Aftercooler intercooler в чем разница
Terminologies that sound similar can be very confusing, especially when they are frequently used interchangeably. Same is the case with two common terminologies used in the automotive circle: Aftercooler and Intercooler. In automotive terms, they refer to the heat exchangers used to cool the discharge from an air compressor. In general, they are both referred to as charge air coolers which are often used on turbocharged and supercharged internal combustion engines. The main function of the charge air cooler is to cool the air compressed by the turbocharger/supercharger before it enters the engine, eventually reducing it to a lower temperature and allowing more air to enter for increased fuel combustion.
Almost all industrial systems require aftercoolers. In some systems, aftercoolers are an integral part of the compressor package, while in many systems the aftercooler is a standalone piece of equipment. Some systems have both. The mechanical heat exchanger should be located as close as possible to the discharge of the compressor to cool the air to a lower temperature immediately after it is discharged from the compressor. An aftercooler is also called an intercooler or charge air cooler. They all refer to the mechanical device that sits between the turbocharger/supercharger and the engine and looks like a large radiator. Although, they basically serve the same purpose, an intercooler cools the air that has been compressed by either a supercharger or a turbocharger.
What is an Aftercooler?
An aftercooler is a mechanical heat exchanger that cools air to within 5-20 degrees Fahrenheit of ambient temperature as soon as it is discharged from the compressor. It is a mechanical device comprises of a series of tubes and fins, which uses ambient air to condense out moisture in the compressed air. It is a sophisticated air cooler installed at a point after air has been compressed. They are cooled by either air or water. Air-cooled aftercoolers are known as air-to-air and use ambient air to cool the hot compressed air. Water-cooled aftercoolers are known as air-to-water and use water to cool the air. Heat from the compressed air is transferred to the water and water vapor forms as the compressed air starts cooling. This results in better heat transfer with no electricity required.
What is an Intercooler?
An intercooler is a mechanical heat exchanger used in turbocharged engines to cool the compressed air back to the near ambient temperature to increase their volumetric efficiency. However, unlike an aftercooler, it cools the air compressed by the turbocharger/supercharger before it enters the engine, allowing more air to enter. It increases air density, which increased both efficiency of the engine and the maximum power output, for a given maximum intake pressure in both CI and SI engines. Turbocharged SI engines are more likely to experience premature ignition by either knocking or detonation, and intercoolers are mainly used for knock reduction. And when you cool the compressed air with an intercooler, you can add more without any detonation. When we talk about intercoolers in automobiles, we refer to the charge air cooler.
Difference between Aftercooler and Intercooler
Terminology of Aftercooler and Intercooler
– Both the terms aftercooler and intercooler are often used interchangeably and they basically serve the same purpose – to cool engine air before it enters an engine’s induction system. When used in automobiles, both the terms refer to the charge air cooler. It’s the most generic term for aftercoolers and intercoolers. It refers to a mechanical device that sits between the turbocharger/supercharger and the engine. Today, many people refer to intercoolers as aftercoolers, because they are located after the supercharger or turbocharger.
Working of Aftercooler vs. Intercooler
– An aftercooler is a heat exchanger used in turbocharged engines (after the compressor) to cool the compressed air off back to near ambient temperature as soon as it is discharged from the compressor. It uses ambient air to condense out moisture in the compressed air. This condensation process also helps to cool the air. An intercooler is a mechanical device used commonly on turbocharged and supercharged engines for intake air cooling. It cools air that has been compressed by either a turbocharger or a supercharger. It increases air density, which increases both the maximum power output and efficiency of the engine.
Applications
– Aftercoolers work really well in drag racing applications because they only need to work for short periods of time. A Vortech aftercooler is a popular air-to-water aftercooler used mostly in cars and trucks to cool the water via air-passing through the front grill. On the other hand, air-to-air intercoolers are far more practical for milder racing and street applications as they do not lose their ability to cool incoming air with time. Intercoolers of either type work only in conjunction with forced induction engines where there is a substantial difference in temperature between the air that enters the engine and the cooling medium.
Aftercooler vs. Intercooler: Comparison Chart
Summary of Aftercooler vs. Intercooler
In a nutshell, both aftercoolers and intercoolers refer to the mechanical device that sits between the turbocharger/supercharger and the engine and looks like a large radiator. An aftercooler is also called an intercooler or charge air cooler. The main function of the charge air cooler is to cool the air compressed by the turbocharger/supercharger before it enters the engine, eventually reducing it to a lower temperature and allowing more air to enter for increased fuel combustion. Although they both serve the same purpose, there is still some confusion in terminology between an aftercooler and an intercooler.
Sagar Khillar is a prolific content/article/blog writer working as a Senior Content Developer/Writer in a reputed client services firm based in India. He has that urge to research on versatile topics and develop high-quality content to make it the best read. Thanks to his passion for writing, he has over 7 years of professional experience in writing and editing services across a wide variety of print and electronic platforms.
Outside his professional life, Sagar loves to connect with people from different cultures and origin. You can say he is curious by nature. He believes everyone is a learning experience and it brings a certain excitement, kind of a curiosity to keep going. It may feel silly at first, but it loosens you up after a while and makes it easier for you to start conversations with total strangers – that’s what he said.»
aftercooler
Полезное
Смотреть что такое «aftercooler» в других словарях:
aftercooler — /af teuhr kooh leuhr, ahf /, n. a device for cooling compressed air or gases to reduce their volume or temperature. [1900 05; AFTER + COOLER] * * * … Universalium
aftercooler — A device in a diesel engine which removes the relatively warm air which enters the engine … Dictionary of automotive terms
aftercooler — ˈ ̷ ̷ ̷ ̷ˌ ̷ ̷ ̷ ̷ noun Etymology: after (IV) + cooler 1. : an apparatus for cooling the discharge air from air compressors in order to remove its condensed moisture 2. : a device for cooling the fuel mixture heated by compression in a… … Useful english dictionary
Charge air cooler — A charge air cooler (also known as an intercooler) is used to cool engine air after it has passed through a turbocharger, but before it enters the engine. The idea is to return the air to a lower temperature, for the optimum power for the… … Wikipedia
Intercooler — For the Australian rock group, see Intercooler (band). An intercooler (original UK term, sometimes aftercooler in US practice), or charge air cooler, is an air to air or air to liquid heat exchange device used on turbocharged and supercharged… … Wikipedia
Turbocharger — A turbocharger, or turbo, is an air compressor used for forced induction of an internal combustion engine. Like a supercharger, the purpose of a turbocharger is to increase the mass of air entering the engine to create more power. However, a… … Wikipedia
Allison V-1710 — The Allison V 1710 aircraft engine was the only indigenous US developed V 12 liquid cooled engine to see service during WWII. A sturdy and trustworthy design, it unfortunately lacked an advanced and efficient mechanical centrifugal supercharger.… … Wikipedia
Rolls-Royce Griffon — The Rolls Royce Griffon was a 2,239.33 in³ (36,696.00 cc), 6.0 bore x 6.6 stroke 60 degree V 12 aero engine. The usual assumption still prevails that the Griffon was derived from the Rolls Royce R racing engine used in the Schneider Trophy races … Wikipedia
Chrysler IV-2220 — IV 2220 IV 2220, perhaps a display model (note the cutaway prop). The length of the engine is evident, made even longer by the large accessories section on the left … Wikipedia
Supercharger — A supercharger is an air compressor used for forced induction of an internal combustion engine. The greater mass flow rate provides more oxygen to support combustion than would be available in a naturally aspirated engine, which allows more fuel… … Wikipedia
Navistar DT engine — Production 1984 present Configuration Inline 6 Displacement 360 570 cubic inches Cylinder bore … Wikipedia
aftercooler
1 aftercooler
2 aftercooler
3 aftercooler
Тематики
Синонимы
доохладитель
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]
Тематики
охладитель газа за турбиной
—
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]
Тематики
4 aftercooler
5 aftercooler
6 aftercooler
7 aftercooler
8 aftercooler
9 aftercooler
10 aftercooler
11 aftercooler
12 aftercooler
13 aftercooler
14 aftercooler
15 aftercooler
16 aftercooler
17 aftercooler
18 aftercooler
19 aftercooler
20 aftercooler
См. также в других словарях:
aftercooler — /af teuhr kooh leuhr, ahf /, n. a device for cooling compressed air or gases to reduce their volume or temperature. [1900 05; AFTER + COOLER] * * * … Universalium
aftercooler — A device in a diesel engine which removes the relatively warm air which enters the engine … Dictionary of automotive terms
aftercooler — ˈ ̷ ̷ ̷ ̷ˌ ̷ ̷ ̷ ̷ noun Etymology: after (IV) + cooler 1. : an apparatus for cooling the discharge air from air compressors in order to remove its condensed moisture 2. : a device for cooling the fuel mixture heated by compression in a… … Useful english dictionary
Charge air cooler — A charge air cooler (also known as an intercooler) is used to cool engine air after it has passed through a turbocharger, but before it enters the engine. The idea is to return the air to a lower temperature, for the optimum power for the… … Wikipedia
Intercooler — For the Australian rock group, see Intercooler (band). An intercooler (original UK term, sometimes aftercooler in US practice), or charge air cooler, is an air to air or air to liquid heat exchange device used on turbocharged and supercharged… … Wikipedia
Turbocharger — A turbocharger, or turbo, is an air compressor used for forced induction of an internal combustion engine. Like a supercharger, the purpose of a turbocharger is to increase the mass of air entering the engine to create more power. However, a… … Wikipedia
Allison V-1710 — The Allison V 1710 aircraft engine was the only indigenous US developed V 12 liquid cooled engine to see service during WWII. A sturdy and trustworthy design, it unfortunately lacked an advanced and efficient mechanical centrifugal supercharger.… … Wikipedia
Rolls-Royce Griffon — The Rolls Royce Griffon was a 2,239.33 in³ (36,696.00 cc), 6.0 bore x 6.6 stroke 60 degree V 12 aero engine. The usual assumption still prevails that the Griffon was derived from the Rolls Royce R racing engine used in the Schneider Trophy races … Wikipedia
Chrysler IV-2220 — IV 2220 IV 2220, perhaps a display model (note the cutaway prop). The length of the engine is evident, made even longer by the large accessories section on the left … Wikipedia
Supercharger — A supercharger is an air compressor used for forced induction of an internal combustion engine. The greater mass flow rate provides more oxygen to support combustion than would be available in a naturally aspirated engine, which allows more fuel… … Wikipedia
Navistar DT engine — Production 1984 present Configuration Inline 6 Displacement 360 570 cubic inches Cylinder bore … Wikipedia
Интеркулер: выжать максимум из своего мотора!
В погоне за дополнительной мощностью автоконструкторы пришли к созданию турбокомпрессора, который на сегодняшний день стал одним из непременных условий спортивного тюнинга. Турбина гонит воздух во впускной коллектор под давлением, а значит, его больше попадает в камеру сгорания. При соблюдении стехиометрической пропорции достигается максимальная отдача мощности от сгораемого топлива, так что чем больше воздуха зайдет в цилиндр – тем больше топлива можно подать и тем больше будет мощность мотора.
Однако законы физики не позволяют просто так получить прирост мощности. Во время сжатия в турбине воздух нагревается, что в свою очередь вызывает уменьшение его плотности. Чем горячей воздух, тем хуже сгорает топливо и тем выше вероятность детонации отработанных газов. Для охлаждения воздуха, поступающего от турбины в двигатель и используется теплообменник – интеркулер.
Задачи и противоречия конструкции
В отличие от радиатора охлаждения двигателя, интеркулер выплняет несколько иные задачи и работает не с жидкостью, а с воздухом. Основное противоречие заложено в самом принципе работы и пока остается непреодолимым для конструкторов.
Воздух, выходя из турбины, нагревается и от сжатия, и от тепла выпускной системы. Затем он проходит в радиатор интеркулера, и только после того, как радиатор полностью заполнен под нужным давлением, воздух поступает дальше. Эта задержка дополнительно увеличивает время турболага – реакции турбины на нажатие педали газа. И чем больше объем интеркулера, тем дольше будет турболаг. При этом делать интеркулер меньше, чем необходимо для эффективного охлаждения воздуха, нерационально.
Второе противоречие кроется во внутренней конструкции. Трубки, по которым проходит воздух, должны иметь оптимальную форму и площадь сечения, чтобы соблюсти баланс между эффективным охлаждением (а радиатор работает лучше, когда трубки плоские и воздушный поток турбулентный) и минимальными потерями давления (а они меньше, когда трубки круглые в сечении и поток ламинарный). Здесь также высчитывается оптимальное значение между потерями давления и качеством охлаждения.
Пока что создать интеркулер со 100% эффективностью (охлаждение воздуха до температуры окружающей среды при сохранении давления) не удалось никому. Лучшее, что предлагают конструкторы – компромисс между плюсами и минусами конструкции, обеспечивающий комфортное использование устройства, при этом эффективность 70% считается очень хорошим показателем.
Устройство и принцип работы
Конструкция интеркулера практически такая же, как у других радиаторов, используемых в автомобиле (охлаждения двигателя, кондиционера, печки). От турбины сжатый (и горячий) воздух поступает в радиатор интеркулера, где охлаждается встречным воздушным потоком.
Инженеры подсчитали, что охлаждение поступающего в мотор воздуха на 10 ⁰ C дает прирост мощности 3%. Хороший интеркулер понижает температуру на 50-60 ⁰ C, а это уже добавляет до 20% мощности к мотору.
Особенности конструкции определяют эффективность охлаждения: толщина и форма воздушных каналов, количество изгибов (чем больше поворотов делает воздух, тем лучше он охлаждается и тем сильней потери давления), материал и расположение сот для дополнительного охлаждения, расположение входных и выходных патрубков и распределение воздушных потоков в бачках.
Рабочая часть интеркулера (ядро) рассчитана таким образом, чтобы пропускать вдоль трубок максимальный поток встречного воздуха. Сами трубки имеют внутри пластины-турбулизаторы, практически дублирующие по своей структуре сотовые ячейки между трубками. Такая система способствует завихрениям воздушных потоков внутри трубок и максимальной их теплоотдаче. Расположение сот может быть туннельного типа (улучшает прохождение воздуха, но уменьшает качество охлаждения) или со смещением рядов (лучше охлаждение, но больше сопротивление воздушному потоку).
Интеркулер с прямым расположением сот
Интеркулер со смещенными сотами
Форма самих трубок тоже влияет на прохождение воздуха. Закругленные торцы уменьшают сопротивление встречному воздуху и улучшают обдув.
Еще один фактор, играющий важную роль при охлаждении, это распределение воздушных потоков внутри интеркулера. Для более равномерного распределения конструкторы меняют форму бачков, зачастую вставляя внутрь распределительные перегородки. От входа воздух должен равномерно разойтись по всем трубкам, и на выходе он так же равномерно весь собраться в выходной патрубок.
Перегородка внутри бокового бачка (ресивера)
для равномерного распределения воздушного потока
Как правило, размеры интеркулера определяются наличием свободного места, ведь помимо самого радиатора необходимо разместить и толстые патрубки воздуховодов. Чем больше фронтальная площадь, тем лучше охлаждение, а вот толщина ядра большого значения не имеет, поскольку основная масса воздуха охлаждается только в передней части. Предпочтительней тонкие радиаторы, позволяющие разместить в подкапотном пространстве и интеркулер, и штатный охладитель двигателя.
Сбалансированные технические характеристики и определяют стоимость интеркулера. Точно выверенная конструкция, надежность и эффективность работы требуют и более качественных материалов, и более сложных технологий изготовления. А значит, и цена будет выше.
Материалы
Абсолютное большинство интеркулеров делаются из алюминия (и трубки, и соты) с пластиковыми или алюминиевыми бачками и патрубками. Это оптимальный вариант между весом и теплоотдачей устройства. В некоторых случаях можно встретить интеркулеры из меди, но это скорей исключение из правил. Медные радиаторы использовались в первых турбированных автомобилях, и на сегодняшний момент их почти полностью заменили алюминиевые модели.
Недостатком всех алюминиевых радиаторов является сложный ремонт (нельзя запаять, только заварить), который дополнительно осложняется очень тонкими стенками трубок. В результате поломки интеркулера практически не ремонтируются.
Расположение
В большинстве случаев интеркулер располагается фронтально, перед радиаторной решеткой. Он устанавливается перед радиатором охлаждения и кондиционера, принимая на себя основной воздушный поток. Либо же интеркулер ставится под радиатором, и в этом случае система охлаждения работает более эффективно.
Фронтальное размещение интеркулера
В некоторых случаях интеркулер устанавливается над двигателем, и для обдува в капоте автомобиля предусмотрен специальный воздухозаборник.
Интеркулер на двигателе
Еще один вариант размещения – в боковой части подкапотного пространства за крылом, в котором также должен быть воздухозаборник для эффективного охлаждения радиатора.
Двигатель с двумя интеркулерами,
расположенными по бокам
От того, где устанавливают интеркулер и сколько места для него предусмотрено, зависит его площадь и форма. Как правило, конструкторы стараются сделать интеркулер максимально большим: чем больше его площадь, тем больше воздуха он может охладить, а значит, тем дольше автомобиль может пробыть на пике мощности.
Основные причины поломок
Интеркулер сам по себе ломается редко, это достаточно надежная конструкция. Основными врагами становятся внешние повреждения. Учитывая, что он располагается впереди, он часто повреждается камушками с дороги, а также при ДТП или наездах на глубокие выбоины. Алюминиевая конструкция сложно ремонтируется, а тонкие трубки лопаются даже от несильных ударов. Так что самая частая причина замены интеркулера – внешние повреждения.
Для защиты применяют те же методы, что и для радиатора: устанавливается специальная сетка за радиаторной решеткой, которая принимает на себя удары твердых предметов, а иногда и предохраняет от пыли, тополиного пуха и насекомых (сетку почистить или заменить намного легче!)
Вторая его проблема – засор сотовой структуры пылью, листьями и прочим мусором. Соты забиваются и воздух не проходит сквозь них. Здесь можно обойтись только снятием и очисткой, после чего пользоваться дальше.
Во внутреннюю часть радиатора тоже попадает пыль: даже наличие воздушного фильтра не спасает от проникновения грязи во впускной коллектор (часто фильтр повреждается из-за слишком сильного напора воздуха или влаги). Так что при очистке делается одновременно и промывка радиатора, при которой удаляются загрязнения.
При неисправной турбине в радиатор попадает моторное масло (которое используется для охлаждения турбокомпрессора). Из интеркулера масло попадает во впускной коллектор двигателя, а затем и в камеру сгорания, где закоксовывает поршни и свечи зажигания. При первых признаках масла в интеркулере систему нужно проверять и устранять неполадки.
Ну и естественный износ, хоть и медленно, но берет свое. Из-за вибрации, перепадов температур и давления могут лопнуть патрубки или сам радиатор.
При любых проблемах с интеркулером двигатель недополучает кислород для полноценной работы. Следовательно, будет падать его мощность и расти потребление топлива.
Интересные решения
Интеркулер не обязательно должен быть один. На некоторых автомобилях устанавливаются два интеркулера, что целесообразно для V-образных двигателей.
Для улучшения обдува автолюбители совершенствуют конструкцию воздухозаборников. Например, дополнительно изолируют их, чтобы воздушный поток не огибал радиатор (по пути наименьшего сопротивления), а был направлен именно через него.
В некоторых автомобилях (например, в Subaru Imreza WRX STI) для улучшения охлаждения перед интеркулером устанавливается распылитель, поливающий радиатор водой. Мокрая поверхность остывает намного быстрей!
Жидкостный интеркулер
Сравнительно редко на автомобили устанавливаются интеркулеры с водяным (жидкостным) охлаждением, в которых наддувочный воздух отдает тепло не встречному потоку воздуха, а воде, циркулирующей между трубками. Такая система имеет свои плюсы: при очень компактных размерах эффективность водяного интеркулера в разы выше, поскольку вода имеет большую теплопроводность. Водяной интеркулер устанавливается иногда при тюнинге, когда нет другой возможности охлаждать воздух от турбины.
Недостатком является необходимость охлаждать воду (теплоностиель), так что требуется двухконтурная система охлаждения. Чем сложней система – тем ниже ее надежность, особенно это касается тюнинговых доработок, не предусмотренных автопроизводителем. При этом для системы используется общий расширительный бачок, но отдельные насосы (помпы), каждая из которых включается по мере необходимости. Может использоваться общий или отдельные радиаторы охлаждения.
Двухконтурная система охлаждения, контур охлаждения двигателя.
1. Расширительный бачок. 2. Обратный клапан.
3. Радиатор печки. 4, 5. Термостаты.
6. Водяной насос. 7. Масляный радиатор.
8. Радиатор системы охлаждения двигателя.
Двухконтурная система охлаждения, контур охлаждения наддувочного воздуха.
1. Расширительный бачок. 2. Насос охлаждающей жидкости.
3. Интеркулер. 4. Турбина.
5. Радиатор системы охлаждения интеркулера.
6. Дроссель. 7. Обратный клапан.
В целом, водяной интеркулер устанавливается редко: доработка системы охлаждения требует точных расчетов.
Помимо улучшения динамических характеристик двигателя и экономии топлива, интеркулер еще и продлевает срок службы турбины, защищая от перегрева.
О том, как правильно выбрать интеркулер, читайте наш «Гид покупателя».