¿Por qué necesitamos un intercooler? ¿Cuáles son las consecuencias de la alta temperatura de ingesta?
La tarea principal del intercooler es "enfriar y reducir la temperatura" del aire a alta-temperatura después de la turboalimentación, porque una temperatura de admisión excesivamente alta es el "destructor número uno" del rendimiento, la eficiencia y la vida útil del motor.
Si el aire de admisión no se enfría y se permite que el aire a alta-temperatura entre directamente al cilindro, se producirán las siguientes tres consecuencias graves:
Detonación (la 'lesión interna fatal' del motor)
Ésta es la consecuencia más peligrosa y directa.
Principio: El aire a alta temperatura que ingresa al cilindro provocará un fuerte aumento en la temperatura de la mezcla (aire+combustible) dentro del cilindro. Antes de que se encienda la bujía, la mezcla puede encenderse espontáneamente (autoencenderse) debido a la alta temperatura y presión, lo que resulta en una combustión irregular.
Consecuencia: Esto provocará una fuerte detonación, producirá golpes y generará una enorme presión de impacto en componentes como pistones y bielas. En casos severos, el pistón puede atravesar o quemar la bujía en unos segundos, provocando directamente el desguace del motor.
Reducción severa de potencia (el contenido de oxígeno se diluye)
La intención original del turbocompresor es "aumentar el aire", pero si el aire se calienta, el efecto se reducirá considerablemente.
Principio: La potencia del motor depende de la cantidad de combustible que se quema y la combustión completa del combustible depende del contenido de oxígeno del aire. El movimiento de las moléculas de aire caliente es intenso, lo que resulta en una disminución de la densidad (como un globo que se expande y se contrae), y el número de moléculas de oxígeno por unidad de volumen es mucho menor que el del aire frío.
Consecuencia: El aire se calienta y se enrarece, lo que significa que no hay suficiente oxígeno. La computadora del motor (ECU) retrasará forzosamente el ángulo de avance del encendido y reducirá la cantidad de inyección de combustible para evitar la detonación. El resultado es que, aunque la turbina aumenta la presión, la potencia real en realidad disminuye, incluso por debajo de los motores atmosféricos de la misma cilindrada.
Emisiones excesivas y vida útil más corta de las turbinas
Deterioro de las emisiones: El aire a alta temperatura provoca una combustión insuficiente, lo que produce más óxidos de nitrógeno (NOx, un gas nocivo) y humo negro, lo que dificulta el cumplimiento de las normas de pruebas medioambientales.
Mayor carga sobre el turbocompresor: la temperatura de admisión en sí es un subproducto del aire comprimido producido por el turbocompresor. Si se acumula calor en el extremo de la turbina (lado de escape), acelerará el desgaste de los cojinetes de la turbina y acortará la vida útil del aceite del motor (aceite lubricante). Las altas temperaturas pueden incluso hacer que el aceite del motor se coque (espese, endurezca).
¿Cómo se soluciona lo del intercooler?
El intercooler está instalado entre el turbocompresor y el colector de admisión del motor. Su función es actuar como 'disipador de calor':
Cuando el aire de la turbina (con una temperatura alta de aproximadamente 150 grados ~ 200 grados) fluye a través de las tuberías dentro del intercooler, el flujo de aire de alta-velocidad o el ventilador exterior quitará el calor y lo enfriará a aproximadamente 50 grados ~60 grados.
Después del enfriamiento, la densidad del aire aumenta significativamente, el contenido de oxígeno aumenta y la combustión es más completa, lo que no solo restablece la energía sino que también elimina el riesgo de detonación.
