Intercooler (ladeluftkøler)

En intercooler er en varmeveksler monteret på motorer med overladning for at køle luftladningen, efter den er blevet komprimeret af en turbolader eller en kompressor, men før den når cylindrene. Den findes, fordi komprimering uundgåeligt opvarmer luft: når luften presses ind i et mindre rumfang, stiger dens temperatur markant, og den varme, udvidede luft ophæver delvist netop den fordel, overladningen skal give. Intercooleren genskaber tætheden i ladningen og beskytter motoren mod følgerne af høje indsugningstemperaturer.

Fysikken er ligetil. Formålet med en turbolader eller kompressor er at presse mere luft ind i hver cylinder, så der kan brændes mere brændstof og udvikles mere effekt. Lufttætheden falder, når temperaturen stiger, så den meget varme luft, der forlader en kompressor — og kan nå langt over hundrede grader celsius — indeholder færre iltmolekyler pr. liter, end trykket alene skulle antyde. Ved at føre den luft gennem intercooleren, før den når motoren, sænkes temperaturen kraftigt, luften trækker sig sammen og bliver tættere, og der leveres en større masse ilt til hver forbrænding ved samme ladetryk.

Det betyder noget af to forskellige grunde. Den første er effekt: tættere indsugningsluft gør det muligt at brænde mere brændstof rent, så en velafstemt intercooler øger ydelsen direkte og forbedrer gasrespons. Den anden, og vel vigtigste, er driftssikkerhed. Køligere indsugningsluft sænker forbrændingens spidstemperaturer, hvilket kraftigt mindsker brændstoffets tilbøjelighed til at detonere for tidligt — den ødelæggende selvantænding, der kaldes bankning. Ved at dæmpe bankning lader intercooleren motoren køre med mere aggressiv tændingstiming og højere ladetryk uden skade, og den letter den termiske belastning på stempler og ventiler.

Intercoolere findes i to grundlæggende udformninger. Luft-til-luft-typen er den mest udbredte: en finnet aluminiumskerne, der ligner en lille køler, monteres i luftstrømmen forrest i bilen og afgiver varmen direkte til den forbipasserende luft. Luft-til-vand-typen, den væskekølede, fører ladningen over en kerne, hvor kølevæske cirkulerer og overfører varmen til en separat lavtemperaturkøler. Væskeenheder er mere kompakte, reagerer ensartet uanset hastighed og foretrækkes, hvor pladsen er trang, eller hvor ladningstemperaturen skal styres stramt — på bekostning af større kompleksitet. På kompressormotorer er en kompakt vandkølet enhed ofte integreret i selve indsugningsmanifolden.

Nogle få praktiske forhold følger af konstruktionen. En intercooler giver et lille trykfald og en længde rørføring, så en overdimensioneret eller dårligt placeret enhed kan tilføje lidt forsinkelse og sænke ladetrykket; dimensioneringen er derfor et kompromis mellem kølekapacitet og respons. Dens effektivitet afhænger også af tilstrækkelig luftstrøm, så en frontmonteret kerne, der er blokeret af snavs eller mangler luft, mister ydelse. I dag er en intercooler reelt standardudstyr på enhver moderne turbo- eller kompressormotor, mens en frit indsugende motor, der trækker luft ved omgivelsernes tryk og temperatur, ikke har brug for en.