Chłodnica międzystopniowa to wymiennik ciepła, który chłodzi powietrze/ładunek dolotowy w pojazdach z turbodoładowaniem, zanim powietrze dostanie się do kolektora dolotowego. Gdy ładunek dolotowy jest sprężany przez turbosprężarkę, nagrzewa się. Kiedy to sprężone, ogrzane powietrze przepływa przez chłodnicę międzystopniową, ciepło jest przenoszone przez rurki i żeberka chłodnicy międzystopniowej do przepływającego powietrza otoczenia.
Gdy ładunek dolotowy opuszcza chłodnicę międzystopniową, jest on zarówno chłodniejszy, jak i gęstszy. Prowadzi to do zwiększenia mocy i lepszej sprawności objętościowej silnika. Zimniejszy ładunek wlotowy zmniejsza ryzyko szkodliwej detonacji/stukania w silniku.
Ponieważ ceny paliw stale rosną, konsumenci poszukują pojazdów, które są bardziej oszczędne. Jednocześnie nie chcą poświęcać osiągów pojazdu. Aby zaspokoić te zmieniające się potrzeby, wielu producentów pojazdów zwraca się ku wymuszonej indukcji. Obecnie prawie wszystkie marki pojazdów oferują co najmniej jeden model pojazdu wyposażony w turbodoładowanie, a prawie wszystkie nowoczesne silniki wysokoprężne również są turbodoładowane.
Zastosowanie silnika z turbodoładowaniem pozwala producentom na dobry kompromis: silniki mogą być mniejsze i zużywać mniej paliwa, ale nadal będą w stanie wytwarzać moc i osiągi starszych silników wolnossących o większej pojemności. Kolejną zaletą stosowania silnika z turbodoładowaniem jest to, że kierowca nie odczuje utraty mocy podczas jazdy samochodem na dużej wysokości. Na przykład w Johannesburgu pojazd nie będzie odczuwał drastycznie słabszej mocy niż na poziomie morza w Durbanie.
W pojazdach produkcyjnych najczęściej stosowanym intercoolerem jest intercooler typu powietrze-powietrze. Zwykle montuje się go z przodu pojazdu, tuż za przednim zderzakiem lub czasami na górze silnika, pod czerpakiem maski. To ustawienie jest konieczne, ponieważ chłodnica międzystopniowa wykorzystuje powietrze z otoczenia przepływające przez jej rdzeń w celu obniżenia temperatury dolotowej.
Intercooler typu powietrze-powietrze
Chłodnica powietrza doładowującego typu powietrze-powietrze ma wydajną konstrukcję. Większość intercoolerów OEM i wtórnych ma aluminiowy rdzeń z rurką i żebrem, z plastikowymi zbiornikami końcowymi, które są zaciśnięte na rdzeniu. W pojazdach wyczynowych czasami stosuje się rdzeń prętowo-płytowy z aluminiowymi zbiornikami końcowymi, aby zwiększyć osiągi i wytrzymać wyższe ciśnienia doładowania.
Intercooler typu ciecz-powietrze
Rzadziej stosowany jest intercooler typu ciecz-powietrze, czasami nazywany chłodnicą ładunku. Są one znacznie bardziej skomplikowane w produkcji i montażu, ale ze względu na ich wydajność i konstrukcję można je zamontować w dowolnym miejscu w komorze silnika, a nie w przednim zderzaku.
Ciepło ładunku dolotowego nie jest przekazywane do przepływającego powietrza z otoczenia, ale raczej do płynu chłodzącego pojazdu. Powietrze i płyn chłodzący nie stykają się, gdy przechodzą przez różne kanały w chłodnicy powietrza doładowującego. Płyn chłodzący jest pompowany kanałami wokół rur, które przenoszą powietrze dolotowe.
Oprócz złożoności produkcji chłodnicy doładowania, wymaga ona dodatkowych przewodów płynu chłodzącego – w niektórych przypadkach pomocniczej pompy płynu chłodzącego i dodatkowej chłodnicy.
Awaria intercoolera
Istnieje kilka typowych usterek, które mogą wymagać wymiany intercoolera w pojeździe:
- Nieefektywne chłodzenie:
- albo wnętrze chłodnicy z biegiem czasu ulega zabrudzeniu (zwykle spowodowane oparami oleju z nieszczelnej uszczelki turbosprężarki lub nadmiernym oddychaniem skrzyni korbowej), lub
- powierzchnia zewnętrzna zostaje zatkana trawą i brudem drogowym w stopniu uniemożliwiającym czyszczenie, lub
- Małe wycieki z odłamków kamienia
- Po uszkodzeniu w wyniku wypadku
Jeśli chłodnica jest zatkana (przez zanieczyszczenia na zewnątrz lub nadmiar oleju w środku), będzie działać mniej wydajnie. W dłuższej perspektywie spowoduje to większe zużycie paliwa, spadek osiągów i możliwe uszkodzenie silnika.
Jeżeli intercooler wykazuje nieszczelność, należy go jak najszybciej wymienić. Jazda pojazdem z nieszczelnością doładowania spowoduje zużycie lub awarię turbosprężarki, ponieważ turbosprężarka musi pracować coraz ciężej, aby osiągnąć pożądane ciśnienie doładowania. Może to spowodować przekroczenie maksymalnych bezpiecznych obrotów turbosprężarki.
Jeśli turbosprężarka pojazdu uległa poważnej awarii mechanicznej, należy wymienić także intercooler. Koło sprężarki turbosprężarki może obracać się z prędkością do 150 000 obr./min. Zwykle koło to pęka w przypadku awarii turbosprężarki i wyrzucają odłamki stali lub aluminium przez przewody doładowania pojazdu. Odłamki te zwykle gromadzą się gdzieś w intercoolerze.
W niektórych przypadkach specjalistyczny warsztat może podjąć próbę oczyszczenia intercoolera, ale koszt tego czyszczenia zwykle nie jest dużo tańszy niż wymiana intercoolera na wysokiej jakości część z rynku wtórnego.
Nie ma również gwarancji, że podczas czyszczenia zostaną usunięte wszystkie odłamki metalu. Jeśli po czyszczeniu pozostanie odłamek, może później zostać przemieszczony i będzie kontynuował swoją drogę przez rury doładowania pojazdu. Jeśli odłamek dostanie się do turbosprężarki, może to spowodować kolejną awarię turbosprężarki.
Może to spowodować poważne uszkodzenie silnika, jeśli odłamek metalu utknie na powierzchni tłoka lub pomiędzy zaworem a gniazdem zaworu. Należy również zauważyć, że ze względu na wewnętrzną konstrukcję rurek w niektórych intercoolerach (na przykład tych z żebrami turbulatora) czyszczenie jest po prostu niemożliwe.
Modyfikacje intercoolera i pojazdu
Modyfikując osiągi pojazdu, należy wziąć pod uwagę możliwości intercoolera. Zwiększanie mocy silnika nie jest już mroczną nauką znaną tylko nielicznym. Nowoczesna technologia sprawia, że zmiana oprogramowania w ECU pojazdu w celu zwiększenia ciśnienia doładowania turbosprężarki oraz dostosowania dawki paliwa i rozrządu jest zbyt łatwa.
Większość pojazdów z fabryczną turbosprężarką będzie wyposażona w aluminiowy i plastikowy intercooler, które wytrzymują tylko określoną ilość ciśnienia doładowania. Jeśli zmodyfikuje się pojazd tak, aby wytwarzał wyższe ciśnienie doładowania niż to, które może wytrzymać intercooler, spowoduje to zdmuchnięcie plastikowych zbiorników końcowych z intercoolera.
Tego nie można naprawić i może to spowodować szkody następcze. Rozsądniejszym wyborem byłoby ograniczenie modyfikacji do rozsądnego poziomu lub rozważenie modernizacji intercoolera w celu dopasowania: poprzez zamontowanie jednego z podobnego modelu o wyższych osiągach lub zastosowanie niestandardowego intercoolera wykonanego w całości z aluminium.
Podsumowując, pojazdy z turbodoładowaniem i intercoolerem stają się coraz popularniejsze na naszych drogach. Istnieje szansa, że kiedyś będziesz właścicielem takiego pojazdu. Może to być wszystko, od małego, jednolitrowego subkompaktu po ziejącego ogniem, wyczynowego sedana z czołówki łańcucha pokarmowego. Pewna wiedza na temat intercoolera może okazać się bardzo pomocna.
Mamy nadzieję, że powyższe pomogło Ci lepiej zrozumieć zarówno funkcję, jak i znaczenie czegoś tak pozornie prostego, jak chłodnica powietrza doładowującego. Twój pojazd będzie prawdopodobnie jednym z najdroższych aktywów. Wiedza ta może na dłuższą metę zaoszczędzić pieniądze, nie tylko w postaci prostych, codziennych oszczędności paliwa uzyskanych dzięki szczęśliwemu, zdrowemu samochodowi, ale także poprzez uniknięcie kosztownych i nieprzewidzianych napraw silnika.
