Co to jest intercooler, co daje, co warto wiedzieć

Spis treści:

1. Co to jest intercooler?

2. Zasada działania intercoolera

3. Co daje intercooler?

4. Rodzaje intercoolerów
   4.1. Budowa
   4.2. Sposoby schładzania

5. Uszkodzony intercooler – objawy

6. Kiedy warto wymienić intercooler na większy?

7. Czyszczenie intercoolera
   7.1. Jak wyczyścić intercooler?

8. Intercooler – wymiana

Co to jest intercooler?

Jeszcze w latach 90. intercooler stosunkowo spotykany był w układach dolotowych. Producenci zaznaczali więc jego obecność na klapie bagażnika, tuż obok nazwy modelu auta. Napis „intercooler” i „turbo diesel” jednoznacznie wskazywały, że mamy do czynienia ze wzmocnionym motorem napędowym. Do dziś wielu miłośników motoryzacji sądzi, że rozwinięciem nazwy popularnego silnika TDI jest Turbo Diesel Intercooler. W rzeczywistości skrót ten oznacza Turbo Direct Injection, choć istotnie, w autach z tym silnikiem montowany jest również intercooler. Współcześnie intercooler znajduje się niemal we wszystkich nowo produkowanych samochodach z silnikiem turbodoładowanym, ale nie każdy kierowca zdaje sobie sprawę z jego obecności. Czym jest intercooler i jaki ma wpływ na działanie silnika?

Chłodnica powietrza doładowującego, chłodnica pośrednia, chłodnica międzystopniowa – są to inne nazwy intercoolera. Jest on bowiem chłodnicą powietrza doładowanego i znajduje się w układzie dolotowym między turbosprężarką a silnikiem tłokowym. Intercooler odpowiada za schładzanie powietrza wtłaczanego przez sprężarkę do kolektora ssącego, co pozytywnie wpływa na parametry silnika. Z wyglądu przypomina nieco zwykłą chłodnicę płynu chłodzącego, choć rdzeń intercoolera jest najczęściej grubszy i mniejszy. W większości przypadków intercooler montowany jest z boku komory silnika (intercooler SMIC), w okolicy nadkola, ale w sportowych modelach może znaleźć się także w centralnej części pojazdu, pod chłodnicą cieczy (intercooler FMIC) lub też nad silnikiem (intercooler TMIC). W tym ostatnim przypadku powietrze wtłaczane jest do chłodnicy przez wlot w masce.

Zasada działania intercoolera

Działanie intercoolera jest w gruncie rzeczy bardzo proste. Zadaniem chłodnicy międzystopniowej jest obniżenie temperatury powietrza docierającego do silnika. Powietrze to przepływa przez kanały intercoolera, który w zasadzie jest nieskomplikowanym wymiennikiem ciepła. Zimny pęd powietrza owiewa żeberka intercoolera, a te odbierają ciepło z rurek, którymi przepływa sprężone powietrze. W efekcie do kolektora ssącego dociera mocno schłodzone powietrze, nawet o 40 stopni Celsjusza.

Dlaczego rola intercoolera jest tak ważna? Przede wszystkim należy wspomnieć o tym, w jaki sposób działa turbodoładowanie. Turbosprężarka stosowana w większości dzisiejszych samochodów osobowych pozwala wykrzesać większą moc z danej pojemności. Dodatkowym plusem turbodoładowania jest podwyższenie momentu obrotowego. Dzięki temu silnik uzyskuje wysoką moc już w niskim zakresie obrotów, nawet poniżej 2000 obr./min. Im więcej powietrza uda się wtłoczyć do silnika, tym więcej paliwa mogą podać wtryski.

Efektem ubocznym sprężania powietrza jest jednak wzrost jego temperatury. Rozgrzane powietrze ma mniejszą gęstość, a zatem dostarcza mniejszą ilość tlenu do silnika. Dodatkowo sama turbina rozgrzewa się w trakcie pracy, a także odbiera ciepło z gorących spalin przekierowywanych do spalania poprzez zawór EGR. Wszystko to negatywnie wpływa na wydajność silnika. Rolą intercoolera jest to, by jak najmocniej schłodzić powietrze docierające do silnika. Warto wspomnieć, że chłodnica pośrednia schładza również układ recyrkulacji spalin

Co daje intercooler?

Jaki jest rzeczywisty wpływ intercoolera na pracę jednostki napędowej? Najbardziej odczuwalnym efektem jest oczywiście wzrost mocy. Jeśli czasem masz wrażenie, że podczas upalnych dni silnik Twojego samochodu jest wyraźnie słabszy i gorzej reaguje na wciśnięcie pedału gazu, możesz mieć rację. Gorące powietrze trafiające do kolektora dolotowego nie jest w stanie dostarczyć tyle samo ładunku do silnika, co zimne. Obniżenie temperatury o 40 stopni Celsjusza pozwala zwiększyć wydajność silnika nawet o 20 proc. – to mocno odczuwalna różnica. Wynika to ze zwiększenia masy ładunku tlenu, który pozwala stworzyć większą ilość mieszanki paliwowo-powietrznej wraz z benzyną lub olejem napędowym. 

Skutkiem zwiększonej wydajności silnika jest jednak paradoksalnie spadek zapotrzebowania na paliwo. Pozytywny wpływ na zmniejszenie emisji spalin to kolejny powód, dla którego producenci montują dziś intercooler.

Oprócz tego warto wspomnieć, że chłodnica międzystopniowa niweluje wpływ temperatury na osiągi silnika, a także pozwala na bardziej wyczynową jazdę. Nie bez przyczyny w tuningowanych pojazdach montuje się zazwyczaj duży intercooler centralny, umiejscowiony tuż za zderzakiem.

Rodzaje intercoolerów

Budowa

Intercoolery różnią się pod względem budowy, jak i sposobu schładzania powietrza. W większości modeli aut osobowych znajdziemy klasyczną chłodnicę, w której kanał wylotowy znajduje się tuż obok wylotowego. Pozwala to oszczędzić miejsce w komorze silnika i w większości przypadków jest zupełnie wystarczające. Pod maską sportowych modeli można znaleźć natomiast intercooler o większej wydajności, tzw. cross-flow. Powietrze doprowadzane jest do niego z jednej strony, a odprowadzane z drugiej. Dzięki temu intercooler może skuteczniej schłodzić sprężone powietrze, a dodatkowo nie ogranicza tak mocno przepływu.

Sposoby schładzania

Różnice uwidaczniają się także w sposobie schładzania sprężonego powietrza. W podstawowych intercoolerach powietrze schładzane jest wyłącznie pod wpływem pędu powietrza, zatem im szybciej jedzie samochód, tym wydajniejsze działanie intercoolera. Niestety na postoju lub w korku jego skuteczność spada niemal do zera, co można zauważyć po chwilowym spadku mocy podczas ruszania. Z tego względu niektóre intercoolery wzbogacone są o dodatkowy wentylator, działający podobnie jak wentylator chłodnicy płynu chłodzącego. Intercoolery z wymuszonym przepływem powietrza radzą sobie również przy niskiej prędkości.

Największą skutecznością cechują się natomiast intercoolery z chłodzeniem wodnym, stosowane głównie w autach sportowych. Szczególną odmianą są chłodnice z natryskiem wody, które dosłownie oblewają wodą żeberka intercoolera, wzmagając tym samym parowanie i odpływ ciepła. Taki system chłodzenia powietrza docierającego do kolektora ssącego mają m.in. Subaru Impreza WRX STi oraz Mitsubishi Lancer Evolution, czyli legendy rajdów samochodowych.

Przeczytaj: Czarny dym z rury wydechowej – co oznacza, co robić?

Uszkodzony intercooler – objawy

Chłodnice pośrednie są jednym z ostatnich elementów układu dolotowego. Montuje się je zazwyczaj z przodu samochodu. Dodatkowo umieszczone są nisko, aby powietrze docierające przez otwory w zderzaku trafiało wprost na żeberka chłodnicy. Niskie umiejscowienie sprzyja schładzaniu powietrza generowanego przez sprężarkę, ale jednocześnie naraża intercooler na uszkodzenia mechaniczne. Uderzenia kamieni, brył lodu i innych elementów wyrzucanych przez koła samochodów mogą doprowadzić do odkształcenia, a nawet rozszczelnienia intercoolera. Jest to też jeden z tych elementów, które łatwo uszkodzić podczas stłuczki.

Objawy uszkodzonego intercoolera to:

• spadek mocy silnika,

• nierówna praca silnika,

• szarpanie podczas przyspieszania,

• podwyższone spalanie,

• zmiana zachowania silnika po rozgrzaniu lub podczas wysokiej temperatury,

• zaolejenie w pobliżu intercoolera,

• dym wydobywający się z wydechu.

Do uszkodzeń może dojść także poprzez zbyt wysokie ciśnienie w układzie. Przyczyną takiego stanu bywa np. zapchanie kanałów intercoolera. Dochodzi do tego w przypadku zaolejenia układu dolotowego, zablokowania przez elementy uszkodzonej turbosprężarki lub w momencie, gdy zanieczyszczenia dostaną się poprzez nieszczelny układ dolotowy. Aby temu zapobiec, niezbędne jest utrzymywanie silnika w dobrej kondycji. W skrajnych przypadkach, gdy intercooler pęknie lub rozszczelni się w inny sposób, silnik zacznie pobierać tzw. lewe powietrze, a jego praca diametralnie się zmieni. Ślady oleju w intercoolerze wskazują natomiast na usterkę turbosprężarki. Nie należy tego bagatelizować, bo olej przedostający się do dolotu może doprowadzić do groźnego rozbiegania silnika. 

Kiedy warto wymienić intercooler na większy?

Wielkość intercoolera dobierana jest do konkretnego silnika i musi współgrać z jego mocą oraz charakterystyką. Im większy silnik oraz turbosprężarka, tym wydajniejszy powinien być intercooler. Co to oznacza dla miłośnika tuningu? Ingerencja w moc silnika, np. poprzez chip tuning, może wymagać założenia większej chłodnicy, która podoła zwiększonemu obciążeniu. To, co daje większy intercooler, to nie tylko zwiększenie mocy silnika. Chłodnica zmniejsza również temperaturę wylotową spalin, dzięki czemu zmniejsza zużycie silnika oraz turbosprężarki.

Dowiedz się więcej: Zalety i wady oraz konsekwencje chiptuningu

Podczas gruntownego tuningu samochodu zazwyczaj zamienia się intercooler boczny (SMIC), umieszczony w pobliżu nadkola, na intercooler centralny (FMIC). Ma on większą powierzchnię, a dodatkowo może mieć konstrukcję cross-flow, sprzyjającą uzyskaniu wyczynowych osiągów. Tym, co daje większy intercooler, jest też lepsze działanie silnika podczas wyjątkowo upalnych dni.

Należy jednak uważać, aby nie zwiększyć zbyt mocno pojemności układu. Mogłoby to skutkować powiększeniem turbodziury, zwłaszcza po wymianie turbosprężarki na większą. Efekt opóźnionej reakcji na wciśnięcie pedału gazu bywa uciążliwy podczas codziennej jazdy i niweczy zyski ze wzrostu mocy.

Znajdź warsztaty wykonujące usługę wymiana chłodnicy silnika w swojej okolicy:

Czyszczenie intercoolera

Trwałość intercoolera jest bardzo duża i rzadko wymaga on wymiany. Największym zagrożeniem są uszkodzenia mechaniczne, które jednak zdarzają się sporadycznie. W modelach, w których chłodnica jest dobrze chroniona przez inne podzespoły, do takich uszkodzeń prawie nie dochodzi i intercooler działa bezproblemowo przez kilkaset tysięcy kilometrów. 

Nie oznacza to jednak, że jest on całkiem bezobsługowy. Podczas jazdy zbiera się w nim sporo zanieczyszczeń, które z czasem zapychają żeberka odpowiadające za odprowadzanie ciepła. Nie generuje to żadnego błędu w komputerze, jednak może wpłynąć na zachowanie silnika. Jeśli zauważysz, że Twój samochód słabnie podczas dynamicznej jazdy lub podczas gorących dni, warto skontrolować stan intercoolera.

Jak wyczyścić intercooler – poradnik krok po kroku

Jak wygląda czyszczenie intercoolera? Przede wszystkim należy usunąć z jego powierzchni grubsze zabrudzenia, tj. liście, trawę, kurz oraz piasek. Jeśli zanieczyszczenia rdzenia są świeże, wystarczy przedmuchać intercooler sprężonym powietrzem. W momencie, gdy zabrudzeń nie da się wydmuchać, należy je usunąć ręcznie, np. drutem z haczykiem lub szczotką i mocnym płynem czyszczącym. 

Jeśli dostęp do chłodnicy jest ograniczony, nie obędzie się bez demontażu elementu. Aby wyjąć intercooler z samochodu, trzeba niestety odkręcić wiele części, w tym przedni zderzak lub koło i nadkole. W niektórych modelach jest to jednak znacznie prostsze i doświadczony mechanik zrobi to błyskawicznie. 

Zobacz także: Diagnostyka komputerowa – jak to działa

Po zdemontowaniu intercoolera zyskasz dostęp do jego wewnętrznych kanałów, dlatego warto przy okazji wyczyścić go od środka. We wnętrzu intercoolera mogą znaleźć się śladowe ilości oleju oraz sadzy – jest to normalne zjawisko. Za zanieczyszczenia odpowiada zawór EGR, kierujący część spalin do ponownego spalenia, a także odma. Po kilkukrotnym przepłukaniu intercoolera benzyną ekstrakcyjną cały olej powinien zostać rozpuszczony. Jeśli jednak jest go dużo lub zauważysz metaliczne zanieczyszczenia, najpewniej nie obędzie się bez pogłębionej diagnostyki silnika oraz osprzętu. Wyjątkiem jest sytuacja, w której intercooler czyszczony jest po przebiegu rzędu 200-300 tys. km. W tej sytuacji obecność kilku opiłków metalu nie powinna dziwić.

Intercooler – wymiana

Jeżeli intercooler jest mocno zapchany lub uszkodzony, najlepsze rozwiązanie to wymiana elementu. Ceny nowych intercoolerów wahają się od ok. 200 zł do 800 zł, ale należy doliczyć także koszt robocizny. Ta uzależniona jest od skomplikowania prac. Najkorzystniejszą wycenę naprawy lub wymiany intercoolera znajdziesz na Motointegrator.com.