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AFTERCOOLER

Los motores de combusti�n interna de gasolina y diesel, requieren de un adecuado sistema de carga de aire, compuesto de uno o m�s elementos mec�nicos, cuya funci�n es la de incrementar su potencia.  El sistema b�sico consiste en un compresor de aire o turbocargador, accionado por los gases de escape del motor y un enfriador de aire o post-enfriador (aftercooler), tambi�n conocido como charge air cooler.

El turbocargador aumenta la presi�n y la densidad del aire entregada al motor, llevando al m�ximo su par de torsi�n o potencia de salida.  El post-enfriador est� localizado m�s abajo del turbocargador, reduce el calor producido por compresi�n y fricci�n de la carga de aire.  Los post-enfriadores aumentan la densidad del aire en la c�mara de combusti�n y reducen su temperatura.

Ambos elementos est�n igualados con precisi�n, para cumplir con los requisitos de funcionamiento y emisi�n del fabricante del motor.  En la actualidad, este sistema de carga de aire se utiliza en carros de pasajeros y de carreras, en aplicaciones comerciales diesel, ya sean camiones y autobuses, equipo agr�cola y para la construcci�n, e incluso en equipo militar, de aviaci�n y aplicaciones de producci�n en potencia.

LA TERMINOLOG�A

Un aftercooler es un cambiador de calor colocado entre el compresor y la admisi�n del motor. Se utiliza el t�rmino "aftercooler" como sentimos que es m�s exacto; est� "despu�s" del compresor. "Intercooler" significa un cambiador de calor colocado entre dos compresores en un sistema gradual, pero se ha utilizado como sin�nimo para un aftercooler desde entonces fuera pegado incorrectamente en el backend de un Volvo  cerca de 1981. Los aftercooler y los intercoolers son ambos refrigeradores tambi�n llamados charge air cooler.

LA HISTORIA DE POSENFRIADORES

Los aftercooler m�s tempranos aparecieron en RACE-CARS sobrealimentados poco despu�s de vuelta de siglo. Tomaron la forma de aletas colocadas en el exterior de los conductos de la descarga que extendieron en la corriente del aire. Los aftercooler y los intercooler fueron utilizados con gran �xito en el avi�n de WWII. �sta era la �era de oro� de sobrealimentar. M�s avances fueron hechos en sobrealimentadores y en sistemas de enfriamiento de la carga en este tiempo que en cualquier otra hora desde entonces. Durante este tiempo, el centr�fugo de dos fases sobrealimentado, air-to-water aftercooled de los motores de Rolls Royce MERLIN fue apareado con el P51 Mustang para producir el avi�n m�s impresionante de combate, de motor de pist�n de la historia. El personal de ingenier�a tiene a�os de experiencia con los dise�os del refrigerador de carga, para muchos tipos de sobrealimentaci�n y turbocharged usos tales como autom�viles, barcos y avi�n. En 1992, usando un posenfriador air-to-air con un Vortech V-1 se sobrealiment� 5,0 Ford Mustang. Las configuraciones m�ltiples fueron intentadas, todos con resultados similares: las mejoras previstas del funcionamiento de refrescar el aire de la carga eran no observado justo debido a las p�rdidas friccionales significativas en la presi�n de la carga. Nos sent�amos que mejorar la eficacia del sobrealimentador era m�s importante, y con la eficacia mejorada, un posenfriador era innecesario con los niveles m�s bajos del alza populares en aquella �poca.

EL DISE�O ACTUAL  

Para los prop�sitos del dise�o del cambiador de calor, los gases del aire se clasifican como l�quidos de baja densidad. El aire que pasa a trav�s de un sobrealimentador se llama "aire de la carga". Un sobrealimentador comprime el aire de la carga antes de que entre en el motor. El acto de la compresi�n aumenta la energ�a y la densidad del aire de la carga, pero este acto tambi�n genera una cantidad proporcionada de calor. La calefacci�n es indeseable, pues tiende para disminuir la densidad del aire de la carga. Una forma de ocuparse de la calefacci�n es refrescar el aire de la carga despu�s de que salga del sobrealimentador y antes de que entre en el motor. Sin embargo, dise�ar el sistema de enfriamiento de la carga, que es, como sabemos, un aftercooler y no un intercooler, usted debe intentar refrescar el aire sin perder la densidad creciente con "p�rdidas friccionales". Las p�rdidas friccionales significan la gota de presi�n que es causada naturalmente funcionando el aire comprimido a trav�s del ducting y tuercen, las vueltas y las longitudes de tubos. En hecho, las p�rdidas fricci�nales causadas usando un mecanismo que se refresca pueden ser tan grandes que puede realmente haber una p�rdida neta en densidad del aire. Por lo tanto, el dise�ador debe considerar la tarifa del traspaso t�rmico y las p�rdidas friccionales para cualquier sistema bajo consideraci�n. Esto se llama el gasto de la fricci�n-energ�a.

CONSIDERE LAS TRANSICIONES TERMALES

En un autom�vil sobrealimentado t�pico, el alza se hace en la v�lvula reguladora de par en par abierta ("WOT"), y esta alza produce calor. La mayor�a del uso de los coches es intermitente y el motor est� funcionando en vac�o m�s tiempo. (como a menudo y cu�nto tiempo puede usted conducir su coche en WOT?) Por lo tanto la mayor�a del tiempo, un sobrealimentador est� generando poco calor. En este modo de operaci�n t�pico, con un sistema air-to-water hay continuamente agua refrescada almacenada en el dep�sito puesto que no hay virtualmente calefacci�n del aire de la carga. Cuando el motor se utiliza bajo condiciones del alza, el aire calentado de la carga comenzar� a intercambiar calor en el agua. Ese calor en el agua entonces se intercambia del agua al aire en el "radiador". Dependiendo de la capacidad del sistema y del dep�sito, del nivel del alza y de la duraci�n de la aceleraci�n, all� puede haber un impacto muy peque�o del alza en la temperatura total del sistema. El uso continuo en WOT sobre un rato extendido tendr�a que ocurrir para el sistema "que se  estabilice", que significa que el agua del dep�sito y del radiador es tan caliente como el aire de la carga. Entonces, el sistema ser�a dependiente solamente en la eficacia del radiador del cambiador de calor que quita el calor. Estas condiciones ocurren raramente. En el local la prueba demuestra que el sistema air-to-water del � Vortech que funciona en una presi�n continua del alza de 8 p.s.i.g. requerir�a aproximadamente 18 a 20 minutos para estabilizarse. Incluso estabilizado, el sistema air-to-water del posenfriador puede entregar el funcionamiento total superior debido a la reducci�n al m�nimo de lo intr�nseco de la p�rdida del alza con el mejoramiento del dise�o. Este sistema se piensa para emplear transiciones termales como parte de los criterios del dise�o y entrega significativa con p�rdidas fricci�nales m�nimas. Se recomienda el uso de un segundo o un cambiador de calor m�s grande del "radiador" para el rubro que compite en  carreras de superiores velocidades.

Para los sistemas de la calle, estas ventajas permiten que nuestros dise�adores coloquen el aftercooler m�s compacto en una posici�n �ptima en la zona del producto con virtualmente ning�n ducting adicional. Para los usos de competici�n  se ha estado utilizando esta tecnolog�a con �xito sin precedente.

Conclusi�n

La primera vez que vi en un 4x4 escrito TURBO INTERCOOLER, creo que fue el verano pasado (en un Hyunday), me llam� la atenci�n demasiado y la curiosidad por saber un poco sobre esto me llev� a preguntar, la respuesta explicita que recib�  fue �es el refrigerador de los gases que introduce el turbo en el motor� qued� bastante satisfecho  con la respuesta y nunca pens� que estas simples palabras me ayudar�an mas adelante a resolver una confusi�n tremenda.

Hace ya unos meses tuve que empezar este trabajo y al principio debo admitir que la confusi�n era cada d�a mayor ya que a los lugares que �bamos a consultar y pedir informaci�n m�s t�cnica, no hac�an m�s que confundirme mas y darme unas fotocopias de informaci�n de turbo ya que la informaci�n de los post-enfriadores es bastante escasa, as� que llegu� a la conclusi�n que en internet est� todo lo que uno busca y sin lugar a duda mejor redactado, aunque todav�a creo que de todas maneras el ir a un concesionario ayuda bastante a desenvolverse en el medio que en pocos meses ser� nuestro trabajo.

Despu�s de un tiempo record� esas palabras que describ�an al post-enfriador y pude resolver que este sistema no es mas que un peque�o radiador que enfr�a el aire que env�a el turbocompresor al motor y sus nombres son la diferenciaci�n de su ubicaci�n, pero cumplen con el mismo objetivo.

Sandro Mart�nez Oyarce.