Что такое интеркулер на авто принцип работы

НА этом буду заканчивать, надеюсь моя статья была вам полезна, всем пока – искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

НУ что ребята написал я несколько статей про форсированные двигатели, и пошли вопросы. НА некоторые я уже ответил, например про турботаймер и турбояму. Сегодня же постараюсь раскрыть вопрос об интеркулере. Задал мне такой вопрос водитель маршрутного FORD (дизель) – спрашивает, что это такое и зачем он нужен вообще, а также можно ли его убрать. Что же вопросов много, постараюсь их все раскрыть. Думаю, будет интересно и вам, так что читайте дальше …

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

Для начала определение.

Интеркулер – это промежуточный элемент в системе подачи воздуха в цилиндры двигателя, рассчитанный только на одну функцию охлаждения. Может присутствовать как на дизельных двигателях, так и на бензиновых. Основная задача понизить температуру поступающего воздуха – сделав его плотнее, что благотворно сказывается на создании горючей смеси и давлении в цилиндры.

Простыми словами можно сказать так – чем холоднее воздух, тем больше у него плотность, тем больше его поступает в двигатель, а значит – давление в цилиндры будет намного сильнее, также смесь будет более обогащенной. Наверное, многие замечали, что автомобиль работает лучше в ночной период времени — летом, когда воздух охлажден. В турбированных двигателях сжатый воздух нагревается до приличных температур, как говорят специалисты не редко до + 150 + 200 градусов Цельсия. Это происходит по нескольким причинам:

Во-первых, сжатие, от этого он очень быстро разогревается.

Во-вторых, передача температуры от выхлопных газов, а они очень сильно разогреты.

Все это не благотворно сказывается на работе турбонаддува, интенсивность снижается, поэтому для понижения температуры решено было установить в промежутке интеркулер.

Следствием того, что атмосферный воздух сжимается, происходит увеличение его плотности, что обеспечит поступление в мотор большего количество кислорода. Однако по законам физики, при сжатии газа происходит повышение температуры, а подача в дизель горячего воздуха – один из возможных вариантов быстрого его разрушения. Поэтому для снижения температуры сжатого воздуха используется такое устройство, как интеркулер.

Как работает интеркулер

Что это такое, и как он работает, поможет понять приведенный рисунок.

Принцип, по которому работает интеркулер, такой же, как у системы охлаждения двигателя – теплообмен или охлаждение нагретого вещества холодным. Прежде, чем дальше рассматривать вопрос – зачем нужен интеркулер, необходимо отметить, что он может быть двух типов:

1. Воздух-воздух. При таком подходе используется специальный радиатор интеркулера, в котором сжатый нагретый воздух отдает свое тепло в атмосферу. Это наиболее распространенный вариант построения системы охлаждения подобного типа, благодаря простоте конструкции.
2. Воздух-вода. После компрессора воздух проходит через радиатор интеркулера, омываемый водой. Отличается компактными размерами и высокой эффективностью работы. Однако для этого необходимы дополнительный радиатор охлаждения жидкости, насос для обеспечения ее циркуляции и блок управления.

Независимо от того, каким образом построена система, принцип, лежащий в основе работы интеркулера, одинаковый – температура сжатого компрессором воздуха уменьшается, для чего он поступает в радиатор интеркулера.
Так что, по сути дела, интеркулер является радиатором охлаждения, представляющим собой набор трубок, обладающих хорошей теплопроводностью, вследствие чего излишек тепла отводится наружу и снижается температура воздуха, поступающего в дизель.

Сама конструкция интеркулера выполнена таким образом, чтобы проходящий через него воздух не встречал на своём пути каких-либо препятствий. В противном случае, это бы повлекло за собой снижения давления, нагнетаемого турбиной воздуха, что неблагоприятно отразилось бы на эффективной работе мотора.

Разновидности конструкций

В настоящее время интеркулер используется повсеместно, на различных видах автомобилей. Его можно встретить, как на бензиновых, так и на дизельных машинах.

Первый и наиболее распространённый вид интеркулера относится к воздушному типу теплообменников. Он представляет собой некого рода батарею, состоящую из трубок, соединённых между собой пластинами. И те, и другие выполняют функцию теплоотводящих элементов.

В среднем, такой тип промежуточного охладителя способствует тому, что, проходящая через него воздушная смесь, охлаждается до 45-50 градусов. Его наличие позволяет увеличить мощность мотора на 15-20%. Наибольший положительный эффект от работы теплообменника прослеживается при движении со скоростью не менее 40 км/ч.

Несмотря на все достоинства представленного устройства, есть у него и один достаточно существенный недостаток. В силу своих функциональных особенностей, интеркулер «воздух-воздух» очень громоздкий.

В заводских условиях, решить эту проблему удаётся без особых затруднений. Куда сложнее смонтировать данное устройство, есть возникла необходимость оснастить свой автомобиль турбокомпрессором в гаражных условиях. В данном случае, нередко возникает необходимость внесения изменений в конструкцию кузова авто, что влечет за собой массу неудобств.

Следующий вид теплообменников принято называть водным. Рабочей средой в данном случае является вода или хладагент. Внешне, такой типов интеркулера разительно отличается от представленного ранее вида.

• Во-первых, он более компактный, чем его воздушный аналог. Стоит отметить, что вода, в отличие от воздуха, обладает куда большей теплоёмкостью. Этим и объясняется хорошая теплоотдача данного устройства.
• Второе, не менее существенное преимущество – высокая эффективность.

Сопоставительный анализ двух систем показал, что водный теплообменник в разы превосходит воздушный по основным рабочим показателям.

Всем хорош водный интеркулер, но всё же есть у него один минус. Кроется он в конструктивных особенностях устройства. Дело в том, что для обеспечения полноценной работы интеркулера, он оснащается датчиком температуры, блоком управления и водяным насосом. Каждый из представленных компонентов системы требует систематической диагностики и своевременного обслуживания.

Помимо этого, в случае поломки одного из этих узлов, владелец авто будет вынужден заплатить достаточно большие деньги. Именно поэтому, с целью удешевления, на большинстве бюджетных авто монтируется именно воздушный аналог данного устройства.

Горячий воздух из турбины проходит через трубки внутри интеркулера. При этом происходит теплообмен. Трубки нагреваются, а воздух охлаждается. Забортный воздух (или вода, если интеркулер жидкостный) обдувает трубки и оребрение, механически с ними связанное, охлаждая их. Опять происходит теплообмен, но теперь между трубками и забортным воздухом. Таким образом, тепло переходит из наддувного воздуха через интеркулер в забортный воздух.

Интеркулер или охладитель надувочного воздуха.

120 — 180°С, 1°F равен 1,8°С) в зависимости от используемого ТКР, давления наддува, температуры окружающего воздуха и т.д. Необходимо охладить его для того, чтобы увеличить его плотность. Это поможет уменьшить склонность мотора к детонации и повысить отдачу двигателя.

Горячий воздух из турбины проходит через трубки внутри интеркулера. При этом происходит теплообмен. Трубки нагреваются, а воздух охлаждается. Забортный воздух (или вода, если интеркулер жидкостный) обдувает трубки и оребрение, механически с ними связанное, охлаждая их. Опять происходит теплообмен, но теперь между трубками и забортным воздухом. Таким образом, тепло переходит из наддувного воздуха через интеркулер в забортный воздух.

Виды интеркулеров

Бывает несколько видов интеркулеров: «воздух/воздух» и «воздух/вода». Существуют и специальные виды интеркулеров, которые могут охладить поступающий воздух до температуры ниже температуры окружающей среды. Такая высокая эффективность достигается благодаря применению льда или нитроса (закиси азота).

Интеркулеры «воздух/воздух»

Схема работы интеркулера

Как снять интеркулер

Очистка любого теплообменника сначала производится снаружи

Ремонт интеркулера начинается с очистки его внешних загрязнений.

В первую очередь, сняв интеркулер с авто, следует его тщательно очистить. На это может уйти 2-3 часа. Особенно трудно справиться с загрязнениями, вызванными потёками и скоплениями масла. Но результат будет однозначно положительным:

• значительно увеличится теплоотдача;
• вы сможете визуально определить повреждения трубок теплообменника.

В некоторых случаях течь масла, например, из трубопровода, соединяющего турбину и картер, приводит к необходимости почистить интеркулер. Связано это с тем, что турбина забрасывает вытекающее из отверстия масло в интеркулер.

Устройство интеркулера и эффективность его использования

Снаружи интеркулер напоминает радиатор с большим количеством ходов, трубок, пластин и прочих элементов, предназначенных для рассеивания тепла. Патрубки имеют максимальную длину для лучшего охлаждения и выполнены без загибов, чтобы избежать потери давления.

Для повышения эффективности отвода тепла к патрубкам приварены дополнительные внешние пластины. Используемый при этом материал обычно медь и алюминий – эти металлы имеют хорошую теплоотдачу.

В автомобиле интеркулер стоит между компрессором и приёмным коллектором. Обычно он установлен под бампером или возле радиатора охлаждения мотора. Встречаются компоновки автомобиля с вариантом установки интеркулера в крыле.

Работа интеркулера очень эффективна, так при понижении температуры воздуха на 10 градусов, мощность двигателя повышается ориентировочно на 3 %. Воздушный вид интеркулеров способен охладить воздух на 50 градусов, что даёт прибавку к мощности мотора в 15 %. Значительно производительнее водные виды систем, понижающие температуру до 70 градусов. Это повышает эффективность работы двигателя на 21 %.

Наряду с положительными сторонами от использования интеркулера, существуют и недостатки:

• снижение давления воздуха. Из-за трения внутри системы рабочее тело теряет часть энергии;
• дополнительная масса, которая доходит до 20 кг;
• в водных системах требуется дополнительная охлаждающая жидкость. Её утечка снижает эффективность устройства в несколько раз.

Однако если интеркулер демонтировать, то система подачи воздуха, рассчитанная на работу с ним, будет не так эффективна.

Главным образом это эффективность, что уже заложено в принцип работы. После попадания в интеркулер потока воздуха начинает происходить уменьшение давление наддува. Турбулентность остается, но давление при этом падает. Его уровень падения должен быть в пределах 1–2 psi. Дело в том, что если оно снизится слишком сильно, то это отразится на мощности.

6 Преимущества при работе интеркулера

Главным образом это эффективность, что уже заложено в принцип работы. После попадания в интеркулер потока воздуха начинает происходить уменьшение давление наддува. Турбулентность остается, но давление при этом падает. Его уровень падения должен быть в пределах 1–2 psi. Дело в том, что если оно снизится слишком сильно, то это отразится на мощности.

Важным показателем считается снижение температуры воздуха. Необходимо знать, что правильно установленный и подобранный прибор позволяет добиться снижения температуры до 70–80 процентов. Это немало, если учесть почти полное сгорание топлива. Кроме того, наблюдается реальный прирост мощности двигателя на 15–25 лошадей. Именно это чаще всего привлекает автоспортсменов.

Поэтому в этой статье мы постараемся рассказать об одном из компонентов турбонаддува, а именно об интеркулере – что это такое в автомобиле, принцип работы, а также вообще для чего нужен интеркулер на турбированных движках.

Задача интеркулера состоит в том, чтобы охладить воздух после того, как он был пропущен через турбину или нагнетатель. Дело в том, что турбина создает давление воздуха, за счет сжатия происходит нагрев воздуха, соответственно, при интенсивном и постоянном наддуве, температуре на впуске в цилиндр может значительно отличаться от температуры охлаждающей среды.

Интеркулер – промежуточный элемент системы подачи воздуха в цилиндры бензинового или дизельного двигателя. Рассчитан он на одну функцию — охлаждение. Задача устройства – понижение температуры воздуха за счёт повышения его плотности. В результате увеличивается давление воздуха в цилиндрах, и горючая смесь в них становится более обогащённой. Оснащение двигателя интеркулером в среднем увеличивает мощность двигателя на 15 процентов.

Для чего нужен интеркулер в автомобиле

Интеркулер – промежуточный элемент системы подачи воздуха в цилиндры бензинового или дизельного двигателя. Рассчитан он на одну функцию — охлаждение. Задача устройства – понижение температуры воздуха за счёт повышения его плотности. В результате увеличивается давление воздуха в цилиндрах, и горючая смесь в них становится более обогащённой. Оснащение двигателя интеркулером в среднем увеличивает мощность двигателя на 15 процентов.

Активно используется и штатная система охлаждения, которая в комплексе с вышеперечисленными устройствами образует эффективную систему

Типы устройств

На сегодня можно выделить два основных типа устройств — с водным или воздушным охлаждением.

Конструкция самого охладителя очень проста — он представляет собой систему промежуточных пластин и труб. Наибольшей популярностью (именно по причине своей простоты) пользуются воздушные охладители.

Устройство воздушного интеркулера

Разработчики с умом подошли к созданию устройства. Для повышения эффективности охлаждения конструкторами были увеличены специальные камеры устройства, толщина и направление которых может меняться.

Многочисленные «хода» интеркулера выполнены из медных или алюминиевых пластин, что увеличивает площадь и, как следствие, эффективность охлаждения.

Но не стоит и забывать об одном «но». Чем больше препятствий создается для воздуха, тем меньшим будет давление в самом турбонаддуве. Соответственно, эффективность турбонаддува также упадет.

Где устанавливается «воздушный» интеркулер

Монтаж интеркулера воздушного типа осуществляется непосредственно под капотом, в местах, где скапливаются большие потоки воздуха. Чаще всего специалисты производят установку прямо перед радиатором охлаждения.

Ранее была популярной установка интеркулера над двигателем, но сегодня данный вариант встречается все реже. Если же принимается такое решение, то без установки воздухозаборника на крыше обойтись не получится.

Кроме этого, интеркулер может получать «порцию» воздуха через дополнительные отверстия в боковой части кузова транспортного средства.

Интеркулер с водным охлаждением.

Интеркулер, имеющий водяное охлаждение, может похвастаться целым рядом преимуществ.

Во-первых, он более компактный, поэтому установку можно произвести в любом месте под капотом.

Во-вторых, эффективность данного устройства намного выше, чем у интеркулера с воздушным охлаждением.

Нельзя не отметить и некоторые недостатки водного охлаждения. В частности, устройства такого типа обладают сложной конструкцией.

Обязательным элементом системы является воздушный радиатор, электронных блок управления, система патрубков и водяная помпа.

Активно используется и штатная система охлаждения, которая в комплексе с вышеперечисленными устройствами образует эффективную систему

Также читайте — что такое система вентиляции картера двигателя, клапан EGR, устройство, принцип работы PCV, схема, как проверить, чистка.