Za mnoge avtomobilske navdušence je hladilnik polnilnega zraka v sprednjem odbijaču zaželen modifikacijski del in nepogrešljiv simbol zmogljivosti, tako kot zvok ventila za razbremenitev tlaka. Vendar, kaj znanja je v različnih na videz enakih intercoolerjih? Na kaj morate biti pozorni, če želite nadgraditi ali namestiti? Na zgornja vprašanja bomo eno za drugim odgovorili v tej enoti.
Namen vgradnje hladilnika polnilnega zraka je predvsem znižanje temperature dovoda. Morda se bodo bralci vprašali: zakaj je treba znižati temperaturo vstopa? To zahteva omembo principa turbopolnjenja. Načelo delovanja turbo polnjenja, preprosto povedano, je uporaba izpušnih plinov iz motorja za udarec v izpušne lopatice, nato pa poganja drugo stran sesalnih lopatic, prisilno stisne zrak in ga pošlje v zgorevalno komoro. Ker je temperatura izpušnih plinov običajno visoka do 8-9 stopinj Celzija, je tudi telo turbine v stanju izjemno visoke temperature, kar bo povečalo temperaturo zraka, ki teče skozi sesalni del turbine. Poleg tega bo stisnjen zrak proizvajal tudi toploto (ker se razdalja med molekulami stisnjenega zraka zmanjša, se bodo stiskale in drgnile druga ob drugo, da bi proizvedle toplotno energijo). Če ta visoko{11}}temperaturni plin vstopi v jeklenko, ne da bi se ohladil, je lahko povzročiti, da je temperatura zgorevanja motorja previsoka, kar bo nato povzročilo udarce pred zgorevanjem bencina, zaradi česar se bo temperatura motorja še povečala. Hkrati se bo zaradi toplotnega raztezanja razširil tudi volumen stisnjenega zraka. Občutno zmanjšanje vsebnosti kisika bo zmanjšalo učinkovitost povečanja, narava ne more ustvariti potrebne izhodne moči. Poleg tega so visoke temperature tudi skriti ubijalec motorjev. Če delovna temperatura ni znižana, je enostavno povečati verjetnost okvare motorja v vročem vremenu ali dolgotrajni vožnji. Zato je treba namestiti intercooler za znižanje sesalne temperature. Ko smo razumeli funkcijo hladilnika polnilnega zraka, raziščimo njegovo strukturo in princip odvajanja toplote.
Hladilnik polnilnega zraka je v glavnem sestavljen iz dveh delov. Prvi del se imenuje cev, ki služi za zagotavljanje kanala za pretok stisnjenega zraka. Zato mora biti cev zaprt prostor, tako da stisnjen zrak ne pušča tlaka. Oblika cevi je prav tako razdeljena na tri vrste: kvadratna, ovalna in dolg stožec, pri čemer je razlika-kompromis med odpornostjo proti vetru in učinkovitostjo hlajenja. Drugi del se imenuje Fin, ki je splošno znan kot plavuti. Običajno se nahaja med zgornjo in spodnjo plastjo cevi in je tesno pritrjena na cev. Njegova funkcija je odvajanje toplote, ker ko stisnjen vroč zrak teče skozi cev, se toplota prenese na rebra skozi zunanjo steno cevi. V tem času, če skozi rebra teče zrak z nižjo zunanjo temperaturo, lahko tudi odvzame toploto in doseže namen hlajenja vstopne temperature. Struktura, ki nastane z neprekinjenim prekrivanjem zgornjih dveh delov do 10. do 20. plasti, se imenuje jedro, ki je glavni del hladilnika polnilnega zraka. Da bi poleg tega zagotovili medpomnilnik in tlačni prostor za shranjevanje stisnjenega plina iz turbine pred vstopom v sredico ter povečali pretok zraka po izstopu iz sredice, so deli, imenovani rezervoarji, običajno nameščeni na obeh straneh sredice, ki imajo lijakasto-obliko ter okrogle vstopne in izstopne odprtine za enostavno povezavo silikonskih cevi. Hladilnik polnilnega zraka je sestavljen iz zgornjih štirih delov. Kar zadeva princip odvajanja toplote v hladilniku polnilnega zraka, je podoben prej omenjenemu. Uporablja številne vodoravne cevi za razdelitev stisnjenega zraka, nato pa zunanji hladen zrak iz prednjega dela avtomobila teče neposredno proti njemu. Po prehodu skozi rebra za odvajanje toplote, ki so povezana s cevmi, lahko doseže namen hlajenja stisnjenega zraka, zaradi česar je vstopna temperatura bližja zunanji temperaturi. Zato, če želite povečati učinkovitost odvajanja toplote hladilnika polnilnega zraka, morate le povečati njegovo površino in debelino, da povečate število, dolžino in rebra za odvajanje toplote cevi. Toda ali je tako enostavno? Dejansko temu ni tako, ker daljša in večja kot je površina hladilnika, večja je verjetnost, da bo prišlo do izgube tlaka na dovodu, kar je tudi eno glavnih vprašanj, o katerih razpravljamo v tej enoti. Zakaj pride do izgube tlaka
Hladilnik polnilnega zraka, ki poudarja zmogljivost, ne sme imeti le dobre sposobnosti odvajanja toplote, ampak mora upoštevati tudi zmanjšanje izgube tlaka. Vendar pa sta zmanjševanje izgube tlaka in izboljšanje učinkovitosti hlajenja popolnoma nasprotna v smislu tehnike. Na primer, če je vmesni hladilnik z enako prostornino zasnovan v celoti na podlagi odvajanja toplote, je treba cevi v notranjosti narediti tanjše in povečati število reber, kar bo povečalo zračni upor; Če pa začnemo z vzdrževanjem nivoja tlaka, moramo cev odebeliti in zmanjšati rebra, kar bo povzročilo slabo učinkovitost izmenjave toplote. Zato modifikacija hladilnika polnilnega zraka ni tako preprosta, kot si predstavljamo. Zato bo za uravnoteženje učinkovitosti hlajenja in metod vzdrževanja tlaka večina od njih začela iz dveh delov: cevi in reber
Naslednji je del plavuti. Rebra tipičnega hladilnika polnilnega zraka so običajno ravna brez odprtin, širina hladilnika polnilnega zraka pa določa dolžino reber. Ker pa imajo rebra pomembno vlogo pri odvajanju toplote skozi hladilnik polnilnega zraka, lahko povečanje njihove kontaktne površine s hladnim zrakom izboljša moč izmenjave toplote. Zato je veliko dizajnov reber v hladilnikih polnilnega zraka na voljo v različnih oblikah, pri čemer so najbolj priljubljena valovito oblikovana ali splošno znana kot rebra lamele. Vendar pa so glede učinkovitosti odvajanja toplote še vedno najboljše prekrivajoče se rebra za odvajanje toplote, vendar je ustvarjena sila upora vetra tudi najbolj očitna, zato jo pogosteje opazimo pri japonskih dirkalnih avtomobilih D1, ker ta dirkalna vozila niso hitra, vendar zahtevajo dobro odvajanje toplote za zaščito motorja, ki deluje pri visokih hitrostih. Izvedite spremembo hladilnika polnilnega zraka.
