인터쿨러 선택 방법

많은 자동차 마니아들에게 앞범퍼 내부의 인터쿨러는 압력 릴리프 밸브의 소리처럼 탐나는 개조 부품이자 빼놓을 수 없는 성능의 상징이다. 그러나 겉보기에 동일해 보이는 다양한 인터쿨러에는 어떤 지식이 있습니까? 업그레이드나 설치 시 주의할 점은 무엇인가요? 위의 질문은 이 단원에서 하나씩 답변됩니다.
인터쿨러의 설치 목적은 주로 흡입 온도를 낮추는 것입니다. 아마도 독자들은 이렇게 물을 것입니다. 흡입 온도를 낮추는 것이 왜 필요한가요? 이를 위해서는 터보차저의 원리를 언급해야 합니다. 터보차저의 작동 원리는 간단히 말해서 엔진에서 나오는 배기 가스를 이용해 배기 블레이드에 충격을 가한 후 흡입 블레이드의 반대쪽을 구동하여 공기를 강제로 압축하여 연소실로 보내는 것입니다. 일반적으로 배기가스의 온도가 섭씨 8-9도에 달하기 때문에 터빈 본체도 극도로 높은 온도 상태에 있으며 이로 인해 흡입 터빈 끝을 통과하는 공기의 온도가 높아집니다. 또한, 압축 공기도 열을 발생시킵니다(압축 공기 분자 사이의 거리가 감소하기 때문에 서로 압착되고 마찰되어 열 에너지가 발생합니다). 이 고온-가스가 냉각되지 않고 실린더에 유입되면 엔진 연소 온도가 너무 높아지기 쉽고, 이로 인해 가솔린 사전 연소가 노크되어 엔진 온도가 더욱 높아집니다. 동시에, 열팽창으로 인해 압축 공기의 양도 증가합니다. 그리고 산소 함량을 크게 줄이면 부스트 효율이 낮아지므로 자연은 필요한 전력 출력을 생성할 수 없습니다. 또한 고온은 엔진의 숨은 킬러이기도 합니다. 작동 온도를 낮추지 않으면 더운 날씨나 장기간 운전 시 엔진 고장 확률이 높아지기 쉽습니다. 따라서 흡기 온도를 낮추기 위해서는 인터쿨러를 설치해야 합니다. 인터쿨러의 기능을 이해한 후, 그 구조와 방열 원리를 살펴보겠습니다.
인터쿨러는 크게 두 부분으로 구성됩니다. 첫 번째 부분은 튜브(Tube)라고 하며, 압축 공기가 흐를 수 있는 채널을 제공하는 역할을 합니다. 따라서 Tube는 압축공기가 압력을 새지 않도록 밀폐된 공간이어야 합니다. 튜브의 모양도 정사각형, 타원형, 긴 원추형의 세 가지 유형으로 나뉘며, 차이점은{3}}바람 저항과 냉각 효율 간의 균형입니다. 두 번째 부분은 일반적으로 지느러미로 알려진 지느러미라고 합니다. 일반적으로 Tube의 상하층 사이에 위치하며 Tube에 단단히 부착됩니다. 압축된 뜨거운 공기가 Tube를 통해 흐를 때 Tube의 외벽을 통해 Fin에 열이 전달되기 때문에 열을 발산하는 기능이 있습니다. 이때 핀을 통해 외부 온도가 낮은 공기가 흐르면 열을 빼앗아 흡입 온도를 냉각시키는 목적도 달성할 수 있습니다. 위의 두 부분이 10~20층까지 연속적으로 중첩되어 형성된 구조를 코어(Core)라고 하며, 인터쿨러의 본체이다. 또한, 터빈에서 나온 압축가스가 코어에 진입하기 전 완충 및 압력 저장공간을 제공하고, 코어에서 빠져나간 후 공기유량을 증가시키기 위해 탱크라고 불리는 부품을 코어의 양쪽에 설치하는 경우가 많으며, 이 부품은 깔대기형- 모양과 실리콘 튜브의 연결이 용이하도록 원형의 유입구와 배출구를 갖고 있다. 인터쿨러는 위의 4가지 부분으로 구성됩니다. 인터쿨러의 방열 원리는 앞서 언급한 것과 유사합니다. 수많은 수평 튜브를 사용해 압축 공기를 나눈 뒤, 차량 전면의 외부 찬 공기가 압축 공기를 향해 직접 유입됩니다. 튜브에 연결된 방열 핀을 통과한 후 압축 공기를 냉각시켜 흡입 온도를 외부 온도에 더 가깝게 만드는 목적을 달성할 수 있습니다. 따라서 인터쿨러의 방열 효율을 높이려면 면적과 두께를 늘리고 튜브의 수와 길이, 방열 핀을 늘리면 됩니다. 그런데 그게 그렇게 쉽나요? 실제로는 그렇지 않습니다. 왜냐하면 쿨러의 면적이 길고 클수록 흡입 압력 손실이 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다. 이는 이 단원에서 논의하는 주요 문제 중 하나이기도 합니다. 압력손실이 발생하는 이유
성능을 중시하는 인터쿨러는 방열 능력이 좋아야 할 뿐만 아니라 압력 손실 감소도 고려해야 합니다. 그러나 압력 손실을 억제하는 것과 냉각 효율을 높이는 것은 기술적인 측면에서 완전히 반대입니다. 예를 들어, 같은 용량의 인터쿨러를 전적으로 방열을 기반으로 설계한다면 내부 튜브를 더 미세하게 만들고 핀 수를 늘려야 공기 저항이 커지게 됩니다. 하지만 압력 수준을 유지하는 것부터 시작하면 튜브를 두껍게 하고 핀을 줄여야 하므로 열교환 효율이 떨어지게 됩니다. 따라서 인터쿨러의 개조는 우리가 상상하는 것만큼 간단하지 않습니다. 따라서 냉각 효율성과 압력 유지 방법의 균형을 맞추기 위해 대부분 튜브와 핀의 두 부분에서 시작됩니다.
다음은 핀 부분입니다. 일반적인 인터쿨러의 핀은 일반적으로 개구부가 없는 직선형이며 인터쿨러의 너비에 따라 핀의 길이가 결정됩니다. 하지만 핀은 인터쿨러 전체의 방열에 중요한 역할을 하기 때문에 핀과 찬 공기의 접촉 면적을 늘리면 열 교환력이 향상될 수 있습니다. 따라서 인터쿨러의 많은 핀 디자인은 다양한 형태로 제공되며, 물결 모양 또는 일반적으로 루버 디자인 핀으로 알려진 것이 가장 인기가 있습니다. 그러나 방열 효율성 측면에서 보면 방열 핀을 겹치는 것이 여전히 가장 좋지만 생성된 바람 저항력도 가장 뚜렷하므로 일본 D1 경주용 자동차에서 더 흔히 볼 수 있습니다. 이러한 경주용 자동차는 빠르지는 않지만 고속으로 작동하는 엔진을 보호하기 위해 좋은 방열이 필요하기 때문입니다. 인터쿨러 개조를 수행합니다.