อินเตอร์คูลเลอร์

เครื่องยนต์สันดาปภายในครีบระบายความร้อนภายในอินเตอร์คูลเลอร์แบบอากาศสู่อากาศอินเตอร์คูลเลอร์แบบอากาศสู่ของเหลวสำหรับเครื่องยนต์ทางทะเล

โดยทั่วไปจะใช้กับเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ อินเตอร์คูลเลอร์ถูกใช้เพื่อตอบโต้ความร้อนจากการอัดและการแช่ความร้อนในอากาศเข้าที่มีแรงดัน การลดอุณหภูมิของอากาศเข้าจะทำให้อากาศมีความหนาแน่นมากขึ้น (ทำให้สามารถฉีดเชื้อเพลิงได้มากขึ้น ส่งผลให้มีกำลังเพิ่มขึ้น) และมีโอกาสน้อยที่จะได้รับผลกระทบจากการจุดระเบิดล่วงหน้าหรือการกระแทก การระบายความร้อนเพิ่มเติมสามารถทำได้โดยการพ่นหมอกละเอียดภายนอกบนพื้นผิวอินเตอร์คูลเลอร์ หรือแม้แต่เข้าไปในอากาศเข้า เพื่อลดอุณหภูมิไอดีเพิ่มเติมผ่านการทำความเย็นแบบระเหย

อินเตอร์คูลเลอร์อาจแตกต่างกันอย่างมากในด้านขนาด รูปร่าง และการออกแบบ ขึ้นอยู่กับความต้องการด้านประสิทธิภาพและพื้นที่ของระบบ รถยนต์นั่งส่วนบุคคลจำนวนมากใช้อินเตอร์คูลเลอร์ด้านหน้าซึ่งอยู่ที่กันชนหน้าหรือช่องตะแกรง หรืออินเตอร์คูลเลอร์ที่ติดตั้งด้านบนซึ่งอยู่เหนือเครื่องยนต์ ระบบอินเตอร์คูลเลอร์สามารถใช้การออกแบบแบบอากาศสู่อากาศ การออกแบบแบบอากาศสู่ของเหลว หรือทั้งสองอย่างรวมกัน การบีบอัดหลายขั้นตอนในเครื่องยนต์ยานยนต์ที่ใช้การบังคับเหนี่ยวนำหลายขั้นตอน (เช่น เทอร์โบคู่แบบซีเควนเชียลหรือ เครื่องยนต์ชาร์จคู่) อินเตอร์คูลลิ่งมักจะเกิดขึ้นหลังจากเทอร์โบชาร์จเจอร์/ซูเปอร์ชาร์จเจอร์ครั้งสุดท้าย อย่างไรก็ตาม สามารถใช้อินเตอร์คูลเลอร์แยกกันสำหรับแต่ละขั้นตอนของเทอร์โบชาร์จเจอร์/ซูเปอร์ชาร์จเจอร์ได้ เช่น ในรถแข่ง JCB Dieselmax ที่บันทึกความเร็วบนบก เครื่องยนต์อากาศยานบางรุ่นยังใช้อินเตอร์คูลเลอร์สำหรับแต่ละขั้นตอนของการเหนี่ยวนำแบบบังคับ ในเครื่องยนต์ที่มีเทอร์โบชาร์จเจอร์แบบสองจังหวะ คำว่าอินเตอร์คูลเลอร์สามารถหมายถึงตัวทำความเย็นระหว่างเทอร์โบชาร์จเจอร์สองตัวโดยเฉพาะ และคำว่าอาฟเตอร์คูลเลอร์นั้นใช้สำหรับตัวทำความเย็นที่อยู่ระหว่างเทอร์โบขั้นที่สองกับเครื่องยนต์ อย่างไรก็ตาม คำว่าอินเตอร์คูลเลอร์และเครื่องทำความเย็นแบบชาร์จอากาศมักใช้โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งในระบบไอดี วิธีการถ่ายเทความร้อนอินเตอร์คูลเลอร์อากาศสู่อากาศคือตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ถ่ายเทความร้อนจากอากาศไอดีสู่ชั้นบรรยากาศโดยตรง อีกทางหนึ่ง อินเตอร์คูลเลอร์จากอากาศสู่ของเหลวจะถ่ายเทความร้อนจากอากาศเข้าไปยังของเหลวที่อยู่ตรงกลาง (โดยปกติคือน้ำ) ซึ่งจะถ่ายเทความร้อนสู่ชั้นบรรยากาศ ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ถ่ายเทความร้อนจากของเหลวสู่บรรยากาศทำงานในลักษณะเดียวกันกับหม้อน้ำหลักในระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ระบายความร้อนด้วยน้ำ หรือในบางกรณี ระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ยังใช้สำหรับระบบอินเตอร์คูลลิ่งด้วย อินเตอร์คูลเลอร์แบบอากาศสู่ของเหลวมักจะหนักกว่าอินเตอร์คูลเลอร์แบบอากาศสู่อากาศ เนื่องจากมีส่วนประกอบเพิ่มเติมที่ประกอบเป็นระบบ (เช่น ปั๊มหมุนเวียนน้ำ หม้อน้ำ ของเหลว และระบบประปา)

เครื่องยนต์ทางทะเลส่วนใหญ่ใช้อินเตอร์คูลเลอร์แบบอากาศสู่ของเหลว เนื่องจากน้ำในทะเลสาบ แม่น้ำ หรือทะเลสามารถเข้าถึงได้ง่ายเพื่อการระบายความร้อน นอกจากนี้ เครื่องยนต์ทางทะเลส่วนใหญ่ยังตั้งอยู่ในห้องปิด ซึ่งการไหลเวียนของอากาศเย็นที่ดีสำหรับหน่วยอากาศสู่อากาศอาจเป็นเรื่องยาก อินเตอร์คูลเลอร์ทางทะเลอยู่ในรูปแบบของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อโดยมีอากาศไหลผ่านชุดของท่อภายในท่อทำความเย็น และน้ำทะเลหมุนเวียนภายในท่อ วัสดุหลักที่ใช้สำหรับการใช้งานประเภทนี้มีไว้เพื่อต้านทานการกัดกร่อนของน้ำทะเล: ทองแดง-นิกเกิลสำหรับท่อและทองแดงสำหรับคลุมน้ำทะเล ทางเลือกอื่นนอกเหนือจากการใช้อินเตอร์คูลเลอร์ซึ่งไม่ค่อยได้ใช้ในปัจจุบันคือการฉีดเชื้อเพลิงส่วนเกินเข้าไปใน ห้องเผาไหม้เพื่อให้กระบวนการระเหยกลายเป็นไอจะทำให้กระบอกสูบเย็นลงเพื่อป้องกันการน็อค อย่างไรก็ตามข้อเสียของวิธีนี้คือการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและการปล่อยก๊าซไอเสียที่เพิ่มขึ้น