Intercooler nasıl çalışır?
Bir ara soğutucu (aynı zamanda şarj havası soğutucusu olarak da adlandırılır), cebri endüksiyonla (turboşarj veya süperşarj) donatılmış motorlarda yanma verimliliğini artırır, böylece motor gücünü, performansını ve yakıt verimliliğini artırır.
Intercooler genellikle yalnızca turboşarjlı araçlarda görülür. Intercooler aslında turboşarjın bir bileşenidir ve işlevi motorun havalandırma verimliliğini arttırmaktır. İster süper şarjlı bir motor ister turbo şarjlı bir motor olsun, süper şarj cihazı ile motor emme manifoldu arasına bir ara soğutucu takılması gerekir. Bu radyatör, motor ile süper şarj cihazı arasında bulunduğundan ara soğutma olarak da adlandırılır. Intercooler, intercooler olarak da adlandırılır.
Turboşarjlı bir motorun normal bir motora göre daha fazla güce sahip olmasının nedenlerinden biri, hava değişim verimliliğinin normal bir motorun doğal emişinden daha yüksek olmasıdır. Hava turboşarja girdiğinde sıcaklığı önemli ölçüde artacak ve yoğunluğu azalacaktır. Intercooler havayı soğutma görevini üstlenir. Yüksek sıcaklıktaki hava ara soğutucu tarafından soğutulur ve ardından motora girer. Intercooler eksikliği varsa ve süper şarjlı yüksek sıcaklıktaki hava doğrudan motora girerse, aşırı hava sıcaklığı nedeniyle motor hasar görebilir ve hatta tekleme yapabilir.
Motordan çıkan egzoz gazının sıcaklığı çok yüksek olduğundan, süperşarjörden geçen ısı iletimi, emme havasının sıcaklığını artıracaktır. Ayrıca, sıkıştırılma işlemi sırasında havanın yoğunluğu artacak, bu da kaçınılmaz olarak hava sıcaklığının artmasına neden olacak ve dolayısıyla motorun şarj verimliliğini etkileyecektir. Şarj verimliliğini daha da artırmak istiyorsanız emme havası sıcaklığını düşürmeniz gerekir. Bazı veriler, aynı hava-yakıt oranı altında, aşırı şarjlı havanın sıcaklığındaki her 10°C'lik düşüş için motor gücünün %3 ila %5 oranında artabileceğini göstermektedir.
Soğutulmamış aşırı şarjlı hava yanma odasına girerse, motorun şarj verimliliğini etkilemenin yanı sıra, motorun yanma sıcaklığının kolayca çok yüksek olmasına neden olarak vuruntuya ve diğer arızalara neden olabilir. Ayrıca motor egzoz gazındaki NOx içeriğini artırarak hava kirliliğine neden olur. Aşırı şarjlı havanın ısınmasından kaynaklanan olumsuz etkileri çözmek için, emme havası sıcaklığını düşürecek bir ara soğutucu takılması gerekir.
Intercooler'ın varlığı sayesinde motor yakıt tüketimi azaltılabilir ve irtifaya uyum iyileştirilebilir. Yüksek rakımlı alanlarda, ara soğutma kullanımı, daha yüksek basınç oranına sahip bir kompresör kullanabilir, bu da motorun daha fazla güç elde etmesine olanak tanır ve otomobilin uyarlanabilirliğini artırır.
Turboşarj, emme yanma havasını sıkıştırarak iç enerjisini arttırır, aynı zamanda sıcaklığını da arttırır. Sıcak hava, soğuk havaya göre daha az yoğun olduğundan yanma verimi daha az olur.
Bununla birlikte, turboşarj ile motor arasına bir ara soğutucu takılarak, emme basınçlı havası motora ulaşmadan önce soğutulur, böylece yoğunluğu yeniden sağlanır ve optimum yanma performansı elde edilir.
Ara soğutucu bir ısı eşanjörü görevi görür ve turboşarj gazı sıkıştırdığında oluşan ısıyı uzaklaştırır. Bu ısı transfer adımını, ısıyı başka bir soğutma ortamına, genellikle hava veya suya aktararak gerçekleştirir.
Hava soğutmalı (patlama tipi olarak da adlandırılır) ara soğutucu
Otomotiv endüstrisinde, daha düşük emisyonlu, daha verimli motorlara yönelik artan talep, birçok üreticinin, motor performansı ve yakıt verimliliğinin ideal kombinasyonunu elde etmek için daha küçük kapasiteli turboşarjlı motorlar geliştirmesine yol açtı.
Çoğu araba kurulumunda, hava soğutmalı bir ara soğutucu yeterli soğutma sağlar ve araba radyatörüne çok benzer şekilde çalışır. Araç ileri doğru hareket ettikçe, daha soğuk ortam havası ara soğutucuya çekilir ve kanatçıklardan geçerek ısıyı turboşarjlı havadan daha soğuk ortam havasına aktarır.
Su soğutmalı ara soğutucu
Su soğutmalı intercooler'lar hava soğutmanın uygun olmadığı ortamlarda oldukça etkili bir çözümdür. Su soğutmalı ara soğutucular genellikle bir "kabuk ve boru" ısı eşanjörü tasarımı kullanır; soğutma suyu ünitenin merkezindeki bir "çekirdek" içinden akarken, sıcak şarj havası tüp kümesinin dışından ve bir "kabuk" içinden akar. ısı eşanjörünün iç kısmında. "gövde" ısıyı aktarır. Soğuduktan sonra hava ara soğutucudan boşaltılır ve borularla motorun yanma odasına gönderilir.
Su soğutmalı ara soğutucular, sıkıştırılmış yanma havasının yüksek sıcaklıklarıyla başa çıkmak üzere tasarlanmış, hassas şekilde tasarlanmış cihazlardır.
