Interkoeler tussen compressor en inlaat

Compressor in de auto

Als we kijken we naar een motor met compressor, dan is het doel van die compressor het vergroten van de hoeveelheid lucht die in een cilinder kan worden gebracht door lucht eerst samen te persen en vervolgens in de cilinder te pompen. Meer lucht betekent ook meer brandstof die kan worden verbrand, dus een grotere kracht die wordt ontwikkeld. We weten echter dat de temperatuur van de samengeperste lucht stijgt. Bij iedere temperatuur van een gas hoort een bepaalde dichtheid. Hoe hoger de temperatuur, hoe lager de dichtheid. Er zit minder zuurstof in een liter warme lucht dan in een liter koude lucht. Daarom zijn compressormotoren minder efficiënt dan men theoretisch zou verwachten.

Waar is de compressor goed voor?

Anderzijds is de temperatuur van de inlaatlucht bepalend voor het moment van detoneren. De hete, gecomprimeerde lucht maakt het daarom noodzakelijk de compressieverhouding in de cilinder te verlagen. Dat heeft er wel toe geleid dat een motor met compressor nauwelijks meer vermogen leverde dan zonder compressor. Hoe belangrijk het adiabatisch rendement is, kan met een paar getallen worden aangetoond. Een compressor met een adiabatisch rendement van 50 procent (een waarde die in de jaren ’20 werd gehaald) zorgt ervoor dat lucht van 20 graden Celsius die wordt gecomprimeerd tot 1,5 atmosfeer een temperatuur van 90 graden Celsius krijgt. Is het adiabatisch rendement 75 procent (zoals bij moderne turbo’s) dan wordt de temperatuur van de gecomprimeerde lucht 67,3 graden Celsius, maar zelfs dat is nog te hoog voor een optimale verbranding van de benzine zonder risico van detonatie. Fiat onderkende al heel vroeg het belang van dit probleem en koelde de temperatuur van de gecomprimeerde lucht af van 80 tot 54 graden Celsius, wat werd beloond met een vermogenswinst van 12 procent.

Het voorbeeld kreeg nauwelijks navolging. Andere merken deden wel pogingen door fantasievol gevormde vinnen op de compressoren aan te brengen, maar de enige manier waarop de volgende 50 jaar daadwerkelijk wat werd gedaan aan koeling, was het toevoeren van grote hoeveelheden brandstof (en dan bij voorkeur alcohol). Mercedes Benz en Alfa Romeo trachtten het adiabatisch rendement op te schroeven door twee compressoren in serie te schakelen. Ondanks die truc had de 1,5 liter Grand Prix motor die Alfa in 1951 inzette, toch nog enorme hoeveelheden brandstof (verbruik meer dan 1:1) nodig om de motor inwendig te koelen. Toen de compressormotoren na jaren verboden te zijn geweest aan het eind van de jaren ’70 weer in zwang kwamen (toen met turbo), was Renault de eerste die een zogenaamde interkoeler toepaste. Momenteel past vrijwel iedere fabriek die turbomotoren bouwt ze toe (niet meer voor de sport, waar ze alweer verboden zijn, maar voor gewone auto’s). Om te kunnen voldoen aan de strenge milieueisen kan niet meer met een overschot aan koelende benzine worden gewerkt. Moderne motoren dienen arm te zijn afgesteld en om dan de gecomprimeerde lucht in de cilinder koel te houden, zijn interkoelers (een warmtewisselaar waarbij lucht of water als koelmiddel fungeert) onmisbaar geworden.

Large-Selling-Point-Pressure-Drop

VEERPOTEN

Er zouden nog tientallen jaren voorbijgaan voordat Fiat de veerpoten daadwerkelijk zou gaan toepassen. Toen ze dat in 1960 uiteindelijk deden, pasten ze het ook maar meteen toe op alle wielen. Dat deze keer het jaartal van de uitvinding wordt vermeld en niet dat van toepassing ervan, ligt in het feit dat we er op willen wijzen dat in de jaren ’20 alle vormen van onafhankelijke wielophanging zijn uitgedacht. Veel constructies kwamen daarbij uit de koker van Lancia-constructeur Falchetto, de ontwerper van de legendarische Lambda uit 1924. Slechts een paar anderen konden ook wat bijdragen aan de ontwikkeling van veersystemen, zoals Dubonnet (de bedenker van armschokdempers om onder andere dakdrager te kunnen ondersteunen ), Sizaire en Fornaca, waaraan wij nu nog veel te danken hebben.