Az Intercooler technológia és az igény szerinti töltőlevegő-hűtés a modern motorokban
Az Autótechnika korábbi számában, részletező cikkben került terítékre a turbótöltő levegő visszahűtés, az intercooler technika. Most visszatérünk rá, mert a Valeótól egy szívóblokkba helyezett levegő/víz visszahűtőt kaptunk tanulmányozásra, melyet a VW Golf VII-es 2.0 TDI motorjába építenek, de ezt a hűtőt kapja az 1,6 literes TDI (motorkód CLHA) és a teljes kétliteres TDI motorcsalád is (motorkód CRBC, CRLB, CUPA).
Az intercooler lényegében egy töltőlevegő-hűtő szerkezet azokban a járművekben, melyek turbófeltöltős rendszerűek. Feladata a töltőlevegő hűtése. Erre azért van szükség, mert adott térfogatnyi levegőben alacsonyabb hőmérsékleten sokkal több oxigén molekula található, ezért a hidegebb levegő jobban tudja táplálni az égést. Több oxigénhez több üzemanyagot adhatunk, így az autónk teljesítménye nagyobb lesz. A motorba az intercooler segítségével hideg levegő kerül, hiszen a motor és turbó között hűtő módjára továbbítja a levegőt.
Az "Igény szerinti" működés elve
A mai autótechnikában gyakran találkozunk egyes szerkezetek „igény szerinti” működésével, működtetésével. A német szakirodalom erre a bedarfsgerechte (esetünkben bedarfsgerechte Ladeluftkühlung) kifejezést használja, az angol az „on-demand”-ot. A mögöttes tartalom arra utal, hogy egy szerkezet csak akkor, és csak oly mértékben működik, ami az üzemvitelhez szükséges és elégséges. Ezzel érjük el a ma kívánatos célt: a szén-dioxid csökkentését, a motor tüzelőanyag-fogyasztásának mérséklését.
A gyártók e cél érdekében valamennyi motorszerkezetet felülvizsgálnak, a motorfejlesztők a legapróbb változtatásokat is megteszik. A turbótöltött motoroknál eredményt hozó megoldás a levegő-visszahűtés intenzitásának növelése, igény szerinti alakítása, az áramlási ellenállás csökkentése. Ennek konstrukciós megoldása a szívócsőbe integrált víz/levegő intercooler, melynek az indirekt, szívórendszerbe integrált töltőlevegő-visszahűtő megnevezést adtuk. A VW-terminológiában ennek az egységnek a neve SiLLK, Saugrohr integrierte Ladeluftkühler, azaz szívócsőbe integrált töltőlevegő-hűtő. Az angol hosszabban nevezi: Water Charged Air Cooled (WCAC) Air Intake Module (AIM).
A 2 literes TDI-motor két fényképén a szívórendszerbe integrált SiLLK könnyen felismerhető.
A SiLLK-konstrukció előnyei
- Rövidebb a töltőlevegő útja, ezzel
- Kisebbek az áramlási veszteségek,
- Elkerülhető a hűtőtömb lejegesedése és a hűtőben a kondenzáció,
- Pontos levegőhőmérséklet beállítása és
- Lehetséges a visszavezetett kipufogógáz hőmérséklettől független töltőlevegő hőmérséklet beállítás.
A SiLLK felépítése és működése
A hűtőt annak peremén keresztül csavarkötéssel rögzítjük a motor hengerfejéhez. Mindkettő anyaga alumíniumötvözet. A hűtőben lévő víz- és gázcsatornákat fényképeink mutatják. A lemezes hőcserélő levegőjárata hullámosított lemezek sorozatából áll. A levegőcsatornákban található rendkívül vékony távtartó, hővezető lemezek kihajtogatottak. A levegőcsatorna lemezeit a hűtővízjáratokat tartalmazó elválasztó lemezek fogják közre.
A víz a motoroldali csonkon lép be, és „vízszekrény” osztja el a duplafalú lemezek között. A vízjáratokban a hűtővíz áramlása a levegőáramra merőleges, a lemezek között négyszeres hosszon kering.
A hűtőtömb technológiai remekmű, a SiLLK külön intercooler hűtőkörhöz csatlakozik. A töltőlevegő-hűtés önálló körének neve kishőmérsékletű hűtőkör. A visszahűtő tömb a motor elejére kerül. A hűtőközeget elektromos szivattyú keringeti. A szivattyú fordulatszámával állítják be a hűtés mértékét. Itt jelentkezik az „igény szerinti” hűtés.
A töltőlevegő belépésénél és a kilépésénél van hőmérő. A hűtőegység belépéséhez csavarkötéssel kapcsolódó első csonk a levegőhőmérőt és a turbónyomás-jeladóhoz menő kivezetést tartalmazza, a második csonk a motoros állítású EGR fojtószelepet foglalja magába.
EGR és emissziós technológiák
A hűtőegység kialakításában a hengerfejhez csatlakozó perem alakja lehet különböző. Ezt az ún. nagynyomású kipufogógáz-visszavezetés (HP-EGR) alkalmazása határozza meg. Ha van ilyen EGR, akkor a gáz a hengerfej túloldaláról, a hengerfejben kialakított csatornán jut át. A peremre fogatják fel a hengerfejbe benyúló, vízhűtésű EGR-szelepet. A visszavezetett kipufogógáz a hengerfej belső csatornáján keresztül jut az egyes hengerek szívócsatornájába. A bemutatott hűtőegység HP-EGR-t nem tartalmaz, így azt az EU5 követelményeknek megfelelő motorba építik be.
Gyors szélvédőcsere Golf Cabrio
További változatok léteznek, attól függően, hogy a nagynyomású visszavezetett gázt hűtjük-e, vagy sem. Ezek szerkezeteinek elhelyezése határozza meg a hűtőegység kialakítási környezetét. Az alábbi táblázat a TDI motorok emissziótechnikai megoldásainak néhány jellemzőjét foglalja össze:
| Jellemző | Bemutatott EU5-ös motor (SiLLK) | EU6 „nehéz” TDI motor |
|---|---|---|
| HP-EGR | Nem tartalmazza | Lehet |
| LP-EGR | Nem | Igen |
| Hűtött EGR-szelep | Igen | Igen |
| SCR (AdBlue) utókezelés | Nem | Igen (szükséges) |
| NSC (tároló-katalizátoros NOx utókezelés) | Igen | Nem |
| EGR-hűtés | Nem (a bemutatott egységben) | Igen |
| PSG (izzógyertya égéstéri gáznyomás méréssel) | Nem | Igen |
Definíciók:
- HP-EGR: (hagyományos) nagynyomású kipufogógáz-visszavezetés
- LP-EGR: kisnyomású, DPF utáni szakaszból lecsatlakoztatott kipufogógáz-visszavezetés
- Hűtött EGR-szelep: vízhűtésű szelep
- SCR AdBlue: a nitrogén-oxidok redukciója AdBlue segédanyagú SCR-katalizátorral történik
- NSC: tároló-katalizátoros nitrogén-oxid utókezelés
- EGR-hűtés: a visszavezetett kipufogógáz hűtése vizes hőcserélőben
- PSG: izzógyertya égéstéri gáznyomás méréssel
Az EU4, EU5 motorok olyan országok piacára kerülnek, illetve kerültek, ahol ezek az előírások vannak (voltak) érvényben. Az EU6 „nehéz” azt a TDI motorkivitelt jelenti, mely olyan gépjárműbe kerül beépítésre, melynek az NEDC-ciklusban, a tömege miatti motorterhelés már megkívánja - a technika jelen állása szerint - az SCR (AdBlue) utókezelést.
Turbocharger and Intercooler working on Diesel Engine
Innováció és környezetvédelem
A VW és a Valeo 2013-ban az Egyesült Államokban a nagy presztízsnek örvendő PACE innovációs díjat is megkapta. Az indoklásban szerepel, hogy a hűtőegység a downsizing-fejlesztésekhez, ezzel a CO2-csökkentéshez járul hozzá. A töltőlevegő igény szerinti hűtésével pedig a nitrogén-oxid-kibocsátás tovább mérsékelhető.
Intercooler meghibásodások és karbantartás
Jó, ha tisztában vagyunk az intercooler hiba jeleivel, mikor kell az intercooler hűtőt javítani! Az intercooler meghibásodását hamar felismerhetjük, hibáját mutathatja a csökkenő teljesítmény. Ha észleljük a problémát, azonnal tudunk cselekedni.
Minden a VW Golf 1.4 16V vezérműszíj cseréjéről
Intercooler hiba jelei:
- Olajszennyezés: A turbóból jön a levegő az intercoolerbe, ezért, ha a turbóban például szivárog az olaj, az intercoolerbe is juthat belőle. Ilyenkor szintén csökkent a teljesítménye az intercoolernek és végső soron a motornak is.
- Intercooler szivárgás: Szivárgást eredményezhet, ha az intercooler nem jól van beszerelve vagy megsérül. Főleg az intercooler gumitömlői és az azokat helyükön tartó bilincsek környékén jellemző a szivárgás. A gumi is kopik az idő múlásával és a bilincsek is veszítenek erejükből, így a tömlők kiengedhetik a levegőt. Ilyenkor az intercooler hiba jeleként csökkent teljesítmény, levegő sziszegés szokott előfordulni.
- Intercooler sérülése: Mivel a jármű elején található alkatrész, nem kizárt, hogy megsérüljön, valamilyen ütközés során például. A hűtőbordák károsodhatnak, vagy a levegő áthaladását szolgáló csövek is. Az intercooler teljesítménye lecsökken, de az intercooler hűtő akár ki is lyukadhat. A sípoló hang, a teljesítménycsökkenés mindig utalhat lyukas intercoolerre is.
Intercooler hűtő tisztítása és cseréje
Az intercooler tisztítása helyett a szakemberek elsősorban az intercooler cseréjét javasolják. Azért, mert nem biztos, hogy tisztítással minden szennyeződés eltávolítható, gondoljunk csak a lerakódásokra, amit a turbófeltöltő mechanikai hibája okozott! Az intercooler hűtő tisztítását csak akkor javasolják - és itt is az intercooler cső tisztításáról van szó -, amikor olaj gyülemlett fel benne. Maga az intercooler tisztítása bonyolult művelet és speciális folyadékkal javasolt csak elvégezni. A legjobb, ha szakemberre bízzuk az intercooler tisztítását, szükség esetén az intercooler cseréjét! Új intercoolerre is szükség lehet, ami korábban elsősorban gyári intercoolert jelentett, de ma már nagyszerű utángyártott intercoolereket is kapni.
Lyukas intercooler esetében biztosan cserélni kell a hűtőt. Mivel gyári intercooler vagy utángyártott intercooler is elérhető, az árak is széles sávban mozognak. Például egy Mitsubishi L200 intercooler ára nagyjából 50-60 ezer forint között van, ha mondjuk egy Mitsubishi L200 intercooler csőről van szó, az 10-20 ezer forint körül beszerezhető.
A TurboWorks intercoolernek hatékony COOL-TEC + magja van, ami a legmagasabb minőségű polírozott alumíniumból készült. A COOL-TEC + magok finomabb méretű bordákból készülnek, ami garantálja a hűtés jelentős javulását. A készlet tartalmazza az autóban történő összeszereléshez szükséges összes elemet. Anyaga: T-6061 Alumínium.
Kompatibilis járművek (példák)
Az itt leírt intercooler technológiák, illetve utángyártott alkatrészek számos modern turbófeltöltős járművel kompatibilisek:
- Audi: A3 8P 1.8 TSI, 2.0 TFSI; S3 8P; TT 8J 1.8 TSI, 2.0 TFSI; TTS 8J
- Volkswagen: Golf 5 GTI; Golf 6 GTI, R; Scirocco 3 2.0 TSI, R; EOS 2.0 TFSI; Jetta 5 2.0 TFSI, 6 2.0 TSI; Passat B7 1.8 TSI, 2.0 TSI; Passat CC 1.8 TSI, 2.0 TFSI, 2.0 TSI; Beetle 2.0 TSI
- Skoda: Octavia 1Z 1.8 TSI, MK2 RS; Superb 3T 2.0 TSI
- Seat: Leon 1P 1.8 TFSI, 2.0 TFSI, FR, Cupra, Cupra R, Copa Edition (a beszereléshez kis átalakítás szükséges lehet)
Fontos megjegyezni, hogy az intercooler javításával vagy cseréjével javulhat a teljesítmény. Cégünk a 2000-es évek közepe óta foglalkozik utcai és verseny, illetve tuning alkatrészek forgalmazásával. Kínálatunkban nem szereplő termékek beszerzését is vállaljuk a világ bármelyik pontjáról. Termékeink zöme verseny célú felhasználásra készült, így közúti forgalomban nem használható.
tags: #golf #2 #cooler #huto #információ