Intercooler

Un intercooler în două etape.

Intercoolerul (al cărui nume derivă din inter - intermediar și cooler - cooler) sau intercooler , este un dispozitiv utilizat în general la motoarele cu combustie internă cu turbocompresie. Este un schimbător de căldură de tip aer / aer sau aer / apă, care răcește aerul părăsind turbocompresorul înainte de a intra în motor. Scopul acestei operații este de a crește densitatea aerului și, prin urmare, cantitatea de combustibil conținută în cilindru la sfârșitul aspirației, îmbunătățind astfel exploatarea deplasării și de a evita fenomenele de pre-combustie cauzate de o temperatură excesivă. . ^[1]

În general, cele mai cunoscute intercoolere sunt cele montate pe mașini sau camioane, dar există diferite dimensiuni. Cele mai mari sunt montate pe motoare diesel pentru nave și pot cântări mai mult de 2 tone.

Compoziție și funcționare

Poziția intercoolerului cu un singur sau cu mai multe etape într-un motor diesel.

Intercoolerul este instalat între turbocompresor și motor, relativul radiator de răcire este poziționat în general în fața vehiculului sau sub capotă, în corespondență cu o priză specială de aer. Turbocompresorul exploatează rotația exercitată de gazele care părăsesc colectorul de evacuare pentru a comprima aerul la admisie , permițându-i să obțină performanțe mai mari decât motoarele aspirate cu ardere internă. Cu toate acestea, compresia rapidă a aerului îi mărește temperatura , scăzând densitatea și, prin urmare, limitând cantitatea de aer aspirată de motor. Mai mult, temperaturile ridicate ale gazelor de ardere care stabilesc turbina în rotație încălzesc puternic turbo-ul care eliberează căldură suplimentară în aerul de admisie. Intercoolerul, prin circuitul de răcire adecvat, reduce temperatura aerului astfel crescând densitatea sa (aerul rece , de fapt , ocupă un volum mai mic decât cel fierbinte) și în creștere, la aceeași presiune, cantitatea de comburant în camera. Ardere , îmbunătățirea eficienței generale a motorului atât în ceea ce privește consumul, cât și performanța și fiabilitatea (unele componente sunt supuse unor solicitări termice mai mici).

Intercoolerii pot fi:

aer-aer; soluție mai ieftină și mai simplă, utilizată în general în domeniul civil;
aer-apă; soluție mai eficientă (schimbul de căldură al apei este de fapt de 4 ori mai mare decât cel al aerului), scump și complex, utilizat în general în competiții, chiar dacă necesită un radiator suplimentar pentru a răci apa în comparație cu versiunile aer-aer, o soluție aceasta a fost folosită de Ferrari cu F14-T și SF15-T , cu un intercooler aer-apă plasat între băncile motorului și echipat cu 16.000 de țevi de răcire prin care curgea apa ^[2] .

Un intercooler montat frontal.

Un intercooler montat sub capotă .

Scurte note istorice

În trecut, motoarele avioanelor erau echipate cu cel puțin două turbocompresoare în serie pentru a avea presiuni mai mari. Așadar, a fost nevoie să se răcească aerul la ieșirea turbocompresorului din prima etapă (cu un intercooler) și la ieșirea din turbocompresorul din a doua etapă (cu un aftercooler). Intercoolerul și aftercoolerul sunt aproape identice, dar sunt denumite diferit pentru a le distinge. În mașinile de astăzi, echipate de obicei cu un singur turbocompresor (deci cu o singură treaptă), este montat doar intercoolerul.

Introducerea primelor dispozitive intercooler pe mașini a avut loc la începutul anilor 1980, ca de exemplu în prima Lancia Delta din 1986. De fapt, pentru o lungă perioadă de timp au fost instalate pe vehicule de curse, cum ar fi mașinile de raliu. În special, primii Intercoolers au fost instalați pe motoare mari (camioane și vehicule de lucru în general). Cererea tot mai mare de energie îi împinsese pe designeri să creeze motoare cu cilindree foarte mare (deci extrem de scumpe). Apariția Intercooler-ului, împreună cu introducerea turbo-ului , a făcut posibilă reducerea deplasărilor prin creșterea cuplului și a calităților de putere și contribuind la reducerea costurilor de construcție a motoarelor.

Intercoolerele pot varia foarte mult în dimensiune și formă în funcție de performanța și spațiul întregului sistem de compresie. Există modele montate pe față (FMIC, Intercoolers cu montare frontală), montate pe partea de sus (TMIC, Intercoolers cu montare superioară) sau hibrid (HMIC, Intercoolers cu montare hibridă).