Навіщо нам потрібен інтеркулер? Які наслідки високої температури всмоктування?

Основне завдання проміжного охолоджувача — «охолоджувати та знижувати температуру» високо{0}}температурного повітря після турбонаддуву, тому що надто висока температура впуску є «вбивцею номер один» продуктивності двигуна, ефективності та тривалості його служби.

Якщо вхідне повітря не охолоджується, а повітря-високої температури потрапляє безпосередньо в циліндр, це спричинить такі три серйозні наслідки:

Детонація («смертельна внутрішня травма» двигуна)
Це найнебезпечніший і прямий наслідок.

Принцип: високотемпературне повітря, що надходить у циліндр, призведе до різкого підвищення температури суміші (повітря+паливо) всередині циліндра. Перед запалюванням свічки суміш може самозайматися (самозайматися) через високу температуру та тиск, що призводить до нерівномірного горіння.

Наслідок: це спричинить сильну детонацію, створить стукіт і створить величезний ударний тиск на такі компоненти, як поршні та шатуни. У важких випадках поршень може пробити або спалити свічку запалювання протягом кількох секунд, безпосередньо спричиняючи списання двигуна.

Сильне зниження потужності (вміст кисню стає розрідженим)
Початковий намір турбонаддуву — «збільшити повітря», але якщо повітря стає гарячим, ефект значно зменшується.

Принцип: Потужність двигуна залежить від кількості спаленого палива, а повне згоряння палива залежить від вмісту кисню в повітрі. Рух молекул гарячого повітря інтенсивний, що призводить до зменшення щільності (як повітряна куля, що розширюється і стискається), а кількість молекул кисню в одиниці об’єму значно менша, ніж у холодному повітрі.

Наслідки: Повітря стає гарячим і розрідженим, що означає недостатню кількість кисню. Комп’ютер двигуна (ECU) примусово затримає кут випередження запалювання та зменшить кількість впорскування палива, щоб запобігти детонації. Результат полягає в тому, що хоча турбіна збільшує тиск, фактична потужність фактично зменшується, навіть поступаючись атмосферним двигунам того самого об’єму.

Надмірні викиди та скорочений термін служби турбіни
Погіршення викидів: висока температура повітря призводить до недостатнього згоряння, що утворює більше оксидів азоту (NOx, шкідливий газ) і чорного диму, що ускладнює відповідність стандартам екологічних випробувань.

Підвищене навантаження на турбокомпресор: Сама температура впуску є побічним продуктом стисненого повітря, яке виробляє турбокомпресор. Якщо тепло накопичується на стороні турбіни (вихлопна сторона), це прискорить знос підшипників турбіни та скоротить термін служби моторного масла (мастильного масла). Високі температури можуть навіть спричинити коксування (загустіння, твердіння) моторного масла.

Як вирішується інтеркулер?
Інтеркулер встановлений між турбокомпресором і впускним колектором двигуна. Його функція полягає в тому, щоб діяти як «тепловідвід»:

Коли повітря від турбіни (з високою температурою близько 150 градусів ~200 градусів) проходить через труби всередині проміжного охолоджувача, високо-потік повітря або вентилятор зовні забирає тепло та охолоджує його приблизно до 50 градусів ~60 градусів.

Після охолодження значно збільшується щільність повітря, підвищується вміст кисню, згоряння відбувається більш повно, що не тільки відновлює потужність, але й виключає ризик детонації.