อินเตอร์คูลเลอร์คืออะไร ทำไมจึงจำเป็นและทำงานอย่างไร

ครั้งหนึ่งระบบระบายความร้อนระหว่างช่วงอากาศเคยเกี่ยวข้องกับรถสปอร์ตที่มีกำลังสูงเท่านั้น แต่ปัจจุบันอินเตอร์คูลเลอร์สามารถพบได้ในรถรุ่นรากหญ้าได้ทั่วไป — ไม่ว่าจะทำงานด้วยน้ำมันเบนซินหรือดีเซล มาดูกันกับ Auto30.com.

อินเตอร์คูลเลอร์คืออะไร

อินเตอร์คูลเลอร์เป็นส่วนประกอบของชุดกำลังที่มีการระบายความร้อน มีหน้าที่ระบายความร้อนของอากาศก่อนที่จะเข้าสู่กระบอกสูบ เนื่องจากติดตั้งอยู่ระหว่างคอมเพรสเซอร์และคันเร่ง จึงถูกเรียกว่าเครื่องระบายความร้อนระหว่างทางอีกด้วย

การออกแบบพื้นฐานของอินเตอร์คูลเลอร์ — คือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทหม้อน้ำคล้ายกับที่ใช้ในระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ เพียงแต่แทนที่ของเหลวที่ทำความเย็นจะผ่านด้วยอากาศที่ถูกบีบอัด อากาศจะถูกส่งผ่านท่อที่กว้างกว่า ในส่วนอื่นโครงสร้างและหลักการทำงานจะใกล้เคียงกัน

ยังมีวิธีการออกแบบที่หายากกว่า — อินเตอร์คูลเลอร์อากาศ-ของเหลวที่ใช้น้ำมันเป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อน จะดูเฉพาะแต่ละแบบกัน

อินเตอร์คูลเลอร์สำคัญอย่างไร

หน้าที่หลักของอินเตอร์คูลเลอร์ — คือการลดอุณหภูมิของอากาศที่เข้าสู่กระบอกสูบ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความหนาแน่นของการผสมผสานและปรับปรุงประสิทธิภาพการเผาไหม้ เทอร์โบชาร์จเจอร์และซุปเปอร์ชาร์จเจอร์จะทำการบีบอัดอากาศก่อนที่จะเข้าสู่เครื่องยนต์ สิ่งนี้ทำให้สามารถเพิ่มปริมาณออกซิเจนในห้องเผาไหม้ ซึ่งหมายความว่าการเติมเชื้อเพลิงจำนวนมากขึ้นและได้รับกำลังมากขึ้น

ด้วยเหตุนี้เครื่องยนต์กำลังทุกเครื่องที่มาพร้อมกับระบบเทอร์โบชาร์จเจอร์ — ไม่ว่าจะเป็นเบนซินหรือดีเซล — จะมีอินเตอร์คูลเลอร์รวมอยู่ในนั้นด้วย

อินเตอร์คูลเลอร์ทำงานยังไง

แนวคิดคือ: ยิ่งมีอากาศเข้าสู่กระบอกมากเท่าไหร่ พลังความแข็งแกร่งก็จะมากขึ้น แต่ในขณะที่ถูกบีบอัดอากาศจะอุ่นขึ้น — นี่เป็นเรื่องของฟิสิกส์ และเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความหนาแน่นของอากาศจะลดลงและปริมาตรของมันก็กลายเป็น «มีประสิทธิภาพน้อยลง» ดังนั้นหลังจากบีบอัดแล้ว อากาศร้อนจะถูกส่งไปยังอินเตอร์คูลเลอร์ ที่นั่นมันจะถูกระบายความร้อนและอัดอีกครั้งก่อนที่จะเข้าสู่เส้นทางเข้าเครื่องยนต์

มีอินเตอร์คูลเลอร์หลักสองประเภท

อากาศ

นี่เป็นตัวเลือกที่พบได้บ่อยที่สุด ในโครงสร้างมีลักษณะเหมือนหม้อน้ำที่มีแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นจำนวนมาก ส่วนใหญ่จะติดตั้งในด้านหน้าของรถซึ่งได้รับสตรีมลมตลอดเวลา ไม่บ่อยนักจะอยู่ใน «แซนด์วิช» ของหม้อน้ำระบบระบายความร้อนเครื่องปรับอากาศและส่วนอื่นๆ

บางครั้งอินเตอร์คูลเลอร์เหล่านี้ถูกติดตั้งในพื้นที่ที่ไม่เป็นมาตรฐาน เช่น เหนือเครื่องยนต์หรือด้านข้าง ในกรณีเหล่านี้จะมีเส้นทางพิเศษเพื่อนำเสนออากาศไปยังตัวระบายความร้อน

อากาศ-ของเหลว

ตัวเลือกที่ซับซ้อนทางเทคโนโลยีมากขึ้นและราคาสูงกว่า ตอนนี้อินเตอร์คูลเลอร์ถือเป็นระบบที่ปิดสนิทพร้อมการหมุนเวียนตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่แยกกัน แทนอากาศจะพลิกเคลื่อนที่ด้วยน้ำมันพิเศษที่เดินทางโดยการใช้ปั๊ม น้ำมันจะระบายความร้อนในหม้อน้ำใบเล็กๆ และจากนั้นเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนใกล้กับอินเทคแมนิโฟลด์ ซึ่งจะเป็นตัวระบายความร้อนของอากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์

ข้อดีของระบบนี้คือในความกะทัดรัด มันจะใช้ในสถานที่ที่ไม่มีที่ให้ติดตั้งหม้อน้ำแบบธรรมดา

ปัญหาอินเตอร์คูลเลอร์ที่พบได้บ่อย

สำหรับอินเตอร์คูลเลอร์อากาศธรรมดาปัญหาหลักอาจเป็นการรั่วไหลของอากาศ เหตุผลอยู่ในการกัดกร่อนของชิ้นส่วนอะลูมิเนียม โดยเฉพาะในรถยนต์ที่มีอายุมาก ในสภาพที่มีความชื้นสูงหรือใช้น้ำยาฆ่าเชื้อเพลิงที่ใช้งานไหวกระบวนการนี้จะเร็วขึ้น เนื่องจากการเสื่อมสลายของแผ่นแลกเปลี่ยนที่บางจึงทำให้การเปลี่ยนความร้อนแย่ลงและลดประสิทธิภาพในการระบายความร้อน

ในระบบที่มีแหล่งความร้อนเหลวปัญหาอาจหลากหลาย: ตั้งแต่การรั่วไหลของน้ำมันไปจนถึงการเสียของปั๊มหรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน อย่างไรก็ตามระบบเหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกติดตั้งในรถสปอร์ตหรือรถดัดแปลง ที่การใช้งานต่างจากขับในเมืองโดยทั่วไป