Mezichladič, co to je v autě

Mnoho automobilových nadšenců často zmiňuje, že jejich vůz je vybaven přeplňovaným motorem. Samozřejmě každého potěší, když řekne, že pod kapotou má nejen atmosférický tlak, ale také mechanický kompresor. Většina z nich však plně nerozumí celé struktuře systému přeplňování motorem.

Proto se v tomto článku pokusíme hovořit o jedné ze součástí přeplňování turbodmychadlem, konkrétně o mezichladiči - co to je v autě, principu fungování a také proč je u přeplňovaných motorů potřebný mezichladič.

Co je mezichladič

Intercooler je mechanické zařízení (obdoba chladiče) sloužící k chlazení nasávaného vzduchu turbíny nebo kompresoru (kompresoru).

K čemu je mezichladič?

Úkolem mezichladiče je ochlazovat vzduch poté, co prošel turbínou nebo kompresorem. Faktem je, že turbína vytváří tlak vzduchu, díky kompresi se vzduch ohřívá, respektive s intenzivním a stálým posilováním, teplota na vstupu do válce se může výrazně lišit od teploty chladicího média.

Princip činnosti

Turbodmychadla fungují tak, že stlačují vzduch a zvyšují jeho hustotu, než dosáhne válců motoru. Stlačením většího množství vzduchu dokáže každý válec motoru spalovat proporcionálně více paliva a při každém zapalování vytvářet více energie.

Tento kompresní proces vytváří velké množství tepla. Bohužel, jak se vzduch zahřívá, také se stává méně hustým, což snižuje množství kyslíku dostupného v každém válci a ovlivňuje výkon!

Mezichladič je navržen tak, aby působil proti tomuto procesu ochlazováním stlačeného vzduchu, aby motor dodával více kyslíku a zlepšoval spalování v každém válci. Regulace teploty vzduchu navíc zvyšuje spolehlivost motoru zajištěním správného poměru vzduchu a paliva v každém válci.

Typy mezichladiče

Existují dva hlavní typy mezichladiče, které fungují různými způsoby:

Vzduch-vzduch

První možností je mezichladič vzduch-vzduch, ve kterém je stlačený vzduch veden mnoha malými trubkami. Teplo se přenáší z horkého stlačeného vzduchu na tato chladicí žebra, která jsou zase ochlazována rychlým proudem vzduchu z jedoucího vozidla.

Jakmile chlazený stlačený vzduch prošel mezichladičem, přivádí se do sacího potrubí motoru a do válců. Jednoduchost, nízká hmotnost a nízké náklady na mezichladiče vzduch-vzduch z nich činí nejoblíbenější volbu pro většinu vozidel s turbodmychadlem.

Vzduch-voda

Jak název napovídá, mezichladiče vzduch-voda používají vodu ke snížení teploty stlačeného vzduchu. Chladná voda je čerpána malými trubkami, přičemž teplo prochází stlačeným vzduchem při průchodu zařízením. Když se tato voda ohřeje, je poté čerpána přes chladič nebo chladicí okruh před opětovným vstupem do mezichladiče.

Mezichladiče vzduch-voda mají tendenci být menší než mezichladiče vzduch-vzduch, takže jsou vhodné pro motory, kde je vysoký prostor, a protože voda ohřívá vzduch lépe než vzduch, je vhodná pro širší teplotní rozsah.

Zvýšená konstrukční složitost, náklady a hmotnost související s mezichladiči vzduch-voda však znamenají, že mají tendenci být méně časté a instalované na automobilových motorech.

Umístění mezichladičů

Ačkoli teoreticky mohou být mezichladiče vzduchu umístěny kdekoli mezi turbodmychadlem a motorem, jsou nejúčinnější tam, kde je lepší proudění vzduchu, a jsou obvykle umístěny před automobilem za hlavní mřížkou chladiče.

U některých vozidel je umístění motoru v rozporu s tím a mezichladič je umístěn na horní straně motoru, ale proudění vzduchu je zde obecně méně a mezichladič může být vystaven teplu ze samotného motoru. V těchto případech jsou v digestoři instalována další vzduchová potrubí nebo lopatky, které zvyšují proudění vzduchu.

Efektivita aplikace

Při instalaci jakéhokoli přídavného zařízení každý motorista vždy dbá na rozumnost použití části nebo celého systému. Pokud jde o účinnost mezichladiče, je dobře cítit rozdíl mezi jeho přítomností a nepřítomností. Jak jsme pochopili, mezichladič ochlazuje vzduch vstřikovaný do motoru turbínou. Protože kompresor pracuje při vysokých teplotách, dodává horký vzduch do motoru.

Vzhledem k tomu, že horký vzduch je méně hustý, přispívá k méně účinnému spalování směsi vzduch-palivo. Čím je vzduch chladnější, tím je jeho hustota vyšší, což znamená, že do válců vstupuje více kyslíku a motor dostává další koňské síly. Pokud například ochladíte nasávaný vzduch pouze o 10 stupňů, motor zesílí asi o 3 procenta.

Ale i když si vezmete klasický vzduchový mezichladič (vzduch prochází trubkami chladiče), tak než se dostane k motoru, jeho teplota klesne asi o 50 stupňů. Pokud je však v autě instalován vodní mezichladič, pak některé úpravy mohou snížit teplotu vzduchu v sacím systému motoru až o 70 stupňů. A to je nárůst výkonu o 21 procent.

Tento prvek se ale projeví až u přeplňovaného motoru. Za prvé, pro přirozeně nasávaný motor bude obtížné pumpovat vzduch přes zvětšený sací systém. Za druhé, v krátkém sacím systému se vzduch nestihne zahřát, jako v případě turbíny. Z těchto důvodů nemá smysl do takových motorů instalovat mezichladič.

Mohu to odstranit?

Pokud by intercooler majiteli auta nějakým způsobem překážel, lze tento systém demontovat. To ale může mít smysl pouze v případě, že vůz tímto systémem nebyl vybaven dříve. A i když bylo auto modernizováno, nepřítomnost mezichladiče se okamžitě projeví. Když instalace mezichladiče vedla ke zvýšení výkonu motoru o 15–20 procent, nepřítomnost této části se okamžitě projeví.

Lze položku odstranit?

Ale kromě snížení výkonu spalovacího motoru může v některých případech demontáž mezichladiče vést i k poruše motoru. To se může stát, pokud je tento systém součástí konstrukce motoru a je součástí továrního vybavení.

U přeplňovaných spalovacích motorů byste neměli demontovat mezichladič (opět: pokud je to tovární vybavení), protože poskytuje dodatečné chlazení potřebné pro adekvátní provoz motoru. Kvůli kritickým teplotám mohou jeho části selhat.

Kritéria výběru pro vlastní instalaci

Pokud je nutné instalovat do vozu mezichladič (úprava, která se liší od továrního nebo obecně jako nový systém pro motor), musí tento systém splňovat následující parametry:

• Dostatečná plocha výměníku tepla. Jak víte, vzduch se ochlazuje v důsledku procesu výměny tepla, který probíhá v chladiči (stejný proces probíhá v chladiči chladicího systému motoru). Čím větší je plocha radiátoru, tím vyšší je jeho účinnost. To je fyzika a neexistuje způsob, jak se toho zbavit. Proto nemá smysl kupovat malý chladič - nebude schopen přidat znatelné množství koňských sil. Pod kapotu se ale nemusí vejít ani hodně velká část.
• Průřez potrubí systému. Neměli byste používat tenké vedení (v něm je méně vzduchu, takže se více ochladí), protože v tomto případě bude turbína zatěžovat další zatížení. Vzduch musí volně proudit systémem.
• Konstrukce výměníku tepla. Někteří motoristé si myslí, že účinnější bude radiátor se silnějšími stěnami výměníku. Ve skutečnosti bude systém jen těžší. Účinnost přenosu tepla je nepřímo úměrná tloušťce stěn: čím větší je jejich tloušťka, tím nižší je účinnost.
• Tvar dálnice. Čím hladší jsou ohyby v systému, tím snadněji bude turbína tlačit vzduch k motoru. Proto by měly být upřednostněny kónické trubky a ohyb trysek by měl mít co největší poloměr.
• Těsnost. Je důležité zcela eliminovat ztrátu vzduchu cirkulujícího v systému nebo jeho únik. K tomu musí být všechny trubky systému upevněny co nejtěsněji. To platí zejména pro vodní mezichladiče (aby chladicí kapalina ze systému nevytékala).

Nainstalujte nový mezichladič

Pokud je vůz již vybaven mezichladičem, lze systém upravit instalací produktivnější úpravy. Jak jsme diskutovali dříve, při výběru je nutné vzít v úvahu tvar trubek, plochu radiátoru a tloušťku stěn výměníku tepla.

Chcete-li vyměnit díl, budete si také muset zakoupit další trubky, protože dlouhé protějšky se v ohybech zlomí, což povede ke špatnému proudění vzduchu do válců. K výměně mezichladiče stačí demontovat starý chladič a místo toho nainstalovat nový s vhodnými trubkami.

Vlastnosti provozu a hlavní příčiny poruch

Většina továrních mezichladičů funguje správně po dlouhou dobu. Navzdory tomu stále potřebují pravidelnou údržbu. Například při rutinní kontrole systému lze zjistit jednu z následujících poruch:

• Odtlakování vedení. K tomu dochází, když je v systému příliš velký tlak. V tomto případě může dojít k prasknutí potrubí nebo k úniku chladicí kapaliny na křižovatce (platí pro mezichladiče vody). Tato porucha se může projevit poklesem výkonu motoru v důsledku nedostatečného chlazení vzduchu vstupujícího do válců. V případě prasknutí je třeba trubky vyměnit za nové a špatné spojení je lepší upnout.
• Dutina vzduchového potrubí je znečištěná olejem. Díky vydatnému mazání turbíny se do mezichladiče vždy dostává malé množství maziva. Pokud provozuschopný motor začal odebírat více než jeden litr oleje na 10 tisíc kilometrů, je nutné zkontrolovat, zda turbína nebere příliš mnoho oleje.
• Poškození radiátoru. Mechanické poškození nejčastěji najdeme u mezichladičů instalovaných ve spodní části motorového prostoru (většinou jej mnozí instalují pod hlavní chladič).
• Ucpaná žebra chladiče. Protože výměníkem tepla neustále prochází velké množství vzduchu, na jeho deskách se objevují nečistoty. Zvláště často se to stává v zimě nebo na jaře, kdy na chladič, umístěný pod předním nárazníkem, padá velké množství písku a chemikálií, kterými jsou posypány silnice.

Oprava mezichladiče vlastními silami

Pro opravu mezichladiče je nutné jej demontovat. Jemnost tohoto procesu závisí na typu zařízení a jeho umístění. Ale bez ohledu na to je nutné vyjmout mezichladič na studeném motoru a zapalovací systém musí být vypnut.

K opravě mezichladiče možná budete potřebovat:

• Vnější nebo vnitřní čištění výměníku tepla. K provedení tohoto postupu byly vyvinuty různé chemikálie. V závislosti na typu čističe a složitosti konstrukce radiátoru může proces čištění trvat několik hodin. Pokud je výměník velmi znečištěný, ponoří se na několik hodin do nádoby s čisticím prostředkem.
• Odstranění trhlin. Pokud je mezichladič vodní a jeho chladič je vyroben z hliníku, je vhodné jej vyměnit za nový. Pokud jsou použity jiné materiály, lze použít pájení. Je důležité, aby materiál náplasti odpovídal kovu, ze kterého je vyroben samotný výměník tepla.

Chcete-li vyřešit většinu problémů s mezichladičem, není nutné kontaktovat drahá servisní střediska. Pokud máte zkušenosti s pájením radiátorů, můžete i mechanické poškození výměníku odstranit sami. Můžete zkontrolovat, jak dobře byl mezichladič během cesty opraven. Pokud vůz získal svou dřívější dynamiku, je vzduchové chlazení motoru účinné.

Výhody a nevýhody použití mezichladiče

Hlavní výhodou použití mezichladiče je zvýšení výkonu přeplňovaného motoru bez nepříjemných následků v důsledku chyb ladění. Nárůst výkonu přitom nebude spojen se spotřebou většího množství paliva.

V některých případech je pozorováno zvýšení výkonu až o 20 procent. Pokud je vůz zkontrolován z hlediska souladu s ekologickými normami, bude toto číslo po instalaci mezichladiče co nejvyšší.

Ale se svými výhodami má mezichladič několik významných nevýhod:

1. Zvětšení sacího traktu (pokud tento systém není součástí standardní výbavy) vždy vede k vytvoření odporu vzduchu vstupujícího do motoru. V takovém případě bude muset standardní turbína překonat tuto překážku, aby dosáhla požadované úrovně posílení.
2. Pokud mezichladič není součástí návrhu elektrárny, bude pro jeho instalaci zapotřebí další prostor. Ve většině případů je toto místo pod předním nárazníkem, a to není vždy krásné.
3. Při instalaci chladiče pod přední nárazník je tento přídavný prvek náchylný k poškození, protože se stává nejnižším bodem vozu. Kameny, špína, prach, tráva atd. bude pro majitele vozu skutečným bolehlavem.
4. Pokud je mezichladič instalován v oblasti blatníků, bude nutné vyříznout štěrbiny do kapoty, aby se do nich vešly další přívody vzduchu.

Video k tématu

Zde je krátký video přehled provozu vzduchových mezichladičů:

Přední mezichladič! co, proč a proč?

Otázky a odpovědi:

K čemu je naftový mezichladič? Stejně jako u benzínového motoru je funkcí mezichladiče v dieselové jednotce chlazení vzduchu vstupujícího do válců. Díky tomu může dovnitř proudit více vzduchu.

Jak funguje mezichladič? Princip činnosti takového chladiče je stejný jako u chladiče spalovacího motoru. Pouze uvnitř mezichladiče je vzduch nasáván motorem.

Kolik výkonu přidá mezichladič? Záleží na vlastnostech motoru. V některých případech spalovací motor vykazuje nárůst výkonu až o 20 procent. U dieselových motorů je chladič instalován mezi kompresor a sací potrubí.

ЧCo se stane, když je mezichladič ucpaný? Pokud ochlazuje turbodmychadlo, ovlivní to činnost kompresoru, což povede k jeho poruše. Když se k chlazení vzduchu použije mezichladič, dojde ke špatnému proudění přes ucpaný chladič.