Hvorfor trenger vi en intercooler? Hva er konsekvensene av høy inntakstemperatur?

Kjerneoppgaven til intercooleren er å "kjøle ned og redusere temperaturen" på luften med høy-temperatur etter turbolading, fordi overdreven høy inntakstemperatur er "nummer én morder" for motorytelse, effektivitet og levetid.

Hvis inntaksluften ikke kjøles ned og luft med høy-temperatur får direkte adgang til sylinderen, vil det føre til følgende tre alvorlige konsekvenser:

Detonasjon (den "dødelige indre skaden" av motoren)
Dette er den farligste og mest direkte konsekvensen.

Prinsipp: Høytemperaturluft som kommer inn i sylinderen vil føre til en kraftig økning i temperaturen på blandingen (luft+drivstoff) inne i sylinderen. Før tennpluggen antennes, kan blandingen selvantenne (selvantenne) på grunn av høy temperatur og trykk, noe som resulterer i uregelmessig forbrenning.

Konsekvens: Dette vil forårsake sterk detonasjon, produsere bankelyder og gi et stort slagtrykk til komponenter som stempler og koblingsstenger. I alvorlige tilfeller kan stempelet bryte gjennom eller brenne tennpluggen i løpet av få sekunder, noe som direkte fører til at motoren blir skrotet.

Alvorlig kraftreduksjon (oksygeninnholdet blir fortynnet)
Den opprinnelige intensjonen med turbolading er å «øke luft», men dersom luften blir varm vil effekten reduseres kraftig.

Prinsipp: Motorens kraft avhenger av hvor mye drivstoff som forbrennes, og fullstendig forbrenning av drivstoff avhenger av oksygeninnholdet i luften. Bevegelsen av varmluftsmolekyler er intens, noe som resulterer i en reduksjon i tetthet (som en ballong som utvider seg og trekker seg sammen), og antall oksygenmolekyler per volumenhet er mye mindre enn for kald luft.

Konsekvens: Luften blir varm og tynn, noe som betyr at det ikke er nok oksygen. Motordatamaskinen (ECU) vil med makt forsinke tenningsfremføringsvinkelen og redusere drivstoffinnsprøytningen for å forhindre detonasjon. Resultatet er at selv om turbinen øker trykket, reduseres den faktiske effekten, til og med dårligere enn naturlig aspirerte motorer med samme slagvolum.

For store utslipp og forkortet turbinlevetid
Forringelse av utslipp: Luft med høy temperatur fører til utilstrekkelig forbrenning, noe som produserer mer nitrogenoksider (NOx, en skadelig gass) og svart røyk, noe som gjør det vanskelig å oppfylle standarder for miljøtesting.

Økt belastning på turboladeren: Selve inntakstemperaturen er et biprodukt av den komprimerte luften som produseres av turboladeren. Hvis det samler seg varme i turbinenden (eksossiden), vil det fremskynde slitasjen på turbinlagrene og forkorte levetiden til motoroljen (smøreolje). Høye temperaturer kan til og med føre til at motoroljen kokserer (tykner, stivner).

Hvordan løses intercooler?
Intercooler er installert mellom turboladeren og motorens inntaksmanifold. Dens funksjon er å fungere som en "kjøleribbe":

Når luften fra turbinen (med en høy temperatur på ca. 150 grader ~200 grader) strømmer gjennom rørene inne i intercooleren, vil den høye-luftstrømmen eller viften utenfor ta bort varmen og avkjøle den til rundt 50 grader ~60 grader.

Etter avkjøling øker lufttettheten betydelig, oksygeninnholdet øker, og forbrenningen er mer fullstendig, noe som ikke bare gjenoppretter kraften, men eliminerer også risikoen for detonasjon.