Interkūleri, kas labi tiek galā ar ienākošā gaisa temperatūras samazināšanu, atšķiras ar konstrukcijas drošību un vienkāršību.
Spiediens, ko rada turbīna, izraisa gaisa uzkarsēšanu.
Ja siltais gaiss netiks atdzesēts pirms nonākšanas kolektorā, var rasties tādas problēmas, kā:
- Dzinēja jaudas zudums. Lieta ir tajā, ka karstajam gaisam ir zemāks blīvums un mazāks skābekļa saturs nekā aukstajam, kas traucē degvielas pilnīgu sadegšanu.
- Dzinēja sarukšana, kas var rasties tāpēc, ka pārsildītais gaiss kļūst par degvielas pašaizdegšanās cēloni — detonāciju.
Interkūlers ir sava veida gaisa atdzesētājs, un, pateicoties tā efektīvam darbam, ir iespējams iegūt lielāku dzinēja jaudu pie tā paša dzinēja apjoma.
Cik efektīvs ir interkūlers?
Interkūlers ir radiators vai siltummainis, kas ievietots starp kompresoru (turbīnu) un ieplūdes kolektoru. Interkūlers veic divas pamatfunkcijas: ienākošā gaisa temperatūras samazināšanu un pūtes spiediena samazināšanu. Spiediens tiek samazināts, pateicoties plūsmas pretestībai, ko sniedz interkūlers. Tas savukārt izraisa noteiktus ierobežojumus konstrukcijā, jo spiediena samazināšanās vairāk par 1-2 psi nav pieļaujama.
Līdz ar to, ka interkūlera mērķis ir izvilkt siltumu no gaisa plūsmas, kas uzsildās saspiežoties kompresorā, interkūlera kvalitāte tiek novērtēta, balstoties uz tā spēju tikt galā ar šo siltumu. Galvenie kritēriji, novērtējot interkūleri, ir:
- maksimālā siltuma novadīšana;
- minimālie pūtes spiediena zudumi;
- plūsmas inercijas paaugstināšanās.
Interkūlera darba efektivitātes rādītājs ir ienākošā gaisa temperatūras samazināšanās līmenis. Interkūlers, kas dzesētu gaisu līdz ārējās vides temperatūrai, būtu efektīvs par 100%. Diemžēl, sasniegt šādu rezultātu praktiski nav iespējams, tāpēc par labu inerkūlera efektivitātes rādītāju uzskata 70%.
Interkūlera darbības princips
Pie pilnīgi atklātā droselē un darbojoties pilnā sparā (pie maksimālā pūtes spiediena) gaisa temperatūra, kas nāk no turbokompresora, sasniedz 120-180°C atkarībā no konkrētā turbokompresora, uzpūšanas spiediena, apkārtējā gaisa temperatūras utt. Šis gaiss ir jāatdzesē, lai palielinātu tā blīvumu. Tas palīdzēs samazināt dzinēja tieksmi pret detonāciju un palielināt dzinēja veiktspēju.
Karstais gaiss no turbīnas virzās caurulēs interkūlera iekšienē. Tā notiek siltuma apmaiņa: caurules sasildās, bet gaiss atdzesās. Ārējais gaiss (vai ūdens šķidruma interkūlera gadījumā) appūš caurulītes un ribas, kas ir mehāniski ar tām saistītais, atdzesējot tās. Atkal notiek siltuma apmaiņa, bet tagad starp caurulēm un ārējo gaisu. Tādējādi siltums pāriet no piepūšamā gaisa caur interkūleri ārējā gaisā.