Quando il turbocompressore comprime l'aria aspirata, solitamente aumenta la temperatura dell'aria a 300 gradi F (150 gradi) - questi sono i dati a una temperatura ambiente di 70 gradi F (21 gradi); se la temperatura ambiente è più alta, la temperatura dell'aria aspirata aumenterà di conseguenza. Indipendentemente dal mezzo di raffreddamento utilizzato, l'obiettivo principale dell'intercooler è raffreddare l'aria pressurizzata dal turbocompressore. La chiave sta nel ridurre al minimo la temperatura dell’aria mantenendo la stabilità della pressione. All'aumentare della temperatura dell'aria aspirata, la densità dell'aria diminuisce e il contenuto di ossigeno nel cilindro diminuisce, con conseguente riduzione della potenza del motore e aumento della temperatura del cilindro. L'intercooler è essenzialmente un dispositivo di scambio termico appositamente progettato per raffreddare l'aria calda aspirata dal turbocompressore.
Per ridurre al minimo questa potenziale perdita di potenza, l'aria compressa deve essere raffreddata attraverso vari scambiatori di calore. Generalmente, per ogni aumento di 1 grado della temperatura dell'aria aspirata, la temperatura di scarico aumenterà di 2 gradi. Vale la pena notare che le prestazioni dell'intercooler influiscono direttamente sulla temperatura di combustione e sulla densità dell'aria nel cilindro. È diventato un componente indispensabile nel sistema di controllo delle emissioni nocive del veicolo. Attualmente, la maggior parte dei motori diesel turbocompressi utilizza un qualche tipo di scambiatore di calore per raffreddare l'aria aspirata.
Tipi di intercooler
Per comodità di studio, dividiamo i raffreddatori ad aria del turbocompressore nelle seguenti categorie:
• Intercooler aria-a-aria: il mezzo di raffreddamento è aria compressa.
• Post-refrigeratore e intercooler intermedio: il mezzo di raffreddamento è una combinazione di liquido refrigerante del motore e aria del pistone.
• Intercooler del rotore della punta-: il mezzo di raffreddamento è il flusso d'aria azionato dalla ventola della turbina che viene raffreddata attraverso lo scambiatore di calore, talvolta integrato dal liquido di raffreddamento del motore.
Il tipo di intercooler selezionato dipende dall'applicazione specifica del veicolo. Ad esempio, l'intercooler aria--aria ha la massima efficienza, ma poiché fa affidamento sul mantenimento di una certa velocità da parte del veicolo, funziona in modo scarso in molti camion tecnici o autobus urbani. Negli ultimi anni gli intercooler con rotore a punta- sono stati gradualmente eliminati dai motori dei camion autostradali; sono ancora utilizzati nei grandi motori diesel mobili fuoristrada-,