हमें इंटरकूलर की आवश्यकता क्यों है? उच्च सेवन तापमान के परिणाम क्या हैं?

इंटरकूलर का मुख्य कार्य टर्बोचार्जिंग के बाद उच्च तापमान वाली हवा को "ठंडा और तापमान कम करना" है, क्योंकि अत्यधिक उच्च सेवन तापमान इंजन के प्रदर्शन, दक्षता और जीवन काल के लिए "नंबर एक हत्यारा" है।

यदि सेवन वायु को ठंडा नहीं किया जाता है और उच्च तापमान वाली वायु को सीधे सिलेंडर में प्रवेश करने दिया जाता है, तो इससे निम्नलिखित तीन गंभीर परिणाम होंगे:

विस्फोट (इंजन की 'घातक आंतरिक चोट')
यह सबसे खतरनाक और सीधा परिणाम है.

सिद्धांत: सिलेंडर में प्रवेश करने वाली उच्च तापमान वाली हवा सिलेंडर के अंदर मिश्रण (वायु+ईंधन) के तापमान में तेज वृद्धि का कारण बनेगी। स्पार्क प्लग के जलने से पहले, उच्च तापमान और दबाव के कारण मिश्रण स्वतः ही प्रज्वलित (स्वयं प्रज्वलित) हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप अनियमित दहन होता है।

परिणाम: इससे तेज़ विस्फोट होगा, खटखटाने की आवाज़ आएगी और पिस्टन और कनेक्टिंग रॉड्स जैसे घटकों पर भारी प्रभाव दबाव आएगा। गंभीर मामलों में, पिस्टन कुछ सेकंड के भीतर स्पार्क प्लग को तोड़ सकता है या जला सकता है, जिससे सीधे इंजन ख़राब हो सकता है।

गंभीर बिजली कटौती (ऑक्सीजन सामग्री पतला हो जाती है)
टर्बोचार्जिंग का मूल उद्देश्य "हवा बढ़ाना" है, लेकिन अगर हवा गर्म हो जाती है, तो प्रभाव बहुत कम हो जाएगा।

सिद्धांत: इंजन की शक्ति इस बात पर निर्भर करती है कि कितना ईंधन जलाया गया है, और ईंधन का पूर्ण दहन हवा में ऑक्सीजन सामग्री पर निर्भर करता है। गर्म हवा के अणुओं की गति तीव्र होती है, जिसके परिणामस्वरूप घनत्व में कमी आती है (एक गुब्बारे की तरह जो फैलता और सिकुड़ता है), और प्रति इकाई आयतन में ऑक्सीजन अणुओं की संख्या ठंडी हवा की तुलना में बहुत कम होती है।

परिणाम: हवा गर्म और पतली हो जाती है, जिसका अर्थ है कि ऑक्सीजन अपर्याप्त है। इंजन कंप्यूटर (ईसीयू) इग्निशन एडवांस एंगल को जबरन विलंबित करेगा और विस्फोट को रोकने के लिए ईंधन इंजेक्शन की मात्रा को कम करेगा। इसका परिणाम यह होता है कि यद्यपि टरबाइन दबाव बढ़ाता है, वास्तविक शक्ति वास्तव में कम हो जाती है, यहां तक ​​कि समान विस्थापन के स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजनों से भी कम होती है।

अत्यधिक उत्सर्जन और छोटा टरबाइन जीवनकाल
उत्सर्जन में गिरावट: उच्च तापमान वाली हवा अपर्याप्त दहन की ओर ले जाती है, जिससे अधिक नाइट्रोजन ऑक्साइड (एनओएक्स, एक हानिकारक गैस) और काला धुआं पैदा होता है, जिससे पर्यावरण परीक्षण मानकों को पूरा करना मुश्किल हो जाता है।

टर्बोचार्जर पर बढ़ा हुआ बोझ: सेवन तापमान स्वयं टर्बोचार्जर द्वारा उत्पादित संपीड़ित हवा का एक उपोत्पाद है। यदि टरबाइन के अंत (निकास पक्ष) पर गर्मी जमा हो जाती है, तो यह टरबाइन बीयरिंग के घिसाव को तेज कर देगा और इंजन तेल (चिकनाई तेल) की सेवा जीवन को छोटा कर देगा। उच्च तापमान के कारण इंजन ऑयल भी कोक (गाढ़ा, सख्त) हो सकता है।

इंटरकूलर का समाधान कैसे किया जाता है?
इंटरकूलर टर्बोचार्जर और इंजन इनटेक मैनिफोल्ड के बीच स्थापित किया गया है। इसका कार्य 'हीट सिंक' के रूप में कार्य करना है:

जब टरबाइन से हवा (लगभग 150 डिग्री ~ 200 डिग्री के उच्च तापमान के साथ) इंटरकूलर के अंदर पाइप के माध्यम से बहती है, तो बाहर उच्च गति वायु प्रवाह या पंखा गर्मी को दूर ले जाएगा और इसे लगभग 50 डिग्री ~ 60 डिग्री तक ठंडा कर देगा।

ठंडा होने के बाद, हवा का घनत्व काफी बढ़ जाता है, ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ जाती है, और दहन अधिक पूर्ण होता है, जो न केवल शक्ति बहाल करता है बल्कि विस्फोट के जोखिम को भी समाप्त करता है।