Por que os turbocompressores usam intercoolers?

Por que os turbocompressores usam intercoolers?

1. Reduza a temperatura de admissão e aumente a densidade do ar 

• Princípio termodinâmico: Quando o turbocompressor comprime o ar, a temperatura do gás aumenta significativamente (seguindo a lei dos gases ideais 𝑃𝑉=𝑛𝑅𝑇). 

Altas temperaturas fazem o ar se expandir, a densidade diminui e a quantidade de oxigênio que entra no cilindro diminui. 

• Função do intercooler: Ao resfriar o ar comprimido (geralmente reduzindo-o em 50-100°C), o intercooler aumenta a densidade do ar, 

permitindo que mais oxigênio participe da combustão, aumentando assim a potência e a eficiência da combustão. 

2. Suprima a detonação e proteja o motor 

• Risco de alta temperatura: A admissão de alta temperatura aumentará a temperatura da câmara de combustão, 

aumentam o risco de detonação (autoignição prematura da mistura), danificam o motor e reduzem o desempenho. 

• Efeito de resfriamento: O intercooler reduz a temperatura de admissão, reduz a tendência de detonação, permite uma maior taxa de compressão ou pressão de reforço e otimiza o ajuste de potência. 

3. Melhorar a eficiência da combustão e a proteção ambiental 

• Oxigênio suficiente: O ar de alta densidade resfriado garante uma combustão mais completa do combustível, reduz a emissão de hidrocarbonetos não queimados e material particulado, 

e atende aos padrões de proteção ambiental. 

• Equilíbrio entre potência e economia: uma combustão eficiente pode aumentar a potência e reduzir o consumo de combustível (especialmente reduzindo o "turbo lag" quando o turbo está envolvido). 

4. Reduza a carga de calor e prolongue a vida útil 

• Requisitos de dissipação de calor: o ar em alta temperatura aumenta o estresse térmico do motor e afeta a vida útil dos componentes (como pistões e válvulas). 

Os intercoolers reduzem indiretamente a temperatura de combustão, reduzem a carga de calor e melhoram a confiabilidade. 

5. Seleção de tipo e design 

• Intercooler refrigerado a ar: estrutura simples, baseada em fluxo de ar externo, adequada para a maioria dos veículos civis, mas com eficiência de resfriamento limitada em condições extremas. 

• Intercooler refrigerado a água: Utiliza circulação de refrigerante, tamanho compacto e resfriamento estável, adequado para motores com alto impulso ou espaço limitado (como veículos de alto desempenho). 

Resumo O intercooler é um componente indispensável no sistema de turbocompressor. 

Ele melhora a densidade do ar e a eficiência da combustão por meio do resfriamento físico, ao mesmo tempo em que resolve os problemas de detonação e durabilidade causados ​​por altas temperaturas. 

Embora aumente a complexidade e o custo do sistema, suas vantagens em termos de melhoria de potência, economia de combustível e proteção do motor superam em muito as potenciais desvantagens.