كيف يعمل المبرد الداخلي؟
يعمل المبرد البيني (يسمى أيضًا مبرد هواء الشحن) على تحسين كفاءة الاحتراق في المحركات المجهزة بالحث القسري (شاحن توربيني أو شاحن فائق)، وبالتالي زيادة قوة المحرك والأداء وكفاءة استهلاك الوقود.
لا يظهر المبرد الداخلي عمومًا إلا في السيارات المجهزة بشاحن توربيني. المبرد الداخلي هو في الواقع أحد مكونات الشاحن التوربيني، وتتمثل وظيفته في تحسين كفاءة تهوية المحرك. سواء كان محركًا فائق الشحن أو محركًا مزودًا بشاحن توربيني، يجب تركيب مبرد داخلي بين الشاحن الفائق ومجمع سحب المحرك. نظرًا لوجود هذا المبرد بين المحرك والشاحن الفائق، فإنه يُسمى أيضًا بالتبريد الداخلي. المبرد الداخلي، ويشار إليه باسم المبرد الداخلي.
أحد الأسباب التي تجعل المحرك التوربيني يتمتع بقوة أكبر من المحرك العادي هو أن كفاءة تبادل الهواء فيه أعلى من السحب الطبيعي للمحرك العادي. عندما يدخل الهواء إلى الشاحن التوربيني، سترتفع درجة حرارته بشكل ملحوظ وستقل كثافته. يلعب المبرد الداخلي دور تبريد الهواء. يتم تبريد الهواء ذو درجة الحرارة المرتفعة بواسطة المبرد البيني ومن ثم يدخل إلى المحرك. إذا كان هناك نقص في المبرد الداخلي ودخل الهواء عالي الحرارة المشحون بشكل مباشر إلى المحرك، فسيتعرض المحرك للتلف أو حتى يتعطل بسبب درجة حرارة الهواء الزائدة.
نظرًا لأن درجة حرارة غاز العادم من المحرك مرتفعة جدًا، فإن توصيل الحرارة عبر الشاحن الفائق سيزيد من درجة حرارة الهواء الداخل. علاوة على ذلك فإن كثافة الهواء ستزداد أثناء عملية ضغطه، الأمر الذي سيؤدي حتماً إلى زيادة درجة حرارة الهواء، وبالتالي التأثير على كفاءة شحن المحرك. إذا كنت ترغب في تحسين كفاءة الشحن بشكل أكبر، فأنت بحاجة إلى خفض درجة حرارة الهواء الداخل. تظهر بعض البيانات أنه في ظل نفس نسبة الهواء إلى الوقود، يمكن أن تزيد قوة المحرك بنسبة 3% إلى 5% لكل انخفاض بمقدار 10 درجات مئوية في درجة حرارة الهواء فائق الشحن.
إذا دخل الهواء فائق الشحن غير المبرد إلى غرفة الاحتراق، بالإضافة إلى التأثير على كفاءة شحن المحرك، فقد يتسبب ذلك بسهولة في ارتفاع درجة حرارة احتراق المحرك للغاية، مما يتسبب في حدوث طرق وأعطال أخرى. كما أنه سيزيد من محتوى أكاسيد النيتروجين في غاز عادم المحرك، مما يسبب تلوث الهواء. من أجل حل الآثار الضارة الناجمة عن تسخين الهواء فائق الشحن، يجب تركيب مبرد داخلي لتقليل درجة حرارة الهواء الداخل.
بفضل وجود المبرد البيني، يمكن تقليل استهلاك وقود المحرك وتحسين القدرة على التكيف مع الارتفاع. في المناطق المرتفعة، يمكن استخدام التبريد الداخلي باستخدام ضاغط ذو نسبة ضغط أعلى، مما يسمح للمحرك بالحصول على المزيد من الطاقة ويحسن قدرة السيارة على التكيف.
يقوم الشاحن التوربيني بضغط هواء الاحتراق الداخل، مما يزيد من طاقته الداخلية ولكن أيضًا يزيد من درجة حرارته. الهواء الساخن أقل كثافة من الهواء البارد، مما يجعله أقل كفاءة في الاحتراق.
ومع ذلك، من خلال تركيب مبرد داخلي بين الشاحن التوربيني والمحرك، يتم تبريد الهواء المضغوط قبل وصوله إلى المحرك، وبالتالي استعادة كثافته، مما يؤدي إلى أداء احتراق مثالي.
يعمل المبرد الداخلي كمبادل حراري ويزيل الحرارة المتولدة عندما يقوم الشاحن التوربيني بضغط الغاز. وهو ينجز خطوة نقل الحرارة هذه عن طريق نقل الحرارة إلى وسط تبريد آخر، عادة الهواء أو الماء.
مبرد داخلي مبرد بالهواء (يسمى أيضًا من النوع الانفجاري).
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، يوفر المبرد الداخلي المبرد بالهواء تبريدًا مناسبًا ويعمل بشكل مشابه جدًا لمبرد السيارة. عندما تتحرك السيارة للأمام، يتم سحب الهواء المحيط البارد إلى المبرد البيني ويمر عبر الزعانف، مما ينقل الحرارة من الهواء المشحون بالشاحن التوربيني إلى الهواء المحيط البارد.
مبرد داخلي مبرد بالماء
تعد المبردات الداخلية المبردة بالماء حلاً فعالاً للغاية في البيئات التي لا يكون فيها تبريد الهواء مناسبًا. تستخدم المبردات الداخلية المبردة بالماء عادةً تصميم مبادل حراري على شكل "قشرة وأنبوب"، حيث يتدفق ماء التبريد من خلال "قلب" في وسط الوحدة، بينما يتدفق هواء الشحن الساخن على الجانب الخارجي لبنك الأنبوب ومن خلال "غلاف". في داخل المبادل الحراري. الجسم" ينقل الحرارة. بعد التبريد، يتم تفريغ الهواء من المبرد الداخلي ويتم توصيله عبر الأنابيب إلى غرفة الاحتراق في المحرك.
المبردات الداخلية المبردة بالماء عبارة عن أجهزة مصممة بدقة للتعامل مع درجات الحرارة المرتفعة لهواء الاحتراق المضغوط.
