Motor-Luft-zu-Wärmetauscher

Der Luft-{0}}Luft-Wärmetauscher hat die Form eines Kühlmittelkühlers und wird normalerweise am Chassis vor dem Kühler installiert (siehe Abbildung 12–28). Wenn das Fahrzeug auf der Straße fährt, wird die Umgebungsluft gezwungen, durch die Lamellen und Rohre zu strömen. Als Kühlmedium dient somit Stauluft. Wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, ist der Luftstrom durch den Wärmetauscher maximal und die Kühleffizienz erreicht ihren Höhepunkt. Wenn der Luftstrom durch den Kühler minimal ist (auch wenn der Motorlüfter möglicherweise Unterstützung bietet), ist der Wirkungsgrad am niedrigsten. Daher ist die Luft-zu-Kühlung möglicherweise nicht für die Betriebsbedingungen von Baumaschinen geeignet. Unter den besten Bedingungen ist der Wirkungsgrad eines Luft-Luft-Wärmetauschers höher als der jedes flüssigkeitsgekühlten Wärmetauschers. Die besten Bedingungen bedeuten, dass der Luftstrom durch den Kern maximiert ist, sodass das Fahrzeug mit voller Geschwindigkeit fahren muss. Abbildung 12–29 zeigt die typische Position eines Turbolader-Ladeluftkühlers im Motorraum und die Rohrleitungsanordnung.

Abbildung 12–28 Vorderansicht eines typischen Ladeluftkühlers.

Abbildung 12–29 Schematische Darstellung des Ladeluftkühler-Rohranschlusses (zeigt die Verbindung zwischen dem Turbolader-Laufrad und dem vorne-montierten Wärmetauscher).

Prüfung des Luft-{0}}zu-Luft-Ladeluftkühlers

Wenn der Motor nahezu mit Nenndrehzahl und Nennlast läuft, beträgt die in den Ladeluftkühler eintretende Lufttemperatur etwa 300 Grad F (150 Grad). Wenn ein Luft-{3}}Luft-Wärmetauscher verwendet wird, sollte die Auslasstemperatur der verstärkten Luft etwa 110 Grad F (44 Grad) betragen, wenn die Umgebungstemperatur 75 Grad F (24 Grad) beträgt. Die spezifischen Werte können jedoch je nach Originalgerätehersteller (OEM) leicht variieren. Das Design des Ladeluftkühlers ermöglicht eine geringe Luftleckage, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Beim Testen der Leckrate sollten der Einlass und der Auslass des Ladeluftkühlers blockiert und mit dem vom OEM empfohlenen Testwert unter Druck gesetzt werden. Einige Beispiele für vom OEM-empfohlene Testwerte sind wie folgt:

Wenn der Druckabfall die Spezifikation überschreitet, sollte der Druck auf 5 psi reduziert und aufrechterhalten werden. Anschließend sollte eine Seifenwasserlösung verwendet werden, um die Leckstelle zu lokalisieren.

Dynamometertests und Ladeluftkühler

Beim Testen von LKWs, die mit Luft{0}}zu-Luft-Ladeluftkühlern ausgestattet sind, auf einem Rollenprüfstand ist es wichtig zu beachten, dass der fehlende Luftstrom im Motorraum die Kühleffizienz erheblich verringern kann. Der Zusatzlüfter des Leistungsprüfstands hat im Vergleich zum Staulufteffekt, der dafür sorgt, dass der Luft-{3}}Luft-Ladeluftkühler effizient arbeitet, nur eine begrenzte Wirkung. Aufgrund der geringeren Effizienz des Ladeluftkühlers unter Testbedingungen auf dem Leistungsprüfstand ist die gemessene Spitzenleistung der Bremsleistung (BHP) niedriger und die Stickoxide (NOx) im Abgas steigen. Während des Prüfzyklus des Leistungsprüfstands sollte der Spitzen-BHP unmittelbar nachdem das Kühlmittel die Betriebstemperatur erreicht hat, getestet werden, gefolgt von weiteren Tests.

Nachkühler und Ladeluftkühler

Unter den Begriffen Nachkühler und Ladeluftkühler werden üblicherweise Wärmetauscher verstanden, die Motorkühlmittel als Kühlmedium nutzen. Es handelt sich um Synonyme, und der verwendete spezifische Begriff spiegelt lediglich die Präferenz des OEM wider. Die aufgeladene Luft wird durch einen Kern mit Rohren gedrückt, und das Kühlmittel des Motorkühlsystems zirkuliert und wird durch die Rohre gepumpt. Da das Kühlmedium selbst Wärme enthält, ist seine Kühleffizienz häufig geringer als die eines Luft-zu-Luft-Wärmetauschers; Solche Kühler werden immer noch in Szenarien verwendet, in denen kein ausreichender Luftstrom im Motorraum vorhanden ist und Luft-zu-Wärmetauscher nicht anwendbar sind. Einige Konstruktionen verwenden auch Stauluft als Hilfsmittel für das Motorkühlmittel.

Fehlerbehebung im Boost-Schaltkreis

Wenn der Ladedruck im Krümmer zu hoch oder zu niedrig ist, kann dies zu Problemen mit der Motorleistung führen. Zu den häufigsten Ursachen dafür, dass der Ladedruck im Krümmer unter dem angegebenen Wert liegt, gehören:

• Verstopfung des Luftsystems vor oder nach dem Turboladerlaufrad

• Luftleckage hinter dem Turboladerlaufrad

• Unzureichende Kraftstoffversorgung

• Nicht passender Turbolader

Zu den häufigsten Ursachen dafür, dass der Ladedruck im Ansaugkrümmer über dem angegebenen Wert liegt, gehören:

• Nicht passender Turbolader

• Festsitzender VG-Turboring mit variabler Geometrie

• Zu hohe Ansauglufttemperatur

• Verschmutzung des Turbogehäuses oder der Düsen, Auslassöffnungen und Turbinenschaufeln

• Übermäßige Kraftstoffzufuhr aufgrund von ECM-Kalibrierungsproblemen, Undichtigkeiten der Kraftstoffeinspritzdüse, Undichtigkeiten im Ansaugsystem und Sensorfehlern

• Erweiterte Kraftstoffeinspritzung

Warnung:

Stellen Sie beim Testen auf Leckagen auf der Ladedruckseite den Luftdruck nicht auf mehr als 30 psi (200 kPa) ein, da dies zu Verletzungen und Schäden an unter Druck stehenden Komponenten führen kann.