الدور الرئيسي للمبرد

تعمل المبردات الداخلية (المعروفة أيضًا باسم مبردات هواء الشحن) على زيادة كفاءة الاحتراق للمحركات المجهزة بسحب الهواء القسري (الشواحن التوربينية أو الشواحن الفائقة)، وبالتالي زيادة قوة المحرك والأداء وكفاءة استهلاك الوقود.

يقوم الشاحن التوربيني بضغط هواء الاحتراق الداخل، مما يزيد من طاقته الداخلية ويرفع درجة حرارته أيضًا. الهواء الساخن أقل كثافة من الهواء البارد، مما يجعله يحترق بكفاءة أقل.

ومع ذلك، من خلال تركيب مبرد داخلي بين الشاحن التوربيني والمحرك، يتم تبريد الهواء المضغوط الداخل قبل وصوله إلى المحرك، وبالتالي استعادة كثافته وتحقيق أداء الاحتراق الأمثل.

يمكن للمبرد الداخلي، باعتباره مبادلًا حراريًا، تفريغ الحرارة المتولدة أثناء عملية غاز الضاغط للشاحن التوربيني. وهو ينجز خطوة نقل الحرارة هذه عن طريق نقل الحرارة إلى وسط تبريد آخر، عادة الهواء أو الماء.

مبرد داخلي مبرد بالهواء (يُعرف أيضًا بنوع الانفجار).

في صناعة السيارات، أدى الطلب المتزايد على محركات أكثر كفاءة مع انبعاثات أقل إلى قيام العديد من الشركات المصنعة بتطوير محركات توربينية ذات سعة أصغر لتحقيق المزيج المثالي بين أداء المحرك وكفاءة استهلاك الوقود.

في معظم تركيبات السيارات، يمكن للمبردات الداخلية المبردة بالهواء توفير التبريد الكافي والعمل مثل مشعات السيارة. عندما تتحرك السيارة للأمام، يتم سحب الهواء المحيط البارد إلى المبرد الداخلي ثم من خلال المشتت الحراري، مما يؤدي إلى نقل الحرارة من الهواء المزود بشاحن توربيني إلى الهواء المحيط البارد.

المبرد بالماء المبرد

في البيئات التي لا يمكن فيها استخدام تبريد الهواء، تعد المبردات الداخلية المبردة بالماء حلاً فعالاً للغاية. تستخدم المبردات الداخلية المبردة بالماء عادةً تصميم مبادل حراري "الغلاف والأنبوب"، حيث يتدفق ماء التبريد من خلال "قلب الأنبوب" في وسط الوحدة، بينما يتدفق الهواء الساخن المشحون خارج مجموعة الأنابيب، وينقل الحرارة أثناء تدفقه عبر "قذيفة" داخل المبادل الحراري. بعد التبريد، يتم تفريغ الهواء من المبرد الفرعي ويتم تغذيته عبر خط أنابيب إلى غرفة الاحتراق في المحرك.

دور ومبدأ عمل المبرد الداخلي للسيارات:

ينعكس دور المبرد الداخلي للسيارات بشكل أساسي في الجوانب الخمسة التالية:

1، خفض درجة حرارة المحرك. يمكن أن يؤدي تقليل درجة حرارة السحب إلى تحسين كفاءة نفخ المحرك، وبالتالي تحسين أداء قوة المحرك.

2، تقليل استهلاك وقود المحرك. من خلال تحسين كفاءة نفخ المحرك، فإن كل قطرة من الوقود والهواء تشكل خليطًا جيدًا قابلاً للاحتراق، وذلك لتحقيق الاحتراق الكامل للوقود.

3، دور تبريد الهواء. يمكن للمبرد البيني تبريد الهواء ذو ​​درجة الحرارة العالية قبل دخوله إلى المحرك لتجنب مشاكل مثل الانفجار والاشتعال الناجم عن دخول الهواء ذو ​​درجة الحرارة المرتفعة مباشرة إلى المحرك.

4، التكيف مع بيئة العمل على ارتفاعات عالية. من خلال زيادة كفاءة النفخ، يمكن للمحرك الحفاظ على خرج طاقة ثابت على ارتفاعات عالية.

5. تحسين كفاءة تبادل الهواء للمحرك التوربيني.

من أجل تقليل درجة حرارة الهواء الداخل، ينعكس دور المبرد الداخلي بشكل رئيسي في الجوانب التالية:

1. تقليل تأثير توصيل غاز العادم على درجة حرارة الهواء الداخل. ستؤدي درجة حرارة غاز العادم المرتفعة إلى ارتفاع درجة حرارة الهواء الداخل، مما يؤثر على كفاءة نفخ المحرك.

2، تجنب دخول الهواء المشحون غير المبرد إلى غرفة الاحتراق مما يؤدي إلى تفجير وتلوث غاز النفايات.

يمكن أن تؤدي إضافة المبرد البيني إلى حل الآثار الضارة لتسخين الهواء بعد الشحن الفائق.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمبرد الداخلي أيضًا تقليل استهلاك وقود المحرك، وتحسين القدرة على التكيف مع بيئة الارتفاعات العالية، وتحسين المطابقة والقدرة على التكيف للشاحن الفائق.

المبرد الداخلي للسيارات عبارة عن مشعاع غاز ملفوف حول أنبوب. يتدفق الهواء داخل المبرد البيني، الذي يمتص الحرارة ويبرد الهواء.

المبرد الداخلي للسيارات عبارة عن مشعاع غاز، والجزء الداخلي من المبرد الداخلي محاط بالأنابيب، ويتم نفخ الغاز من أحد الأطراف، ويتم نفخ الغاز في تدفق خط الأنابيب الداخلي في المبرد الداخلي، وفي عملية التدفق يتم امتصاص حرارة الغاز بواسطة المبرد البيني، يتدفق الغاز المبرد من الطرف الآخر، ويعتقد الكثير من الناس أن هذا يهدف إلى تبريد الشاحن التوربيني. في الحقيقة لا، المبرد الداخلي هو لتبريد الهواء المضغوط. هناك نوعان رئيسيان من المبردات الداخلية للمحركات ذات الشحن التوربيني، أحدهما مبرد بالهواء والآخر مبرد بالماء.

لماذا تبريد الهواء المضافة؟

نظرًا لأن درجة حرارة الشاحن التوربيني نفسه مرتفعة جدًا، إلى جانب درجة حرارة الهواء بعد الضغط ستزداد بشكل أكبر، وبالتالي فإن درجة حرارة الهواء بعد الشاحن التوربيني يمكن أن تصل بسهولة إلى 100 درجة مئوية. بعد ارتفاع درجة حرارة الهواء، ستنخفض الكثافة، وسينخفض ​​محتوى الأكسجين معًا بشكل طبيعي، وبالتالي يقل الأكسجين الموجود في الأسطوانة، مما سيؤثر حتمًا على الأداء. كما أن درجة حرارة السحب مرتفعة جدًا ومن السهل إحداث طرق، لذلك يحتاج المحرك فائق الشحن إلى تبريد الهواء المضغوط.

يقع المبرد الداخلي المبرد بالهواء في المقدمة، وبعبارات بسيطة، فهو مشعاع عادي، ويؤثر تدفق الهواء المتدفق عبر المقدمة أثناء القيادة على مبرد الهواء لتحقيق تبديد حرارة الهواء الداخل. نظرًا لأن درجة حرارة الهواء منخفضة وتدفق الهواء كبير أثناء القيادة، فإن تأثير تبديد الحرارة للمبرد الداخلي المبرد بالهواء جيد جدًا. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الهيكل بسيط نسبيا والتكلفة أقل.

ومع ذلك، فإن خط أنابيب تدفق الهواء للمبرد الداخلي المبرد بالهواء طويل جدًا، ويحتاج الهواء إلى الانتقال من الشاحن الفائق عبر خط الأنابيب إلى الأمام، ثم عبر خط الأنابيب إلى الخانق بعد التبريد، الأمر الذي سيؤدي إلى تفاقم هستيريا التوربين. علاوة على ذلك، كلما كانت الإزاحة أصغر وانخفضت السرعة، كان التأثير أكثر وضوحًا، لذلك في الأيام الأولى، عندما لم يكن الناس حساسين جدًا لتباطؤ التوربينات، استخدمت العديد من السيارات المبردات الداخلية المبردة بالهواء. بالإضافة إلى ذلك، المبرد الداخلي المبرد بالهواء بسرعة منخفضة بسبب عدم وجود تدفق هواء كافٍ، سوف ينخفض ​​تأثير تبديد الحرارة.

يتم تبريد المبردات الداخلية المبردة بالماء بواسطة سائل تبريد المحرك، ويمكن أن يكون طول الأنبوب أقصر، مما يمكن أن يقلل من تباطؤ التوربينات. ودورة المبرد مستقرة، لا تقلق بشأن تأثير التبريد عند السرعة المنخفضة.

ومع ذلك، فإن المبرد الداخلي المبرد بالماء يكلف أكثر، ولأن درجة حرارة المبرد ليست منخفضة عندما تكون السيارة الساخنة ساخنة، فإن تأثير التبريد الإجمالي ليس جيدًا مثل النوع المبرد بالهواء.

يتم استخدام المبرد الداخلي لتبريد الشاحن الفائق من الهواء المضغوط، والهواء بعد الشاحن الفائق، ويزيد الضغط، وترتفع درجة الحرارة، من خلال تبريد المبرد البيني يمكن أن يقلل من درجة حرارة الهواء المضغوط، وذلك لتحسين كثافة الهواء، وتحسين كفاءة النفخ، وذلك لتحقيق الغرض المتمثل في تحسين قوة محرك الديزل وتقليل الانبعاثات.

المبرد الداخلي هو جزء من نظام الضغط. عندما يتم ضغط الهواء بنسبة عالية، فإنه سوف ينتج حرارة عالية، مما يقلل من كثافة تمدد الهواء، وفي نفس الوقت سوف يسبب ضرراً لدرجة حرارة المحرك. من أجل الحصول على كفاءة حجمية أعلى، يجب تبريد الهواء ذو ​​درجة الحرارة العالية قبل الحقن في الاسطوانة.

وهذا يتطلب تركيب مشعاع، المبدأ مشابه لمبرد خزان المياه، يتم تشتيت الهواء ذو ​​درجة الحرارة العالية والضغط العالي إلى العديد من الأنابيب الصغيرة، وهناك هواء بدرجة حرارة الغرفة يتدفق بسرعة عالية خارج الأنبوب، بحيث لتحقيق غرض التبريد. نظرًا لوجود هذا المبرد بين المحرك والشاحن التوربيني، فإنه يُسمى أيضًا المبرد المركزي، ويشار إليه باسم المبرد الداخلي.

حول دور المبرد الداخلي للسيارة:

1. تحسين أداء قوة المحرك. تؤدي درجة حرارة السحب المنخفضة إلى زيادة كفاءة نفخ المحرك، وبالتالي يمكن تحسين أداء قوة المحرك.

2، تقليل استهلاك وقود المحرك. تم تحسين كفاءة نفخ المحرك بحيث يمكن لكل قطرة وقود أن تشكل خليطاً جيداً قابلاً للاشتعال مع الهواء، وتحترق كل قطرة وقود بالكامل.

3، تقليل احتمالية احتراق المحرك. درجة الحرارة المرتفعة والضغط العالي للهواء والوقود يشكلان خليطًا قابلاً للاشتعال بدرجة حرارة عالية وضغطًا عاليًا، مما يسهل اشتعاله في أسطوانة المحرك. يمكن أن يؤدي تقليل درجة حرارة السحب إلى منع احتراق المحرك بشكل فعال. يمكن أن يؤدي الاحتراق إلى اهتزاز المحرك بشكل غير طبيعي وإتلاف ملحقات المحرك.

4، التكيف بشكل أفضل مع بيئة العمل على ارتفاعات عالية. محتوى الأكسجين على ارتفاعات عالية منخفض، مما يحسن كفاءة النفخ بحيث يمكن الحفاظ على قوة المحرك.

وظيفة المبرد الداخلي هي تقليل درجة حرارة السحب للمحرك. عموما مصنوعة من مادة سبائك الألومنيوم. وفقًا لوسائل التبريد المختلفة، يمكن تقسيم المبردات الداخلية الشائعة إلى نوعين: المبرد بالهواء والمبرد بالماء.

(1) يستخدم النوع المبرد بالهواء الهواء الخارجي لتبريد الهواء الذي يمر عبر المبرد الداخلي. الميزة هي أن نظام التبريد بأكمله يحتوي على مكونات أقل، والهيكل بسيط نسبيًا من المبرد البيني المبرد بالماء. العيب هو أن كفاءة التبريد أقل من المبرد الداخلي المبرد بالماء، والذي يتطلب عمومًا خط أنابيب توصيل أطول ومقاومة مرور الهواء أكبر. لقد تم استخدام المبردات الداخلية المبردة بالهواء على نطاق واسع بسبب هيكلها البسيط وتكلفة التصنيع المنخفضة. تستخدم معظم المحركات ذات الشحن التوربيني مبردات داخلية مبردة بالهواء، مثل محركات سيارات الدفع الرباعي Huatraca TCI للطرق الوعرة وسيارات FAW-Volkswagen Bora 1.8T.

(2) يستخدم تبريد الماء مياه التبريد المتداولة لتبريد الهواء من خلال المبرد البيني. الميزة هي أن كفاءة التبريد أعلى، وموضع التثبيت أكثر مرونة، وليست هناك حاجة لاستخدام أنبوب توصيل طويل، مما يجعل أنبوب السحب بأكمله أكثر سلاسة. العيب هو أنه يتطلب نظام مياه متداول مستقل نسبيًا عن نظام تبريد المحرك، وبالتالي فإن النظام بأكمله يحتوي على مكونات أكثر، وتكاليف تصنيع أعلى، وبنية معقدة. يعد تطبيق المبردات الداخلية المبردة بالماء نادرًا نسبيًا، ويستخدم بشكل عام في المركبات ذات المحركات في الوسط أو الخلف، وفي المحركات ذات الإزاحة الكبيرة، مثل سيارة مرسيدس بنز S400 CDI وسيارة أودي A8 TDI المجهزة بمحركات تستخدم الماء - المبردات الداخلية المبردة.