Miksi tarvitsemme välijäähdyttimen? Mitä seurauksia korkeasta imulämpötilasta on?
Välijäähdyttimen ydintehtävä on "jäähdyttää ja alentaa lämpötilaa" korkean-ilman lämpötilaa turboahduksen jälkeen, koska liian korkea imulämpötila on moottorin suorituskyvyn, tehokkuuden ja käyttöiän "ykkönen tappaja".
Jos imuilmaa ei jäähdytetä ja korkean{0}}lämpöisen ilman päästään suoraan sylinteriin, sillä on seuraavat kolme vakavaa seurausta:
Räjähdys (moottorin "kuolettava sisäinen vamma")
Tämä on vaarallisin ja suorin seuraus.
Periaate: Sylinteriin tuleva korkean lämpötilan ilma aiheuttaa jyrkän seoksen (ilma+polttoaine) lämpötilan nousun sylinterin sisällä. Ennen kuin sytytystulppa syttyy, seos voi syttyä itsestään (itsesyttymään) korkean lämpötilan ja paineen vuoksi, mikä johtaa epäsäännölliseen palamiseen.
Seuraus: Tämä aiheuttaa voimakasta räjähdystä, tuottaa koputtavia ääniä ja aiheuttaa valtavan iskupaineen komponentteihin, kuten mäntiin ja kiertokangeihin. Vakavissa tapauksissa mäntä voi murtautua läpi tai polttaa sytytystulpan muutamassa sekunnissa, mikä aiheuttaa suoraan moottorin romutuksen.
Voimakas tehon lasku (happipitoisuus laimenee)
Turboahtamisen alkuperäinen tarkoitus on "lisätä ilmaa", mutta jos ilma kuumenee, vaikutus heikkenee huomattavasti.
Periaate: Moottorin teho riippuu poltetun polttoaineen määrästä, ja polttoaineen täydellinen palaminen riippuu ilman happipitoisuudesta. Kuuman ilman molekyylien liike on voimakasta, mikä johtaa tiheyden laskuun (kuten ilmapallo, joka laajenee ja supistuu), ja happimolekyylien määrä tilavuusyksikköä kohti on paljon pienempi kuin kylmän ilman.
Seuraus: Ilmasta tulee kuuma ja ohut, mikä tarkoittaa, että happea ei ole riittävästi. Moottoritietokone (ECU) viivästyttää väkisin sytytyskulmaa ja vähentää polttoaineen ruiskutusmäärää räjähdyksen estämiseksi. Tuloksena on, että vaikka turbiini lisää painetta, todellinen teho itse asiassa pienenee, jopa huonommin kuin vapaasti hengittävillä moottoreilla, joilla on sama iskutilavuus.
Liialliset päästöt ja lyhentynyt turbiinin käyttöikä
Päästöjen heikkeneminen: Korkean lämpötilan ilma johtaa riittämättömään palamiseen, mikä tuottaa enemmän typen oksideja (NOx, haitallinen kaasu) ja mustaa savua, mikä vaikeuttaa ympäristötestausstandardien noudattamista.
Lisääntynyt turboahtimen kuormitus: Itse imulämpötila on turboahtimen tuottaman paineilman sivutuote. Jos lämpö kerääntyy turbiinin päähän (pakokaasupuolelle), se nopeuttaa turbiinin laakerien kulumista ja lyhentää moottoriöljyn (voiteluöljyn) käyttöikää. Korkeat lämpötilat voivat jopa saada moottoriöljyn koksaan (saksuttua, kovettua).
Miten välijäähdytin on ratkaistu?
Välijäähdytin on asennettu turboahtimen ja moottorin imusarjan väliin. Sen tehtävänä on toimia "jäähdytyselementtinä":
Kun turbiinista tuleva ilma (korkea lämpötila noin 150-200 astetta) virtaa välijäähdyttimen sisällä olevien putkien läpi, nopea -ilmavirta tai tuuletin ulkona ottaa lämmön pois ja jäähdyttää sen noin 50-60 asteeseen.
Jäähtymisen jälkeen ilman tiheys kasvaa merkittävästi, happipitoisuus kasvaa ja palaminen on täydellisempää, mikä paitsi palauttaa tehon myös eliminoi räjähdysvaaran.
