Intercooler (laddluftkylare)

En intercooler är en värmeväxlare som monteras på överladdade motorer för att kyla luftladdningen efter att den komprimerats av en turbo eller kompressor men innan den når cylindrarna. Den finns eftersom kompression oundvikligen värmer luften: att pressa in den i en mindre volym höjer dess temperatur kraftigt, och den heta, expanderade luften upphäver delvis just den fördel som överladdningen är tänkt att ge. Intercoolern återställer laddningens densitet och skyddar motorn från följderna av höga insugstemperaturer.

Fysiken är enkel. Poängen med en turbo eller kompressor är att packa in mer luft i varje cylinder så att mer bränsle kan förbrännas och mer effekt utvinnas. Luftens densitet sjunker när temperaturen stiger, så den mycket heta luften som lämnar en kompressor — och som kan nå långt över hundra grader Celsius — innehåller färre syremolekyler per liter än enbart trycket antyder. Genom att leda luften genom intercoolern innan den når motorn sänks dess temperatur kraftigt, den drar ihop sig och blir tätare, och en större massa syre levereras till varje förbränning vid samma laddtryck.

Detta är viktigt av två skilda skäl. Det första är effekt: tätare insugsluft gör att mer bränsle kan förbrännas rent, så en väl anpassad intercooler ökar effekten direkt och förbättrar gasrespons. Det andra, och kanske viktigare, är tillförlitlighet. Svalare insugsluft sänker de högsta förbränningstemperaturerna, vilket kraftigt minskar bränslets benägenhet att självantända för tidigt — den destruktiva förtändning som kallas knackning. Genom att dämpa knackningen kan motorn köras med aggressivare tändtidpunkt och högre laddtryck utan skada, och den termiska belastningen på kolvar och ventiler lättar.

Intercoolers finns i två huvudtyper. Luft-till-luft-typen är vanligast: en flänsad aluminiumkärna som liknar en liten kylare monteras i luftströmmen framtill på bilen och avger värmen direkt till fartvinden. Luft-till-vatten-typen, eller den vätskekylda, leder laddningen genom en kärna där kylvätska cirkulerar och överför värmen till en separat lågtemperaturkylare. Vätskekylda enheter är mer kompakta, svarar jämnt oavsett hastighet och föredras där utrymmet är trångt eller där laddningstemperaturen måste hållas under hård kontroll, till priset av ökad komplexitet. På kompressormotorer integreras ofta en kompakt vattenkyld enhet i själva insugsröret.

Några praktiska följder framgår av konstruktionen. En intercooler ger ett litet tryckfall och en sträcka rörledning, så en överdimensionerad eller dåligt dragen enhet kan ge något mer fördröjning och sänkt laddtryck; dimensioneringen är därför en avvägning mellan kylkapacitet och respons. Effektiviteten beror också på tillräckligt luftflöde, så en frontmonterad kärna som täppts till av skräp eller saknar luft tappar prestanda. I dag är en intercooler i praktiken standardutrustning på varje modern turbo- eller kompressormotor, medan en sugmotor, som andas luft vid omgivningstryck och -temperatur, inte behöver någon.