¿Por qué los turbocompresores utilizan intercoolers?

¿Por qué los turbocompresores utilizan intercoolers?

1. Reducir la temperatura de admisión y aumentar la densidad del aire. 

• Principio termodinámico: cuando el turbocompresor comprime el aire, la temperatura del gas aumenta significativamente (siguiendo la ley de los gases ideales 𝑃𝑉=𝑛𝑅𝑇). 

La temperatura alta hace que el aire se expanda, la densidad disminuye y la cantidad de oxígeno que ingresa al cilindro disminuye. 

• Función del intercooler: Al enfriar el aire comprimido (normalmente reduciéndolo entre 50 y 100 °C), el intercooler aumenta la densidad del aire, 

permitiendo que más oxígeno participe en la combustión, mejorando así la potencia de salida y la eficiencia de la combustión. 

2. Suprimir los golpes y proteger el motor. 

• Riesgo de alta temperatura: La entrada de alta temperatura aumentará la temperatura de la cámara de combustión, 

aumentan el riesgo de detonación (autoignición prematura de la mezcla), dañan el motor y reducen el rendimiento. 

• Efecto de enfriamiento: El intercooler reduce la temperatura de admisión, reduce la tendencia al golpe, permite una mayor relación de compresión o presión de refuerzo y optimiza el ajuste de potencia. 

3. Mejorar la eficiencia de la combustión y la protección del medio ambiente. 

• Oxígeno suficiente: El aire enfriado de alta densidad garantiza una combustión más completa del combustible, reduce la emisión de hidrocarburos no quemados y partículas, 

y cumple con los estándares de protección ambiental. 

• Equilibrio entre potencia y economía: una combustión eficiente puede aumentar la potencia y reducir el consumo de combustible (especialmente reduciendo el retraso del turbo cuando el turbo está involucrado). 

4. Reduce la carga térmica y prolonga la vida útil. 

• Requisitos de disipación de calor: el aire a alta temperatura aumenta el estrés térmico del motor y afecta la vida útil de los componentes (como pistones y válvulas). 

Los intercoolers reducen indirectamente la temperatura de combustión, reducen la carga térmica y mejoran la confiabilidad. 

5. Selección de tipo y diseño 

• Intercooler refrigerado por aire: estructura simple, que depende del flujo de aire externo, adecuado para la mayoría de los vehículos civiles, pero eficiencia de enfriamiento limitada en condiciones extremas. 

• Intercooler refrigerado por agua: utiliza circulación de refrigerante, tamaño compacto y enfriamiento estable, adecuado para motores con alto impulso o espacio limitado (como vehículos de alto rendimiento). 

Resumen El intercooler es un componente indispensable en el sistema del turbocompresor. 

Mejora la densidad del aire y la eficiencia de la combustión a través del enfriamiento físico, al tiempo que resuelve los problemas de detonación y durabilidad causados ​​por la alta temperatura. 

Aunque aumenta la complejidad y el costo del sistema, sus ventajas en mejora de potencia, ahorro de combustible y protección del motor superan ampliamente las posibles desventajas.