Gelen havayı sıkıştırmak için bir turboşarj kullandığımızda hava ısınır. Genellikle bu sıcak hava motora geçmeden önce ara soğutucu kullanarak soğutulur.
Bu havayı soğutmanın arkasındaki sebep nedir?
Neden onu sıcak hava olarak geçiremiyoruz, çünkü motorun içinde hava sıkışır ve bu da yine de onu ısıtır.
Yanıtlar:
Burada oyunda birkaç önemli faktör var.
Motor patlaması SI motorları için gerçek bir endişe kaynağıdır
Bir kıvılcım ateşlemeli motorun, daha sıcak hava ile erken ateşleme (aka vurma veya patlama) yaşama olasılığı daha yüksektir. Aslında, aşağıdaki örnekteki hesaplamalar bunun soğutmanın bu kadar iyi bir fikir olmasının ana nedeni olduğunu gösterebilir.
Sıcak hava yükselir, soğuk hava düşer
Fizik konuşmasında, sıcak hava soğuk havadan daha az yoğundur. Bu, 1 kg sıcak hava tarafından kullanılan hacmin, 1 kg soğuk hava tarafından kullanılan hacminden daha yüksek olduğu anlamına gelir.
İçten yanmalı motor hacimsel bir cihazdır
Bunun ne anlama geldiği, motorun her dönüşünde ve bir döngü tamamladığında, yanma odasına / odalarına giren hava hacminin sabittir.
Güç hacme değil kütleye bağlıdır
Motor tarafından geliştirilen güç, yanma odasına verilen hava kütlesi ile orantılıdır, hacmine değil. Daha fazla hava molekülü = daha fazla patlama.
Turboşarjların (veya herhangi bir diğer zorunlu endüksiyon cihazlarının) kullanılmasının nedeni, IC motorun gücünü ve / veya verimliliğini arttırmaktır. Yanma odası seviyesinde, yanma sırasında mevcut olan hava molekülü miktarının arttırılmasıyla bu başarılır.
Turboşarj bunu gelen havayı basınçlandırarak gerçekleştirir. Bu sıkıştırma işleminin istenmeyen bir yan ürünü, dışarı çıkan havanın sıcak ve daha az yoğun olmasıdır.
Bu sıcak hava yanma odasına olduğu gibi beslenirse, motor patlaması olasılığı daha fazladır.
Havayı ara soğutucu yoluyla soğutmak suretiyle motor vuruşu azaldığından motorun çalışması daha güvenlidir.
Ek bir avantaj olarak hava biraz daha yoğunlaşarak yanma sırasında daha fazla hava molekülünün bulunmasını sağlar.
Bu, sayıların kelimelerden daha yüksek sesle konuşabileceği sorulardan biridir :
Forumlar, bir hisse senedinin Mitsubishi Evo X'in orta seviye RPM'de 22 psi artışı sağlayabildiğini gösteriyor.
Deniz seviyesinde, turbo giriş koşulları aşağıdaki gibidir:
Air pressure @ turbo inlet = 14.7 psi
Assumed inlet air temperature = 25 °C
=> air density @ turbo inlet = 1.184 kg/m^3
% 85 turboşarj verimliliğini varsayarak, mühendislik hesaplamaları 1 , 92 ° C'ye yakın bir boşalma sıcaklığı verecektir:
Air pressure @ turbo outlet = 14.7 + 22
= 36.7 psi
Air density @ 36.7 psi, 92 °C = 2.41 kg/m^3
Patlamaya önem verdiğimiz için, çıkış yoğunluğu değeri oldukça lezzetli görünüyor - girişin iki katından fazla.
Fakat bu sıcak tahliye havasını ara soğutucuya geçirdiğimizde ne olduğuna bakın.
Basınç altında 1 psi'lik bir düşüş olduğunu ve havanın 70 ° C'ye soğutulduğunu varsayalım:
Air density @ 35.7 psi, 70 °C = 2.50 kg/m^3
Ara soğutucuda değerli takviyeyi kaybetmemize rağmen, soğutma etkisi yoğunluğu% 3'ten daha fazla arttırır, böylece hava daha yoğundur ve daha da önemlisi motor çarpması / patlaması açısından daha güvenlidir.
1 - Bu marjı içeremeyecek kadar dar olan bunun için gerçekten muhteşem bir hesaplama yaptım.
Kısacası, iki sebep var:
İkinci örnekte bu, karışımın patlamasını önlemek amacıyla tutuşma zamanlaması avansı miktarını değiştirmeniz gerektiği anlamına gelir. Gücünüze mal olacak, çünkü silindiri optimum güç aktarımı için gereken tam zamanda ateşlemiyorsunuz. Güç kaybediyorsunuz VE daha fazla yakıt tüketimi oluyor.
Ara soğutmaya ek olarak, silindire giren havayı soğutmanın başka bir yolu, bir su / metanol karışımı VEYA Azot Oksit enjekte etmektir (bu durumda düşük basınçlı veya yavaş salınan bir NO2 sistemi; şarj etmek, doğrudan gücü artırmak için değil) hava / yakıt karışımının yanında. Bu Subaru sahiplerinin favori bir taktiğidir, çünkü bu otomobiller HATE sıcak hava ve daha zayıf (daha güçlü) hava / yakıt oranları ve ek soğutma, daha temiz hava / yakıt karışımları ve en uygun zamanlamayı çalıştırmanıza yardımcı olur.