Turbokompresorius tiekia papildomą orą į cilindrus, bet pakelia temperatūrą. Kuo šaltesnį orą įsiurbia variklis, tuo naudingiau degimo procesui. Kaip pakeisti šią situaciją?
Sprendimas yra paprastas ir žinomas jau daugelį metų – intercooleris arba tarpinis suslėgto oro aušintuvas. Populiariausias sprendimas – tai paprastas aliumininis šilumokaitis, kuris yra atvėsinamas oro srautu važiuojant automobiliui. Tačiau šis sprendimas turi savo trūkumų – intercoolerio sumontavimas variklio priekyje reikštų ortakio linijų, vedančių į degimo kamerą, pailginimą, o tai padidina sistemos trintį ir sulėtina akseleratoriaus pedalo paspaudimo galią.
„Valeo“ inžinieriai rado naują sprendimą: intercooleris aušinamas skysčiu, kaip ir pats variklis. Skystis tiesiog sugeria šilumą. Tačiau nėra galimybės intercoolerio prijungti prie variklio aušinimo sistemos, kurioje skystis yra 90 °C. Todėl aušinamas skysčiu „Valeo“ intercooleris turi savo cirkuliaciją, naudojančią energiją taupantį elektrinį siurblį.
Skysčio temperatūra neviršija 20 laipsnių, todėl patenkančio į variklį oro temperatūra – jau paėjus turbokompesorių – yra 5 laipsniais aukštesnė nei aplinkos temperatūra. Tai didelis skirtumas palyginus su tradiciniu sprendimu, nes oro temperatūra už turbokompresoriaus ribų staigiai padidėja dėl suspaudimo (pagrindinės fizikos taisyklės), tiek dėl kontakto su įkaitusiomis turbinos mentelėmis ir jos korpusu.
Žemesnė oro temperatūra cilindro angoje nėra vienintelis „Valeo“ intercoolerio privalumas. Aušinimas, nepriklausomas nuo oro tekančio per automobilį, leidžia perkelti intercoolerį iš automobilio priekyje montuojamos kasetės – kartu su variklio aušintuvu ir oro kondicionieriaus kondensatoriumi – šalia turbokompresoriaus. Tai labai sutrumpina ortakių ilgį ir yra naudinga, kai maksimaliai įspaudžiamas akseleratoriaus pedalo slėgis sistemoje yra pasiekiamas per 150 milisekundžių, arba 14 procentų greičiau nei tradiciškai.
Intercooleris, aušinamas skysčiu, yra mažesnis negu aušinamas oru ir užima mažiau vietos po dangčiu. Taip pat reikšminga ir slėgio redukcija įsiurbimo sistemoje – užtikrinanti variklio našumą – tai suteikia varikliui daugiau galios. Mažo galingumo varikliai su „Valeo“ intercooleriu mažina turbokompresoriaus apkrovą, o galingesni lengvieji automobiliai gali naudotis didesniu slėgiu.
Pirmasis serijinės gamybos automobilio variklis su „Valeo“ intercooleriu aušinamu skysčiu tapo „Volkswagen Golf V GTI“ varomas 2.0 TFSI 230 AJ galios varikliu, kuris debiutavo 2007 metais. Galia padidėjo 30 AJ , o maksimalus sukimo momentas nuo 280 iki 300 Nm.
Praktiškai tai reiškia sutrumpėjusį laiką pasiekti 100 km/h nuo starto 0,3 s – iki 6,2. Vėlesnėse šio variklio versijose intercoolerio aušinimo sistema įtraukia ir EGR vožtuvą, kurio dėka atsirado galimybė atvėsinti išmetamųjų dujų srautą nukreiptą atgal į degimo kamerą.
Komentarai