O que é um intercooler? Como funciona?

Em Mecânica e manutenção de veículos por André M. Coelho

Em um motor turbo (turbocharged) ou sobrealimentado (supercharged), qualquer aumento na pressão de aceleração também aumenta a temperatura do ar que entra no motor. Isso está longe de ser ideal, pois reduz a densidade do ar. Isso significa que menos oxigênio está disponível para queimar com combustível no cilindro, restringindo a produção de energia e negando alguns dos benefícios de aumentar a pressão do ar na entrada.

Aumentar a temperatura do ar que flui para os cilindros também aumenta a chance de detonação e pré-ignição nos motores a gasolina, novamente indesejáveis em motores alimentadas à força. Os motores diesel também podem sofrer, pois o aumento da temperatura de entrada acelera a carga térmica nos componentes, enquanto a redução da densidade do ar limita a saída do motor.

O que é um intercooler?

Um intercooler, historicamente, é um trocador de calor que fica posicionado entre os estágios do compressor de um motor. Em um motor turbo ou supercharged, por exemplo, o ar fluiria do turbocompressor para um intercooler – e depois para o supercharger. Hoje em dia, no entanto, o termo intercooler geralmente se aplica a um trocador de calor ar-ar.

Como funciona o intercooler?

Esses trocadores de calor ar-ar funcionam da mesma maneira que o radiador do motor, exceto que o ar de carga flui através deles em vez de líquido de arrefecimento..

Convencionalmente, a carga é alimentada no intercooler e o meio de resfriamento, oar ambiente, neste caso, que flui através de suas aletas de resfriamento. Isto, desde que seja mais frio que a carga no intercooler, reduz a temperatura da carga e aumenta sua densidade.

Intercoolers ar-ar requerem uma fonte de ar fresco. Consequentemente, em carros com motor dianteiro, eles são normalmente montados ao lado ou na frente do radiador. Alguns carros tem intercoolers montados em cima do motor. Essa configuração pode ser mais fácil de montar e protege o intercooler contra danos.

Em carros com motor traseiro ou médio, o intercooler ou intercoolers são freqüentemente montados nas asas traseiras. Os dutos os abastecem com o ar fresco de que precisam; mas alguns no entanto, apresentam um intercooler montado na parte superior do compartimento do motor.

Em qualquer caso, a capacidade de resfriamento de um intercooler ar-ar pode ser impulsionada pela pulverização de água, óxido nitroso ou dióxido de carbono sobre ele. As mudanças de estado que ocorrem servem para reduzir ainda mais a temperatura de carga de admissão.

Conheça o intercooler e as funções dele para ver como ele funciona em seu veículo. (Foto: eBay)

E quanto ao intercooler água-ar?

Às vezes, isso é chamado de sistema de “resfriamento de carga”. Em vez de um trocador de calor ar-ar, um trocador de calor líquido-ar é usado. Líquido, geralmente liquido de arrefecimento, é bombeado através do trocador de calor para reduzir a temperatura do ar que flui através dele. Este refrigerante é então circulado para um radiador autônomo, que é resfriado pelo ar ambiente.

Embora sejam mais complicados, os sistemas de inter-resfriamento água-ar oferecem vários benefícios. Por exemplo, eles são mais fáceis de encaixar dentro dos limites de uma baia do motor, já que o radiador de resfriamento e o conjunto da bomba podem ser montados em outro lugar. Eles são muitas vezes, no entanto, mais pesados e mais caros.

Como os sistemas ar-ar, seu desempenho pode ser aumentado com o resfriamento do reservatório dos intercooler, reduzem a temperatura do líquido de arrefecimento para abaixo da temperatura ambiente, ajudando a resfriar ainda mais a carga de admissão.

Tipos comuns de intercooler

Dous tipos são os mais comuns de intercooler:

Ar-ar

A configuração convencional de um “intercooler”. A carga pressurizada é alimentada através de um trocador de calor, que é resfriado pelo ar, reduzindo sua temperatura.

Água para ar

Esta configuração substitui o trocador de calor ar-ar por uma unidade resfriada a líquido, que é tipicamente alimentada com líquido de arrefecimento. O calor da carga é transferido para a água, que é então bombeada para um radiador autônomo. Isso é resfriado pelo ar.

Posso usar um intercooler em um carro aspirado?

Não há nada que impeça você de fazer isso, mas você não verá melhorias. É improvável que a temperatura na entrada de um motor naturalmente aspirado seja significativamente mais alta do que a temperatura ambiente, ao mover-se pelo menos, ao contrário de uma central elétrica forçada.

Uma configuração convencional do intercooler, além disso, não pode resfriar abaixo da temperatura ambiente e portanto, não haveria nenhum benefício. Um intercooler também seria uma restrição na entrada de um motor naturalmente aspirado, potencialmente reduzindo a potência.

Problemas comuns do intercooler

São 3 os problemas mais comuns com intercoolers:

Mangueiras de escape

Não há muito que possa dar errado com um intercooler, portanto, a maioria das falhas geralmente está associada a problemas de instalação ou a danos físicos que resultam em vazamentos.

Uma das áreas mais comuns afetadas são as mangueiras de reforço de borracha e as braçadeiras que as seguram. Com o tempo, a borracha perecerá e as braçadeiras podem perder sua força de fixação, o que pode resultar em que as mangueiras de reforço realmente permitam que o ar impulsionado escape.

Isso resultaria em um carro lento e de baixo desempenho, e você pode até mesmo ouvir um som de ar escapando (embora nem sempre), já que pode realmente ouvir o vazamento de ar ao dirigir.

A correção é bem simples com novas mangueiras e braçadeiras.

Dano de impacto

Como o intercooler fica bem na frente do carro, significa que ele é suscetível a danos, particularmente de pedras e detritos da estrada que atingem o intercooler.

Isso pode danificar as delicadas aletas de arrefecimento, reduzindo a eficiência de resfriamento do intercooler e é casos extremos, além de danificar os tubos através dos quais o ar impulsionado passa.

O efeito mais comum é um intercooler de baixo desempenho, resultando em aumento da temperatura do ar de entrada, mas nos piores casos o intercooler pode se fragmentar e você pode acabar com um vazamento de ar.. A correção requer um novo radiador, geralmente.

Contaminação de óleo

Como o ar que entra no intercooler vem diretamente do turbocompressor, isso significa que se você já teve problemas com o turbo, o intercooler provavelmente também será afetado.

Por exemplo, se um turbo está sofrendo de um vazamento de óleo para selos desgastados, então o óleo que vazou tem que ir a algum lugar e esse algum lugar é mais provável que seja o intercooler.

Isso significa que o óleo se acumula na parte inferior do intercooler, reduzindo o desempenho do próprio intercooler. Também introduz vapores de óleo no ar impulsionado, o que também afetará negativamente o desempenho do motor.

Para verificar, remova as mangueiras de reforço e verifique se há sinais de contaminação por óleo. Se houver, remova o intercooler e lave com o desengraxador do motor para remover todo o óleo do interior do intercooler.

Quais são as maneiras que eu posso melhorar meu intercooler e obter mais potência?

Alguns passos devem ser seguidos para obter o melhor de um intercooler.

Posicionamento

Certifique-se de que está vendo o maior fluxo de ar possível. A maioria das pessoas o coloca na frente do veículo no caminho direto do ar e acha isso o suficiente.

Para aqueles que REALMENTE querem ganhar o máximo de eficiência possível, assegure-se de direcionar o ar através do intercooler e nada além do intercooler. Isso é possível graças à construção de um sistema de dutos ao redor do próprio intercooler, de modo que o ar não tenha outra escolha a não ser passar por ele. Ganhos de quase 11% de eficiência foram feitos apenas a partir da canalização do ar. A ideia funciona aqui também, sendo que um intercooler é apenas um radiador para o ar.

Dimensionamento

Dimensione o intercooler adequadamente. Um intercooler pequeno / fino ficará quente rapidamente, se não for dimensionado corretamente para a aplicação. O calor encharcado é a ideia de que você está empurrando tanto ar quente através do intercooler que simplesmente não tem área de superfície suficiente, ou fluxo de ar limpo para reviver o calor e, portanto, se torna inútil porque a temperatura do intercooler é a mesma temperatura como o ar que passa através do seu turbo ou compressor. Algumas pessoas usam intercoolers menores para ajudar a não ter uma grande queda de pressão através do intercooler. Uma queda de pressão geralmente ocorre com os intercoolers devido ao seu tamanho massivo, ou geralmente devido a um projeto de fluxo terrível. Isso pode ser evitado comprando uma unidade que foi bem construída e adaptada para seu projeto. Quando se trata de um intercooler, quanto maior, melhor. Alguns diriam que isso é inútil e apenas ajuda à queda de pressão, mas a queda na pressão é tão pequena em um intercooler maior que os ganhos superam as perdas.

Refrigeração

Adicionar um sistema de refrigeração externo para auxiliar no resfriamento do intercooler pulverizando o intercooler com água ou adicionando um sistema de congelamento de CO2. Os ganhos podem ser massivos e melhorar consideravelmente a potência do motor.

Você tem ou já teve um veículo com intercooler? Como era? Fez muita diferença no desempenho?

Sobre o autor

O pai de André já teve alguns carros clássicos antes de falecer, como Diplomata, Chevette e Opala. Após completar 18 anos, tirou carteira de moto e carro, comprando então sua primeira moto, uma Honda Sahara 350. Fez um curso de mecânica de motos para começar uma restauração na moto, e acabou aprendendo também como consertar alguns problemas de carros. Seu primeiro carro foi uma Nissan Grand Livina de 2014 e pretende em breve comprar uma picape diesel. No caminho, vai compartilhando tudo que aprende no site Carro de Garagem.

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