Εναλλάκτης θερμότητας-αέρα προς- κινητήρα

Ο εναλλάκτης θερμότητας-σε-αέρα έχει σχήμα ψυγείου ψυκτικού και συνήθως τοποθετείται στο πλαίσιο μπροστά από το ψυγείο (βλ. Εικόνα 12–28). Όταν το όχημα κινείται στο δρόμο, ο αέρας του περιβάλλοντος αναγκάζεται να ρέει μέσα από τα πτερύγια και τους σωλήνες. Έτσι, ο ram air χρησιμεύει ως ψυκτικό μέσο. Όταν το όχημα ταξιδεύει με μεγάλη ταχύτητα, η ροή αέρα μέσω του εναλλάκτη θερμότητας είναι στο μέγιστο και η απόδοση ψύξης φτάνει στο αποκορύφωμά της. Όταν η ροή αέρα μέσω του ψυγείου είναι στο ελάχιστο (ακόμη και αν ο ανεμιστήρας του κινητήρα μπορεί να παρέχει βοήθεια), η απόδοση είναι στο χαμηλότερο επίπεδο. Επομένως, η ψύξη από-αέρα προς{10}}αέρα μπορεί να μην είναι κατάλληλη για τις συνθήκες λειτουργίας των μηχανημάτων κατασκευής. Υπό τις καλύτερες συνθήκες, η απόδοση ενός εναλλάκτη θερμότητας-αέρα προς-αέρα είναι υψηλότερη από αυτή οποιουδήποτε εναλλάκτη θερμότητας με υγρή-ψύξη. Οι καλύτερες συνθήκες σημαίνουν ότι η ροή αέρα μέσω του πυρήνα μεγιστοποιείται, επομένως το όχημα πρέπει να ταξιδεύει με πλήρη ταχύτητα. Το Σχήμα 12–29 δείχνει την τυπική θέση ενός ενδιάμεσου ψύκτη στροβιλοσυμπιεστή στο χώρο του κινητήρα και τη διάταξη των σωληνώσεων.

Εικόνα 12–28 Μπροστινή όψη ενός τυπικού intercooler.

Εικόνα 12–29 Σχηματικό διάγραμμα της σύνδεσης σωληνώσεων του ενδιάμεσου ψύκτη (που δείχνει τη σύνδεση μεταξύ της πτερωτής του στροβιλοσυμπιεστή και του μπροστινού-εναλλάκτη θερμότητας).

Δοκιμή ιντερψύκτη-αέρα προς-αέρα

Όταν ο κινητήρας λειτουργεί με σχεδόν ονομαστική ταχύτητα και φορτίο, η θερμοκρασία του αέρα που εισέρχεται στο intercooler είναι περίπου 300 βαθμοί F (150 μοίρες ). Εάν χρησιμοποιείται ένας εναλλάκτης θερμότητας-προς-αέρα, η θερμοκρασία εξόδου του ενισχυμένου αέρα θα πρέπει να είναι περίπου 110 βαθμοί F (44 βαθμοί ) όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι 75 βαθμοί F (24 βαθμοί ), αλλά οι συγκεκριμένες τιμές ενδέχεται να διαφέρουν ελαφρώς ανάλογα με τον κατασκευαστή του αρχικού εξοπλισμού (OEM). Ο σχεδιασμός του intercooler επιτρέπει μια μικρή διαρροή αέρα χωρίς να επηρεάζει την απόδοση. Κατά τον έλεγχο του ρυθμού διαρροής, η είσοδος και η έξοδος του ενδιάμεσου ψύκτη θα πρέπει να είναι μπλοκαρισμένες και να συμπιέζονται στην τιμή δοκιμής που προτείνεται από τον OEM. Ορισμένα παραδείγματα συνιστώμενων τιμών δοκιμής OEM{12}}είναι τα εξής:

Εάν η πτώση πίεσης υπερβαίνει την προδιαγραφή, η πίεση θα πρέπει να μειωθεί στα 5 psi και να διατηρηθεί και, στη συνέχεια, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί διάλυμα με σαπουνόνερο για τον εντοπισμό του σημείου διαρροής.

Δοκιμές δυναμομέτρου και ενδιάμεσοι ψύκτες

Όταν δοκιμάζετε φορτηγά εξοπλισμένα με ενδιάμεσους ψύκτες-αέρα προς-αέρα σε δυναμόμετρο πλαισίου, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η έλλειψη ροής αέρα στο χώρο του κινητήρα μπορεί να μειώσει σημαντικά την απόδοση ψύξης. Ο βοηθητικός ανεμιστήρας του δυναμομέτρου έχει περιορισμένο αποτέλεσμα σε σύγκριση με το εφέ ram air που κάνει τον ενδιάμεσο ψύκτη από-αέρα προς-αέρα να λειτουργεί αποτελεσματικά. Λόγω της χαμηλότερης απόδοσης του ενδιάμεσου ψύκτη υπό συνθήκες δοκιμής δυναμομέτρου, η μέτρηση της ιπποδύναμης αιχμής του φρένου (BHP) θα είναι χαμηλότερη και τα οξείδια του αζώτου των καυσαερίων (NOx) θα αυξηθούν. Κατά τη διάρκεια του κύκλου δοκιμής του δυναμομέτρου, η μέγιστη BHP θα πρέπει να δοκιμάζεται αμέσως αφού το ψυκτικό υγρό φτάσει στη θερμοκρασία λειτουργίας, ακολουθούμενη από άλλες δοκιμές.

Aftercoolers και intercoolers

Οι όροι aftercooler και intercooler αναφέρονται συνήθως σε εναλλάκτες θερμότητας που χρησιμοποιούν ψυκτικό κινητήρα ως ψυκτικό μέσο. Είναι συνώνυμα και ο συγκεκριμένος όρος που χρησιμοποιείται αντικατοπτρίζει μόνο την προτίμηση του OEM. Ο ενισχυμένος αέρας ωθείται μέσω ενός πυρήνα που περιέχει σωλήνες και το ψυκτικό του συστήματος ψύξης του κινητήρα κυκλοφορεί και αντλείται μέσω των σωλήνων. Επειδή το ίδιο το ψυκτικό μέσο έχει θερμότητα, η απόδοση ψύξης του είναι συχνά χαμηλότερη από αυτή ενός εναλλάκτη θερμότητας-αέρα προς-αέρα. τέτοιοι ψύκτες εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε σενάρια όπου υπάρχει ανεπαρκής ροή αέρα στο χώρο του κινητήρα και οι εναλλάκτες θερμότητας-αέρα προς-δεν ισχύουν. Ορισμένα σχέδια χρησιμοποιούν επίσης ram air ως βοηθητικό στο ψυκτικό του κινητήρα.

Αντιμετώπιση προβλημάτων του κυκλώματος ενίσχυσης

Όταν η πίεση υπερπλήρωσης της πολλαπλής είναι πολύ υψηλή ή πολύ χαμηλή, μπορεί να προκαλέσει προβλήματα απόδοσης κινητήρα. Οι συνήθεις αιτίες της πίεσης υπερπλήρωσης πολλαπλής είναι χαμηλότερη από την καθορισμένη τιμή περιλαμβάνουν:

• Μπλοκάρισμα συστήματος αέρα ανάντη ή κατάντη της πτερωτής του στροβιλοσυμπιεστή

• Διαρροή αέρα κατάντη της πτερωτής του υπερσυμπιεστή

• Ανεπαρκής παροχή καυσίμου

• Αναντιστοιχία στροβιλοσυμπιεστή

Οι συνήθεις αιτίες της πίεσης υπερπλήρωσης πολλαπλής είναι υψηλότερη από την καθορισμένη τιμή περιλαμβάνουν:

• Αναντιστοιχία στροβιλοσυμπιεστή

• Κολλημένος VG turbo δακτύλιος μεταβλητής γεωμετρίας

• Υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία αέρα εισαγωγής

• Ρύπανση του περιβλήματος του στροβίλου ή των ακροφυσίων, των θυρών εξάτμισης και των πτερυγίων του στροβίλου

• Υπερβολική παροχή καυσίμου λόγω προβλημάτων βαθμονόμησης ECM, διαρροής μπεκ ψεκασμού καυσίμου, διαρροής συστήματος εισαγωγής και βλαβών αισθητήρα

• Προηγμένος χρονισμός ψεκασμού καυσίμου

Προειδοποίηση:

Κατά τη δοκιμή για πλευρική διαρροή ώθησης, μην ρυθμίζετε την πίεση αέρα σε περισσότερο από 30 psi (200 kPa), καθώς αυτό μπορεί να προκαλέσει προσωπικό τραυματισμό και ζημιά σε εξαρτήματα υπό πίεση.