になり、燃料消費量が増加する可能性があります。そのため、インタークーラーの定期的な点検とメンテナンスを行う必要があります。主に次の点に注意してください。
外部洗浄
インタークーラーが前方に設置されているため、インタークーラーの冷却フィンチャンネルは葉やオイルスラッジ(ステアリングオイルタンクから溢れた油圧オイル)などで塞がれることが多く、インタークーラーの放熱を妨げます。そのため、この部分は定期的に清掃する必要があります。清掃方法は、比較的低圧のウォーターガンを使用して、インタークーラーの平面に対して垂直な角度で上から下または下から上へゆっくりと洗い流しますが、インタークーラーの損傷を防ぐために斜めに洗い流さないでください。
内部清掃と検査
インタークーラーの内部パイプには、オイルスラッジ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します。そのため、メンテナンスと清掃も必要です。一般的には、毎年またはエンジンオーバーホールや水タンクの溶接修理の際に、インタークーラー内部の清掃と点検を行う必要があります。
洗浄方法:インタークーラーに2%苛性ソーダを含む水溶液(温度は70-80度の間である必要があります)を追加し、満たして15分間待ってから、インタークーラーに水漏れがないか確認します。必要に応じて、分解して検査し、溶接で修理する必要があります(水タンクの修理と同じ)。水漏れがない場合は、前後に繰り返し振って洗浄液を注ぎ出し、2%ソーダ灰を含むきれいな水溶液で満たして、比較的きれいになるまですすぎます。次に、きれいなお湯(80-90度)を追加して、放出された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で汚れている場合は、アルカリ水で洗浄することもできます。方法は、油汚れをアルカリ溶液に浸し、ブラシできれいになるまで取り除くことです。洗浄後、圧縮空気を使用してインタークーラー内の水を吹き飛ばすか、自然に冷却します。インタークーラーを取り付ける際は、インタークーラーをエンジン接続パイプに接続せずに、エンジンを始動し、インタークーラー出口の水分がなくなるまで待ってからエンジン吸気パイプを接続してください。インタークーラーコア内にひどい汚れが見つかった場合は、エアフィルターと吸気パイプに漏れがないか注意深く点検し、トラブルシューティングしてください。
ターボチャージャーの最大の問題は、新鮮な空気を吸い込む吸気口と高温の排気口の距離が非常に近く、圧縮後に吸い込んだ新鮮な空気の温度も大幅に上昇することです。そのため、排気温度の影響を受けない機械式ターボチャージャーエンジンでも、インタークーラーを使用して吸気を冷却する必要があります。圧縮された空気の温度は上昇します。最も単純な例は、タイヤを膨らませるために使用されるエアポンプです。信じられない場合は、膨らませているエアポンプに触れて、空気の圧縮によって蓄積された熱がいかに恐ろしいかを知ることができます。また、化学と物理学の知識を通じて、温度が低いほど空気中の酸素含有量が高くなることを知ることができます。これはどういったことですか?燃料の燃焼には空気中の酸素が必要であり、酸素が多いほど多くの燃料を燃焼させることができ、それによってより多くのパワーを発揮できることを知っておく必要があります。さらに詳しく知りたい友人は、「吸入システム」の関連紹介を参照してください。インタークーラーは、主にエンジンに入る前に新鮮な空気を冷却する効率的なラジエーターです。インタークーラーはラジエーターの前にあるため、前方から吹き込む冷たい空気の影響を直接受け、エアフィルター、ターボチャージャー、または機械式スーパーチャージャーの後ろに配置する必要があることは想像できます。実際の状況はまさにこのようなものです。ほとんどの車にはラジエーターの前にインタークーラーが装備されており、確かに冷却効果はオーバーヘッドレイアウトのインタークーラーよりも優れています。ただし、これはラジエーターに吹き込む空気の流れにある程度影響します。そのため、トラック上などの極端な状況では、ラジエーターをアップグレードしてエンジン温度を制御する必要があります。
動作原理
適切に設計されたインタークーラーを使用すると、さらに 5% -10% のパワーが得られます。
一部の車ではオーバーヘッドインタークーラーも使用されており、エンジンフードの開口部から冷却空気を取り込みます。そのため、車の始動前には、エンジンルームからの熱風がインタークーラーに吹き付けられるだけです。放熱効率は影響を受けますが、このような状況では吸気温度が上昇し、間接的にエンジンの作業効率が低下するため、エンジンの燃費は大幅に低下します。ただし、強力なターボチャージャー付き車では、この状況で過剰なパワーによって引き起こされる不安定な始動を緩和できます。スバルのインプレッサシリーズは、オーバーヘッドインタークーラーの典型的な例です。さらに、オーバーヘッドインタークーラーレイアウトの最大の利点は、圧縮ガスがエンジンに到達するストロークを効果的に短縮できることです。