인터쿨러 차 안에 뭐야
내용
많은 자동차 애호가들은 종종 자신의 자동차에 터보 차저 엔진이 장착되어 있다고 언급합니다. 물론 모든 사람들은 후드 아래에서 대기압뿐만 아니라 기계식 과급기를 가지고 있다고 기뻐할 것입니다. 그러나 그들 대부분은 엔진 터보 차징 시스템의 전체 구조를 완전히 이해하지 못합니다.
따라서 이 기사에서는 터보차징의 구성 요소 중 하나, 즉 인터쿨러에 대해 이야기하려고 합니다. 즉, 자동차의 내용, 작동 원리 및 터보차저 엔진에 인터쿨러가 필요한 이유입니다.
인터쿨러 란?
인터쿨러는 터빈이나 과급기(압축기)의 흡입 공기를 냉각시키는 데 사용되는 기계 장치(라디에이터와 유사)입니다.
인터쿨러는 무엇입니까?
인터쿨러의 역할은 터빈 또는 과급기를 통과 한 후 공기를 냉각하는 것입니다. 사실 터빈은 압축으로 인해 공기압을 생성하고 공기는 각각 집중적이고 지속적인 부스트로 가열되며 실린더 입구의 온도는 냉각 매체의 온도와 크게 다를 수 있습니다.
운영 원칙
터보 차저는 공기를 압축하여 엔진 실린더에 도달하기 전에 밀도를 높입니다. 더 많은 공기를 압축함으로써 엔진의 각 실린더는 비례 적으로 더 많은 연료를 연소 할 수 있으며 점화 할 때마다 더 많은 에너지를 생성 할 수 있습니다.
이 압축 과정은 많은 열을 생성합니다. 불행히도 공기가 더 뜨거워지면 밀도도 낮아져 각 실린더에서 사용할 수있는 산소의 양이 줄어들고 성능에 영향을 미칩니다!
인터쿨러는 압축 공기를 냉각하여 엔진에 더 많은 산소를 제공하고 각 실린더의 연소를 개선하여이 과정을 방해하도록 설계되었습니다. 또한 공기 온도를 조절하여 각 실린더에서 정확한 공기 대 연료 비율을 보장하여 엔진의 신뢰성을 높입니다.
인터쿨러 유형
서로 다른 방식으로 작동하는 두 가지 주요 유형의 인터쿨러가 있습니다.
공대공
첫 번째 옵션은 압축 공기가 많은 작은 튜브를 통과하는 공랭식 인터쿨러입니다. 열은 뜨거운 압축 공기에서 이러한 냉각 핀으로 전달되며,이 냉각 핀은 움직이는 차량의 빠른 공기 흐름에 의해 냉각됩니다.
냉각 된 압축 공기가 인터쿨러를 통과하면 엔진 흡기 매니 폴드와 실린더로 공급됩니다. 단순성, 가볍고 저렴한 공대공 인터쿨러는 대부분의 터보 차저 차량에서 가장 인기있는 선택입니다.
공기-물
이름에서 알 수 있듯이 공랭식 인터쿨러는 물을 사용하여 압축 공기의 온도를 낮 춥니 다. 차가운 물은 작은 튜브를 통해 펌핑되어 압축 공기가 장치를 통과 할 때 열을 흡수합니다. 이 물이 가열되면 인터쿨러로 다시 들어가기 전에 라디에이터 또는 냉각 회로를 통해 펌핑됩니다.
공랭식 인터쿨러는 공랭식 인터쿨러보다 작은 경향이있어 공간이 높은 엔진에 적합하고 물이 공기보다 공기를 더 잘 가열하기 때문에 더 넓은 온도 범위에 적합합니다.
그러나 공랭식 인터쿨러와 관련된 설계 복잡성, 비용 및 무게가 증가하면 덜 일반적이며 자동차 엔진에 설치되는 경향이 있습니다.
인터쿨러 배치
이론상 에어 인터쿨러는 터보 차저와 엔진 사이의 어느 곳에 나 위치 할 수 있지만 공기 흐름이 더 좋은 곳에서 가장 효율적이며 일반적으로 메인 라디에이터 그릴 뒤의 차량 앞쪽에 있습니다.
일부 차량에서는 엔진의 위치가 이와 반대로 인터쿨러가 엔진 상단에 배치되지만 일반적으로 여기에서는 공기 흐름이 적고 인터쿨러가 엔진 자체의 열에 노출 될 수 있습니다. 이 경우 추가 공기 덕트 또는 스쿠프가 후드에 설치되어 공기 흐름이 증가합니다.
응용 프로그램의 효율성
추가 장비를 설치할 때 모든 운전자는 항상 일부 또는 전체 시스템을 사용하는 합리성에주의를 기울입니다. 인터쿨러의 실효성은 유무의 차이가 잘 느껴진다. 우리가 이해한 바와 같이 인터쿨러는 터빈에 의해 엔진에 주입된 공기를 냉각시킵니다. 과급기는 고온에서 작동하기 때문에 엔진에 뜨거운 공기를 공급합니다.
뜨거운 공기는 밀도가 낮기 때문에 공기-연료 혼합물의 연소 효율이 떨어집니다. 공기가 차가울수록 밀도가 높아져 더 많은 산소가 실린더에 들어가고 엔진은 추가 마력을 얻습니다. 예를 들어 유입되는 공기를 10도만 식히면 모터가 약 3% 더 강력해집니다.
그러나 기존의 공기 인터쿨러(공기가 라디에이터 튜브를 통과함)를 사용하더라도 엔진에 도달할 때까지 온도가 약 50도 떨어집니다. 그러나 차량에 수냉식 인터쿨러가 설치된 경우 일부 수정을 통해 엔진 흡기 시스템의 공기 온도를 70도까지 낮출 수 있습니다. 그리고 이것은 21퍼센트의 전력 증가입니다.
그러나이 요소는 터보 차저 엔진에서만 나타납니다. 첫째, 자연 흡기 엔진이 확장된 흡기 시스템을 통해 공기를 펌핑하는 것이 어려울 것입니다. 둘째, 짧은 흡입 시스템에서 공기는 터빈의 경우처럼 가열할 시간이 없습니다. 이러한 이유로 이러한 모터에 인터쿨러를 설치하는 것은 의미가 없습니다.
제거할 수 있습니까?
인터쿨러가 어떤 식 으로든 차주에게 방해가되면이 시스템을 분해 할 수 있습니다. 그러나 이것은 자동차에 이전에 이 시스템이 장착되지 않은 경우에만 의미가 있습니다. 그리고 차가 업그레이드 되더라도 인터쿨러가 없다는 것이 바로 눈에 띕니다. 인터쿨러 설치로 인해 엔진 출력이 15-20% 증가하면 이 부품의 부재가 즉시 눈에 띄게 됩니다.
항목을 제거할 수 있습니까?
그러나 내연기관의 출력을 줄이는 것 외에도 경우에 따라 인터쿨러를 분해하면 엔진이 고장날 수도 있습니다. 이것은 이 시스템이 모터 설계의 일부이고 공장 장비에 포함된 경우 발생할 수 있습니다.
터보 차저 ICE에서는 적절한 엔진 작동에 필요한 추가 냉각을 제공하기 때문에 인터쿨러를 제거하면 안 됩니다(다시: 공장 장비인 경우). 임계 온도로 인해 부품이 고장날 수 있습니다.
자가 설치 선택 기준
자동차에 인터쿨러를 설치해야 하는 경우(공장과 다른 수정 또는 일반적으로 엔진의 새 시스템으로 수정) 이 시스템은 다음 매개변수를 준수해야 합니다.
- 충분한 열교환기 면적. 아시다시피 공기는 라디에이터에서 발생하는 열교환 과정으로 인해 냉각됩니다(엔진 냉각 시스템의 라디에이터에서도 동일한 과정이 발생함). 라디에이터의 면적이 클수록 효율이 높아집니다. 이것은 물리학이며 제거할 방법이 없습니다. 따라서 작은 라디에이터를 구입하는 것은 의미가 없습니다. 눈에 띄는 마력을 추가할 수 없습니다. 그러나 매우 큰 부품조차도 후드 아래에 맞지 않을 수 있습니다.
- 시스템 파이프의 단면. 이 경우 터빈에 추가 부하가 발생하기 때문에 가는 선을 사용해서는 안 됩니다(공기가 적으므로 더 냉각됨). 공기는 시스템을 통해 자유롭게 이동해야 합니다.
- 열교환 기의 구조. 일부 운전자는 열교환기 벽이 두꺼운 라디에이터가 더 효율적이라고 생각합니다. 사실, 시스템은 더 무거워질 것입니다. 열 전달 효율은 벽의 두께에 반비례합니다. 벽의 두께가 클수록 효율이 낮아집니다.
- 고속도로 모양입니다. 시스템의 굴곡이 부드러울수록 터빈이 모터로 공기를 밀어넣기가 더 쉬워집니다. 따라서 원추형 튜브를 선호해야하며 노즐의 굴곡은 가능한 가장 큰 반경을 가져야합니다.
- 견고함. 시스템에서 순환하는 공기의 손실이나 누출을 완전히 제거하는 것이 중요합니다. 이렇게 하려면 시스템의 모든 파이프를 가능한 한 단단히 고정해야 합니다. 이것은 특히 물 인터쿨러에 해당됩니다(시스템의 냉각수가 흘러나오지 않도록).
새 인터쿨러 설치
자동차에 이미 인터쿨러가 장착되어 있으면보다 생산적인 수정을 설치하여 시스템을 수정할 수 있습니다. 앞에서 논의한 것처럼 튜브의 모양, 라디에이터의 면적 및 선택 시 열교환기 벽의 두께를 고려해야 합니다.
부품을 교체하려면 다른 파이프도 구입해야 합니다. 긴 파이프가 구부러지면 부러져 실린더로의 공기 흐름이 좋지 않기 때문입니다. 인터쿨러를 교체하려면 기존 라디에이터를 제거하고 대신 적절한 파이프가 있는 새 라디에이터를 설치하면 됩니다.
작동 특징 및 주요 고장 원인
대부분의 공장 인터쿨러는 오랜 기간 동안 제대로 작동합니다. 그럼에도 불구하고 여전히 정기적인 유지 관리가 필요합니다. 예를 들어, 시스템의 일상적인 검사 중에 다음 오류 중 하나가 감지될 수 있습니다.
- 라인 감압. 이것은 시스템에 너무 많은 압력이 있을 때 발생합니다. 이 경우 파이프가 파손되거나 접합부에서 냉각수가 누출되기 시작합니다(물 인터쿨러에 적용). 이 오작동은 실린더로 들어가는 공기의 냉각 부족으로 인한 엔진 출력의 저하로 표시될 수 있습니다. 파열 된 경우 파이프를 새 것으로 교체해야하며 잘못된 연결을 고정하는 것이 좋습니다.
- 공기 덕트의 공동이 오일로 오염되어 있습니다. 터빈의 풍부한 윤활로 인해 소량의 윤활유가 항상 인터쿨러로 유입됩니다. 서비스 가능한 엔진이 10km당 XNUMX리터 이상의 오일을 소모하기 시작하면 터빈에 너무 많은 오일이 소모되는지 확인해야 합니다.
- 라디에이터 손상. 기계적 손상은 엔진룸 하부에 설치된 인터쿨러에서 가장 흔히 발견됩니다(대부분의 경우 메인 냉각 라디에이터 아래에 설치함).
- 막힌 라디에이터 핀. 많은 양의 공기가 열교환기를 지속적으로 통과하기 때문에 플레이트에 먼지가 나타납니다. 이것은 특히 겨울이나 봄에 많은 양의 모래와 화학 물질이 도로가 뿌려지는 프론트 범퍼 아래에 위치한 라디에이터에 떨어질 때 자주 발생합니다.
DIY 인터쿨러 수리
인터쿨러를 수리하려면 분해해야 합니다. 이 프로세스의 미묘함은 장치 유형과 위치에 따라 다릅니다. 그러나 이와 상관없이 차가운 엔진에서는 인터쿨러를 제거해야 하며 점화 시스템을 꺼야 합니다.
인터쿨러를 수리하려면 다음이 필요할 수 있습니다.
- 열교환기의 외부 또는 내부 청소. 이 절차를 수행하기 위해 다양한 화학 물질이 개발되었습니다. 청소기 유형과 라디에이터 설계의 복잡성에 따라 청소 프로세스는 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 열교환 기가 매우 더러우면 몇 시간 동안 세제가 담긴 용기에 넣습니다.
- 균열 제거. 인터쿨러가 물이고 라디에이터가 알루미늄이라면 새 것으로 교체하는 것이 좋습니다. 다른 재료를 사용하는 경우 납땜을 사용할 수 있습니다. 패치의 재질이 열교환기 자체를 만드는 금속과 일치하는 것이 중요합니다.
대부분의 인터쿨러 문제를 해결하기 위해 값비싼 서비스 센터에 문의할 필요가 없습니다. 라디에이터 납땜에 대한 경험이 있다면 열교환 기의 기계적 손상조차도 스스로 제거 할 수 있습니다. 여행 중 인터쿨러가 얼마나 잘 수리되었는지 확인할 수 있습니다. 자동차가 이전의 역동성을 되찾았다면 모터의 공냉식이 효과적입니다.
인터쿨러 사용의 장점과 단점
인터쿨러 사용의 주요 이점은 튜닝 오류로 인한 불쾌한 결과 없이 터보차저 엔진의 출력을 높이는 것입니다. 동시에 마력의 증가는 더 많은 연료 소비와 관련이 없습니다.
어떤 경우에는 최대 20%의 전력 증가가 관찰됩니다. 자동차가 환경 표준을 준수하는지 확인하면 인터쿨러 설치 후이 수치는 가능한 한 높아집니다.
그러나 장점과 함께 인터쿨러에는 몇 가지 중요한 단점이 있습니다.
- 흡입관의 증가(이 시스템이 표준 장비의 일부가 아닌 경우)는 항상 엔진으로 들어가는 공기에 대한 저항을 생성합니다. 이러한 경우 표준 터빈은 필요한 부스트 수준을 달성하기 위해 이러한 장애물을 극복해야 합니다.
- 인터쿨러가 발전소 설계의 일부가 아닌 경우 인터쿨러를 설치하기 위해 추가 공간이 필요합니다. 대부분의 경우 이 위치는 앞 범퍼 아래에 있으며 항상 아름답지는 않습니다.
- 앞 범퍼 아래에 라디에이터를 설치할 때이 추가 요소는 자동차의 가장 낮은 지점이되기 때문에 손상되기 쉽습니다. 돌, 흙, 먼지, 풀 등 자동차 소유자에게는 정말 골치 아픈 일이 될 것입니다.
- 인터쿨러가 펜더 영역에 설치된 경우 추가 공기 흡입구를 수용하기 위해 슬롯을 후드로 절단해야 합니다.
관련 동영상
다음은 공기 인터쿨러 작동에 대한 짧은 비디오 개요입니다.
질의 응답 :
디젤 인터쿨러는 무엇입니까? 가솔린 엔진에서와 같이 디젤 장치에서 인터쿨러의 기능은 실린더로 들어가는 공기를 냉각시키는 것입니다. 이렇게 하면 더 많은 공기가 유입됩니다.
인터쿨러 라디에이터는 어떻게 작동합니까? 이러한 라디에이터의 작동 원리는 내연기관 냉각 라디에이터의 작동 원리와 동일합니다. 인터쿨러 내부에만 모터에 의해 흡입된 공기가 있습니다.
인터쿨러는 얼마나 많은 전력을 추가합니까? 모터의 특성에 따라 다릅니다. 어떤 경우에는 내연 기관이 최대 20%의 출력 증가를 보입니다. 디젤 엔진에서 라디에이터는 압축기와 흡기 매니폴드 사이에 설치됩니다.
Ч인터쿨러가 막히면 어떻게 될까요? 과급기를 식히면 과급기의 작동에 영향을 주어 고장의 원인이 됩니다. 공기를 냉각하기 위해 인터쿨러를 사용하면 막힌 라디에이터를 통해 흐름이 좋지 않습니다.
