مقالات فنی ۱۲ دی ۱۴۰۱ | ۱۳:۰۰ ۱ دیدگاه اینترکولر هوا به آب چگونه کار می کند؟ اینترکولر هوا به آب (Air to Water) یکی از اجزای موتورهایی است که توسط توربوشارژر یا سوپرشارژر پرخورانی می شوند. این قطعه برای خنک کاری هوای پرفشار تولید شده است که دمای بالایی هم دارد استفاده می شود و می تواند از بروز کوبش جلوگیری کند.

اینترکولر هوا به آب چگونه کار می کند؟

اینترکولر هوا به آب (Air to Water) یکی از اجزای موتورهایی است که توسط توربوشارژر یا سوپرشارژر پرخورانی می شوند. این قطعه برای خنک کاری هوای پرفشار تولید شده است که دمای بالایی هم دارد استفاده می شود و می تواند از بروز کوبش جلوگیری کند.

 در سال های اخیر شاهد خودروهایی در ایران بودیم که به علت حجم پایین موتورشان، پرخوران یا به اصطلاح توربو شده بودند تا بتوانند توان و گشتاور بیش تری تولید کنند. از این رو، مردم با خودروهای پرخوران شده بیش تر آشنا شدند و رانندگی با آن ها را نیز تجربه کردند.

موتورهای پرخوران شده از چه بخش هایی تشکیل شده اند؟

این موتورها عمدتاً از یک توربوشارژر و یا سوپرشارژر، اینترکولر، لوله های سیلیکونی و… تشکیل شده اند. در این میان، یکی از اجزا اینترکولر است که دو نوع دارد.

بیشتر بخوانید: توربورشارژر و سوپرشارژر چه گونه فشار هوا را افزایش می دهند؟

پرخورانی توسط توربوشارژر چگونه انجام می شود؟

به طور خلاصه می توان گفت گازهای حاصل از احتراق وارد توربوشارژر می شوند و سپس پره های توربو را به گردش درمی آورند. در این مرحله، پره های دیگر توربو نیز دوران می کنند و هوای ورودی به موتور را فشرده می سازند. با فشرده شدن هوای ورودی، دمای آن نیز زیاد می شود و در این قسمت نیاز است تا از دمای آن کاست که این کار را اینترکولر به‌کاررفته در سیستم انجام می دهد.

چرا باید با اینترکولر از دمای هوای فشرده شده کم کرد؟

زیرا با ورود هوای گرم و پرفشار به درون محفظه احتراق، احتمال خوداشتعالی مخلوط سوخت و هوا بالا می رود و به دنبال آن اگر خوداشتعالی در زمان مناسبی صورت نگیرد، موتور ناک می زند یا دچار کوبش می شود. به این دلیل، با استفاده از اینترکولر که یک مبدل حرارتی (Heat Exchanger) است، از دمای هوای پرفشار تولیدشده توسط پرخوران کننده ها می کاهند.

بیشتر بخوانید: ناک زدن یا کوبش موتور چیست؟

چند نوع اینترکولر وجود دارد؟

برای خنک کاری هوای پرفشار می توان از دو نوع اینترکولر استفاده کرد که یکی از آن ها هوا به هوا (Air to Air) است و دیگری هوا به آب (Air to Water). در اینترکولر هوا به هوا از یک رادیاتور استفاده می شود که درون آن هوای پرفشار جریان دارد و در بیرون آن نیز هوای محیط است که با برخورد به رادیاتور می تواند از دمای هوای پرفشار بکاهد.

اینترکولر هوا به آب یا Air to Water چگونه عمل می کند؟

همان طور که پیش تر گفته شد، اینترکولر هوا به آب یک مبدل حرارتی است که از مخلوط آب و ضدیخ به‌کاررفته در رادیاتور برای خنک کاری هوای فشرده شده استفاده می کند. مخلوط آب و ضدیخ پس از خنک شدن توسط رادیاتور اصلی موتور، وارد اینترکولر هوا به آب می شوند و در مسیرهایی که در کنارشان پره ها وجود دارند، جریان می یابند. در این مرحله، هوای پرفشار به پره هایی که دمای‌شان توسط جریان آب کاهش یافته است، برخورد می کنند و خنک می شوند. به این ترتیب، از دمای هوای پرفشار کاسته می شود و از بروز ناک یا کوبش نیز جلوگیری خواهد شد.  

مزایا و معایب به‌کارگیری اینترکولر هوا به آب چیست؟

مزایا

۱- یکی از مهم ترین مزایای اینترکولر هوا به آب این است که در هر قسمت از موتور می تواند نصب شود و این قضیه موجب جانمایی راحت تر آن می شود.

۲- با توجه به آزادی در جانمایی این مدل از اینترکولرها، اغلب آن ها را در نزدیکی منیفولد ورودی نصب می کنند تا هوای پرفشار پس از خروج از توربوشارژر یا سوپرشارژر، مسافت کم تری طی کند و افت فشار کم تری داشته باشد. کاهش میزان افت فشار در هوای ورودی به موتور می تواند عملکرد موتور را بهبود بخشد.

۳- کاهش مسیر عبوری از پرخوران کننده ها به منیفولد ورودی، موجب می شود گرمای تولیدشده توسط موتور، کم تر بر روی هوای پرفشار تولیدشده اثر بگذارد. به این ترتیب در نهایت، هوای پرفشار ورودی به اینترکولر هوا به آب، نسبت به نوع هوا به هوا، خنک تر است. از این رو، خنک کاری آن نیز راحت تر می شود.

۴- در اینترکولر هوا به آب، شدت جریان محلول خنک کننده با دور موتور متناسب است، زیرا سرعت جریانش توسط واتر پمپ (Water Pump) که متناسب با دور موتور کار می کند انجام می شود، اما در نوع هوا به هوا نیاز است خودرو سرعت بالایی هم داشته باشد تا جریان هوای لازم برای خنک کاری هوای پرفشار به وجود آید. به این ترتیب، عملکرد اینترکولر هوا به آب برای شروع به حرکت در سربالایی ها که خودرو سرعت بالایی ندارد بسیار بهتر است.

۵- با توجه به این که سطح مقطع بالایی برای تبادل حرارتی مورد نیاز نیست، اینترکولر هوا به آب کوچک تر ساخته می شود و می تواند فضای کم تری از زیر کاپوت را اشغال کند.

معایب

۱- این نوع از اینترکولرها ساختار پیچیده تری دارند و به همین دلیل، به‌کارگیری آن ها گران تر تمام می شوند.

۲- از آن جایی که با رادیاتور اصلی موتور در ارتباط اند، بنابراین باید نزدیک آن نیز نصب شوند تا مسیری کوتاهی برای جریان محلول خنک کننده مهیا شود.

۳- به دلیل این که با محلول خنک کننده سر و کار دارد، بنابراین اتفاقاتی مانند نشتی، گرفتگی لوله ها، از کار افتادن رادیاتور اصلی و… نیز ممکن است بر روی عملکرد آن تأثیر بگذارد.

۴- یکی دیگر از معایب اینترکولر هوا به آب این است که در ایران جدید محسوب می شود و احتمالاً تعمیرکار حرفه ای برای آن کم است.

بیشتر بخوانید: رادیاتور خودرو چیست؟

با توجه به مزایا و معایب این مدل از اینترکولرها می توان گفت نسبت به اینترکولر هوا به هوا برتری دارند و می توانند به بهبود عملکرد موتور کمک کنند. یکی از جدیدترین خودروهایی که به ایران وارد خواهد شد و به اینترکولر هوا به آب مجهز است چانگان یونی تی (Uni-T) است که احتمالاً تا چند ماه آینده وارد بازار می شود.