Intercooler je často opomíjená, ale naprosto zásadní součást přeplňovaného motoru. Jeho úkolem je ochlazovat vzduch, který jde z turbodmychadla do motoru. Zní to jednoduše, ale právě tady se rozhoduje o tom, jak efektivně motor využije plnicí tlak, kolik výkonu dokáže podat a jak bude efektivní.
Mezichladič stlačeného vzduchu: Jak funguje a proč ho auto potřebuje?
Články na téma intercooler:
- Jak vyčistit intercooler
- Olej v intercooleru – co je příčinou?
- Co je intercooler a jak funguje? - právě čtete
- Intercooler – vzduchový, nebo vodní?
- Jak vyčistit starý intercooler? - již brzy
Teplo – nepřítel výkonu
Podívejme se na úvod, jak fungují plyny. Konkrétně si můžeme pro příklad vzít vzduch. Existuje určitá závislost mezi jeho objemem, tlakem a teplotou. Pokud půjdeme téměř na úroveň elementárních částic, jsou děje v plynu dány kinetickou energií molekul. Ta roste a klesá s teplotou. Při teplotě 0 K (tedy 0 stupňů Kelvina) se v podstatě zastaví čas, protože ustane pohyb atomů. Jak teplota roste, zrychluje se i pohyb molekul. Plyn se rozpíná.
Pojďme v příkladu ještě dál a postavme na stůl nádobu, kterou následně uzavřeme a ohřejeme. Co se stane? Bude v ní přetlak, protože vzduch uvnitř bude mít vyšší tlak a nemá se kam rozpínat. Rychleji se pohybující molekuly narážejí na stěnu nádoby s větší silou a frekvencí. V konečném důsledku to může vést k roztržení nádoby. Problém vyššího tlaku a teplejšího vzduchu je také v tom, že vlivem rozpínání má menší hustotu. Teplotní roztažnost plynů je neúprosná a čím teplejší plyn je, tím méně molekul na metr krychlový obsahuje.
Spalovací motor však potřebuje pro své fungování krom benzínu nebo nafty i kyslík. Chceme-li efektivní a výkonný motor, potřebujeme kyslíku co nejvíc. Proto osazujeme moderní spalováky turbodmychadly, případně kompresory – zvýší přísun vzduchu.
Problém je, že ženeme-li vzduch do motoru pod tlakem, zvedá se jeho teplota, a to dost rapidně. Běžně je to do 100 stupňů Celsia, v extrému může přesahovat i 150 stupňů. Pro motor je to problém:
- Horký vzduch bude mít pořád vyšší objem než vzduch studený, takže bude obsahovat méně atomů kyslíku.
- Vzduch částečně slouží i jako chlazení motoru. Čím studenější bude, tím lepší pro motor.
- Studený vzduch sníží teplotu směsi, což posune bod, kdy bude docházet ke klepání. Pro moderní benzinové turbomotory je to velmi důležité, protože ty se pohybují prakticky neustále na hranici klepání.
Z výše uvedeného mimochodem vyplývá ještě jedna zajímavá věc. Pakliže toužíte z auta dostat co nejvíc výkonu, a to bez jakékoliv úpravy, počkejte na zimu. Jakmile klesne teplota k bodu mrazu, nebo se dokonce podívá pod nulu, bude mít motor vyšší výkon než při letních vedrech. Platí to jak pro agregáty přeplňované, tak i pro motory plněné atmosféricky.
Princip fungování mezichladiče stlačeného vzduchu
Intercooler funguje podobně jako chladič. Horký stlačený vzduch z turba proudí skrz systém kanálků, kolem kterých proudí chladný vzduch zvenčí, například při jízdě. Teplo se přenáší stěnami kanálků a odvádí se do okolí. Výsledkem je znatelné snížení teploty nasávaného vzduchu. Běžně je to zhruba o 50 až 100 °C. Takový rozdíl má pozorovatelný dopad na výkon motoru. V praxi to znamená, že motor může běžet s vyšším plnicím tlakem, aniž by hrozilo klepání nebo přehřívání. Navíc se zlepší plnicí účinnost – motor tak „dýchá“ lépe a efektivněji.
Zdroj info: EngineLabs, Make The Case: Air-to-Air vs. Air-to-Water Intercoolers” — Performance Racing Magazine, CFD-based Thermo-Hydraulic Performance Analysis of Liquid-Cooled Intercoolers, Mishimoto, HP Academy.
Zdroj médií: Depositphotos.
Zdroj médií: Depositphotos.
