Intercooler cosa c'è in macchina

Molti appassionati di auto spesso menzionano che la loro auto è dotata di un motore turbo. Bene, ovviamente, tutti saranno lieti di dire che sotto il cofano non ha solo la pressione atmosferica, ma anche un compressore meccanico. Ma la maggior parte di loro non comprende appieno l'intera struttura del sistema di turbocompressione del motore.

Pertanto, in questo articolo proveremo a parlare di uno dei componenti del turbocompressore, vale a dire l'intercooler: cos'è in un'auto, il principio di funzionamento e anche perché è necessario un intercooler sui motori turbocompressi.

Cos'è un intercooler?

Un intercooler è un dispositivo meccanico (simile a un radiatore) utilizzato per raffreddare l'aria di aspirazione di una turbina o di un compressore (compressore).

A cosa serve un intercooler?

Il compito dell'intercooler è quello di raffreddare l'aria dopo che è stata fatta passare attraverso una turbina o un compressore. Il fatto è che la turbina crea pressione dell'aria, a causa della compressione, l'aria viene riscaldata, rispettivamente, con una spinta intensiva e costante, la temperatura all'ingresso del cilindro può differire significativamente dalla temperatura del mezzo di raffreddamento.

Come funziona

I turbocompressori funzionano comprimendo l'aria, aumentandone la densità prima che raggiunga i cilindri del motore. Comprimendo più aria, ogni cilindro del motore è in grado di bruciare proporzionalmente più carburante e creare più energia ad ogni accensione.

Questo processo di compressione crea molto calore. Sfortunatamente, quando l'aria diventa più calda, diventa anche meno densa, riducendo la quantità di ossigeno disponibile in ciascuna bombola e compromettendo le prestazioni!

L'intercooler è progettato per contrastare questo processo raffreddando l'aria compressa per fornire più ossigeno al motore e migliorare la combustione in ciascun cilindro. Inoltre, regolando la temperatura dell'aria, aumenta anche l'affidabilità del motore garantendo il corretto rapporto aria/carburante in ogni cilindro.

Tipi di intercooler

Esistono due tipi principali di intercooler che funzionano in modi diversi:

aria-aria

La prima opzione è un intercooler aria-aria, in cui l'aria compressa viene fatta passare da molti piccoli tubi. Il calore viene trasferito dall'aria compressa calda a queste alette di raffreddamento, che a loro volta vengono raffreddate dal rapido flusso d'aria proveniente dal veicolo in movimento.

Una volta che l'aria compressa raffreddata è passata attraverso l'intercooler, viene quindi immessa nel collettore di aspirazione del motore e nei cilindri. La semplicità, la leggerezza e il basso costo degli intercooler aria-aria li rendono la scelta più popolare per la maggior parte dei veicoli turbo.

Aria-acqua

Come suggerisce il nome, gli intercooler aria-acqua utilizzano l'acqua per abbassare la temperatura dell'aria compressa. L'acqua fredda viene pompata attraverso piccoli tubi, assorbendo calore dall'aria compressa mentre passa attraverso il dispositivo. Quando quest'acqua si riscalda, viene pompata attraverso il radiatore o il circuito di raffreddamento prima di rientrare nell'intercooler.

Gli intercooler aria-acqua tendono ad essere più piccoli degli intercooler aria-aria, il che li rende adatti per motori in cui lo spazio è elevato e, poiché l'acqua riscalda l'aria meglio dell'aria, è adatto per un intervallo di temperatura più ampio.

Tuttavia, la maggiore complessità di progettazione, costo e peso associati agli intercooler aria-acqua significano che tendono ad essere meno comuni e installati sui motori automobilistici.

Posizionamento degli intercooler

Sebbene, in teoria, gli intercooler dell'aria possano essere posizionati ovunque tra il turbocompressore e il motore, sono più efficienti dove c'è un flusso d'aria migliore e di solito si trovano davanti all'auto dietro la griglia del radiatore principale.

In alcuni veicoli, la posizione del motore è contraria a questa e l'intercooler è posizionato sopra il motore, ma il flusso d'aria è generalmente inferiore qui e l'intercooler può essere esposto al calore del motore stesso. In questi casi, nella cappa vengono installati ulteriori condotti dell'aria o prese d'aria, che aumentano il flusso d'aria.

Efficienza di applicazione

Quando si installa qualsiasi attrezzatura aggiuntiva, ogni automobilista presta sempre attenzione alla ragionevolezza dell'utilizzo di una parte o di un intero sistema. Per quanto riguarda l'efficacia dell'intercooler, la differenza tra la sua presenza e la sua assenza si fa sentire bene. Come abbiamo capito, l'intercooler raffredda l'aria iniettata nel motore dalla turbina. Poiché il compressore funziona a temperature elevate, fornisce aria calda al motore.

Poiché l'aria calda è meno densa, contribuisce a una combustione meno efficiente della miscela aria-carburante. Più fredda è l'aria, maggiore è la sua densità, il che significa che più ossigeno entra nei cilindri e il motore riceve ulteriore potenza. Ad esempio, se si raffredda l'aria in entrata di soli 10 gradi, il motore diventerà più potente di circa il 3 percento.

Ma anche se prendi un intercooler dell'aria convenzionale (l'aria passa attraverso i tubi del radiatore), quando raggiunge il motore, la sua temperatura scende di circa 50 gradi. Ma se nell'auto è installato un intercooler dell'acqua, alcune modifiche possono abbassare la temperatura dell'aria nel sistema di aspirazione del motore fino a 70 gradi. E questo è un aumento di potenza del 21 per cento.

Ma questo elemento si manifesterà solo in un motore turbo. In primo luogo, sarà difficile per un motore aspirato pompare aria attraverso un sistema di aspirazione allargato. In secondo luogo, in un sistema di aspirazione corto, l'aria non ha il tempo di riscaldarsi, come nel caso di una turbina. Per questi motivi, non ha senso installare un intercooler in tali motori.

Si può rimuovere?

Se l'intercooler interferisce in qualche modo con il proprietario dell'auto, questo sistema può essere smontato. Ma questo può avere senso solo se l'auto non è stata dotata prima di questo sistema. E anche se l'auto è stata aggiornata, l'assenza di un intercooler diventerà immediatamente evidente. Quando l'installazione di un intercooler ha portato ad un aumento della potenza del motore del 15-20 percento, l'assenza di questa parte diventerà immediatamente evidente.

L'articolo può essere rimosso?

Ma oltre a ridurre la potenza del motore a combustione interna, in alcuni casi, lo smantellamento dell'intercooler può portare anche al guasto del motore. Ciò può accadere se questo sistema fa parte del progetto del motore ed è incluso nell'attrezzatura di fabbrica.

Sui motori a combustione interna turbocompressi, non rimuovere l'intercooler (di nuovo: se è un equipaggiamento di fabbrica), perché fornisce il raffreddamento aggiuntivo necessario per un corretto funzionamento del motore. A causa delle temperature critiche, le sue parti potrebbero guastarsi.

Criteri di selezione per l'autoinstallazione

Qualora si rendesse necessario installare un intercooler nell'auto (modifica diversa da quella di fabbrica, o in generale come nuovo sistema per il motore), allora tale sistema dovrà rispettare i seguenti parametri:

• Spazio sufficiente per lo scambiatore di calore. Come sapete, l'aria viene raffreddata grazie al processo di scambio termico che avviene nel radiatore (lo stesso processo avviene nel radiatore dell'impianto di raffreddamento del motore). Maggiore è l'area del radiatore, maggiore è la sua efficienza. Questa è fisica e non c'è modo di sbarazzarsene. Pertanto, non ha senso acquistare un piccolo radiatore: non sarà in grado di aggiungere una notevole quantità di potenza. Ma anche una parte molto grande potrebbe non stare sotto il cofano.
• Sezione dei tubi dell'impianto. Non dovresti usare una linea sottile (c'è meno aria, quindi verrà raffreddata di più), perché in questo caso la turbina subirà un carico aggiuntivo. L'aria deve muoversi liberamente attraverso il sistema.
• La struttura dello scambiatore di calore. Alcuni automobilisti pensano che un radiatore con pareti dello scambiatore di calore più spesse sarà più efficiente. In effetti, il sistema diventerà solo più pesante. L'efficienza di scambio termico è inversamente proporzionale allo spessore delle pareti: maggiore è il loro spessore, minore è l'efficienza.
• Forma autostradale. Più morbide sono le curve del sistema, più facile sarà per la turbina spingere l'aria al motore. Pertanto, la preferenza dovrebbe essere data ai tubi conici e la curva degli ugelli dovrebbe avere il raggio più ampio possibile.
• Tenuta. È importante eliminare completamente la perdita di aria circolante nel sistema o la sua perdita. Per fare ciò, tutti i tubi del sistema devono essere fissati il ​​più saldamente possibile. Ciò è particolarmente vero per gli intercooler ad acqua (in modo che il liquido di raffreddamento dal sistema non trasuda).

Installare un nuovo intercooler

Se l'auto è già dotata di un intercooler, il sistema può essere modificato installando una modifica più produttiva. Come discusso in precedenza, è necessario tenere conto della forma dei tubi, dell'area del radiatore e dello spessore delle pareti dello scambiatore di calore nella scelta.

Per sostituire la parte, dovrai anche acquistare altri tubi, perché le controparti lunghe si romperanno in curva, il che comporterà uno scarso flusso d'aria nei cilindri. Per sostituire l'intercooler è sufficiente rimuovere il vecchio radiatore e installarne uno nuovo con tubazioni adeguate.

Caratteristiche del funzionamento e principali cause di guasto

La maggior parte degli intercooler di fabbrica funzionano correttamente per un lungo periodo di tempo. Nonostante ciò, necessitano comunque di una manutenzione periodica. Ad esempio, durante un'ispezione di routine del sistema, è possibile identificare uno dei seguenti guasti:

• Depressurizzazione della linea. Ciò accade quando c'è troppa pressione nel sistema. In questo caso, il tubo potrebbe rompersi o il liquido di raffreddamento inizierà a fuoriuscire alla giunzione (vale per gli intercooler dell'acqua). Questo malfunzionamento può essere indicato da un calo della potenza del motore dovuto al raffreddamento insufficiente dell'aria che entra nei cilindri. In caso di rottura, i tubi devono essere sostituiti con quelli nuovi ed è meglio serrare una cattiva connessione.
• La cavità del condotto dell'aria è contaminata da olio. Una piccola quantità di lubrificante entra sempre nell'intercooler a causa dell'abbondante lubrificazione della turbina. Se un motore riparabile inizia a richiedere più di un litro di olio ogni 10 mila chilometri, è necessario verificare se la turbina assorbe troppo olio.
• Danni al radiatore. I danni meccanici si trovano più spesso negli intercooler installati nella parte inferiore del vano motore (per lo più molti lo installano sotto il radiatore di raffreddamento principale).
• Alette del radiatore ostruite. Poiché una grande quantità d'aria passa costantemente attraverso lo scambiatore di calore, lo sporco appare sulle sue piastre. Ciò accade soprattutto spesso in inverno o in primavera, quando una grande quantità di sabbia e prodotti chimici cade sul radiatore, situato sotto il paraurti anteriore, di cui sono cosparse le strade.

Riparazione intercooler fai da te

Per riparare l'intercooler, deve essere smontato. Le sottigliezze di questo processo dipendono dal tipo di dispositivo e dalla sua posizione. Ma indipendentemente da ciò, è necessario rimuovere l'intercooler a motore freddo e il sistema di accensione deve essere spento.

Per riparare l'intercooler, potresti aver bisogno di:

• Pulizia esterna o interna dello scambiatore di calore. Vari prodotti chimici sono stati sviluppati per eseguire questa procedura. A seconda del tipo di detergente e della complessità del design del radiatore, il processo di pulizia può richiedere un paio d'ore. Se lo scambiatore di calore è molto sporco, viene immerso in un contenitore con un detergente per diverse ore.
• Eliminazione delle crepe. Se l'intercooler è ad acqua e il suo radiatore è in alluminio, è consigliabile sostituirlo con uno nuovo. Se vengono utilizzati altri materiali, è possibile utilizzare la saldatura. È importante che il materiale del cerotto corrisponda al metallo di cui è costituito lo scambiatore di calore stesso.

Per risolvere la maggior parte dei problemi dell'intercooler, non è necessario contattare costosi centri di assistenza. Se hai esperienza nella saldatura di radiatori, anche i danni meccanici allo scambiatore di calore possono essere eliminati da solo. Puoi controllare quanto bene l'intercooler è stato riparato durante il viaggio. Se l'auto ha riacquistato il suo dinamismo precedente, il raffreddamento ad aria per il motore è efficace.

Vantaggi e svantaggi dell'utilizzo di un intercooler

Il principale vantaggio dell'utilizzo di un intercooler è quello di aumentare la potenza di un motore turbo senza spiacevoli conseguenze dovute a errori di messa a punto. Allo stesso tempo, l'aumento della potenza non sarà associato al consumo di più carburante.

In alcuni casi si osserva un aumento di potenza fino al 20 percento. Se l'auto viene controllata per la conformità agli standard ambientali, questa cifra dopo l'installazione dell'intercooler sarà la più alta possibile.

Ma con i suoi vantaggi, l'intercooler presenta diversi svantaggi significativi:

1. Un aumento del tratto di aspirazione (se questo sistema non è di serie) porta sempre alla creazione di resistenza all'aria che entra nel motore. In tal caso, la turbina standard dovrà superare questo ostacolo per raggiungere il livello di spinta richiesto.
2. Se l'intercooler non fa parte del progetto della centrale, sarà necessario spazio aggiuntivo per installarlo. Nella maggior parte dei casi, questo posto è sotto il paraurti anteriore, e questo non è sempre bello.
3. Quando si installa un radiatore sotto il paraurti anteriore, questo elemento aggiuntivo è soggetto a danni, poiché diventa il punto più basso dell'auto. Pietre, sporco, polvere, erba, ecc. sarà un vero grattacapo per il proprietario dell'auto.
4. Se l'intercooler è installato nell'area del parafango, sarà necessario tagliare le fessure nel cofano per accogliere ulteriori prese d'aria.

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Ecco una breve panoramica video del funzionamento degli intercooler:

Intercooler anteriore! Cosa, perché e perché?

Domande e risposte:

A cosa serve un intercooler diesel? Come in un motore a benzina, la funzione di un intercooler in un'unità diesel è quella di raffreddare l'aria che entra nei cilindri. Ciò consente a più aria di fluire all'interno.

Come funziona un radiatore intercooler? Il principio di funzionamento di un tale radiatore è lo stesso di un radiatore di raffreddamento del motore a combustione interna. Solo all'interno dell'intercooler l'aria viene aspirata dal motore.

Quanta potenza aggiunge l'intercooler? Dipende dalle caratteristiche del motore. In alcuni casi, il motore a combustione interna mostra un aumento di potenza fino al 20 percento. Nei motori diesel, il radiatore è installato tra il compressore e il collettore di aspirazione.

ЧCosa succede se l'intercooler è intasato? Se raffredda il turbocompressore, influenzerà il funzionamento del compressore, il che porterà al suo guasto. Quando viene utilizzato un intercooler per raffreddare l'aria, ci sarà un flusso scarso attraverso un radiatore intasato.