Af hverju þurfum við millikæli? Hverjar eru afleiðingar hás inntakshita?
Kjarnaverkefni millikælisins er að "kæla og lækka hitastig" há-hitaloftsins eftir túrbóhleðslu, vegna þess að of hátt inntakshitastig er "númer eitt" hvað varðar afköst vélarinnar, skilvirkni og líftíma.
Ef inntaksloftið er ekki kælt niður og háhitalofti er leyft beint inn í strokkinn, mun það valda eftirfarandi þremur alvarlegum afleiðingum:
Sprenging („banvæn innri meiðsl“ hreyfilsins)
Þetta er hættulegasta og beinasta afleiðingin.
Meginregla: Háhitaloft sem fer inn í strokkinn mun valda mikilli hækkun á hitastigi blöndunnar (loft+eldsneyti) inni í strokknum. Áður en kviknar í kertinum getur blandan kviknað af sjálfu sér (sjálfkviknað) vegna mikils hita og þrýstings, sem leiðir til óreglulegs bruna.
Afleiðing: Þetta mun valda sterkri sprengingu, framleiða bankahljóð og valda miklum höggþrýstingi á íhluti eins og stimpla og tengistangir. Í alvarlegum tilfellum getur stimpillinn brotist í gegnum eða brennt kertinn innan nokkurra sekúndna, sem beinlínis veldur því að hreyfillinn er farinn.
Mikil aflskerðing (súrefnisinnihald þynnist út)
Upphaflega ætlunin með túrbóhleðslu er að „auka loft“ en ef loftið verður heitt minnka áhrifin mjög.
Meginregla: Afl hreyfilsins fer eftir því hversu miklu eldsneyti er brennt og fullkominn brennsla eldsneytis fer eftir súrefnisinnihaldi loftsins. Hreyfing heitloftsameinda er mikil, sem leiðir til minnkandi þéttleika (eins og blaðra sem stækkar og dregst saman) og fjöldi súrefnissameinda á rúmmálseiningu er mun minni en köldu lofts.
Afleiðing: Loftið verður heitt og þunnt, sem þýðir að það er ófullnægjandi súrefni. Vélartölvan (ECU) mun seinka framkveikjuhorninu með valdi og draga úr magni eldsneytisinnsprautunar til að koma í veg fyrir sprengingu. Niðurstaðan er sú að þrátt fyrir að túrbínan auki þrýsting, þá minnkar raunverulegt afl í raun, jafnvel lægra en hreyflar með sömu slagrými.
Of mikil útblástur og styttur líftími túrbínu
Minnkun á útblæstri: Háhitaloft leiðir til ófullnægjandi bruna, sem framleiðir meira köfnunarefnisoxíð (NOx, skaðleg lofttegund) og svartan reyk, sem gerir það erfitt að uppfylla umhverfisprófunarstaðla.
Aukið álag á forþjöppu: Inntakshitastigið sjálft er aukaafurð þjappaðs lofts sem framleitt er af forþjöppunni. Ef hiti safnast saman við túrbínuenda (útblásturshlið) mun það flýta fyrir sliti túrbínulaga og stytta endingartíma vélarolíu (smurolíu). Hátt hitastig getur jafnvel valdið því að vélarolían kóks (þykknar, harðnar).
Hvernig er millikælirinn leystur?
Millikælirinn er settur á milli túrbóhleðslunnar og inntaksgrein hreyfilsins. Hlutverk þess er að virka sem „hitadæli“:
Þegar loftið frá hverflinum (með hátt hitastig um 150 gráður ~200 gráður) streymir í gegnum rörin inni í millikælinum mun há-loftflæðið eða viftan úti taka hitann í burtu og kæla hann niður í um 50 gráður ~60 gráður.
Eftir kælingu eykst loftþéttleiki verulega, súrefnisinnihald eykst og brennslan er fullkomnari, sem endurheimtir ekki aðeins orku heldur útilokar einnig hættu á sprengingu.
