Hladilnik polnilnega zraka (imenovan tudi hladilnik polnilnega zraka) izboljša učinkovitost zgorevanja v motorjih, opremljenih s prisilno indukcijo (turbopolnilnik ali kompresor), s čimer poveča moč motorja, zmogljivost in učinkovitost porabe goriva.
Hladilnik polnilnega zraka je običajno viden le pri avtomobilih, opremljenih s turbopolnilnikom. Hladilnik polnilnega zraka je pravzaprav sestavni del turbopolnilnika, njegova naloga pa je izboljšati učinkovitost prezračevanja motorja. Ne glede na to, ali gre za motor s kompresorskim polnjenjem ali motor s turbopolnilnikom, je treba med kompresorjem in sesalnim razdelilnikom motorja namestiti hladilnik polnilnega zraka. Ker je ta radiator nameščen med motorjem in polnilnikom, se imenuje tudi intercooling. Intercooler, imenovan intercooler.
Eden od razlogov, zakaj ima motor s turbinskim polnilnikom večjo moč kot običajni motor, je ta, da je njegova učinkovitost izmenjave zraka višja od naravnega dovoda zraka pri običajnem motorju. Ko zrak vstopi v turbopolnilnik, se bo njegova temperatura močno dvignila, njegova gostota pa nižja. Intercooler ima vlogo hlajenja zraka. Zrak z visoko temperaturo ohladi intercooler in nato vstopi v motor. Če primanjkuje hladilnika polnilnega zraka in visokotemperaturni zrak s kompresorjem vstopi neposredno v motor, se bo motor poškodoval ali celo zanetil vžig zaradi previsoke temperature zraka.
Ker je temperatura izpušnih plinov iz motorja zelo visoka, bo prevod toplote skozi kompresor povečal temperaturo vsesanega zraka. Poleg tega se bo med postopkom stiskanja povečala gostota zraka, kar bo neizogibno povzročilo povišanje temperature zraka, kar bo vplivalo na učinkovitost polnjenja motorja. Če želite še izboljšati učinkovitost polnjenja, morate znižati temperaturo vsesanega zraka. Nekateri podatki kažejo, da se lahko pri enakem razmerju zrak-gorivo moč motorja poveča za 3 % do 5 % za vsakih 10 °C padca temperature polnjenega zraka.
Če v zgorevalno komoro vstopi neohlajen kompresorski zrak, lahko poleg tega, da vpliva na učinkovitost polnjenja motorja, zlahka povzroči previsoko temperaturo zgorevanja motorja, kar povzroči trkanje in druge okvare. Prav tako bo povečal vsebnost NOx v izpušnih plinih motorja, kar bo povzročilo onesnaženje zraka. Da bi odpravili škodljive učinke, ki jih povzroča segrevanje kompresorskega zraka, je treba namestiti hladilnik polnilnega zraka za zmanjšanje temperature vsesanega zraka.
Zaradi obstoja hladilnika polnilnega zraka se lahko zmanjša poraba goriva motorja in izboljša prilagodljivost na nadmorsko višino. Na območjih z visoko nadmorsko višino lahko uporaba vmesnega hlajenja uporablja kompresor z višjim tlačnim razmerjem, kar omogoča, da motor pridobi večjo moč in izboljša prilagodljivost avtomobila.
Turbopolnilnik stisne vstopni zgorevalni zrak, s čimer se poveča njegova notranja energija, a tudi temperatura. Vroč zrak je manj gost kot hladen zrak, zaradi česar je manj učinkovit pri gorenju.
Z vgradnjo hladilnika polnilnega zraka med turbopolnilnikom in motorjem pa se vsesani stisnjen zrak ohladi, preden doseže motor, s čimer se obnovi njegova gostota, kar ima za posledico optimalno učinkovitost zgorevanja.
Hladilnik polnilnega zraka deluje kot izmenjevalnik toplote in odvaja toploto, ki nastane, ko turbopolnilnik stisne plin. Ta korak prenosa toplote doseže s prenosom toplote na drug hladilni medij, običajno zrak ali vodo.
Zračno hlajen (imenovan tudi vmesni hladilnik).
V avtomobilski industriji je naraščajoče povpraševanje po učinkovitejših motorjih z nižjimi emisijami številne proizvajalce pripeljalo do razvoja motorjev s turbopolnilnikom manjše prostornine, da bi dosegli idealno kombinacijo zmogljivosti motorja in učinkovitosti porabe goriva.
V večini avtomobilskih inštalacij zračno hlajeni intercooler zagotavlja ustrezno hlajenje in deluje zelo podobno kot avtomobilski radiator. Ko se vozilo premika naprej, se hladnejši zrak iz okolice vsesa v hladilnik polnilnega zraka in gre skozi rebra ter prenaša toploto iz zraka s turbinskim polnilnikom na hladnejši zrak iz okolice.
Vodno hlajen intercooler
Vodno hlajeni vmesni hladilniki so zelo učinkovita rešitev v okoljih, kjer zračno hlajenje ni primerno. Vodno hlajeni vmesni hladilniki običajno uporabljajo zasnovo toplotnega izmenjevalnika "lupina in cev", pri čemer hladilna voda teče skozi "jedro" v središču enote, medtem ko vroč polnilni zrak teče na zunanji strani cevi in skozi "lupino" na notranji strani izmenjevalnika toplote. telo" prenaša toploto. Po ohlajanju se zrak odvaja iz hladilnika polnilnega zraka in vodi v zgorevalno komoro motorja.
Vodno hlajeni vmesni hladilniki so natančno izdelane naprave, zasnovane za obvladovanje visokih temperatur stisnjenega zraka za zgorevanje.
