Intercooler o que tem no carro

Muitos entusiastas de automóveis mencionam frequentemente que seu carro está equipado com um motor turboalimentado. Bem, é claro, todos ficarão satisfeitos em dizer que, sob o capô, ele não tem apenas pressão atmosférica, mas também um compressor mecânico. Mas a maioria deles não entende completamente toda a estrutura do sistema de turboalimentação do motor.

Portanto, neste artigo tentaremos falar sobre um dos componentes do turbocompressor, ou seja, o intercooler - o que é um carro, o princípio de funcionamento e também por que um intercooler é necessário em motores turboalimentados.

O que é um intercooler

Um intercooler é um dispositivo mecânico (semelhante a um radiador) usado para resfriar o ar de admissão de uma turbina ou superalimentador (compressor).

Para que serve um intercooler?

A função do intercooler é resfriar o ar após ele ter passado por uma turbina ou compressor. O fato é que a turbina cria pressão de ar, devido à compressão, o ar é aquecido, respectivamente, com boost intensivo e constante, a temperatura na entrada do cilindro pode diferir significativamente da temperatura do meio de refrigeração.

Como funciona

Os turbocompressores funcionam comprimindo o ar, aumentando sua densidade antes que ele alcance os cilindros do motor. Ao comprimir mais ar, cada cilindro do motor é capaz de queimar proporcionalmente mais combustível e criar mais energia a cada ignição.

Este processo de compressão cria muito calor. Infelizmente, conforme o ar fica mais quente, ele também se torna menos denso, reduzindo a quantidade de oxigênio disponível em cada cilindro e afetando o desempenho!

O intercooler é projetado para neutralizar esse processo, resfriando o ar comprimido para fornecer mais oxigênio ao motor e melhorar a combustão em cada cilindro. Além disso, ao regular a temperatura do ar, também aumenta a confiabilidade do motor, garantindo a proporção correta de ar para combustível em cada cilindro.

Tipos de intercooler

Existem dois tipos principais de intercooler que funcionam de maneiras diferentes:

Air-to-air

A primeira opção é um intercooler ar-ar, no qual o ar comprimido passa por vários tubos pequenos. O calor é transferido do ar quente comprimido para essas aletas de resfriamento, que por sua vez são resfriadas pelo rápido fluxo de ar do veículo em movimento.

Depois que o ar comprimido resfriado passa pelo intercooler, ele é alimentado no coletor de admissão do motor e nos cilindros. A simplicidade, leveza e baixo custo dos intercoolers ar-ar os tornam a escolha mais popular para a maioria dos veículos turboalimentados.

Ar-água

Como o nome sugere, os intercoolers ar-água usam água para diminuir a temperatura do ar comprimido. A água fria é bombeada através de pequenos tubos, retirando calor do ar comprimido à medida que passa pelo dispositivo. Quando essa água esquenta, ela é bombeada através do radiador ou circuito de resfriamento antes de entrar novamente no intercooler.

Intercoolers ar-água tendem a ser menores do que intercoolers ar-ar, tornando-os adequados para motores onde o espaço é alto e, como a água aquece o ar melhor do que o ar, é adequada para uma faixa de temperatura mais ampla.

No entanto, o aumento da complexidade do projeto, custo e peso associados aos intercoolers ar-água significam que eles tendem a ser menos comuns e instalados em motores automotivos.

Colocação de intercoolers

Embora, em teoria, os intercoolers de ar possam estar localizados em qualquer lugar entre o turbocompressor e o motor, eles são mais eficientes onde há melhor fluxo de ar e geralmente estão localizados na frente do carro, atrás da grade do radiador principal.

Em alguns veículos, a localização do motor é contrária a esta e o intercooler é colocado no topo do motor, mas o fluxo de ar é geralmente menor aqui e o intercooler pode ser exposto ao calor do próprio motor. Nestes casos, dutos ou conchas de ar adicionais são instalados no exaustor, o que aumenta o fluxo de ar.

Eficiência de aplicação

Ao instalar qualquer equipamento adicional, todo motorista sempre presta atenção à razoabilidade de usar uma parte ou um sistema inteiro. Quanto à eficácia do intercooler, a diferença entre sua presença e ausência é bem sentida. Como entendemos, o intercooler resfria o ar injetado no motor pela turbina. Como o supercharger opera em altas temperaturas, ele fornece ar quente ao motor.

Como o ar quente é menos denso, contribui para uma combustão menos eficiente da mistura ar-combustível. Quanto mais frio o ar, maior sua densidade, o que significa que mais oxigênio entra nos cilindros e o motor recebe potência adicional. Por exemplo, se você resfriar o ar de entrada em apenas 10 graus, o motor ficará mais potente em cerca de 3%.

Mas mesmo se você usar um intercooler de ar convencional (o ar passa pelos tubos do radiador), quando chegar ao motor, sua temperatura cairá cerca de 50 graus. Mas se um intercooler de água estiver instalado no carro, algumas modificações podem diminuir a temperatura do ar no sistema de admissão do motor em até 70 graus. E este é um aumento de 21 por cento no poder.

Mas esse elemento se manifestará apenas em um motor turboalimentado. Em primeiro lugar, será difícil para um motor naturalmente aspirado bombear ar através de um sistema de admissão ampliado. Em segundo lugar, em um sistema de admissão curto, o ar não tem tempo para aquecer, como no caso de uma turbina. Por esses motivos, não faz sentido instalar um intercooler nesses motores.

Pode ser removido?

Se o intercooler interferir de alguma forma com o proprietário do carro, este sistema pode ser desmontado. Mas isso só pode fazer sentido se o carro não tiver sido equipado com esse sistema antes. E mesmo que o carro tenha sido atualizado, a ausência de um intercooler se tornará imediatamente perceptível. Quando a instalação de um intercooler levou a um aumento na potência do motor em 15 a 20 por cento, a ausência dessa peça se tornará imediatamente perceptível.

O item pode ser removido?

Mas, além de reduzir a potência do motor de combustão interna, em alguns casos, desmontar o intercooler pode até levar à quebra do motor. Isso pode acontecer se este sistema fizer parte do projeto do motor e estiver incluído no equipamento de fábrica.

Em ICEs turboalimentados, você não deve remover o intercooler (novamente: se for equipamento de fábrica), pois ele fornece a refrigeração adicional necessária para o funcionamento adequado do motor. Devido a temperaturas críticas, suas peças podem falhar.

Critérios de seleção para auto-instalação

Se for necessário instalar um intercooler no carro (uma modificação diferente da de fábrica ou, em geral, como um novo sistema para o motor), esse sistema deve atender aos seguintes parâmetros:

• Área de trocador de calor suficiente. Como você sabe, o ar é resfriado devido ao processo de troca de calor que ocorre no radiador (o mesmo processo ocorre no radiador do sistema de refrigeração do motor). Quanto maior a área do radiador, maior sua eficiência. Isso é física, e não há como se livrar dela. Portanto, não faz sentido comprar um pequeno radiador - ele não poderá adicionar uma quantidade notável de potência. Mas mesmo uma parte muito grande pode não caber sob o capô.
• Seção transversal das tubulações do sistema. Você não deve usar uma linha fina (há menos ar nela, então será resfriada mais), porque nesse caso a turbina sofrerá carga adicional. O ar deve circular livremente pelo sistema.
• A estrutura do trocador de calor. Alguns motoristas pensam que um radiador com paredes de trocador de calor mais espessas será mais eficiente. Na verdade, o sistema só ficará mais pesado. A eficiência da transferência de calor é inversamente proporcional à espessura das paredes: quanto maior a espessura, menor a eficiência.
• Forma da estrada. Quanto mais suaves forem as curvas do sistema, mais fácil será para a turbina empurrar o ar para o motor. Portanto, deve-se dar preferência aos tubos cônicos, e a curvatura dos bicos deve ter o maior raio possível.
• Aperto. É importante eliminar completamente a perda de ar que circula no sistema ou seu vazamento. Para fazer isso, todos os tubos do sistema devem ser fixados o mais firmemente possível. Isso é especialmente verdadeiro para intercoolers de água (para que o líquido de arrefecimento do sistema não escorra).

Instale um novo intercooler

Se o carro já estiver equipado com um intercooler, o sistema poderá ser modificado instalando uma modificação mais produtiva. Como discutimos anteriormente, é necessário levar em consideração a forma dos tubos, a área do radiador e a espessura das paredes do trocador de calor ao escolher.

Para substituir a peça, você também precisará comprar outros tubos, porque os análogos longos quebrarão nas curvas, o que levará a um fluxo de ar ruim para os cilindros. Para substituir o intercooler, basta remover o radiador antigo e instalar um novo com tubos adequados.

Características de operação e as principais causas de falha

A maioria dos intercoolers de fábrica funciona adequadamente por um longo período de tempo. Apesar disso, eles ainda precisam de manutenção periódica. Por exemplo, durante uma inspeção de rotina do sistema, uma das seguintes falhas pode ser detectada:

• Despressurização da linha. Isso acontece quando há muita pressão no sistema. Nesse caso, o tubo pode quebrar ou o refrigerante começará a vazar na junção (aplica-se a intercoolers de água). Este mau funcionamento pode ser indicado por uma queda na potência do motor devido ao resfriamento insuficiente do ar que entra nos cilindros. Em caso de ruptura, os tubos devem ser substituídos por novos e é melhor prender uma conexão ruim.
• A cavidade do duto de ar está contaminada com óleo. Uma pequena quantidade de lubrificante sempre entra no intercooler devido à lubrificação abundante da turbina. Se um motor em serviço começou a consumir mais de um litro de óleo por 10 mil quilômetros, é necessário verificar se a turbina consome muito óleo.
• Danos no radiador. Os danos mecânicos são mais frequentemente encontrados em intercoolers instalados na parte inferior do compartimento do motor (principalmente muitos o instalam sob o radiador de resfriamento principal).
• Aletas do radiador entupidas. Como uma grande quantidade de ar passa constantemente pelo trocador de calor, aparece sujeira em suas placas. Isso acontece especialmente no inverno ou na primavera, quando uma grande quantidade de areia e produtos químicos caem no radiador, localizado sob o para-choque dianteiro, com o qual as estradas são polvilhadas.

Reparação de intercooler faça você mesmo

Para reparar o intercooler, ele deve ser desmontado. As sutilezas desse processo dependem do tipo de dispositivo e de sua localização. Mas, independentemente disso, é necessário remover o intercooler em um motor frio e o sistema de ignição deve ser desligado.

Para reparar o intercooler, você pode precisar de:

• Limpeza externa ou interna do trocador de calor. Vários produtos químicos foram desenvolvidos para realizar este procedimento. Dependendo do tipo de limpador e da complexidade do projeto do radiador, o processo de limpeza pode levar algumas horas. Se o trocador de calor estiver muito sujo, ele é colocado em um recipiente com um agente de limpeza por várias horas.
• Eliminação de rachaduras. Se o intercooler for de água e seu radiador for de alumínio, é aconselhável substituí-lo por um novo. Se outros materiais forem usados, a solda pode ser usada. É importante que o material do remendo corresponda ao metal do qual o próprio trocador de calor é feito.

Para corrigir a maioria dos problemas do intercooler, não há necessidade de entrar em contato com centros de serviço caros. Se você tem experiência em radiadores de solda, até mesmo danos mecânicos ao trocador de calor podem ser eliminados por conta própria. Você pode verificar o quão bem o intercooler foi reparado durante a viagem. Se o carro recuperou seu dinamismo anterior, o resfriamento a ar do motor é eficaz.

Vantagens e desvantagens de usar um intercooler

A principal vantagem de usar um intercooler é aumentar a potência de um motor turboalimentado sem consequências desagradáveis ​​devido a erros de ajuste. Ao mesmo tempo, o aumento da potência não estará associado ao consumo de mais combustível.

Em alguns casos, observa-se um aumento de potência de até 20%. Se o carro for verificado quanto à conformidade com os padrões ambientais, esse valor após a instalação do intercooler será o mais alto possível.

Mas com suas vantagens, o intercooler tem várias desvantagens significativas:

1. Um aumento no trato de admissão (se este sistema não fizer parte do equipamento padrão) sempre leva à criação de resistência ao ar que entra no motor. Nesse caso, a turbina padrão precisará superar esse obstáculo para atingir o nível de impulso necessário.
2. Se o intercooler não fizer parte do projeto da usina, será necessário espaço adicional para instalá-lo. Na maioria dos casos, esse lugar fica embaixo do para-choque dianteiro, e isso nem sempre é bonito.
3. Ao instalar um radiador sob o para-choque dianteiro, esse elemento adicional é propenso a danos, pois se torna o ponto mais baixo do carro. Pedras, sujeira, poeira, grama, etc. será uma verdadeira dor de cabeça para o proprietário do carro.
4. Se o intercooler estiver instalado na área do para-lama, as ranhuras precisarão ser cortadas no capô para acomodar entradas de ar adicionais.

Vídeos relacionados

Aqui está uma breve visão geral em vídeo da operação dos intercoolers de ar:

Intercooler dianteiro! O que, por que e por quê?

Perguntas e Respostas:

Para que serve um intercooler diesel? Como em um motor a gasolina, a função de um intercooler em uma unidade a diesel é resfriar o ar que entra nos cilindros. Isso permite que mais ar entre.

Como funciona um radiador intercooler? O princípio de operação de tal radiador é o mesmo de um radiador de refrigeração do motor de combustão interna. Somente dentro do intercooler o ar é sugado pelo motor.

Quanta energia o intercooler adiciona? Depende das características do motor. Em alguns casos, o motor de combustão interna mostra um aumento de potência de até 20%. Nos motores a diesel, o radiador é instalado entre o compressor e o coletor de admissão.

ЧO que acontece se o intercooler estiver entupido? Se resfriar o turbocompressor, afetará a operação do supercompressor, o que levará à sua falha. Quando um intercooler é usado para resfriar o ar, haverá um fluxo ruim através de um radiador entupido.