В современных двухтактных двигателях с турбонаддувом необходимо применение охладителей продувочного воздуха. В процессе сжатия температура воздуха повышается, и воздухоохладитель должен понизить ее до входа во впускной коллектор, чтобы повысить плотность заряда воздуха. В результате двигатель будет работать в более благоприятном температурном режиме, при более низкой температуре конца сжатия и уменьшенных тепловых нагрузках на поршень, поршневые кольца и втулку цилиндра.

Увеличение плотности воздуха повышает эффективность работы системы продувки и увеличивает массу заряда воздуха, сжимаемого в цилиндре. В результате большее количество топлива может быть подано в цилиндр, увеличивая цилиндровую мощность.

На рисунке ниже показан разрез охладителя продувочного воздуха. Воздух совершает один проход через охладитель, поэтому для эффективного охлаждения скорость его должна быть невысокой, а поверхность теплообмена достаточно большой. Это достигается установкой расширяющегося диффузора на входе; выходной патрубок сужается для восстановления первоначальной скорости потока.

 

В процессе охлаждения сжатого воздуха происходит конденсация содержащейся в нем влаги. Для удаления конденсата предусмотрен дренажный кран. Имеется также влагоуловитель, на котором осаждаются капельки тумана из объема проходящего воздуха. Дренаж следует держать открытым и фиксировать количество образующегося конденсата. Отсутствие конденсата позволяет обнаружить перерывы в подаче охлаждающей воды.

Поверхность теплообмена образована пучком трубок из алюминиевой латуни, завальцованных в две латунные трубные доски и пропаянных для плотности соединения. Чугунные крышки присоединены к трубным доскам и образуют водяное пространство, обеспечивая циркуляцию забортной воды в два прохода. Одна трубная доска закреплена в корпусе, а другая может перемещаться в осевом направлении для свободного термического расширения. Уплотнение воздушного пространства выполнено резиновым кольцом. В верхней части водяного пространства имеется воздушный кран для удаления воздуха, который может выделяться из забортной воды в процессе работы. В водяном пространстве размещаются также протекторы коррозии.

К наружной поверхности трубок припаяны тонкие медные ребра, что значительно увеличивает теплообменную поверхность и повышает эффективность воздухоохладителя. Наружный корпус выполнен из малоуглеродистой стали или алюминиевого сплава.

В процессе работы необходимо контролировать температуры и давления на каждом входе и выходе теплообменника. Температура воздуха на выходе не должна превышать 55С, хотя температура двигателя – особенно температура выхлопа – может возрастать, с потерей эффективности из-за уменьшения плотности воздуха. Слишком низкая температура воздуха может вызвать тепловой удар при контакте с нагретыми цилиндровыми втулками и поршнями.
Переохлаждение воздуха происходит при снижении его температуры ниже точки росы при данном давлении. Чтобы избежать переохлаждения и последующей конденсации влаги из воздуха не следует понижать температуру воздуха ниже 20-25 С.

Некоторое представление об эффективности работы воздухоохладителя может дать измерение разности температур выходящего воздуха и охлаждающей воды на входе. Увеличение этой разности свидетельствует о снижении эффективности. Увеличение разности давлений между входом и выходом воздуха или воды обнаруживает загрязнение воздушного тракта или внутренних поверхностей трубок.

При необходимости, охладитель продувочного воздуха может быть очищен при неработающем двигателе. Для очистки водяного пространства снимают крышки и прочищают трубки ершом или шарошкой. После очистки трубки и крышки промывают струей воды под давлением. После сборки воздухоохладителя водяное пространство проверяют на герметичность опрессовыванием.

Очистка воздушного пространства производится струей сжатого воздуха или пара. Для удаления крупных загрязнений используют щетки специальной формы. Для удаления стойких загрязнений поверхность обрабатывают горячим моющим раствором или растворителем и затем промывают начисто.