อากาศเครื่องยนต์-ถึง-เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอากาศ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากอากาศ-ถึง-มีรูปร่างเหมือนหม้อน้ำหล่อเย็น และโดยปกติจะติดตั้งอยู่บนแชสซีด้านหน้าหม้อน้ำ (ดูรูปที่ 12–28) เมื่อยานพาหนะเดินทางอยู่บนถนน อากาศโดยรอบจะถูกบังคับให้ไหลผ่านครีบและท่อ ดังนั้น ram air จึงทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการทำความเย็น เมื่อยานพาหนะเดินทางด้วยความเร็วสูง อากาศที่ไหลผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะอยู่ที่ระดับสูงสุด และประสิทธิภาพการทำความเย็นจะไปถึงจุดสูงสุด เมื่ออากาศไหลผ่านเครื่องทำความเย็นถึงระดับต่ำสุด (แม้ว่าพัดลมเครื่องยนต์อาจช่วยได้) ประสิทธิภาพก็จะต่ำที่สุด ดังนั้น การระบายความร้อนด้วยอากาศ-}สู่-อากาศอาจไม่เหมาะสมกับสภาพการทำงานของเครื่องจักรในการก่อสร้าง ภายใต้สภาวะที่ดีที่สุด ประสิทธิภาพของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน-อากาศถึง-อากาศจะสูงกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน-ที่ระบายความร้อนด้วยของเหลวใดๆ สภาวะที่ดีที่สุดหมายความว่าอากาศที่ไหลผ่านแกนกลางจะถูกขยายให้สูงสุด ดังนั้นยานพาหนะจึงต้องเดินทางด้วยความเร็วเต็มพิกัด รูปที่ 12–29 แสดงตำแหน่งทั่วไปของเทอร์โบอินเตอร์คูลเลอร์ในห้องเครื่องยนต์และการจัดวางท่อ

รูปที่ 12–28 มุมมองด้านหน้าของอินเตอร์คูลเลอร์ทั่วไป

รูปที่ 12–29 แผนผังของการเชื่อมต่อท่ออินเตอร์คูลเลอร์ (แสดงการเชื่อมต่อระหว่างใบพัดเทอร์โบชาร์จเจอร์กับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ด้านหน้า-)

การทดสอบอินเตอร์คูลเลอร์จากอากาศ-ถึง-

เมื่อเครื่องยนต์ทำงานที่ความเร็วและโหลดใกล้พิกัด อุณหภูมิอากาศที่เข้าสู่อินเตอร์คูลเลอร์จะอยู่ที่ประมาณ 300 องศา F (150 องศา ) หากใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากอากาศ-ถึง- อุณหภูมิทางออกของอากาศที่เพิ่มขึ้นควรอยู่ที่ประมาณ 110 องศา F (44 องศา ) เมื่ออุณหภูมิโดยรอบอยู่ที่ 75 องศา F (24 องศา ) แต่ค่าเฉพาะอาจแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) การออกแบบอินเตอร์คูลเลอร์ช่วยให้อากาศรั่วไหลได้เล็กน้อยโดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพการทำงาน เมื่อทำการทดสอบอัตราการรั่วไหล ทางเข้าและทางออกของอินเตอร์คูลเลอร์ควรถูกปิดกั้นและเพิ่มแรงดันตามค่าทดสอบที่แนะนำโดย OEM ตัวอย่างของค่าทดสอบที่แนะนำของ OEM- มีดังนี้:

หากแรงดันตกเกินข้อกำหนด ควรลดความดันลงเหลือ 5 psi และคงไว้ จากนั้นจึงควรใช้น้ำสบู่เพื่อค้นหาจุดรั่ว

การทดสอบไดนาโมมิเตอร์และอินเตอร์คูลเลอร์

เมื่อทดสอบรถบรรทุกที่ติดตั้งอินเตอร์คูลเลอร์อากาศ-ถึง-บนแชสซีไดนาโมมิเตอร์ สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือการขาดการไหลเวียนของอากาศในห้องเครื่องสามารถลดประสิทธิภาพการทำความเย็นลงได้อย่างมาก พัดลมเสริมของไดนาโมมิเตอร์มีผลที่จำกัดเมื่อเทียบกับเอฟเฟกต์อากาศแบบ ram ซึ่งทำให้อินเตอร์คูลเลอร์อากาศ-}ถึง-ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากอินเตอร์คูลเลอร์มีประสิทธิภาพต่ำกว่าภายใต้สภาวะการทดสอบไดนาโมมิเตอร์ การอ่านค่าแรงม้าเบรกสูงสุด (BHP) ที่วัดได้จะลดลง และไนโตรเจนออกไซด์ไอเสีย (NOx) จะเพิ่มขึ้น ในระหว่างรอบการทดสอบไดนาโมมิเตอร์ ควรทดสอบ BHP สูงสุดทันทีหลังจากที่สารหล่อเย็นถึงอุณหภูมิการทำงาน ตามด้วยการทดสอบอื่นๆ

อาฟเตอร์คูลเลอร์และอินเตอร์คูลเลอร์

คำว่าอาฟเตอร์คูลเลอร์และอินเตอร์คูลเลอร์มักจะหมายถึงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ใช้น้ำหล่อเย็นเครื่องยนต์เป็นตัวกลางในการทำความเย็น เป็นคำพ้องความหมาย และคำเฉพาะที่ใช้สะท้อนถึงความต้องการของ OEM เท่านั้น อากาศที่เพิ่มขึ้นจะถูกบังคับผ่านแกนที่มีท่อ และสารหล่อเย็นของระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์จะไหลเวียนและถูกสูบผ่านท่อ เนื่องจากตัวกลางทำความเย็นนั้นมีความร้อน ประสิทธิภาพการทำความเย็นจึงมักจะต่ำกว่าตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอากาศ-ถึง- เครื่องทำความเย็นดังกล่าวยังคงใช้ในสถานการณ์ที่มีการไหลเวียนของอากาศไม่เพียงพอในห้องเครื่อง และไม่สามารถใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากอากาศถึง-ได้ การออกแบบบางแบบยังใช้ลมแบบ Ram Air เป็นตัวเสริมให้กับน้ำหล่อเย็นเครื่องยนต์

การแก้ปัญหาวงจรบูสต์

เมื่อแรงดันเพิ่มในท่อร่วมสูงหรือต่ำเกินไป อาจทำให้เกิดปัญหาสมรรถนะของเครื่องยนต์ได้ สาเหตุทั่วไปของแรงดันเพิ่มในท่อร่วมต่ำกว่าค่าที่ระบุ ได้แก่:

• ระบบอากาศอุดตันต้นน้ำหรือปลายน้ำของใบพัดเทอร์โบชาร์จเจอร์

• อากาศรั่วที่ปลายน้ำของใบพัดเทอร์โบชาร์จเจอร์

• การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงไม่เพียงพอ

• เทอร์โบชาร์จเจอร์ไม่ตรงกัน

สาเหตุทั่วไปของแรงดันเพิ่มในท่อร่วมสูงกว่าค่าที่ระบุ ได้แก่:

• เทอร์โบชาร์จเจอร์ไม่ตรงกัน

• วงแหวนเรขาคณิตแปรผัน VG เทอร์โบติดอยู่

• อุณหภูมิอากาศเข้าสูงเกินไป

• การเปรอะเปื้อนตัวเรือนเทอร์โบหรือหัวฉีด ช่องไอเสีย และใบพัดกังหัน

• การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงมากเกินไปเนื่องจากปัญหาการสอบเทียบ ECM การรั่วไหลของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง การรั่วไหลของระบบไอดี และเซ็นเซอร์ทำงานผิดปกติ

• จังหวะการฉีดเชื้อเพลิงขั้นสูง

คำเตือน:

เมื่อทดสอบการรั่วไหลด้านบูสต์ อย่าปรับความดันอากาศเกิน 30 psi (200 kPa) เนื่องจากอาจทำให้เกิดการบาดเจ็บและความเสียหายต่อส่วนประกอบที่มีแรงดัน