מצנן הביניים נראה לרוב רק ברכבים המצוידים במגדש טורבו. מכיוון שהמצנן הבין הוא למעשה מרכיב תומך בטעינת הטורבו, תפקידו להפחית את טמפרטורת האוויר בטמפרטורה גבוהה לאחר טעינת הטורבו, להוריד את העומס התרמי של המנוע, להגדיל את נפח אוויר היניקה, וכך להגביר את הספק המנוע. עבור מנועי טורבו, מצנן הבין הוא מרכיב חשוב במערכת מגדש הטורבו. בין אם מדובר במנוע מוגדש ובין אם מדובר במנוע מוגדש טורבו, יש להתקין מצנן ביניים בין מגדש הטורבו לסעפת היניקה. אם ניקח לדוגמה מנוע מוגדש טורבו, יינתן להלן היכרות קצרה עם מצנן הביניים
אחת הסיבות מדוע למנועי טורבו יש כוח גדול יותר ממנועים רגילים היא שיעילות האוורור שלהם גבוהה מזו של מנועי יניקה טבעיים. כאשר האוויר נכנס להטענת טורבו, הטמפרטורה שלו תעלה משמעותית וצפיפותו תקטן בהתאם. המצנן הבין ממלא תפקיד בקירור האוויר, ואוויר בטמפרטורה גבוהה מקורר על ידי המצנן הבין לפני הכניסה למנוע. אם חסר מצנן ביניים והאוויר בטמפרטורה הגבוהה לאחר טעינת טורבו נכנס ישירות למנוע, הדבר עלול לגרום לפיצוץ המנוע או אפילו לנזק ולעצירה עקב טמפרטורת אוויר גבוהה.
מצנן הביניים נמצא בדרך כלל ברכבים המצוידים בהגדשת טורבו. כי המצנן הבין הוא למעשה מרכיב תומך בהגדשת טורבו, ותפקידו לשפר את יעילות האוורור של מנוע הטורבו.
אֵפֶקְט
תפקידו של מצנן הביניים הוא להוריד את טמפרטורת היניקה של המנוע. אז למה להוריד את טמפרטורת היניקה?
(1) טמפרטורת גז הפליטה הנפלט מהמנוע גבוהה מאוד, והולכת החום דרך מגדש הטורבו תגביר את טמפרטורת אוויר היניקה. יתרה מכך, במהלך תהליך הדחיסה, צפיפות האוויר עולה, מה שמוביל גם לעלייה בטמפרטורת האוויר הנפלט ממגדש הטורבו. ככל שלחץ האוויר עולה, צפיפות החמצן יורדת, ובכך משפיעה על יעילות הטעינה האפקטיבית של המנוע. אם אתה רוצה לשפר עוד יותר את יעילות הניפוח, אתה צריך להוריד את טמפרטורת היניקה. הנתונים מראים כי באותם תנאים של יחס אוויר-דלק, על כל ירידה של 10 מעלות בטמפרטורת אוויר הטעינה, הספק המנוע יכול לעלות ב-3% עד 5%.
(2) אם אוויר דחיפה לא מקורר ייכנס לתא הבעירה, זה לא רק ישפיע על יעילות הטעינה של המנוע, אלא גם יוביל בקלות לטמפרטורת בעירה גבוהה של המנוע, יגרום לפיצוץ ותקלות אחרות, ויגדיל את תכולת ה-NOx במנוע. פליטת מנוע, גורם לזיהום אוויר.
על מנת להתמודד עם ההשפעות השליליות הנגרמות מעליית הטמפרטורה של האוויר לאחר טעינת טורבו, יש צורך להתקין מצנן ביניים להורדת טמפרטורת היניקה.
(3) הפחת את צריכת הדלק של המנוע.
(4) שפר את יכולת ההסתגלות לגובה. באזורים בגובה רב, באמצעות מצנן ביניים ניתן להשתמש במדחס יחס לחץ גבוה יותר, המאפשר למנוע להשיג כוח רב יותר ומשפר את יכולת ההסתגלות של המכונית.
(5) שפר את התאמת מגדשי הטורבו ואת יכולת ההסתגלות.
שיטות תחזוקה
מצנן האוויר והרדיאטור מותקנים יחד בחזית המנוע, תוך הסתמכות על מאוורר היניקה והאוויר העילי של המכונית לקירור. קירור לקוי של מצנן הביניים עלול להוביל לחוסר כוח מנוע ולצריכת דלק מוגברת. לכן, יש לבצע בדיקה ותחזוקה שוטפת של המצנן הבין-קולר, הכוללת בעיקר:
ניקוי חיצוני
עקב התקנת המצנן הבין-קולר בחזית, תעלת סנפיר הקירור של המצנן הבין-לאומי נחסמת פעמים רבות על ידי עלים, בוצת שמן (שמן הידראולי העולה על גדותיו ממיכל שמן ההיגוי) וכדומה, מה שמפריע לפיזור החום של המצנן הבין-לאומי. לכן, יש לנקות את האזור הזה באופן קבוע. שיטת הניקוי היא שימוש באקדח מים בלחץ נמוך יחסית כדי לשטוף באיטיות מלמעלה למטה או מלמטה למעלה בזווית מאונכת למישור הבין-מצנן, אך לעולם לא באלכסון כדי למנוע נזק למצנן הבין-לאומי.
ניקיון ובדיקה פנימית
הצינורות הפנימיים של המצנן הבין מכילים לרוב לכלוך כמו בוצת שמן ומסטיק, מה שלא רק מצמצם את תעלת זרימת האוויר אלא גם מפחית את יכולת חילופי החום הקירור. לכן יש צורך גם בתחזוקה וניקיון. בדרך כלל, בכל שנה או במהלך שיפוץ מנוע או תיקון ריתוך של מיכל המים, יש לנקות ולבדוק את פנים המצנן הבין-לאומי.
שיטת ניקוי: הוסף תמיסה מימית המכילה 2% סודה קאוסטית (הטמפרטורה צריכה להיות בין 70-80 מעלות ) לתוך המצנן הבין-קולר, מלא אותו, המתן 15 דקות ובדוק אם יש נזילת מים במקרר הבין-לאומי. במידת הצורך, יש לפרק אותו לבדיקה ולתקן אותו באמצעות ריתוך (זהה כמו תיקון מיכל המים); אם אין נזילת מים, יש לנער שוב ושוב הלוך ושוב, לשפוך את תמיסת הכביסה, ולאחר מכן למלא אותה בתמיסה מימית נקייה המכילה 2% אפר סודה לשטיפה עד שהיא נקייה יחסית. לאחר מכן הוסף מים חמים נקיים (80-90 מעלות ) לניקוי עד שהמים המשתחררים נקיים. אם החלק החיצוני של המצנן הבין מוכתם בשמן, ניתן גם לנקות אותו במים אלקליים. השיטה היא להשרות את כתם השמן בתמיסה אלקלית ולהסיר אותו עם מברשת עד שהוא נקי. לאחר הניקוי, השתמש באוויר דחוס כדי לייבש את המים בתוך המצנן הבין-לאומי או לתת לו להתקרר באופן טבעי. בעת התקנת המצנן הבין-לאומי, אל תחבר תחילה את מצנן הבין לצינור חיבור המנוע, הפעל את המנוע, והמתן עד שלא תהיה לחות ביציאת המצנן הבין-לאומי לפני חיבור צינור יניקת המנוע. אם נמצא לכלוך חמור בתוך ליבת המצנן הבין, בדוק היטב את מסנן האוויר וצינורות היניקה לאיתור דליפות ופתרון בעיות.
הבעיה הגדולה ביותר עם מגדשי טורבו היא שהמרחק בין יציאת היניקה השואבת אוויר צח לבין הפליטה בטמפרטורה גבוהה קרוב מאוד, וגם טמפרטורת האוויר הצח הנשאב תגדל משמעותית לאחר הדחיסה. לכן, אפילו מנועי טורבו מכניים ללא השפעת טמפרטורות פליטה גבוהות צריכים להשתמש במצנרים לקירור אוויר היניקה. הטמפרטורה של האוויר הדחוס תגדל. הדוגמה הפשוטה ביותר היא משאבת האוויר המשמשת לניפוח צמיגים. אם אתם לא מאמינים, תוכלו לגעת במשאבת האוויר שמנפחת אותה ולדעת עד כמה החום שנצבר בדחיסת האוויר מפחיד. בנוסף, באמצעות ידע בכימיה ופיזיקה, נוכל לדעת שככל שהטמפרטורה נמוכה יותר, כך תכולת החמצן באוויר גבוהה יותר. יש אנשים שישאלו: מה זה משנה? כדאי לדעת ששריפת דלק מצריכה חמצן באוויר, וככל שיש יותר חמצן, ניתן לשרוף יותר דלק, ובכך לשחרר יותר כוח. חברים שרוצים ללמוד עוד יכולים להתייחס למבוא הרלוונטי ב"מערכת אינהלציה". האינטרקולר הוא רדיאטור יעיל שמקרר בעיקר אוויר צח לפני שהוא נכנס למנוע. אתה יכול לדמיין שהמקרר הבין-לאומי ממוקם מול הרדיאטור, כך שהוא יכול להיפגע ישירות מהאוויר הקר הנושב מלפנים, והוא גם צריך להיות ממוקם מאחורי מסנן האוויר, מגדש הטורבו או מגדש-על מכני. המצב בפועל הוא אכן כזה. רוב המכוניות מצוידות במצנן ביניים הממוקם מול הרדיאטור, ואפקט הקירור אכן טוב יותר מכמה מצנן אינטראקציה עילית. עם זאת, זה ישפיע במידה מסוימת על זרימת האוויר הנושבת לתוך הרדיאטור. לכן, במצבי קיצון מסוימים, כמו על המסלול, יש צורך לשדרג את הרדיאטור כדי לשלוט בטמפרטורת המנוע.
עקרון עבודה
שימוש ב-intercooler מתוכנן היטב יכול לספק 5% נוספים של -10% מהספק.
חלק מהמכוניות משתמשות גם במצנן ביניים עילי, המשיגים אוויר קירור דרך פתחים במכסה המנוע. לכן, לפני שהמכונית מתניעה, המצנן הבין-לאומי יועף רק על ידי קצת אוויר חם מתא המנוע. למרות שיעילות פיזור החום מושפעת, צריכת הדלק של המנוע תקטן משמעותית מכיוון שטמפרטורת היניקה תעלה במצב כזה, ובעקיפין תפחית את יעילות העבודה של המנוע. עם זאת, עבור מכוניות מוגדשות טורבו חזקות, ניתן להקל במצב זה את ההתנעה הלא יציבה הנגרמת מכוח מופרז. סדרת האימפרזה של סובארו היא דוגמה טיפוסית למקררי ביניים עילית. בנוסף, היתרון הגדול ביותר של פריסת המצנן הבין-עילי הוא בכך שהוא יכול לקצר ביעילות את מהלך הגז הדחוס המגיע למנוע.