Per què necessitem un intercooler? Quines són les conseqüències de l'alta temperatura d'ingesta?

La tasca principal de l'intercooler és "refredar i reduir la temperatura" de l'aire d'alta-temperatura després de la sobrealimentació, perquè la temperatura d'admissió excessivament alta és la "número 1" del rendiment, l'eficiència i la vida útil del motor.

Si l'aire d'admissió no es refreda i es permet que l'aire d'alta-temperatura entri directament al cilindre, provocarà les tres conseqüències greus següents:

Detonació (la "lesió interna mortal" del motor)
Aquesta és la conseqüència més perillosa i directa.

Principi: l'entrada d'aire a alta temperatura al cilindre provocarà un fort augment de la temperatura de la mescla (aire + combustible) dins del cilindre. Abans que la bugia s'encengui, la mescla es pot encendre espontàniament (autoencendre) a causa de l'alta temperatura i pressió, donant lloc a una combustió irregular.

Conseqüència: això provocarà una forta detonació, produirà sons de cop i una pressió d'impacte enorme a components com ara pistons i bielles. En casos greus, el pistó pot trencar-se o cremar la bugia en pocs segons, provocant directament el desballestament del motor.

Reducció de potència severa (el contingut d'oxigen es dilueix)
La intenció original de la sobrealimentació és "augmentar l'aire", però si l'aire s'escalfa, l'efecte es reduirà molt.

Principi: la potència del motor depèn de la quantitat de combustible que es crema, i la combustió completa del combustible depèn del contingut d'oxigen de l'aire. El moviment de les molècules d'aire calent és intens, donant lloc a una disminució de la densitat (com un globus que s'expandeix i es contrau), i el nombre de molècules d'oxigen per unitat de volum és molt menor que el de l'aire fred.

Conseqüència: l'aire s'escalfa i s'aprima, la qual cosa significa que no hi ha prou oxigen. L'ordinador del motor (ECU) retardarà a la força l'angle d'avanç d'encesa i reduirà la quantitat d'injecció de combustible per evitar la detonació. El resultat és que encara que la turbina augmenta la pressió, la potència real disminueix, fins i tot inferior als motors d'aspiració natural de la mateixa cilindrada.

Emissions excessives i vida útil de la turbina escurçada
Deteriorament de les emissions: l'aire a alta temperatura condueix a una combustió insuficient, que produeix més òxids de nitrogen (NOx, un gas nociu) i fum negre, dificultant el compliment dels estàndards d'assaig ambiental.

Augment de la càrrega del turbocompressor: la temperatura d'admissió en si és un subproducte de l'aire comprimit produït pel turbocompressor. Si s'acumula calor a l'extrem de la turbina (costat d'escapament), accelerarà el desgast dels coixinets de la turbina i escurçarà la vida útil de l'oli del motor (oli lubricant). Les altes temperatures poden fins i tot fer que l'oli del motor es coque (espessi, endurisca).

Com es resol l'intercooler?
L'intercooler s'instal·la entre el turbocompressor i el col·lector d'admissió del motor. La seva funció és actuar com a "disipador de calor":

Quan l'aire de la turbina (amb una temperatura alta d'uns 150 graus ~ 200 graus) flueix per les canonades de l'interior de l'intercooler, el flux d'aire d'alta velocitat o el ventilador a l'exterior traurà la calor i el refredarà a uns 50 graus ~ 60 graus.

Després del refredament, la densitat de l'aire augmenta significativament, el contingut d'oxigen augmenta i la combustió és més completa, la qual cosa no només restaura l'energia, sinó que també elimina el risc de detonació.