Hladilnik polnilnega zraka je izmenjevalnik toplote, ki hladi zrak/sesalno polnjenje pri vozilih s turbinskim polnilnikom, preden zrak vstopi v sesalni kolektor. Ko turbo stisne sesalno polnjenje, se segreje. Ko gre ta stisnjen, segret zrak skozi hladilnik polnilnega zraka, se toplota prenese preko cevi in reber hladilnika polnilnega zraka v prehodni zunanji zrak.
Ko polnilo zapusti hladilnik polnilnega zraka, je hladnejše in gostejše. To vodi do povečane moči in izboljšane volumetrične učinkovitosti motorja. Hladnejše sesalno polnjenje zmanjša tveganje škodljive detonacije/udarja v motorju.
Ker cene goriva še naprej rastejo, potrošniki iščejo vozila, ki so bolj varčna. Hkrati pa ne želijo žrtvovati zmogljivosti vozila. Mnogi proizvajalci vozil se obračajo na prisilno indukcijo, da bi zadovoljili te spreminjajoče se potrebe. Dandanes skoraj vse znamke vozil ponujajo vsaj en model vozila, ki uporablja turbopolnilnik, skoraj vsi sodobni dizelski motorji pa imajo tudi turbopolnilnik.
Uporaba motorja s turbopolnilnikom omogoča proizvajalcem dober kompromis: motorje je mogoče narediti manjše, porabiti manj goriva, vendar bodo še vedno sposobni proizvesti moč in zmogljivost starejših atmosferskih motorjev z večjo zmogljivostjo. Nadaljnja prednost uporabe motorja s turbinskim polnilnikom je, da voznik ne bo občutil izgube moči pri uporabi avtomobila na višini. Na primer, vozilo v Johannesburgu ne bo občutno manj zmogljivo kot na morski gladini v Durbanu.
Pri serijskih vozilih je najpogosteje uporabljen vmesni hladilnik zrak-zrak. To je običajno nameščeno na sprednjem delu vozila tik znotraj sprednjega odbijača ali občasno na vrhu motorja, pod pokrovom pokrova motorja. Ta namestitev je potrebna, ker se ta hladilnik polnilnega zraka zanaša na zrak iz okolice, ki teče skozi njegovo jedro, da ohladi sesalne temperature.
Intercooler zrak-zrak
Hladilnik polnilnega zraka zrak-zrak ima učinkovito zasnovo. Večina hladilnikov polnilnega zraka proizvajalcev originalne opreme in poprodajnih ima aluminijasto jedro s cevjo in rebri, s plastičnimi končnimi rezervoarji, ki so pritrjeni na jedro. Zmogljiva vozila bodo včasih uporabljala jedro iz palice in plošče z aluminijastimi končnimi rezervoarji za večjo zmogljivost in vzdržljivost višjih polnilnih tlakov.
Hladilnik tekočina-zrak
Manj pogosto se uporablja vmesni hladilnik tekočina-zrak, včasih imenovan tudi hladilnik polnjenja. Ti so veliko bolj zapleteni za izdelavo in namestitev, vendar jih je zaradi njihove učinkovitosti in dizajna mogoče namestiti kamor koli v motornem prostoru, ne pa v sprednji odbijač.
Toplota sesanega polnila se ne prenese v prehodni zunanji zrak, temveč v hladilno tekočino vozila. Zrak in hladilno sredstvo ne prideta v stik, ko gresta skozi različne kanale v hladilniku polnilnega zraka. Hladilno sredstvo se črpa skozi kanale okoli cevi, ki prenašajo vstopni zrak.
Poleg zapletenosti izdelave hladilnika polnilnega toka so potrebni dodatni vodi hladilne tekočine – v nekaterih primerih pomožna črpalka hladilne tekočine in dodatni radiator.
Okvara intercoolerja
Obstaja nekaj pogostih napak, ki lahko zahtevajo zamenjavo hladilnika polnilnega zraka vašega vozila:
- Neučinkovito hlajenje:
- ali se notranjost hladilnika sčasoma umaže (običajno zaradi oljnih hlapov iz puščajočega turbinskega tesnila ali prekomernega dihanja ohišja) ali
- zunanjost postane zamašena s travo in cestno umazanijo čez mejo čiščenja, ali
- Majhna puščanja iz kamenčkov
- Po škodi zaradi nesreče
Če je hladilnik zamašen (bodisi zaradi umazanije zunaj ali prekomernega olja v notranjosti), bo deloval manj učinkovito. Dolgoročno bo to povzročilo večjo porabo goriva, izgubo zmogljivosti in možne poškodbe motorja.
Če hladilnik polnilnega zraka pušča, ga je treba čim prej zamenjati. Vožnja z vozilom s puščanjem polnilnega zraka bo povzročila obrabo turbina ali okvaro, saj mora turbo delati vedno težje, da doseže želene tlake polnilnega zraka. To lahko povzroči prekoračitev največjih varnih vrtljajev turbo motorja.
Če je turbopolnilnik vozila utrpel hudo mehansko okvaro, je treba zamenjati tudi hladilnik polnilnega zraka. Kolo kompresorja turbo motorja se lahko vrti do 150.000 vrt/min. Običajno se to kolo razbije, ko turbo odpove in pošlje drobce jekla ali aluminija skozi ojačitvene cevi vozila. Ti drobci se običajno zberejo nekje v hladilniku polnilnega zraka.
V nekaterih primerih bi lahko specializirana delavnica poskušala očistiti hladilnik polnilnega zraka, vendar stroški tega čiščenja običajno niso veliko cenejši od zamenjave hladilnika polnilnega zraka s kakovostnim poprodajnim delom.
Prav tako ni nobenega zagotovila, da bodo s čiščenjem odstranjeni vsi kovinski delci. Če po čiščenju ostane delček, se lahko pozneje odmakne in nadaljuje svojo pot skozi ojačevalne cevi vozila. Če delček vstopi v turbo, lahko pride do nove okvare turbo.
To bi lahko povzročilo večjo poškodbo motorja, če se delček kovine zagozdi na ploskvi bata ali med ventilom in sedežem ventila. Opozoriti je treba še, da zaradi notranje zasnove cevi pri nekaterih intercoolerjih (na primer tistih s turbulatorskimi rebri) čiščenje enostavno ni mogoče.
Hladilnik polnilnega zraka in spremembe vozila
Pri spreminjanju zmogljivosti vašega vozila je treba upoštevati zmogljivosti hladilnika polnilnega zraka. Povečevanje moči motorja ni več temna znanost, ki jo poznajo le nekateri. Sodobna tehnologija omogoča prelahko spreminjanje programske opreme na ECU vozila, da se povečajo pritiski turbinskega polnjenja ter prilagodijo dovajanje goriva in čas.
Večina vozil s tovarniškim turbopolnilnikom bo opremljenih z aluminijastim in plastičnim vmesnim hladilnikom, ki zdržijo le določeno količino polnilnega tlaka. Če vozilo spremenite tako, da proizvaja višji tlak polnilnega zraka, kot ga zmore hladilnik polnilnega zraka, bo to povzročilo, da bodo plastični končni rezervoarji odpihnjeni z hladilnika polnilnega zraka.
Tega ni mogoče popraviti in lahko povzroči posledično škodo. Pametnejša izbira bi bila omejiti spremembe na razumno raven ali razmisliti o nadgradnji hladilnika polnilnega zraka, da bi ustrezal: z vgradnjo podobnega, zmogljivejšega modela ali z uporabo po meri izdelanega hladilnika polnilnega zraka, ki je v celoti izdelan iz aluminija.
Skratka, vozila s turbinskim polnilnikom in hladilnikom polnilnega zraka postajajo vse bolj pogosta na naših cestah. Obstaja možnost, da boste nekoč imeli eno takšno vozilo. Lahko je karkoli, od majhnega, enolitrskega subkompakta, do zmogljive limuzine, ki bruha ogenj na vrhu prehranjevalne verige. Nekaj znanja o hladilniku polnilnega zraka lahko veliko pripomore.
Upajmo, da vam je zgoraj navedeno pomagalo bolje razumeti tako funkcijo kot pomen nečesa tako preprostega, kot je hladilnik polnilnega zraka. Vaše vozilo bo verjetno eno vaših najdražjih sredstev. To znanje bi vam lahko dolgoročno prihranilo denar, ne le s preprostimi dnevnimi prihranki goriva, ki jih dosežete z zadovoljnim in zdravim avtomobilom, temveč tudi z izogibanjem dragim in nepredvidenim popravilom motorja.
