اینترکولر چیست؟

این سیستم باعث افزایش حجم هوای ورودی به موتور می شود. وقتی هوای ورودی توسط توربوشارژر فشرده می‌شود دمای آن نیز افزایش می یابد. افزایش دما باعث کاهش مولکول‌های موجود در هوا می شود. بنابراین استفاده از سیستم خنک کننده، بدون تغییر در حجم هوا، دمای آن را کاهش می دهد.

اینترکولر عملا یک مبدل حرارتی است که توسط چند سیال مانند مایع و گاز (هیچ کدام از این سیال‌ها با یکدیگر تماسی ندارند) باعث انتقال انرژی و حرارت می‌شود. اینترکولر دمای هوای ورودی به موتور را تا حد زیادی کاهش می دهد که باعث کاهش حجم هوا می‌شود؛ از این رو باید تعداد بیشتری از مولکول‌های هوا وارد سیلندر شود تا عمل انفجار در موتور با اختلال مواجه نشود.

عملکرد اینترکولر

امروزه اصطلاح اینترکولر برای کلیه ی مبدل‌های حرارتی کاربرد دارد. افتر کولر یا خنک کننده پسین را خنک‌ کننده هوا به آب می توان در نظر گرفت؛ در نتیجه اصطلاح اینترکولر به معنی خنک کننده با هوا و افتر کولر به معنی خنک کننده با آب می باشد.

انواع اینترکولر

همانند دیگر سیستم ها، اینترکولرها نیز دردو نوع اصلی خلاصه می شوند:

اینترکولر هوا به هوا

عملکرد آن به گونه ایست که هوای خنک در لوله‌های اینترکولر جریان دارد و بصورت همزمان هوای خارج شده در طول پره‌های اینترکولر عبور می‌کند و گرمای ناشی از لوله‌ها به بیرون منتقل می‌شود. محل نصب اینترکولر شامل نصب بالا، جلو و کنار می باشد؛ در نتیجه محل قرارگیری آن به چگونگی انتقال حرارت بستگی دارد.

محل قرارگیری اینترکولر جایی است که هوای خارج را برای به جریان انداختن به داخل پره‌ها هدایت می‌کند. از این رو اینترکولرهایی که قسمت جلو نصب می‌شوند، حرارت بیشتری دارند. اینترکولرهایی که جلو نصب می‌شوند دچار افت فشار می شوند. دلیل آن، غیرمستقیم و طولانی بودن مسیر انتقال هوا از توربوشارژر به اینترکولر است.

اینترکولر هوا به آب

شباهت زیادی به اینترکولر هوا به هوا دارد، با این تفاوت که از آب به عنوان سیال عامل انتقال حرارت استفاده می‌کند. به این دلیل که آب برای انتقال حرارت عموما عملکرد بهتری نسبت به هوا دارد، خنک کننده‌ با ابعاد کوچک‌تری خواهیم داشت که در نتیجه محل نصب مناسبی برای اینترکولر فراهم خواهد شد.

در این سیستم، آب به درون هوا پمپ و با هوای فشرده شده مخلوط می‌شود. حرارت هوا به آب منتقل شده و آب پس از گرم شدن به تبادل‌گر حرارت منتقل می شود تا دمای آن تعدیل شود. از معایب این سیستم می توان به وزن زیاد آن اشاره نمود که مشکلاتی در تعمیر و نگهداری ایجاد می کند.

عملکرد توربوشارژر با اینترکولر

توربو شارژر عملکرد خود را تغییر داده و توسط گازهای خروجی اگزوز هوا را متراکم و به داخل سیلندر هدایت می‌کند. اجزای اصلی توربو شارژر شامل اینترکولر، توربین، کمپرسور، کنترلرها و افتر کولر می شود. وقتی پیستون‌ها در حالت برعکس قرار دارند، مخلوط سوخت و هوا به درون سیلندر نفوذ کرده و هر چه فشار هوا بیشتر باشد مولکول‌های هوا بیشتر خواهند بود. در نتیجه مخلوط سوخت و هوای بیشتری در سیلندرها وجود خواهد داشت.

مقدار سوخت بیشتر باعث قدرت احتراق بیشتر خواهد شد؛ بنابراین موتوری که به توربوشارژر مجهز است نسبت به موتورهای معمولی قدرت بیشتری دارد. یعنی توربو شارژرها نسبت قدرت به وزن موتور را تا حد زیادی ارتقا می دهند. به عبارتی خودرویی که به توربوشارژر مجهز است، نسبت به خودروی معمولی با موتور هم حجم و هم وزن قدرت بیشتری خواهد داشت.

وقتی هوا فشرده می‌شود، دمای هوا به مرور افزایش یافته و منبسط می‌شود. این امر در عملکرد توربو شارژ اختلال ایجاد می کند زیرا موتور هوای کمتری را دریافت می‌کند.

سیستم اینترکولر هوای گرمی که از توربو شارژر به لوله‌های ورودی اینترکولر در جریان است و هوای خروجی از توربو شارژر را به لوله‌های مبدل منتقل می کند و دمای آن را به مقدار زیادی کاهش می دهد. هوای خروجی پس از عبور از لوله ها در میان پره‌ها جریان پیدا می‌کند. انتقال هوای گرم از لوله‌های داغ به سمت بیرون که هوای خنک‌تری دارد، باعث خنک شدن لوله‌ها می‌شود. در نتیجه حرارت از توربو شارژر به لوله‌ها و پس از آن به محیط منتقل می شود.

تفاوت اینترکولر و افترکولر

اینترکولر عملکردی مشابه رادیاتور موتور دارد. هوا پس از ورود به داخل اینترکولر، خنک می شود؛ از این رو اینترکولر تحت عنوان هوا به هوا نیز شناخته می‌شود. نوعی از اینترکولرها به جای هوا توسط آب خنک می‌شوند که افتر کولر یا هوا به آب نامیده می شوند.

دلیل عملکرد بهتر افتر کولرها در خنک کردن هوا این است که از هدایت‌کننده بسیار بهتری تحت عنوان آب برای انتقال گرما استفاده می‌شود. زیرا آب ۴ برابر بیشتر از هوا می‌تواند گرما را انتقال دهد، اما از طرفی هوای گرم دمای آب را افزایش می دهد و توانایی خنک کردن موتور، تا حد زیادی کاهش می یابد. از این رو بعضی از افترکولرها از رادیاتور برای خنک کردن آب استفاده می‌کنند.