Välijäähdytys
Viileämpi ilma on tiheämpää

Moottorin ahtoilman jäähdyttäminen on tärkeä osa monien moottoreiden suorituskyvyn optimointia. Ahtoilman jäähdyttäminen vähentää imusarjan lämpötilaa ennen sen pääsemistä moottorin palotilaan, mikä lisää moottorin tehoa. Jäähdytys auttaa myös vähentämään moottorin kulumista, sillä se vähentää imusarjan lämpötilan aiheuttamaa rasitusta moottorin osiin.

Moottorin ahtaminen lisää moottorin tehoa, mutta samalla se myös lisää imusarjan lämpötilaa. Tämä voi heikentää moottorin suorituskykyä, sillä lämpö laajentaa kaasuja ja voi johtaa alhaisempaan ilmamäärään, mikä vähentää moottorin tehoa. Ahtoilman jäähdyttäminen ratkaisee tämän ongelman vähentämällä imuilman lämpötilaa, mikä johtaa parempaan ilman tiheyteen ja suurempaan ilmamäärään.

On tärkeää huomata, että ahtoilman jäähdyttäminen voi lisätä painoa ja järjestelmän monimutkaisuutta, mikä voi vaikuttaa negatiivisesti ajoneuvon käsittelyyn ja kiihtyvyyteen, mutta ahtoilman jäähdyttämisen hyödyt moottorin suorituskyvyn optimoinnissa ovat suuremmat ja siksi olennainen osa tehokkaiden moottoreiden rakentamista.

Imuilman lämpötila ja tiheys vaikuttavat suoraan moottorin tehonmuodostukseen. Tämä johtuu siitä, että ilman lämpötila ja tiheys vaikuttavat moottorin palotapahtuman tehokkuuteen.

Mitä kylmempi imuilma on, sitä tiheämpää se on, mikä tarkoittaa, että palotapahtumaan saadaan enemmän happea, mikä parantaa moottorin tehoa. Esimerkiksi jos imuilman lämpötila on 20°C, sen tiheys on noin 1,2 kg/m^3. Jos imuilman lämpötila on vain 10°C, sen tiheys kasvaa noin 1,25 kg/m^3. Tämä tarkoittaa, että kylmempi ilmanottoilma parantaa moottorin tehoa.

Toisaalta, jos imuilman lämpötila on korkea, sen tiheys vähenee, mikä vähentää moottorin tehoa. Esimerkiksi, jos imuilman lämpötila on 30°C, sen tiheys on noin 1,16 kg/m^3. Jos imuilman lämpötila on 40°C, sen tiheys laskee noin 1,13 kg/m^3. Tämä tarkoittaa, että lämmin imuilma heikentää moottorin tehoa.

Imuilman lämpötilan nousu 30°C:sta 60°C:aan vaikuttaa merkittävästi moottorin tehoon. Tämä johtuu siitä, että imuilman tiheys pienenee lämmetessään, mikä vaikuttaa suoraan moottorin palotapahtumaan ja siten tehoon.

Tarkemmin sanottuna ilman tiheys pienenee noin 1% jokaista 5°C:en lämpötilan nousua kohden. Joten, kun ilman lämpötila nousee 30°C:sta 60°C:n, ilman tiheys pienenee noin 6%. Tämä tarkoittaa sitä, että saman määrän ilmaa virtaaminen moottoriin johtaa vähemmän hapen saantiin, mikä voi vähentää moottorin tehoa.

Tämän vaikutuksen laskennallinen arvo riippuu moottorin koosta ja muista tekijöistä, kuten ahtimen käytöstä ja imujärjestelmän suunnittelusta. Esimerkiksi 2,0 litran moottorissa, joka tuottaa 150 hv tehoa ja käyttää ahdinta, ilman lämpötilan nousu 30°C:sta 60°C:aan voi vähentää tehoa noin 7-8 hv.

On tärkeää huomata, että ilman lämpötila voi vaihdella suuresti eri olosuhteissa, kuten esimerkiksi lämpimänä kesäpäivänä ja kylmänä talvipäivänä. Tämän vuoksi imujärjestelmän suunnittelussa on otettava huomioon ilman lämpötilan vaihtelut ja suunniteltava järjestelmä mahdollisimman optimaaliseksi, jotta moottorin teho ei kärsisi.

Näiden vaikutusten vuoksi tehokkain tapa parantaa moottorin tehoa on imuilman lämpötilan alentaminen mahdollisimman paljon. Tämä voidaan saavuttaa esimerkiksi käyttämällä välijäähdytintä, joka laskee imuilman lämpötilaa ennen sen pääsyä moottoriin.

On myös tärkeää huomata, että moottorinohjausjärjestelmä sopeutuu automaattisesti imuilman tiheyden muutoksiin. Tämä tarkoittaa, että imuilman lämpötilan ja tiheyden optimointiin ei tarvitse tehdä muutoksia moottorinohjausjärjestelmään.





Kirjaudu sisään jättääksesi kommentin
Vesijäähdytetty laakeripesä
Jos on sellainen, kytke vesi siihen!