איך אינטרקולר (intercooler) עובד?

[Flash_oS]

איך אינטרקולר עובד?על איזה עיקרון?

[elad1299]

מתוך howstuffworks.com

An intercooler or charge air cooler is an additional component that looks something like a radiator, except air passes through the inside as well as the outside of the intercooler. The intake air passes through sealed passageways inside the cooler, while cooler air from outside is blown across fins by the engine cooling fan.

[CivicNos]

הטורבו דוסח אוויר מבחוץ למנוע וכתוצאה מהדחיסה הטפ' שלו עולה .

 

האוויר החם נדחס אל האינטר קולר הבנוי ממעברי אוויר כמו רדיאטור שהאוויר שנכנס לאינטר קולר עובר דרך תאים קרירים שמתקררים כאשר הרכב גודש בנסיעה וכשהאוויר יוצא מהאינטר קולר לכיוון היניקה האוויר חוזר לטמפ' שבה הוא היה לפני הדחיסה .

[Moti - Miata R]

בדיוק כמו רדיאטור נורמלי, רק עם תעלות לאויר במקום תעלות למים.

 

מוטי.

[bagira]

הטורבו דוסח אוויר מבחוץ למנוע וכתוצאה מהדחיסה הטפ' שלו עולה .

.

תיקון קטנטן ברשותך, העליה בטמפ' כתוצאה מהדחיסה היא קטנה ושולית.

העליה הגדולה והמשמעותית בטמפ' נגרמת מאחר שאת הטורבו מסובבים גזי הפליטה של המנוע, והם לוהטים.בעצם הטמפ' של הטורבו זהה לטמפ' של האגזוז וכולנו יודעים כמה הוא חם.

מאחר והאויר מתפשת בחום, ז"א שבנפח זהה של אויר חם יש פחות מולקולות של חמצן מבאויר קר.

פעולת הקרור גורמת לאויר להתקווץ בחזרה וע"י כך להחדיר יותר מולקולות של חמצן לצלינדר ולגרום לבעירה יותר יעילה.

בברכה,יניב

[yosi05]

ברשותך, תיקון לתיקון, אבל קודם כל הדגשה על הצורך היסודי באינטרקולר.

מטרתו - הגדלת צפיפות האוויר הנכנס לצילינדרים, כך שיכיל יותר חמצן ליחידת נפח. הגידול מושג ע"י קירור האוויר שנדחס קודם לכן בטורבו או במגדש מכני (סופר צ'רג'ר).וכאן לתיקון של קודמי - תהליך הדחיסה איננו תהליך אידאלי מבחינה תרמודינמית ולכן כרוך תמיד בחימום של המדיה הנדחסת (אוויר במקרה זה). גם אם ציר הטורבו יהיה באורך של מטר והצד החם שלו יבודד היטב, עדיין יהיה חימום גדול של האוויר הנדחס - ראה למשל מה קורה לאוויר הנדחס ע"י משאבת יד של כדורגל או אופניים.

אם כן - הטורבו דוחס אוויר ומצופף אותו, אבל יוצר גם אפקט שלילי - מחמם את האוויר. האינטרקולר מתקן חלק מאפקט החימום הזה ובכך תורם לשיפור כמות החמצן המגיעה לצילינדרים.

 

יוסי

[bagira]

ברשותך, תיקון לתיקון, אבל קודם כל הדגשה על הצורך היסודי באינטרקולר.

מטרתו - הגדלת צפיפות האוויר הנכנס לצילינדרים, כך שיכיל יותר חמצן ליחידת נפח. הגידול מושג ע"י קירור האוויר שנדחס קודם לכן בטורבו או במגדש מכני (סופר צ'רג'ר).וכאן לתיקון של קודמי - תהליך הדחיסה איננו תהליך אידאלי מבחינה תרמודינמית ולכן כרוך תמיד בחימום של המדיה הנדחסת (אוויר במקרה זה). גם אם ציר הטורבו יהיה באורך של מטר והצד החם שלו יבודד היטב, עדיין יהיה חימום גדול של האוויר הנדחס - ראה למשל מה קורה לאוויר הנדחס ע"י משאבת יד של כדורגל או אופניים.

אם כן - הטורבו דוחס אוויר ומצופף אותו, אבל יוצר גם אפקט שלילי - מחמם את האוויר. האינטרקולר מתקן חלק מאפקט החימום הזה ובכך תורם לשיפור כמות החמצן המגיעה לצילינדרים.

 

יוסי

יוסי, אם אתה חייב לתקוע עוד שתי מילים ולהשמע מאוד חכם, אז תפדל, קשקש להנאתך, אני מקשיב.

מאחר והציר אינה באורך מטר ומאחר והצד החם לא מבודד, החימום העיקרי נגרם כתוצאה מגזי הפליטה.

נקודה. יש לך מה להגיד? אני מקשיב.

יניב

[yosi05]

ובגלל חום גזי הפליטה מתקינים אינטר קולר גם במדחס מכני כמובן.

 

יוסי

[bagira]

יוסי, אם אתה חייב לתקוע עוד שתי מילים ולהשמע מאוד חכם, אז תפדל, קשקש להנאתך, אני מקשיב.

מאחר והציר אינה באורך מטר ומאחר והצד החם לא מבודד, החימום העיקרי נגרם כתוצאה מגזי הפליטה.

נקודה. יש לך מה להגיד? אני מקשיב.

יניב

יוסי שלום!

התגובה שלי היתה חדה ועוקצנית מדי.

בין אם אני צודק או טועה, בין אם הערתך הייתה במקום או לא, התגובה שלי בפרוש לא הייתה במקום ועל כך אני מתנצל בפניך ובפני כל הפורום.

וזה כנראה המקום לאיזה ציתות שלל מיודעינו חנניה רייכמן.

שוב, סליחה.

בברכה,יניב

[Moti - Miata R]

וזה המקום לקרוא את ההודעה האחרונה של יוסי ולהבין שגם בהקשר הטכני אתה קצת טועה.

כל יום לומדים משהו חדש...

 

מוטי.

[yosi05]

ובכן, מודה ועזב ירוחם, אבל כיוון שבקשת משהו מפרי עטו של חנניה רייכמן ז"ל, הנהו, והבן שאני מתכוון בכך להחמיא לך:

מן הסתם המתווכחים,

שני טיפשים או שני פיקחים.

כי הרי אדם פיקח,

עם טיפש לא יתווכח.

 

כל פעם שאני מנסח הערה או תורם לשרשור אני מתלבט אם להעיר ולתקן משגים, כי בפורום פתוח הדבר מעליב במידת מה, גם אם הניסוח מתון ועניני. הרבה פעמים אני מדלג על הערה שרציתי להקליד כי אינני משוכנע במאה אחוז בדיוק שלה או שאינני רואה דרך להעיר בלי לפגוע בכותב.

כל אחד מביא אתו לפורום את מטען הידע האישי שלו ואין, לי לפחות, כוונה להתנשא או לרדת על מישהו, למעט במקרים של סכנת נפשות.

 

אם למישהו מחברי הפורום יש מגדש טורבו ומד טמפרטורה בקו הסניקה שלו (כלומר בצינור היציאה מהטורבו לסעפת), יהיה מעניין אם הוא ימדוד ויציג בפורום את טמפרטורת אוויר היניקה למנוע כתלות בלחץ הגידוש - ברור ששינוי קצר מועד בלחץ הטורבו לא ישנה משמעותית את טמפרטורת הצד החם של הטורבו אבל בודאות ימדד שינוי בטמפרטורת אוויר הכניסה בגלל השוני במידת הדחיסה של הטורבו.

 

דרך אגב, במנועי סילון המשמשים במקומות חמים מאד היה מקובל (לפחות פעם) להזריק מים לכניסת המנוע בזמן ההמראה כדי להוריד טמפרטורה ולצופף את האוויר שהמדחס מייצר, וכך להגביר הספק.

 

יוסי

[Mouse]

עוד דוגמה קטנה לשימוש בתופעה של חימום אוויר במהלך דחיסה - מנוע דיזל רגיל.

[bagira]

ובגלל חום גזי הפליטה מתקינים אינטר קולר גם במדחס מכני כמובן.

 

יוסי

קודם כל טוב שהסדרנו ביננו את ההדורים, הרי שנינו אנשים מבוגרים .

 

באשר להערה לעייל, אני מוצא שהתקנת האינטרקולר בשני המנועים השונים אינה פרללית.

אכן, מתקינים במדחס מכני אינטרקולר כדי לצנן את האויר אשר מתחמם כתוצאה של דחיסתו.

אם אתה מרמז שהשפעת ההתחממות כתוצאה מהדחיסה באה ליידי ביטוי בטורבו אשר מונע בגזי פליטה... אז אני מתפלא.

אני סיימתי את לימודי ההנדסה בת"א בשנת 93 ולשימחתי הרבה מאז ועד היום לא עבדתי במקצוע המקולל הזה(דעה אישית), ולכן אני קצת חלוד.

מאחר ואני יודע שאתה קצת יותר ותיק ממני ועדיין מתקיים מהמקצוע הנהדר הזה, אשמח אם תעזור לי קצת עם הנתונים:

1. מה הטמפ של גזי הפליטה ביציאה מהצלינדר?

2. מה הטמפ' שאליו מגיע האויר הנדחס, במידה ונסובב את הטורבו במנוע חשמלי?

בברכה, יניב

[yosi05]

לא יודע לענות לך מהי הטמפרטורה של גזי הפליטה ביציאת הצילינדרים, אף כי להערכתי היא תלויה בתנאי העומס על המנוע, ואיננה קבועה.

כנ"ל לגבי טמפרטורת האוויר ביציאת הטורבו, אבל שוב, היא תלויה בלחץ הדחיסה.

ההערה המקורית שלי נכתבה בעקבות דבריך שעליית הטמפרטורה עקב הדחיסה היא שולית בלבד וייחוס החלק המכריע של החימום למעבר חום מהצד החם של הטורבו.

דוגמאות של חימום עקב דחיסה במשאבת יד (תהליך לא קצוב ולא אחיד) או של חימום במנוע דיזל (לא רלוונטי בגלל יחס הדחיסה העצום) אינן משמעותיות כמותית מעבר לערכן האיכותי.

לכן גם העלתי את הרעיון של ניצול מד טמפ' מובנה ברכב, אם קיים, כדי להשיג נתונים.

בכל מקרה, היות וכחלק מעיסוקי אני עוקב אחרי מדחסים צנטרפוגליים רב דרגתיים המונעים במנועי חשמל וברשותי מד טמפרטורה נייד, אבדוק בהזדמנות את הטמפרטורה ביציאת הדרגה הראשונה של מדחס כזה (יונק אוויר אטמוספרי ומעלה את הלחץ נניח ל-1.5 עד 2 בר, שהוא ערך מצוי ברכב). אמדוד גם את טמפרטורת צנרת היניקה וכך יתקבל ערך של עליית הטמפרטורה מול הפרש לחצים נתון.

בכל מקרה התרומה של גזי הפליטה ודאי קיימת אבל להערכתי איננה המכרעת, וכדי שתהיה משמעותית חייבת להיות הולכה והקרנה משמעותית של החום. בטורבו איתו התעסקתי בזמנו היתה מחיצה שבצעה חיוץ חיצוני בין הצד החם לצד הקר של הטורבו.

דרך אגב, עצם התפשטות גזי הפליטה דרך הטורבו גם גורמת לקירורם במידה מסוימת, כך שלא יהיה נכון למדוד את טמפרטורת גזי הפליטה ביציאת הצילינדרים כמדד יחיד - ראה את כל נושא אוויר הקזה ממדחסים במנועי סילון, המשמש למיזוג תא הטייס והנוסעים.

אם תשיג ממקור כלשהו נתונים על תרומה באחוזים לטמפרטורת האוויר של גזי הפליטה מול תרומת תהליך הדחיסה עצמו, אשמח להשכיל.

 

יוסי

[bagira]

יוסי, תן לי שניה להזכר בשפה הייחודית של המקצוע המלבב שבחרנו...

 

טוב, אז קודם כל, משאבת הניפוח של הכדורגל/אופניים יוצרת חום רב כתוצאה מדחיסת האויר (כמובן) וכתוצאה מהתכנון המכני שלה (בוכנה וצלינדר) אשר יוצר חום רב, בדומה למנוע המכונית.

אם בחרת דוקא את הדוגמא הזאת אז אתה בעצם מחזק את ידי, לא את טענתך.

במגדש טורבו אין את החיכוך הזה, ואין את המבנה הזה,כך שאין מקום להשואה, מצטער.

אגדיל ואומר, בא ניקח מדחס אויר חשמלי סטנדרטי, כמו בכל מוסך, האם האויר היוצא ממנו חם?

האם האויר הנדחם חם? עד כמה שידוע לי לא. אני לא מכיר (ואולי אני לא מכיר מספיק) מדחסי אויר אשר יש על הדוד שלהם שעוני חם.

שעוני לחץ, כן, בהחלט. חום, אני לא מכיר.

וזאת בעצם ההוכחה שלי לכך שהחום נגרם כתוצאה מתהליך הבעירה במנוע, שהרי למעט תהליך הבעירה אשר מייצר את התנועה של הבוכנות (מה שבמדחס חשמלי עושה מנוע חשמלי) אין הבדל מהותי בין שני סוגי המנועים.

אשמח להערותיך.

יניב