Pourquoi les turbocompresseurs utilisent-ils des refroidisseurs intermédiaires ?

Pourquoi les turbocompresseurs utilisent-ils des refroidisseurs intermédiaires ?

1. Réduire la température d'admission et augmenter la densité de l'air 

• Principe thermodynamique : Lorsque le turbocompresseur comprime l'air, la température du gaz augmente considérablement (suivant la loi des gaz parfaits 𝑃𝑉=𝑛𝑅𝑇). 

Une température élevée provoque la dilatation de l’air, la diminution de la densité et la diminution de la quantité d’oxygène entrant réellement dans le cylindre. 

• Fonction de l'intercooler : En refroidissant l'air comprimé (en le réduisant généralement de 50 à 100 °C), l'intercooler augmente la densité de l'air, 

permettant à plus d'oxygène de participer à la combustion, améliorant ainsi la puissance de sortie et l'efficacité de la combustion. 

2. Supprime les cliquetis et protège le moteur 

• Risque de température élevée : une admission à haute température augmentera la température de la chambre de combustion, 

augmenter le risque de cliquetis (auto-inflammation prématurée du mélange), endommager le moteur et réduire les performances. 

• Effet de refroidissement : l'intercooler réduit la température d'admission, réduit la tendance au cliquetis, permet un taux de compression ou une pression de suralimentation plus élevé et optimise le réglage de la puissance. 

3. Améliorer l'efficacité de la combustion et la protection de l'environnement 

• Oxygène suffisant : L'air refroidi à haute densité assure une combustion plus complète du carburant, réduit l'émission d'hydrocarbures imbrûlés et de particules, 

et répond aux normes de protection de l'environnement. 

• Équilibre entre puissance et économie : une combustion efficace peut à la fois augmenter la puissance et réduire la consommation de carburant (en particulier en réduisant le décalage du turbo lorsque le turbo est impliqué). 

4. Réduisez la charge thermique et prolongez la durée de vie 

• Exigences de dissipation thermique : l’air à haute température augmente la contrainte thermique du moteur et affecte la durée de vie des composants (tels que les pistons et les soupapes). 

Les refroidisseurs intermédiaires réduisent indirectement la température de combustion, réduisent la charge thermique et améliorent la fiabilité. 

5. Sélection du type et de la conception 

• Refroidisseur intermédiaire refroidi par air : structure simple, reposant sur un flux d'air externe, adapté à la plupart des véhicules civils, mais efficacité de refroidissement limitée dans des conditions extrêmes. 

• Refroidisseur intermédiaire refroidi par eau : utilisant la circulation du liquide de refroidissement, une taille compacte et un refroidissement stable, adapté aux moteurs à forte suralimentation ou à espace limité (comme les véhicules hautes performances). 

Résumé L'intercooler est un composant indispensable du système de turbocompresseur. 

Il améliore la densité de l'air et l'efficacité de la combustion grâce au refroidissement physique, tout en résolvant les problèmes de cliquetis et de durabilité causés par les températures élevées. 

Bien que cela augmente la complexité et le coût du système, ses avantages en termes d’amélioration de la puissance, d’économie de carburant et de protection du moteur l’emportent largement sur les inconvénients potentiels.