عادة ما يتم رؤية المبردات الداخلية فقط في السيارات المجهزة بشواحن فائقة. نظرًا لأن المبردات الداخلية هي في الواقع جزء داعم للشحن التوربيني، فإن وظيفتها هي تقليل درجة حرارة الهواء المرتفع بعد الشحن الفائق، وتقليل الحمل الحراري للمحرك، وزيادة حجم السحب، وبالتالي زيادة قوة المحرك. بالنسبة للمحركات ذات الشحن الفائق، تعد المبردات الداخلية عنصرًا مهمًا في نظام الشحن الفائق. سواء كان محركًا ميكانيكيًا فائق الشحن أو محركًا مزودًا بشاحن توربيني، يجب تركيب مبرد داخلي بين الشاحن الفائق ومشعب السحب. فيما يلي مقدمة موجزة للمبردات الداخلية باستخدام محرك توربيني كمثال.
لماذا تتمتع المحركات ذات الشحن التوربيني بقدرة أكبر من المحركات العادية؟ أحد الأسباب هو أن كفاءة التهوية الخاصة بها أعلى من السحب الطبيعي للمحركات العادية. عندما يدخل الهواء إلى الشاحن التوربيني، سترتفع درجة حرارته بشكل ملحوظ وستنخفض كثافته تبعًا لذلك. يلعب المبرد الداخلي دور تبريد الهواء. يتم تبريد الهواء ذو درجة الحرارة المرتفعة بواسطة المبرد البيني ومن ثم يدخل إلى المحرك. إذا لم يكن هناك مبرد داخلي ودخل الهواء ذو درجة الحرارة العالية بعد الشحن الفائق إلى المحرك مباشرة، فسوف ينفجر المحرك أو حتى يتضرر ويتوقف بسبب ارتفاع درجة حرارة الهواء.
عادة ما توجد المبردات الداخلية في السيارات المجهزة بشاحن توربيني. لأن المبرد الداخلي هو في الواقع جزء داعم من الشاحن التوربيني، وتتمثل مهمته في تحسين كفاءة التهوية للمحرك المزود بشاحن توربيني.
وظيفة المبرد الداخلي هي تقليل درجة حرارة السحب للمحرك. فلماذا نحتاج إلى خفض درجة حرارة السحب؟
وظيفة
وظيفة المبرد الداخلي هي تقليل درجة حرارة السحب للمحرك. فلماذا نحتاج إلى خفض درجة حرارة السحب؟
(1) درجة حرارة غاز العادم الذي يفرغه المحرك مرتفعة جدًا، والتوصيل الحراري عبر الشاحن الفائق سيزيد من درجة حرارة الهواء الداخل. بالإضافة إلى ذلك، ستزداد كثافة الهواء أثناء عملية الضغط، مما سيؤدي أيضًا إلى زيادة درجة حرارة الهواء الذي يتم تفريغه بواسطة الشاحن الفائق. ومع زيادة ضغط الهواء، تقل كثافة الأكسجين، مما يؤثر على كفاءة الشحن الفعالة للمحرك. إذا كنت ترغب في تحسين كفاءة الشحن بشكل أكبر، فيجب عليك تقليل درجة حرارة السحب. وتشير البيانات إلى أنه في ظل نفس ظروف نسبة الهواء إلى الوقود، يمكن زيادة قوة المحرك بنسبة 3% إلى 5% لكل انخفاض بمقدار 10 درجات مئوية في درجة حرارة الهواء فائق الشحن.
(2) إذا دخل الهواء المشحون غير المبرد إلى غرفة الاحتراق، بالإضافة إلى التأثير على كفاءة شحن المحرك، فمن السهل أيضًا التسبب في ارتفاع درجة حرارة احتراق المحرك للغاية، مما يتسبب في حدوث أخطاء مثل الخبط، وزيادة محتوى أكاسيد النيتروجين في غاز عادم المحرك، مما يسبب تلوث الهواء.
من أجل حل الآثار الضارة الناجمة عن ارتفاع درجة حرارة الهواء بعد الشحن الفائق، من الضروري تركيب مبرد داخلي لتقليل درجة حرارة السحب. .
(3) تقليل استهلاك وقود المحرك.
(4) تحسين القدرة على التكيف مع الارتفاع. وفي المناطق المرتفعة، يمكن استخدام المبردات الداخلية باستخدام ضواغط ذات نسب ضغط أعلى، مما يمكّن المحرك من الحصول على قوة أكبر ويحسن قدرة السيارة على التكيف.
(5) تحسين المطابقة والقدرة على التكيف للشاحن الفائق.
تصنيف
المبردات الداخلية عادة ما تكون مصنوعة من مواد سبائك الألومنيوم. وفقًا لوسائل التبريد المختلفة، يمكن تقسيم المبردات الداخلية الشائعة إلى نوعين: المبرد بالهواء والمبرد بالماء.
طريقة الصيانة
يتم تركيب المبرد الداخلي للتبريد من الهواء إلى الهواء مع مشعاع خزان المياه، ويتم تركيبه أمام المحرك، ويتم تبريده بواسطة مروحة الشفط ورياح السيارة. إذا لم يتم تبريد المبرد الداخلي بشكل جيد، فسيؤدي ذلك إلى عدم كفاية قوة المحرك وزيادة استهلاك الوقود. لذلك، يجب فحص المبرد الداخلي وصيانته بانتظام. المحتويات الرئيسية هي:
التنظيف الخارجي
نظرًا لتركيب المبرد البيني في المقدمة، غالبًا ما يتم حظر قناة المبرد البيني بواسطة الأوراق والحمأة (تدفق الزيت الهيدروليكي من خزان التوجيه)، وما إلى ذلك، مما يعيق تبديد حرارة المبرد البيني. ولذلك، ينبغي تنظيفها بانتظام. تتمثل طريقة التنظيف في استخدام مسدس مائي بضغط ليس مرتفعًا جدًا بحيث لا يتدفق ببطء من أعلى إلى أسفل أو من أسفل إلى أعلى بزاوية متعامدة مع مستوى المبرد البيني، ولكن لا يتدفق أبدًا بشكل غير مباشر لمنع تلف المبرد البيني.
التنظيف والتفتيش الداخلي
غالبًا ما يتم ربط الأنابيب الداخلية للمبرد البيني بالأوساخ مثل الحمأة والغروانية، مما لا يؤدي إلى تضييق قناة تدفق الهواء فحسب، بل يقلل أيضًا من قدرة التبادل الحراري للتبريد. ولهذا السبب، هناك حاجة أيضًا إلى الصيانة والتنظيف. بشكل عام، يجب تنظيف وفحص الجزء الداخلي للمبرد الداخلي كل عام أو عند إصلاح المحرك أو لحام خزان المياه.
طريقة التنظيف: أضف محلول مائي 2% من رماد الصودا (يجب أن تكون درجة الحرارة 70-80 درجة مئوية) في المبرد البيني، واملأه، وانتظر لمدة 15 دقيقة، ومعرفة ما إذا كان هناك أي تسرب للمياه في المبرد البيني. إذا كان الأمر كذلك، فيجب تفكيكه وفحصه ولحامه وإصلاحه (مثل إصلاح خزان المياه)؛ إذا لم يكن هناك تسرب للمياه، قم بهزها ذهابًا وإيابًا، وكرر ذلك عدة مرات، ثم اسكب سائل الغسيل، ثم املأه بمحلول مائي نظيف يحتوي على 2% من رماد الصودا لشطفه حتى يصبح نظيفًا نسبيًا، ثم أضف الماء الساخن النظيف (80-90 درجة مئوية) للتنظيف حتى يصبح الماء المنطلق نظيفًا. إذا كان الجزء الخارجي من المبرد البيني ملطخًا بالزيت، فيمكن أيضًا تنظيفه بالماء القلوي. والطريقة هي: نقع الجزء الدهني في المحلول القلوي واستخدام الفرشاة لتنظيفه حتى يصبح نظيفاً. بعد التنظيف، استخدم الهواء المضغوط لتجفيف الماء في المبرد البيني أو تجفيفه بشكل طبيعي، أو عند تركيب المبرد البيني، لا تقم بتوصيل المبرد البيني وأنبوب توصيل المحرك أولاً، قم بتشغيل المحرك، وعندما لا يكون هناك ماء عند مخرج المبرد البيني، قم بتوصيل أنبوب سحب المحرك. إذا تبين أن قلب المبرد البيني متسخ بشكل خطير، فيجب فحص مرشح الهواء وأنابيب السحب بعناية للتأكد من عدم وجود تسربات ويجب إزالة الأخطاء.
أكبر مشكلة في الشاحن التوربيني هي أن الهواء المدخول للهواء النقي قريب جدًا من العادم ذي درجة الحرارة المرتفعة، وستزيد درجة حرارة الهواء النقي الممتص كثيرًا بعد ضغطه، لذلك حتى المحرك فائق الشحن بدون تأثير درجة حرارة العادم المرتفعة يحتاج إلى تبريد الهواء الداخل من خلال المبرد البيني. سوف ترتفع درجة حرارة الهواء عند ضغطه. وأبسط مثال على ذلك هو مضخة الهواء التي تعمل على نفخ الإطار. إذا كنت لا تصدق ذلك، يمكنك لمس مضخة الهواء التي يتم نفخها، وسوف تعرف مدى فظاعة الحرارة المتراكمة عن طريق ضغط الهواء. بالإضافة إلى ذلك، نعلم من علوم الكيمياء والفيزياء أنه كلما انخفضت درجة الحرارة، زاد محتوى الأكسجين في الهواء. وقد يتساءل البعض: وما علاقة هذا بالموضوع؟ كما تعلمون، ما يحتاجه احتراق الوقود هو الأكسجين الموجود في الهواء. كلما زاد الأكسجين، كلما أمكن حرق المزيد من الوقود، وبالتالي توليد المزيد من الطاقة. يمكن للأصدقاء الذين يرغبون في معرفة المزيد الرجوع إلى المقدمة ذات الصلة في "نظام الإدخال". يعتبر المبرد الداخلي مشعاعًا فعالاً، وتتمثل وظيفته الرئيسية في تبريد الهواء النقي قبل دخوله إلى المحرك. ولك أن تتخيل أن المبرد يقع أمام الرادياتير، وبالتالي يمكن أن يتأثر بشكل مباشر بالهواء البارد الذي يهب من الأمام، ويجب أن يكون موجودًا أيضًا خلف فلتر الهواء أو الشاحن التوربيني أو الشاحن الفائق. الوضع الفعلي هو في الواقع مثل هذا. تم تجهيز معظم السيارات بمبردات داخلية موجودة أمام الرادياتير، وتأثير التبريد أفضل بالفعل من بعض المبردات الداخلية المثبتة في الأعلى. ومع ذلك، سيؤثر هذا بشكل أو بآخر على تدفق الهواء المتدفق إلى الرادياتير، لذلك في بعض الحالات القصوى، كما هو الحال على المسار، يجب ترقية الرادياتير في نفس الوقت للتحكم في درجة حرارة المحرك.
مبدأ العمل
يمكن أن يؤدي استخدام مبرد داخلي مصمم جيدًا إلى الحصول على طاقة إضافية بنسبة 5%-10%.
تستخدم بعض السيارات أيضًا مبردات داخلية مثبتة في الأعلى، والتي تحصل على هواء التبريد من خلال الفتحات الموجودة على غطاء المحرك. لذلك، قبل تشغيل السيارة، لن يتم نفخ المبرد الداخلي إلا عن طريق بعض الهواء الساخن الذي يهب من حجرة المحرك. على الرغم من تأثر كفاءة تبديد الحرارة، إلا أن درجة حرارة السحب ستزداد في مثل هذه الظروف، وبالتالي فإن استهلاك المحرك للوقود سينخفض كثيرًا، مما يقلل أيضًا بشكل غير مباشر من كفاءة عمل المحرك. ومع ذلك، بالنسبة للسيارات القوية فائقة الشحن، سيتم تخفيف البداية غير المستقرة الناجمة عن الطاقة المفرطة في هذه الحالة. سلسلة Subaru's Impreza عبارة عن مبرد داخلي نموذجي مثبت في الأعلى. بالإضافة إلى ذلك، فإن أكبر ميزة لتخطيط المبرد الداخلي المثبت بالأعلى هو أنه يمكنه تقصير رحلة الغاز المضغوط إلى المحرك بشكل فعال.
