Intercooler què hi ha al cotxe

Molts aficionats al cotxe solen mencionar que el seu cotxe està equipat amb un motor turboalimentat. Bé, per descomptat, a tothom li agradarà dir que sota el capó no només té pressió atmosfèrica, sinó també un sobrealimentador mecànic. Però la majoria no entenen del tot l’estructura del sistema de turbocompressor del motor.

Per tant, en aquest article tractarem de parlar d'un dels components de la sobrealimentació, és a dir, l'intercooler: què és en un cotxe, el principi de funcionament i també per què es necessita un intercooler en motors turboalimentats.

Què és un intercooler?

Un intercooler és un dispositiu mecànic (similar a un radiador) que s'utilitza per refredar l'aire d'admissió d'una turbina o un sobrealimentador (compressor).

Per a què serveix un intercooler?

La feina de l’intercooler és refredar l’aire després de passar per una turbina o un sobrealimentador. El fet és que la turbina crea pressió d’aire, a causa de la compressió, l’aire s’escalfa, respectivament, amb un augment intensiu i constant, la temperatura a l’entrada del cilindre pot diferir significativament de la temperatura del medi de refrigeració.

Com funciona?

Els turbocompressors funcionen comprimint aire, augmentant la seva densitat abans d’arribar als cilindres del motor. En comprimir més aire, cada cilindre del motor és capaç de cremar proporcionalment més combustible i crear més energia amb cada encès.

Aquest procés de compressió genera molta calor. Malauradament, a mesura que l’aire s’escalfa, també es fa menys dens, reduint la quantitat d’oxigen disponible a cada cilindre i afectant el rendiment.

L’intercooler està dissenyat per contrarestar aquest procés refredant l’aire comprimit per proporcionar al motor més oxigen i millorar la combustió en cada cilindre. A més, mitjançant la regulació de la temperatura de l’aire, també augmenta la fiabilitat del motor, garantint la correcta relació aire-combustible en cada cilindre.

Tipus intercooler

Hi ha dos tipus principals d’intercooler que funcionen de maneres diferents:

Aire-aire

La primera opció és un intercooler aire-aire, en el qual l’aire comprimit passa per molts tubs petits. La calor es transmet des de l’aire comprimit calent a aquestes aletes de refrigeració, que al seu torn es refreden pel ràpid flux d’aire del vehicle en moviment.

Una vegada que l’aire comprimit refredat ha passat per l’intercooler, s’alimenta al col·lector d’admissió del motor i als cilindres. La senzillesa, el pes lleuger i el baix cost dels refredadors aire-aire els converteixen en l'elecció més popular per a la majoria de vehicles turboalimentats.

Aire-aigua

Com el seu nom indica, els intercoolers aire-aigua utilitzen aigua per reduir la temperatura de l’aire comprimit. L’aigua fresca es bomba a través de petits tubs, prenent calor de l’aire comprimit quan passa pel dispositiu. Quan aquesta aigua s’escalfa, es bomba a través del radiador o del circuit de refrigeració abans de tornar a entrar a l’intercooler.

Els intercoolers aire-aigua solen ser més petits que els intercoolers aire-aire, pel que són adequats per a motors on l’espai és elevat i, com que l’aigua escalfa l’aire millor que l’aire, és adequat per a un rang de temperatura més ampli.

No obstant això, l'augment de la complexitat, el cost i el pes del disseny associats als refredadors aire-aigua fan que generalment siguin menys habituals i s'instal·lin en motors d'automoció.

Col·locació d’intercoolers

Tot i que, en teoria, els intercoolers d’aire es poden ubicar a qualsevol lloc entre el turbocompressor i el motor, són més eficients en els casos en què hi ha un millor flux d’aire i se solen situar davant del cotxe darrere de la reixa del radiador principal.

En alguns vehicles, la ubicació del motor és contrària a això i l’intercooler es col·loca damunt del motor, però el flux d’aire és generalment inferior aquí i l’intercooler pot estar exposat a la calor del propi motor. En aquests casos, s’instal·len conductes d’aire o culleres addicionals a la campana, que augmenten el flux d’aire.

Eficiència d'aplicació

Quan instal·leu qualsevol equip addicional, cada motorista sempre presta atenció a la raonabilitat d'utilitzar una part o un sistema complet. Pel que fa a l'eficàcia de l'intercooler, es nota la diferència entre la seva presència i absència. Com hem entès, l'intercooler refreda l'aire injectat al motor per la turbina. Com que el sobrealimentador funciona a altes temperatures, subministra aire calent al motor.

Com que l'aire calent és menys dens, contribueix a una combustió menys eficient de la mescla aire-combustible. Com més fred és l'aire, més gran és la seva densitat, la qual cosa significa que més oxigen entra als cilindres i el motor rep una potència addicional. Per exemple, si refredeu l'aire entrant només 10 graus, el motor serà més potent en un 3 per cent.

Però fins i tot si preneu un intercooler d'aire convencional (l'aire passa pels tubs del radiador), quan arribi al motor, la seva temperatura baixarà uns 50 graus. Però si s'instal·la un intercooler d'aigua al cotxe, algunes modificacions poden reduir la temperatura de l'aire al sistema d'admissió del motor fins a 70 graus. I això suposa un augment de potència del 21 per cent.

Però aquest element només es manifestarà en un motor turbo. En primer lloc, serà difícil que un motor d'aspiració natural bomba aire a través d'un sistema d'admissió més gran. En segon lloc, en un sistema d'admissió curta, l'aire no té temps d'escalfar-se, com en el cas d'una turbina. Per aquests motius, no té sentit instal·lar un intercooler en aquests motors.

Es pot treure?

Si l'intercooler interfereix amb el propietari del cotxe d'alguna manera, aquest sistema es pot desmuntar. Però això només pot tenir sentit si el cotxe no ha estat equipat amb aquest sistema abans. I fins i tot si el cotxe ha estat actualitzat, l'absència d'un intercooler es notarà immediatament. Quan la instal·lació d'un intercooler ha provocat un augment de la potència del motor en un 15-20 per cent, l'absència d'aquesta peça es notarà immediatament.

Es pot eliminar l'element?

Però, a més de reduir la potència del motor de combustió interna, en alguns casos, el desmantellament de l'intercooler pot fins i tot provocar una avaria del motor. Això pot passar si aquest sistema forma part del disseny del motor i s'inclou a l'equip de fàbrica.

En els ICE turboalimentats, no hauríeu de treure l'intercooler (de nou: si és un equip de fàbrica), perquè proporciona la refrigeració addicional necessària per al funcionament adequat del motor. A causa de les temperatures crítiques, les seves parts poden fallar.

Criteris de selecció per a l'autoinstal·lació

Si es fa necessari instal·lar un intercooler al cotxe (una modificació que difereix del de fàbrica o, en general, com un nou sistema per al motor), aquest sistema ha de complir els paràmetres següents:

• Superfície d'intercanviador de calor suficient. Com sabeu, l'aire es refreda a causa del procés d'intercanvi de calor que té lloc al radiador (el mateix procés es produeix al radiador del sistema de refrigeració del motor). Com més gran sigui l'àrea del radiador, més gran serà la seva eficiència. Això és física, i no hi ha manera de desfer-se'n. Per tant, no té sentit comprar un radiador petit: no podrà afegir una quantitat notable de potència. Però fins i tot una part molt gran pot no cabre sota el capó.
• Secció transversal de les canonades del sistema. No heu d'utilitzar una línia fina (hi ha menys aire, de manera que es refredarà més), perquè en aquest cas la turbina experimentarà una càrrega addicional. L'aire s'ha de moure lliurement pel sistema.
• Estructura de l'intercanviador de calor. Alguns automobilistes pensen que un radiador amb parets d'intercanviador de calor més gruixudes serà més eficient. De fet, el sistema només es farà més pesat. L'eficiència de la transferència de calor és inversament proporcional al gruix de les parets: com més gran sigui el seu gruix, menor serà l'eficiència.
• Forma d'autopista. Com més suaus siguin les corbes del sistema, més fàcil serà per a la turbina empènyer l'aire al motor. Per tant, s'hauria de donar preferència als tubs cònics i el corbat dels broquets ha de tenir el radi més gran possible.
• Estanquitat. És important eliminar completament la pèrdua d'aire que circula pel sistema o la seva fuita. Per fer-ho, totes les canonades del sistema s'han de fixar tan fort com sigui possible. Això és especialment cert per als intercoolers d'aigua (de manera que el refrigerant del sistema no supuri).

Instal·leu un intercooler nou

Si el cotxe ja està equipat amb un intercooler, el sistema es pot modificar instal·lant una modificació més productiva. Com hem comentat anteriorment, cal tenir en compte la forma dels tubs, l'àrea del radiador i el gruix de les parets de l'intercanviador de calor a l'hora de triar.

Per substituir la peça, també haureu de comprar altres canonades, ja que els anàlegs llargs es trencaran als corbes, cosa que provocarà un flux d'aire deficient als cilindres. Per substituir l'intercooler, n'hi ha prou amb treure el radiador vell i instal·lar-ne un de nou amb canonades adequades.

Característiques del funcionament i les principals causes de fallada

La majoria dels intercoolers de fàbrica funcionen correctament durant un llarg període de temps. Tot i això, encara necessiten un manteniment periòdic. Per exemple, durant una inspecció rutinària del sistema, es pot detectar un dels errors següents:

• Despressurització de la línia. Això passa quan hi ha massa pressió al sistema. En aquest cas, la canonada es pot trencar o el refrigerant començarà a filtrar-se a la unió (s'aplica als intercoolers d'aigua). Aquest mal funcionament es pot indicar per una caiguda de la potència del motor a causa d'un refredament insuficient de l'aire que entra als cilindres. En cas de ruptura, les canonades s'han de substituir per unes de noves, i és millor subjectar una mala connexió.
• La cavitat del conducte d'aire està contaminada amb oli. Sempre entra una petita quantitat de lubricant a l'intercooler a causa de l'abundant lubricació de la turbina. Si un motor en servei començava a consumir més d'un litre d'oli per cada 10 mil quilòmetres, cal comprovar si la turbina pren massa oli.
• Danys al radiador. Els danys mecànics es troben més sovint als intercoolers instal·lats a la part inferior del compartiment del motor (la majoria l'instal·len sota el radiador de refrigeració principal).
• Aletes del radiador obstruïdes. Com que una gran quantitat d'aire passa constantment a través de l'intercanviador de calor, apareix brutícia a les seves plaques. Això passa especialment sovint a l'hivern o a la primavera, quan una gran quantitat de sorra i productes químics cau sobre el radiador, situat sota el para-xocs davanter, amb el qual s'escampen les carreteres.

Reparació d'intercooler de bricolatge

Per reparar l'intercooler, s'ha de desmuntar. Les subtileses d'aquest procés depenen del tipus de dispositiu i de la seva ubicació. Però independentment d'això, cal treure l'intercooler en un motor fred i el sistema d'encesa s'ha d'apagar.

Per reparar l'intercooler, és possible que necessiteu:

• Neteja externa o interna de l'intercanviador de calor. S'han desenvolupat diversos productes químics per dur a terme aquest procediment. Depenent del tipus de netejador i de la complexitat del disseny del radiador, el procés de neteja pot durar un parell d'hores. Si l'intercanviador de calor està molt brut, es baixa en un recipient amb un agent de neteja durant diverses hores.
• Eliminació d'esquerdes. Si l'intercooler és aigua i el seu radiador és d'alumini, s'aconsella substituir-lo per un de nou. Si s'utilitzen altres materials, es pot utilitzar la soldadura. És important que el material del pegat coincideixi amb el metall del qual està fet el propi intercanviador de calor.

Per solucionar la majoria dels problemes d'intercooler, no cal contactar amb centres de servei cars. Si teniu experiència en la soldadura de radiadors, fins i tot els danys mecànics a l'intercanviador de calor es poden eliminar pel vostre compte. Podeu comprovar com s'ha reparat l'intercooler durant el viatge. Si el cotxe ha recuperat el seu dinamisme anterior, la refrigeració per aire del motor és efectiva.

Avantatges i desavantatges d'utilitzar un intercooler

El principal avantatge d'utilitzar un intercooler és augmentar la potència d'un motor turbo sense conseqüències desagradables a causa d'errors d'ajust. Al mateix temps, l'augment de la potència no s'associarà amb el consum de més combustible.

En alguns casos, s'observa un augment de potència de fins a un 20 per cent. Si es comprova que el cotxe compleix les normes ambientals, aquesta xifra després d'instal·lar l'intercooler serà el més alta possible.

Però amb els seus avantatges, l'intercooler té diversos desavantatges importants:

1. Un augment del tracte d'admissió (si aquest sistema no forma part de l'equipament estàndard) sempre comporta la creació de resistència a l'entrada d'aire al motor. En aquest cas, la turbina estàndard haurà de superar aquest obstacle per aconseguir el nivell d'impuls requerit.
2. Si l'intercooler no forma part del disseny de la central elèctrica, caldrà espai addicional per instal·lar-lo. En la majoria dels casos, aquest lloc es troba sota el para-xocs davanter, i això no sempre és bonic.
3. Quan s'instal·la un radiador sota el para-xocs davanter, aquest element addicional és propens a danyar-se, ja que es converteix en el punt més baix del cotxe. Pedres, brutícia, pols, herba, etc. serà un veritable maldecap per al propietari del cotxe.
4. Si l'intercooler s'instal·la a la zona del parafang, caldrà tallar ranures a la campana per acomodar preses d'aire addicionals.

Vídeo sobre el tema

Aquí teniu un breu vídeo de visió general del funcionament dels intercoolers d'aire:

Intercooler frontal! Què, per què i per què?

Preguntes i respostes:

Per a què serveix un intercooler dièsel? Com en un motor de gasolina, la funció d'un intercooler en una unitat dièsel és refredar l'aire que entra als cilindres. Això permet que hi passi més aire.

Com funciona un radiador intercooler? El principi de funcionament d'aquest radiador és el mateix que el d'un radiador de refrigeració del motor de combustió interna. Només dins de l'intercooler és aspirat l'aire pel motor.

Quanta potència afegeix l'intercooler? Depèn de les característiques del motor. En alguns casos, el motor de combustió interna mostra un augment de potència de fins a un 20 per cent. En els motors dièsel, el radiador s'instal·la entre el compressor i el col·lector d'admissió.

ЧQuè passarà si l'intercooler està obstruït? Si refreda el turbocompressor, afectarà el funcionament del sobrealimentador, la qual cosa comportarà la seva fallada. Quan s'utilitza un intercooler per refredar l'aire, hi haurà un flux deficient a través d'un radiador obstruït.