INTERCOOLER - FUNCIONAMENTO DO SISTEMA DE PÓS RESFRIADOR DE AR EM MOTORES TURBO

Eng. Cristian Silva e Eng. Guilherme Velasco

Funcionamento do sistema de pós resfriador de ar em motores turbo. Quais são suas vantagens?

Um sistema de pós resfriamento de ar em motores turbo (intercooler, watercooler ou icecooler), tem o objetivo de reduzir a temperatura do ar que foi comprimido pelo sobre alimentador e enviado ao motor, importante entender que após sua passagem pela roda compressora seja esta de um turbocompressor ou um compressor mecânico do tipo Pro Charger, o ar aquece proporcionalmente conforme o aumento da pressão.

Ao ser comprimido o ar tem sua temperatura elevada, proporcionalmente ao aumento de pressão, outro fator que também influência isto é a eficiência da roda compressora, onde podemos ter diferentes resultados de aquecimento com a combinação desses dois parâmetros, por exemplo, para uma pressão de 4.5 bar e considerando um funcionamento ideal (eficiência aproximada de 75% da roda compressora), o ar sofre um aumento de temperatura de aproximadamente 230°C sobre a temperatura de entrada (temperatura ambiente, conforme imagem abaixo). 

O resfriamento do ar deve ser realizado após a compressão, ou seja, o ar pressurizado vai trocar calor no pós resfriador, o que pode ser feito através por um dentre os três sistemas mais conhecidos:


  • Sistema Ar-Ar (Intercooler tradicional)


  • Sistema Ar-Água (watercooler)



  • Sistema Ar-Água gelada (icecooler)



Para um carro sem o sistema de pós resfriamento o ar irá perder uma certa temperatura na pressurização, porém ainda entrará muito quente no coletor de admissão, por outro lado, com a utilização de um icecooler por exemplo, o ar perderá grande parte desta temperatura, aumentando sua densidade e ocupando um menor espaço na câmara de combustão, aumentando a eficiência volumétrica e consequentemente a potência produzida pelo motor.

Assista o vídeo abaixo com Cacá Daud falando sobre esse assunto:

Para facilitar seu entendimento vamos realizar a comparação de um caso de um motor usando a mesma pressão, mas com diferentes temperaturas de ar:

Carro turbo sem pós resfriador (pressão de 4.5 bar, temperatura de 180°C): densidade 4.20 kg/m³

Carro turbo com icecooler (pressão de 4.5 bar, temperatura de 35°C): densidade 6.18 kg/m³

Comparando-se os casos, observa-se que no caso do icecooler há um aumento na quantidade de ar admitida pelo motor, tendo mais ar e consequentemente mais oxigênio disponível para produzir quase 50% mais potência para a mesma pressão de turbo. Abaixo temos uma ótima sugestão de leitura falando sobre esse assunto.


Além do ganho significativo de potência, o ar admitido pelo motor, por estar mais frio, reduz a temperatura de pico na câmara de combustão (que pode superaquecer os componentes e causar quebras no motor), permitindo a utilização de misturas levemente mais pobres, que trará ganhos de potência com maior segurança à integridade e vida útil do motor.


Texto: Eng. Cristian Silva e Eng. Guilherme Velasco


Criado com