Поверхностные охладители воздуха классифицируют по типу охлаждающей среды — водовоздушные, воздухо-воздушные, фреоно-воздушные; по конструкции теплопередающей поверхности — трубчатые и пластинчатые; по направлению потоков рабочих сред — прямоточные, смешанного и перекрестного типа.

Трубки охладителя воздуха изготовляют круглого или овального сечения в основном из меди, латуни, коррозионно-стойкой стали, мельхиора. Для интенсификации теплообмена на наружную поверхность трубок припаивают (приваривают) или накатывают ребра различной конфигурации. Наиболее распространенные типы трубок охладителей воздуха показаны на рис. 1. В условиях сильных вибраций более надежными являются трубки с накатанными ребрами, но тепло-передающая способность таких трубок меньше, чем трубок с припаянными (приваренными) ребрами.

Основной элемент пластинчатых охладителей воздуха — пакет гофрированных пластин, образующих теплопередающую поверхность. Пластины в местах соприкосновения соединяют контактной сваркой. Материалом пластин может быть практически любой металл. Пластинчатые охладители воздуха более компактны, чем трубчатые, вследствие большей теплопередающей поверхности при том же объеме.

Трубчатые и пластинчатые охладители могут быть как водовоздушные, так и воз-духо-воздушные. Водовоздушные пластинчатые охладители менее надежны, так как ввиду трудности контроля сварки они в эксплуатации могут подтекать. Поэтому водовоздушные охладители, как правило, делают трубчатыми. На рис. 4 показана типичная конструкция такого охладителя, основными элементами которого являются трубные доски и трубки. Трубные доски закрыты крышками.

При выборе типа охладителя руководствуются в основном необходимой глубиной охлаждения наддувочного воздуха и типом двигателя (автотракторный, тепловозный, судовой). В автотракторных двигателях используют как водовоздушные, так и воздухо-воздушные охладители. На рис. 84 показаны возможные схемы охлаждения воздуха с использованием охладителей обоих типов.

Воздухо-воздушный охладитель не усложняет конструкцию силовой установки (отсутствуют дополнительный водяной насос и его привод), позволяет осуществить более глубокое охлаждение (благодаря большему температурному напору в охладителе), более надежен, чем водовоздушный. В то же время вследствие меньшей теплоемкости воздуха габаритные размеры такого охладителя больше, чем водовоздушного; кроме того, усложняется конструкция воздушных трубопроводов.

Схема с водовоздушным охладителем менее надежна, чем схема с воздухо-воздушным охладителем, поскольку возможно повреждение охладителя при замерзании воды и попадании ее в двигатель в случае появления течи. Однако конструкция трубопроводов при этой схеме охлаждения значительно проще, а установка в целом более компактна. Водовоздушные охладители, в которых используется вода из системы охлаждения двигателя, экономичны лишь при большом давлении наддува, так как температура воздуха после компрессора значительно превышает температуру охлаждающей воды. Вследствие этого в автотракторных двигателях, отличающихся невысоким уровнем форсирования по давлению наддува, чаще применяют воздухо-воздушные охладители.

Для уменьшения длины трубопроводов и снижения потерь при движении воздуха такие охладители часто размещают во впускных трубопроводах или в развале цилиндров V-образного двигателя. Необходимая скорость течения охлаждающего воздуха обеспечивается вентилятором или эжектирующим действием выпускных газов.

На тепловозных двигателях чаще применяют водовоздушные трубчатые охладители с накатанными ребрами, а не пластинчатые. Это связано с тем, что вибрация двигательной установки, вызываемая специфическими условиями эксплуатации, приводит к нарушению герметичности водяных полостей.

При двухступенчатой системе наддува охладители обычно устанавливают между компрессорами первой и второй ступеней сжатия и после компрессора второй ступени. При таком расположении охладителей уменьшаются работа сжатия воздуха в компрессоре второй ступени и его габаритные размеры и, кроме того, получается более глубокое охлаждение воздуха.

В охладителях судовых двигателей охлаждающей средой является забортная вода. Поэтому они обычно состоят из трубок круглого сечения, а необходимая степень охлаждения воздуха достигается путем увеличения теплопередающей поверхности. К судовых охладителям предъявляют менее жесткие требования по компактности, чем к охладителям других транспортных средств.

Более глубокое охлаждение наддувочного воздуха достигается при применении в качестве охлаждающей среды фреона. Конструкция охладителя в этом случае значительно усложняется ввиду необходимости введения специальной парокомпрес-сорной установки. При такой системе охлаждения охладитель воздуха является парогенератором (испарителем) фреона. В настоящее время этот метод охлаждения наддувочного воздуха практически не используется.

При дальнейшем увеличении давления наддува необходимы высокоэффективные охладители воздуха. Известны двигатели с охлаждением воздуха при помощи турбодетандера, т. е. турбины, в которой температура воздуха понижается при его расширении в каналах соплового аппарата и рабочего колеса. Широкого распространения эта схема охлаждения не получила вследствие сложности конструкции и повышенной степени сжатия воздуха в компрессоре.