Medzichladič (intercooler)

Medzichladič je výmenník tepla montovaný na preplňované motory, ktorý ochladzuje náplň vzduchu po tom, čo ju stlačilo turbodúchadlo alebo kompresor, no skôr, než dosiahne valce. Existuje preto, lebo stlačenie vzduch nevyhnutne zohrieva: jeho stlačenie do menšieho objemu výrazne zvyšuje teplotu a tento horúci, rozpínavý vzduch sčasti maria práve ten prínos, ktorý má preplňovanie poskytovať. Medzichladič vracia náplni hustotu a chráni motor pred vedľajšími účinkami vysokých teplôt v sání.

Fyzika je jednoduchá. Zmyslom turbodúchadla či kompresora je natlačiť do každého valca viac vzduchu, aby sa dalo spáliť viac paliva a vyrobiť viac výkonu. Hustota vzduchu klesá s rastúcou teplotou, takže veľmi horúci vzduch opúšťajúci kompresor — ktorý môže dosiahnuť výrazne vyše sto stupňov Celzia — obsahuje na liter menej molekúl kyslíka, než by jeho tlak sám naznačoval. Prechodom tohto vzduchu cez medzichladič pred vstupom do motora sa jeho teplota prudko zníži, vzduch sa stiahne a stane sa hustejším a do každého spaľovania sa pri rovnakom plniacom tlaku dodá väčšia hmotnosť kyslíka.

Toto je dôležité z dvoch odlišných dôvodov. Prvým je výkon: hustejší vzduch v sání umožňuje čistejšie spáliť viac paliva, takže dobre prispôsobený medzichladič priamo zvyšuje výkon a zlepšuje reakciu na plyn. Druhým, a azda dôležitejším, je spoľahlivosť. Chladnejší vzduch v sání znižuje maximálne teploty spaľovania, čo prudko obmedzuje sklon paliva k predčasnej detonácii — ničivému samozápalu známemu ako klepanie. Potlačením klepania umožňuje medzichladič motoru pracovať s agresívnejším predstihom zážihu a vyšším plniacim tlakom bez poškodenia a zmierňuje tepelné namáhanie piestov a ventilov.

Medzichladiče prichádzajú v dvoch hlavných konštrukciách. Typ vzduch-vzduch je najbežnejší: rebrované hliníkové jadro pripomínajúce malý chladič je umiestnené v prúde vzduchu v prednej časti auta a odovzdáva teplo priamo prúdiacemu vetru. Typ vzduch-voda, čiže kvapalinou chladený, vedie náplň cez jadro, ktorým prúdi chladiaca kvapalina prenášajúca teplo do samostatného nízkoteplotného chladiča. Kvapalinové jednotky sú kompaktnejšie, reagujú rovnomerne bez ohľadu na rýchlosť jazdy a uprednostňujú sa tam, kde je málo miesta alebo kde sa teplota náplne musí prísne kontrolovať, za cenu vyššej zložitosti. Na preplňovaných motoroch s kompresorom býva kompaktná vodou chladená jednotka často integrovaná priamo do sacieho potrubia.

Z konštrukcie vyplýva niekoľko praktických bodov. Medzichladič vnáša malý tlakový spád a kus potrubia, takže predimenzovaná alebo zle vedená jednotka môže pridať trochu oneskorenia a znížiť plniaci tlak; rozmer je preto kompromisom medzi chladiacim výkonom a pohotovosťou. Jeho účinnosť závisí aj od dostatočného prúdenia vzduchu, takže vpredu umiestnené jadro zanesené nečistotami alebo bez prísunu vzduchu stratí výkon. Dnes je medzichladič prakticky štandardnou výbavou každého moderného preplňovaného motora, kým atmosféricky plnený motor, nasávajúci vzduch pri okolitom tlaku a teplote, ho nepotrebuje.