Intercooler là gì? Nguyên lý hoạt động và phân loại intercooler
Hệ thống làm mát intercooler được sử dụng lần đầu tiên tại Hà Lan vào năm 1973. Hệ thống này ra đời với mục đích tăng công suất động cơ cũng như hạn chế sản sinh khí thải. Vậy intercooler là gì và hoạt động với nguyên lý ra sao?
1. Intercooler là gì?
Intercooler là một thiết bị cơ học có dạng như một bộ trao đổi nhiệt, được sử dụng để làm mát không khí nạp vào động cơ. Hệ thống làm mát sẽ làm tăng hiệu suất của động cơ bằng cách giảm nhiệt độ dòng khí (dòng khí này được tạo từ tăng áp hoặc siêu nạp). Ngoài ra, intercooler còn thúc đẩy quá trình đốt cháy nhiên liệu hiệu quả, hạn chế lượng khí thải ra ngoài không khí.
2. Nguyên lý hoạt động của intercooler trong động cơ
Thông thường, bộ tăng áp hoạt động bằng cách nén và làm tăng mật độ không khí trước khi chúng đi đến xi lanh của động cơ. Khi không khí được đưa vào nhiều hơn trong các xi lanh, động cơ có thể đốt cháy nhiều nhiên liệu, từ đó tạo ra công suất mạnh hơn. Quá trình này sản sinh ra một lượng nhiệt lớn, đồng thời làm giảm lượng oxy tích trữ trong mỗi xi lanh và ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của động cơ.
Bộ làm mát intercooler ra đời nhằm mục đích cải thiện quá trình đốt cháy nhiên liệu trong xi lanh bằng cách cung cấp thêm oxy cho động cơ và làm mát khí nén. Ngoài ra, bằng cách hiệu chỉnh nhiệt độ của không khí, thiết bị này còn duy trì tỷ lệ không khí trong mỗi xi lanh ở mức an toàn, đảm bảo động cơ vận hành ổn định.
Nguyên lý hoạt động của intercooler dựa trên quá trình trao đổi nhiệt và làm mát không khí nạp từ bộ tăng áp (Nguồn: Sưu tầm)
Các loại làm mát khí nạp Intercooler trên ô tô:
Dựa vào đặc tính làm việc, Intercooler được chia làm 2 loại chính:
1. Air to air intercooler:
Air to air intercooler hay còn gọi là bộ phận làm mát khí nạp bằng không khí. Có nghĩa là sự trao đổi nhiệt diễn ra giữa không khí được nén có nhiệt độ cao trong đường ống và không khí ngoài môi trường thông qua bộ phận làm mát intercooler. Loại này chỉ hiệu quả khi luồng không khí xung quanh có nhiệt độ thấp hơn nhiều so với nhiệt độ của dòng khí bên trong đường ống. Do đó, hiệu quả làm việc của bộ làm mát khí nạp loại này phụ thuộc rất lớn vào vị trí đặt của chúng.
Bộ phận làm mát khí nạp bằng không khí – Air to air intercooler
Ưu điểm:
– Không tiêu hao năng lượng vận hành & dễ dàng lắp đặt – bố trí.
– Hệ thống không hoạt động dựa vào chất lỏng do đó không có sự rò rỉ
.- Lượng không khí được làm mát không bị ẩm ướt, miễn là duy trì được dòng khí đi qua bộ làm mát.
Nhược điểm:
– Hiệu suất hoạt động phụ thuộc vào nhiệt độ dòng khí.
– Đòi hỏi duy trì dòng khí qua intercooler.
– Không thể lắp đặt tùy ý mà phải ở nơi để intercooler có thể tiếp xúc dòng khí tốt nhất.
2. Water to air intercooler:
Water to air intercooler là bộ phận làm mát khí nạp mà trong đó sự trao đổi nhiệt diễn ra giữa nước và không khí. Nước được bơm qua intercooler vì vậy lượng nhiệt từ đừng ống được truyền đến nước. Bộ phận làm mát khí nạp loại này có thể lắp đặt bất cứ đâu và chỉ cần có nước bơm tới nó. Tuy nhiên, loại intercooler này đòi hỏi phải có máy bơm nước, bình chứa và bộ phận trao đổi nhiệt cho nước được bố trí đâu đó để nhận được luồng khí.
Bộ phận làm mát khí nạp Air to water intercooler
Ưu điểm:
– Mang lại hiệu suất tốt, vì vậy kích thước của intercooler có thể nhỏ hơn.
– Hiệu quả có thể được tăng cao hơn nữa bằng cách sử dụng nước đá hoặc các hóa chất để đạt đế nhiệt lượng mong muốn trong thời gian ngắn.
– Có thể gắn bất kỳ nơi nào.
Nhược điểm:
– Yêu cầu có nhiều bộ phận khác để làm việc.
– Cấu tạo phức tạp, bị rò rỉ, nhiều vấn đề trong hư hỏng – sửa chữa.
– Có thể khiến không khí trong ống bị ẩm gây kém hiệu quả
