많은 자동차 팬에게 앞범퍼의 인터쿨러는 압력 릴리프 밸브의 소리처럼 탐나는 개조 부품이자 성능의 필수 상징입니다. 그런데 겉보기에는 똑같아 보이는 다양한 인터쿨러 뒤에 숨은 지식은 무엇일까? 업그레이드하거나 설치하려는 경우 어떤 점에 주의해야 합니까? 위의 질문은 이 단원에서 하나씩 답변됩니다.
인터쿨러의 설치 목적은 주로 흡입 공기 온도를 낮추는 것입니다. 독자들은 다음과 같이 질문할 수 있습니다. 흡입 공기 온도를 낮추어야 하는 이유는 무엇입니까? 이는 터보차징의 원리를 설명합니다. 터보차저의 작동 원리는 단순히 엔진의 배기 가스를 사용하여 배기 블레이드에 충격을 가한 다음 반대쪽의 흡기 블레이드를 구동하여 공기를 강제로 압축하여 연소실로 보내는 것입니다. 배기 가스의 온도는 일반적으로 8 또는 9 Baidu만큼 높기 때문에 터빈 본체도 극도로 높은 온도에 놓이게 되어 흡입 터빈 끝을 통과하는 공기 흐름의 온도가 증가하고 압축 공기도 열을 발생시킵니다(압축 공기 분자 사이의 거리가 작아지기 때문에 이 고온 가스가 냉각되지 않고 실린더에 들어가면 쉽게 엔진 연소 온도가 너무 높아져 휘발유가 미리 과열될 수 있습니다). - 연소되어 노킹을 유발하여 엔진 온도가 더욱 상승합니다. 압축 공기의 양도 열팽창으로 인해 산소 함량을 크게 감소시켜 과급 효율을 감소시키고 자연스럽게 원하는 출력을 생성할 수 없게 됩니다. 고온 역시 엔진의 숨겨진 킬러입니다. 작동 온도를 낮추려고 하지 않으면 뜨거운 환경에 직면하거나 장시간 운전하면 엔진 고장의 가능성이 높아지기 쉽기 때문에 꼭 필요합니다. 인터쿨러를 설치하기 위해 흡입 공기 온도를 낮추기 위해. 인터쿨러의 기능을 알아본 후, 그 구조와 방열 원리에 대해 논의해 보겠습니다.
인터쿨러는 크게 두 부분으로 구성됩니다. 첫 번째 부분은 튜브(Tube)라고 합니다. 그 기능은 압축 공기가 흐르도록 수용하는 채널을 제공하는 것입니다. 따라서 Tube는 압축공기가 압력을 새지 않도록 밀폐된 공간이어야 합니다. 튜브의 모양도 정사각형과 타원형으로 나뉩니다. 차이점은 바람 저항과 냉각 효율 간의 균형에 있습니다. 두 번째 부분은 Fin이라고 불리며 일반적으로 Fin이라고도 알려져 있습니다. 일반적으로 Tube의 상하층 사이에 위치하며 Tube에 단단히 접착됩니다. 그 기능은 열을 발산하는 것입니다. 왜냐하면 압축된 뜨거운 공기가 튜브를 통해 흐를 때 열을 발산하기 때문입니다. 튜브의 외벽을 통해 핀으로 전달됩니다. 이때 외부온도가 낮은 공기가 핀을 통해 유입되면 열을 빼앗아 흡기온도를 냉각시키는 목적을 달성할 수 있다. 위의 두 부분이 연속적으로 겹쳐진 후 10~20층까지의 구조를 코어(Core)라고 하며, 이 부분이 소위 인터쿨러의 본체이다. 또한, 터빈에서 압축된 가스가 Core로 들어가기 전 완충 및 압력 축적을 위한 공간을 확보하고, Core에서 나온 후 공기의 유량을 증가시키기 위해 일반적으로 Tank라고 불리는 부품이 Core의 양쪽에 설치됩니다. . 깔때기 모양이며 그 위에 원형 입구와 출구가 있어 실리콘 튜브의 연결이 용이하며 인터쿨러는 위의 네 부분으로 구성됩니다. 인터쿨러의 방열 원리는 방금 말씀드린 바와 같습니다. 수많은 수평 튜브를 이용해 압축 공기를 나눈 후, 차량 전면 외부에서 직접 유입되는 찬 공기가 튜브에 연결된 방열 핀을 통과해 압축 공기를 냉각시키는 방식이다. 목적은 흡입 공기 온도를 외부 온도에 더 가깝게 만드는 것입니다. 따라서 인터쿨러의 방열 효율을 높이려면 면적과 두께를 늘리고 튜브의 수, 길이, 냉각 핀 등을 늘리면 됩니다. 그런데 그게 그렇게 쉽나요? 실제로는 그렇지 않습니다. 인터쿨러가 길고 클수록 흡기압력 손실 문제가 발생하기 쉬우며, 이 점 역시 본 장에서 논의하는 주요 쟁점 중 하나입니다. 압력손실은 왜 발생하는가?
성능을 중시하는 인터쿨러는 방열 성능이 좋은 것 외에도 압력 손실을 줄이는 것도 고려해야 한다. 그러나 압력 손실을 억제하는 것과 냉각 효율을 높이는 것은 기술적인 측면에서 완전히 반대입니다. 예를 들어, 동일한 부피와 크기의 인터쿨러는 반드시 방열에만 기반하여 인터쿨러를 설계한다면 내부 튜브를 더 얇게 만들고 핀 수를 늘려 공기 저항을 증가시켜야 합니다. 그러나 압력 수준을 유지하도록 설계된 경우에는 튜브와 튜브가 더 두꺼워야 합니다. 핀을 줄이면 열교환 효율이 떨어지게 되므로 인터쿨러의 개조는 결코 우리가 상상했던 것만큼 간단하지 않습니다. 따라서 냉각 효율성과 압력 유지 방법의 균형을 맞추기 위해 대부분의 사람들은 튜브와 핀부터 시작합니다.
다음은 핀 부분입니다. 일반적인 인터쿨러의 핀은 일반적으로 구멍이 없는 직선 형태입니다. 핀의 길이는 인터쿨러 폭만큼 길다. 하지만 핀은 중앙 전체에 자리잡고 있기 때문에 인터쿨러에서는 방열 기능에 있어서 핵심적인 역할을 합니다. 따라서 찬 공기에 노출되는 면적이 증가할수록 열교환력은 향상될 수 있다. 따라서 인터쿨러 핀은 다양한 형태로 디자인되는 경우가 많으며, 웨이브 형태나 흔히 루버 디자인으로 알려진 핀이 가장 인기가 높습니다. 그러나 방열 효율 측면에서는 방열 핀을 겹쳐 놓은 것이 가장 좋지만 생성되는 바람 저항의 양도 가장 뚜렷하므로 일본 D1 경주용 자동차에서 더 흔합니다. 이러한 경주용 자동차는 빠르지 않지만 고속으로 작동하는 엔진을 보호하려면 좋은 냉각 효과가 필요합니다. 인터쿨러 개조를 수행합니다. [2]
터빈 용량에 따라 다름
인터쿨러 개조에 관한 다양한 이론을 이야기한 후, 실제 개조 시 주의해야 할 사항은 무엇입니까? 일반적으로 개조용 인터쿨러는 대부분 순정 교체형과 파이프라인 구성에 상당한 변경이 필요한 대용량 키트로 구분됩니다. 직접 교환형 사양은 순정 공장 사양과 유사합니다. 유일한 차이점은 내부 튜브와 핀 디자인이 다르고 두께가 약간 더 넓다는 것입니다. 이 키트는 원래 공장에서 개조되지 않은 차량이나 개조가 광범위하지 않은 차량에 적합합니다. 본래의 엔진을 대체할 수 있는 잠재력이 발휘됩니다. 대용량 인터쿨러의 경우 바람이 불어오는 쪽 면적을 늘려 방열 성능을 높이는 동시에 두께도 늘려 일정한 온도를 유지할 예정이다. 하오양이 생산하는 인터쿨러를 예로 들면 일반형은 5.5~7.5cm 정도(1.6~2.0리터 차량에 적합), 강화형은 8~105cm(2.5리터 이상 차량) 정도이다. , 그리고 공기 흐름에 대한 저항을 최소화하기 위해 대형 깔때기 모양의 공기 저장 탱크가 사용됩니다. 물론 중대형 터빈을 장착할 때는 강화된 인터쿨러의 사용이 더 적합합니다. 예를 들어 아래 엔진에는 권장되지 않습니다. 6번 터빈은 지연이 더 심각하고 저속 부스트 응답에 도움이 되지 않기 때문에 NA에서 터보로 개조된 차량에서는 원래의 냉각 효율이 떨어지기 때문에 인터쿨러를 더 크게 하는 것이 좋습니다. 게다가 낮은 부스트 설정에서도 인터쿨러는 빼놓을 수 없다. 결국 공기 흡입구가 상대적으로 낮아 엔진의 내구성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 출력을 안정시키는 데도 도움이 된다.
반면, 인터쿨러는 방열을 위해 공기를 사용하는 것 외에 수냉식도 사용합니다. Toyota Mingji 3S-GTE가 그 예입니다. 가장 큰 장점은 쿨러 본체가 스로틀 바로 앞에 위치하므로 흡입 파이프라인이 매우 짧다는 것입니다. 물 자체의 온도가 매우 일정하게 유지되는 것과 더불어 높은 응답성의 특성은 특히 교통 체증과 같이 차량 전면에 바람의 영향이 없는 경우 흡입 공기 온도의 안정성에도 큰 도움이 됩니다. 하지만 별도의 전용 워터펌프와 워터탱크 라디에이터가 필요하고, 직접 공랭식에 비해 온도 감소 효과가 크지 않기 때문에 여전히 공랭식 인터쿨러가 주류를 이루고 있다. [2]
선형화 우선순위
인터쿨러의 설치 위치는 일반적으로 전면 장착형과 상단 장착형의 두 가지 유형으로 구분됩니다. 방열 측면에서는 앞범퍼에 위치한 전면 장착형이 물론 더 좋지만 반응성 측면에서는 상부형이다. 전면에 장착된 인터쿨러가 더 저렴해졌는데, 이는 짧은 파이프라인으로 인한 슈퍼차저의 직접적인 효과입니다. 예를 들어, 임프레자 WRCar는 전면 인터쿨러의 파이프라인을 단축하기 위해 스로틀을 역방향으로 돌려 너무 긴 파이프라인으로 인한 압력 손실을 줄인다. , 흡기 파이프의 전체적인 매칭도 인터쿨러 개조 시 반드시 주의해야 할 핵심 포인트라고 상상하기 어렵지 않습니다. 따라서 인터쿨러를 업그레이드하거나 설치할 때에는 인터쿨러의 크기에 주의하는 것과 더불어 배관 길이를 최대한 줄이고 파이프라인을 곧게 펴서 굴곡이나 용접점 등을 줄여야 하는데, 이는 모두의 방법이다. 공기 흐름 속도를 높이십시오. 솔더 조인트와 모서리가 너무 많으면 공기 흐름의 부드러움이 확실히 떨어지고 압력 손실이 발생하기 때문입니다.
둘째, 앞에서 설명한 인터쿨러의 원리와 마찬가지로 인터쿨러의 튜브가 너무 얇으면 저항이 쉽게 증가하고 반응에 영향을 미치며 튜브 벽의 온도가 높아집니다. 마찬가지로 흡입관의 직경을 살짝 두껍게 하는 것도 좋은 방법이다. 파이프 직경의 일치는 주로 터빈 출구 및 스로틀의 직경에 따라 달라집니다. 인터쿨러 전후의 흡입 및 배출 파이프 직경은 흡입구 전보다 배출구 후가 약 10% 더 두꺼워야 한다는 점은 언급할 가치가 있습니다. 그 이유는 출구 파이프 직경이 클수록 코어의 냉각 공기가 빠져나갈 수 있기 때문입니다. 더 빠른 속도로 인터쿨러를 통과하면 유속을 높이는 데 긍정적으로 도움이 될 수 있습니다. 인터쿨러의 재질 부분은 일반적으로 알루미늄 합금으로 만들어집니다. 질감을 더하고 외관을 향상시킬 뿐만 아니라 알루미늄의 높은 열전도율로 인해 방열 효과도 높아집니다. 게다가 가볍다는 장점도 있어서 알루미늄 합금도 선택됩니다. 주된 이유 중 하나입니다. 금속관 사이의 고무 연결관은 가급적 3~5겹으로 피복된 실리콘 고무 제품을 사용하는 것이 좋습니다. 이러한 종류의 실리콘 파이프는 연성이 뛰어나고 고온 및 고압에 견딜 수 있으며 굳지 않으므로 진공관만큼 작게 사용할 수 있으며 중형 수도관 및 대형 공기 흡입관은 매우 좋은 원래 대체품입니다. . 이는 고열 터빈 엔진에 사용하기에 매우 적합합니다. 와이드형 클램핑 스테인레스 스틸 번들 링의 고정과 결합하여 파이프 파열이나 공기 누출을 방지할 수 있습니다. 문제가 발생하는데, 원래의 검은 색과 달라서 차량의 전투분위기를 개선하는데 큰 도움이 되어 차주가 안심하고 차량을 운전할 수 있게 됩니다. [2]
설정 선택
나는 터빈을 업그레이드할 때 많은 Impreza 소유자가 원래 공장 상부 장착형 확대 인터쿨러 디자인을 사용하는 것이 더 나은지, 아니면 전면 장착형 인터쿨러로 직접 전환하는 것이 더 나은지 궁금해한다고 생각합니다. 이 문제를 해결하려면 업그레이드된 터빈의 수에 따라 결정되어야 합니다. 수평 대향 엔진의 배기 헤드 부분이 직선 엔진보다 길기 때문에 저속 부스트 응답도 느려집니다. 따라서 원 제조사에서는 터보랙 문제를 줄이기 위해 상부에 인터쿨러를 설계하게 됩니다. 업그레이드한다면 터빈 개수가 6번을 넘지 않고 배기량이 2.2리터 미만일 때, 저자는 전면 장착형 인터쿨러로의 전환을 권장하지 않는다. 확장된 파이프라인과 확대된 인터쿨러로 인해 래그 문제가 더욱 심각해질 것이기 때문이다. . 다만, 위의 조건을 만족한다면 전면 장착형 인터쿨러로의 전환을 고려해 볼 수 있습니다. 한편으로는 상단 장착형 인터쿨러의 냉각 효율이 더 이상 충분하지 않으며 다른 한편으로는 큰 터빈 공기 공급량과 유량이 큽니다. 속도가 더 빠르고 연장된 파이프라인에 미치는 영향을 최소화할 수 있어 전면 장착형 인터쿨러를 사용하는 것이 더 적합합니다.
