چرا به اینترکولر نیاز داریم؟ عواقب دمای مصرف بالا چیست؟

وظیفه اصلی اینترکولر «خنک کردن و کاهش دمای» هوای با دمای بالا-پس از توربوشارژ است، زیرا دمای بیش از حد بالای ورودی، «قاتل شماره یک» عملکرد، کارایی و طول عمر موتور است.

اگر هوای ورودی خنک نشود و هوای با دمای بالا مستقیماً وارد سیلندر شود، سه عواقب جدی زیر را در پی خواهد داشت:

انفجار ("آسیب کشنده داخلی" موتور)
این خطرناک ترین و مستقیم ترین پیامد است.

اصل: هوای با دمای بالا که وارد سیلندر می شود باعث افزایش شدید دمای مخلوط (هوا+سوخت) داخل سیلندر می شود. قبل از مشتعل شدن شمع، ممکن است مخلوط به دلیل دما و فشار بالا به طور خود به خود مشتعل شود (خود مشتعل شود) و در نتیجه احتراق نامنظم ایجاد شود.

نتیجه: این کار باعث انفجار شدید، تولید صداهای کوبیدن و وارد آمدن فشار شدید ضربه ای به قطعاتی مانند پیستون ها و میله های اتصال می شود. در موارد شدید، پیستون می تواند در عرض چند ثانیه شمع را بشکند یا بسوزاند و مستقیماً باعث از بین رفتن موتور می شود.

کاهش شدید توان (محتوای اکسیژن رقیق می شود)
هدف اولیه از توربوشارژ "افزایش هوا" است، اما اگر هوا گرم شود، اثر آن به شدت کاهش می یابد.

اصل: قدرت موتور به میزان سوخت سوخته شده و احتراق کامل سوخت به میزان اکسیژن هوا بستگی دارد. حرکت مولکول های هوای گرم شدید است و در نتیجه چگالی آن کاهش می یابد (مانند بالونی که منبسط و منقبض می شود) و تعداد مولکول های اکسیژن در واحد حجم بسیار کمتر از هوای سرد است.

نتیجه: هوا گرم و رقیق می شود، یعنی اکسیژن کافی وجود ندارد. کامپیوتر موتور (ECU) به زور زاویه پیشروی احتراق را به تاخیر می اندازد و مقدار تزریق سوخت را کاهش می دهد تا از انفجار جلوگیری شود. نتیجه این است که اگرچه توربین فشار را افزایش می دهد، اما قدرت واقعی در واقع کاهش می یابد، حتی پایین تر از موتورهای تنفس طبیعی با همان جابجایی.

انتشار بیش از حد و کاهش طول عمر توربین
بدتر شدن گازهای گلخانه ای: هوای با دمای بالا منجر به احتراق ناکافی می شود که باعث تولید اکسیدهای نیتروژن بیشتر (NOx، گاز مضر) و دود سیاه می شود و رعایت استانداردهای آزمایش زیست محیطی را دشوار می کند.

افزایش بار روی توربوشارژر: دمای ورودی خود محصول جانبی هوای فشرده تولید شده توسط توربوشارژر است. اگر گرما در انتهای توربین (سمت اگزوز) جمع شود، سایش یاتاقان های توربین را تسریع کرده و عمر مفید روغن موتور (روغن روان کننده) را کاهش می دهد. دمای بالا حتی می تواند باعث کک شدن روغن موتور (ضخیم شدن، سفت شدن) شود.

اینترکولر چگونه حل می شود؟
اینترکولر بین توربوشارژر و منیفولد ورودی موتور نصب می شود. عملکرد آن این است که به عنوان یک "هیت سینک" عمل کند:

هنگامی که هوای توربین (با دمای بالا در حدود 150 درجه تا 200 درجه) از طریق لوله‌های داخل اینترکولر جریان می‌یابد، جریان هوا یا فن با سرعت بالا در بیرون گرما را از بین می‌برد و آن را تا حدود 50 درجه تا 60 درجه خنک می‌کند.

پس از خنک شدن، چگالی هوا به طور قابل توجهی افزایش می یابد، محتوای اکسیژن افزایش می یابد و احتراق کامل تر می شود، که نه تنها قدرت را بازیابی می کند بلکه خطر انفجار را نیز از بین می برد.