Содержание
Назначение и принцип работы Интеркулера. Принцип работы интеркулера
Автор Master OffRoad На чтение 16 мин. Просмотров 1.6k. Опубликовано
Содержание
- Назначение интеркулера
- Понижение температур
- Понижение давления
- Схема детали и её расположение в моторе
- Эффективность применения
- Разновидности конструкций
- Особенности эксплуатации
- Минусы интеркулера
- Интеркулер и зима
- Мыть или не мыть интеркулер?
- Причины поломок
- Можно ли снять деталь
- Можно ли сделать интеркулер самому?
- Устанавливают ли интеркулеры на обычные атмосферные двигатели?
- Диагностика и устранение неисправности
- Тюнинг/замена интеркулера
- Самостоятельная очистка интеркулера дизельного двигателя
- На что обратить внимание при выборе интеркулера
- Примерные цены интеркулеров для автомобилей
- Подводим итог
Назначение интеркулера
Итак, интеркулером называется дополнительное охлаждающее устройство, обеспечивающие охлаждение воздушных масс, которые поступают из наддува, на турбированном движке. Устройство и принцип работы интеркулера напоминает обычный радиатор. И все-таки следует более подробно остановиться на том, зачем нужен.
Система охлаждения автомобиля
Можно выделить 2 главные функции охлаждающих устройств:
- понижение температурных значений нагнетаемого воздуха;
- уменьшение давления наддува.
Понижение температур
Интеркулер, рассчитанный на охлаждение воздушного потока до температуры внешней среды, можно было бы назвать стопроцентно эффективным. Но достигнуть таких больших значений практически нереально. Поэтому наилучшим вариантом признано устройство, функционирующее на 70%. Именно такое устройство чаще всего используется для дополнительного охлаждения при работе силового агрегата.
Понижение давления
К снижению давления ведет противодействие воздушных масс, создаваемое интеркулером. Со своей стороны, это предполагает некоторые конструкционные ограничения, поскольку превышение понижения давления даже на 1-2 атмосферы недопустимо. Иначе говоря, устройство служит для извлечения тепловой энергии из воздуха, нагревающегося в процессе сжатия в компрессоре.
Главным показателем, на котором основывались разработчики интеркулера, является наибольший отвод тепловой энергии, наименьшие потери давления при наддуве и усиление инертности воздушного потока.
Схема интеркулера
Схема детали и её расположение в моторе
Внешне интеркулер напоминает радиатор, состоящий из пластин и патрубков. С целью дополнительного охлаждения воздуха к трубкам приварены медные или алюминиевые пластины.
Внешне интеркулер мало чем отличается от радиатора
В двигателе деталь монтируется между впускным коллектором и компрессором турбины. Крепится она в передней части мотора ниже радиатора, либо над двигателем. В некоторых моделях машин интеркулер расположен в крыльях.
Эффективность применения
Наверное, сейчас многие поняли что такое и для чего нужен интеркулер, однако остается вопрос про его эффективность. Насколько эффективно его применение в машине?
Ребята эффект есть и еще какой. Так например — охлаждение воздуха всего на 10 градусов, дает рост производительности двигателя примерно на 3%. А как правило даже «воздушный тип» интеркулеров охлаждает воздух примерно на 50 градусов, вот вам и 15% к мощности. Но рекордсменами являются водные системы, у них понижение температуры может доходить до 70 градусов, то есть – 21% к мощности двигателя.
Как видите — установка этого устройства очень обоснована. Однако хочется сразу отметить, что их ставят только на турбированные двигатели, ведь у обычных нет таких объемов нагнетания в цилиндры воздуха, да и нет такого сильного нагрева.
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.
Особенности эксплуатации
Охладитель воздушного потока не требует обслуживания в процессе эксплуатации. Но под воздействием напора газов возможны разрывы патрубков или трубок в радиаторе. В нагнетателе устанавливается регулятор давления, который сбрасывает излишки воздушной массы в атмосферу. При самостоятельной установке необходимо настроить клапан на давление, безопасное для теплообменника и магистралей. Восстанавливать поврежденные элементы не рекомендуется, поскольку детали не выдержат нормальных условий эксплуатации.
На автомобилях с интеркулером, расположенным в нижней части переднего бампера, возможно повреждение узла о неровности дороги. Владельцу необходимо установить штатную защиту или сделать экран своими руками из стального листа. Рекомендуется предусмотреть сетку, предохраняющую соты радиатора от засорения или повреждения потоком песка зимой или насекомыми в летнее время. Замятые соты ухудшают теплоотвод, ремонт интеркулера с пробитыми или деформированными трубками производится редко.
При работе турбины в воздушный поток попадает масло, которое подается под давлением к опорам ротора. Частицы смазки попадают в теплообменник или скапливаются в точках перегиба шлангов.
Производители допускают расход масла в пределах от 0,5 до 1,0 л на 1000 км пробега. При повышенном выбросе смазки требуется демонтировать систему наддува для ремонта или замены турбокомпрессора.
Минусы интеркулера
Даже самая идеальная система – неидеальна! Вот и наше устройство имеет ряд недостатков. Перечислю по пунктам:
1) Это понижение давления. Понятно, что поток, проходящий через множество трубок, отдает часть своей энергии на их преодоление.
2) Вес. Как ни крути, а это приспособление не из легких, есть варианты которые доходят до 20 кг веса.
3) Водные системы, требуют дополнительной охлаждающей жидкости. ДА и сама система требует внимания, потому как если жидкость вытечет, то эффективность упадет в разы.
Интеркулер и зима
Зимой в морозы с воздушным интеркулером можно ощутить дополнительную прибавку мощности или экономичность. Уличный воздух его постоянно охлаждает, к тому же сам морозный воздух более плотный.
Однако, при долгой езде по трассе в морозы за -30°С воздушный интеркулер рекомендуется закрывать от встречного ветра, т.к. он может промерзать:
1. В двигатель будет поступать слишком холодный воздух, и он будет остывать на ходу. А холодный двигатель потребляет больше топлива.
2. Внутри интеркулера может образовываться конденсат, который тут же будет замерзать и образовывать ледяные пробки. Из-за чего наддув турбины ослабнет, мощность двигателя снизится, а расход топлива увеличится.
Мыть или не мыть интеркулер?
Конечно мыть. Из-за грязного воздушный интеркулера вы можете потерять до 10% мощности. Самое важное мыть аккуратно, чрезмерно высокое давление воды может повредить соты радиатора.
За время эксплуатации решетка накапливает грязь, пыль, пух, а дорожные камни повреждают её соты. В результате воздух охлаждается хуже и мощность двигателя снижается.
Чтобы уменьшить загрязнение и повреждение радиаторов — устанавливайте мелкую сетку перед радиатором. Мнение, что обдув и охл.жидкость сильнее нагревается с ней – ошибочное (максимальный перегрев всего 2 градуса и то в жару с пробками). Камни и мощный полив керхером на мойке нанесут больше вреда сотам радиатора.
Причины поломок
На практике видно, что современные автомобильные интеркулеры не нуждаются в постоянном контроле своего состояния. Машины с дополнительным охладителем не сильно отличаются от обычных машин в плане обеспечения особого ухода.
Но всё же рекомендуется периодически осматривать и диагностировать состояние конструкции. Иначе можно столкнуться с внезапными поломками.
В случае с воздушными и водными охладителями возможно несколько основных поломок.
- Разрывы, возникающие на патрубках или теплообменнике. Причиной тому служит повышенное давление. Заметить подобную неисправность можно по резкому западению мощности и повышенному расходу топлива. Если патрубки разорвались от давления, пытаться их отремонтировать не стоит. Новый скачок давления снова из сломает. Придётся менять патрубки.
- Масло. Бывают и такие ситуации, когда внутрь охладителя попадает масло. При нормальной работе интеркулера нет ничего страшного в том, если там окажется небольшое количество моторной смазки. Допускается не более 1 литра на 10 тысяч километров. Если же масло поступает в большем количестве, интеркулеру потребуется ремонт.
- Трещины. Образуются на пластинах и трубках. Актуальная проблема для дополнительных охладителей, установленных в районе крыльев автомобиля. Там на них воздействуют серьёзные механические нагрузки, которые приводят к деформациям.
- Засорения. Трубки могут постепенно засоряться. В основном это происходит в зимний период эксплуатации транспортного средства. Причиной служат разные химикаты и песок, с помощью которых растапливают лёд на дорогах. Рекомендуется в это время чаще удалять загрязнения с интеркулера.
Некоторые практикуют самостоятельный ремонт, хотя многие не рекомендуют это делать. Конструкция кажется простой, но при неправильном подходе к проблеме можно лишь усугубить ситуацию.
Самостоятельно допускается устранять только мелкие поломки. Если требуется замена элемента, обратитесь к хорошим и проверенным мастерам.
Можно ли снять деталь
Интеркулер – дополнительная деталь двигателя, без которой мотор вполне может функционировать. Отказ от неё облегчает автомобиль на пару десятков килограммов и позволяет освободить место под капотом. Однако специалисты не рекомендуют оказываться от интеркулера, если он предусмотрен конструкцией мотора авто.
Отказ от охладителя приведёт к преждевременному износу двигателя вследствие воздействия высоких температур. Мощность мотора сразу снизится. Удалять деталь с турбированных моделей автомобилей настоятельно не рекомендуется.
Можно ли сделать интеркулер самому?
Владелец автомобиля может сделать самодельный охладитель на основе теплообменников, снятых с промышленных холодильных установок. Трубопроводы узлов изготовлены из меди, ребра выполнены из алюминиевого сплава. Преимуществом деталей является повышенная прочность, при монтаже потребуется подобрать соединительные шланги, которые крепятся винтовыми хомутами.
Для изготовления интеркулера своими руками могут использоваться фабричные детали, снятые с магистральных грузовиков. Встречаются самодельные жидкостные охладители, которые собраны на базе штатных воздушных радиаторов. Теплообменник устанавливается в сварной герметичный кожух из нержавеющей стали, который подключается к системе охлаждения двигателя.
Устанавливают ли интеркулеры на обычные атмосферные двигатели?
Нет
Поступаемый воздух не перегревается как в случае турбины или компрессора, он поступает таким же холодным как на улице (в сравнении с t° мотора). Кроме того конструкция интеркулера будет препятствовать нормальному поступлению воздуха и двигатель будет «голодать».
Диагностика и устранение неисправности
Моторное масло может попадать как в воздушный, так и в жидкостной интеркулер. В результате качество охлаждения наддувочного воздуха снижается, система турбонаддува не обеспечивает должной производительности.
В том случае, если турбина бросает масло в интеркулер, стоит начать с диагностики неисправностей турбокомпрессора. Масло часто гонит на интеркулер в случае проблем с маслопроводом. Указанный маслопровод является сливным патрубком и соединяет турбокомпрессор и картер двигателя. Необходимо визуально оценить состояние элемента на предмет наличия трещин, загибов и т.д.
Маслопровод со временем может деформироваться, уплотнительные элементы также могут прийти в негодность. Пережатый маслопровод будет означать, что в системе турбонаддува создается слишком высокое давление, а масло выдавливается через уплотнительные кольца. В случае обнаружения дефектов рекомендуется полностью заменить деталь и уплотнители. Если маслопровод изогнут, но повреждений нет, тогда решением проблемы может быть простое выравнивание данного элемента и надежная фиксация.
Во время осмотра стоит отдельно учитывать вероятность трещин самого корпуса интеркулера. Если таковые обнаружены, тогда возможно их устранение при помощи сварки. При наличии масла на интеркулере также обязательно производится осмотр воздуховода, который подводит воздух к турбине. Осмотрите элемент на наличие трещин и других дефектов.
Дополнительно понадобится проверить состояние воздушного фильтра. Если воздуховод поврежден и/или фильтр сильно забит, тогда достаточное количество воздуха не поступит в турбину. В турбокомпрессоре образуется разрежение, моторное масло «высасывается», уплотнители разрушаются и смазка попадает в интеркулер. Неисправность устраняется заменой/чисткой фильтра и исправлением дефектов/заменой воздуховода.
Еще одной причиной появления масла в интеркулере и в его патрубке выступает закупорка маслопровода, которая возникает в процессе эксплуатации турбодизеля или турбобензина. Для решения проблемы осуществляется демонтаж маслопровода и его тщательная промывка. Во время очистки необходимо соблюдать осторожность, так как существует риск повреждения стенок маслопровода.
Сильное загрязнение охладителя маслом может указывать на то, что в картере двигателя слишком высокий уровень смазки. Избыток смазочного материала заставляет турбину кидать масло на радиатор охлаждения воздуха. Данная ситуация может возникнуть по нескольким причинам:
- значительный перелив моторного масла;
- проблемы с системой вентиляции картера;
- попадание ОЖ или топлива в систему смазки;
В первом случае будет достаточно удалить лишнее масло из двигателя, оставив в картере рекомендуемый объем. Второй случай относится к более серьезным неисправностям, так как попадание масла через маслопровод в турбину указывает на высокое давление картерных газов. Высокое давление свидетельствует о неисправностях системы вентиляции картера, а также может говорить об износе ЦПГ, разрушении поршневых колец, самого поршня или стенок цилиндра.
Отработавшие газы переполняют картер и начинают выдавливать моторное масло по сливной трубке в турбину, откуда смазка и попадает в интеркулер. Для устранения проблемы может потребоваться очистка системы вентиляции, а также вполне возможна необходимость капитального ремонта ДВС.
Тюнинг/замена интеркулера
Не всегда замена интеркулера на «побольше» добавит мощности, а может даже ухудшить показатели. Т.к. с ростом объема интеркулера возрастает сопротивляемость продувки и турбина меньше успевает прокачать воздуха чем это было с заводским. А полученная чуть ниже температура не сможет компенсировать потерю статического давления воздуха.
Поэтому меняют интеркулер совместно с заменой воздушного фильтра на так называемый «нулевик», бонусом будут работы над выхлопом и перепрограммируют мотор (чип-тюнинг). Так получают полноценный Stage 2 тюнинг. Но, чтобы выжать максимум — совместно с интеркулером установить и более мощную турбину получив Stage 3.
Замена воздушного интеркулера на водяной не всегда оправдана даже в спорте и требует расчетов.
Для скоростных заездов и не долгих гонок на треке для кратковременных улучшений эффектвиности интеркулера устанавливают поливальные системы воды, которые опрыскивают радиатор и даже устанавливают систему заморозки например DIE CryO2.
Самостоятельная очистка интеркулера дизельного двигателя
После устранения неисправностей, которые привели к выбросу масла в охладитель, необходимо осуществить очистку интеркулера. Данная процедура нужна для того, чтобы воздух нормально охлаждался, а остатки моторного масла в воздушном радиаторе не смешивались с подаваемым турбиной воздухом.
Попадание смеси масла и воздуха в цилиндры снижает эффективность работы дизельного двигателя, приводит к сильному нагарообразованию и коксованию, изменяются условия сгорания топливно-воздушной смеси и т.д. В критических случаях возможно даже возгорание моторного масла в цилиндрах и перегрев дизельного двигателя.
- Чтобы почистить интеркулер своими руками потребуется его демонтаж. Очистка от моторного масла предполагает использование специальных клинеров-очистителей, которые широко представлены в продаже. Перед использованием обязательно соберите информацию о том, можно ли использовать выбранное средство для очистки интеркулера конкретного автомобиля.
- Не рекомендуется промывать интеркулер бензином или керосином, различными растворителями и другими агрессивными составами. Определенные охладители могут состоять из таких материалов, которые легко разрушаются под воздействием агрессивных средств очистки. В подобной ситуации существует риск полностью вывести устройство из строя.
- Что касается воздушных охладителей, для их снятия нужно выкрутить крепежные болты и снять хомуты. Демонтаж жидкостного охладителя потребует тщательного изучения инструкции.
- Промывать охладитель необходимо в строгом соответствии с указаниями производителя, которые указаны на упаковке очистителя. После промывки необходимо тщательно смыть остатки химии при помощи проточной воды.
- Многие автолюбители для очистки подкапотного пространства используют Керхер. В случае с мойкой охладителя можно также использовать данный способ. Необходимо отметить, что подавать воду нужно строго под небольшим давлением. Соты охладителя достаточно хрупкие, вода может повредить устройство при интенсивной подаче.
- Промывку необходимо повторять до того момента, пока из радиатора не начнет вытекать чистая вода. По окончании необходимо хорошо просушить охладитель, чтобы исключить вероятность присутствия воды. Для ускорения процесса сушки интеркулер внутри аккуратно продувают сжатым воздухом с минимальным давлением.
- Необходимо также тщательно промыть наружную сторону охладителя от пыли, грязи и остатков моторного масла. Завершающим этапом станет обратная установка очищенного устройства.
На что обратить внимание при выборе интеркулера
Есть несколько нюансов, которые нужно учитывать при выборе устройства:
- Слишком большой агрегат буде весить немало, однако не стоит отдавать предпочтение и чересчур миниатюрным изделиям. От интеркулера размером с книгу не будет никакой пользы и точно не повысится мощность мотора. Поэтому нужно прикинуть, какой агрегат подойдет для конкретного авто и подбирать устройство исходя из габаритов посадочного места.
- Трубки, по которым будет проходить воздух, должны быть достаточно большими, чтобы воздушные массы не задерживались с них и не теряли энергию.
- Не обязательно выбирать толстые платины теплообменника. Важна их площадь, а не толщина. Более «толстые» конструкции прибавляют только вес всей установке, на мощностные показатели они не влияют.
- Лучше, если трубки будут конической формы.
Также нужно удостовериться, что патрубки надежно соединены. Особенно это касается водяных моделей. В них нельзя допускать утечки охлаждающей жидкости, так как ее объем должен быть постоянным для корректной работы всей системы.
Примерные цены интеркулеров для автомобилей
Подводим итог
Какой можно сделать вывод? В большинстве случаев достаточно интеркулера с воздушным охлаждением, ведь данное устройство обладает простой конструкцией и доступно для каждого кошелька.
В случае, если данный тип устройства по различным причинам установить на авто не удается, тогда отдается предпочтение водяному интеркулеру. В любом случае, только автолюбителю принимать решение.
Источники
- https://tolkavto.ru/remont-i-obsluzhivanie/sistema-ohlazhdeniya/dlya-chego-nuzhen-interkuler-chto-eto-takoe-v-avtomobile.html
- https://carnovato.ru/interkuler-v-avtomobile/
- https://iga-motor.ru/ustrojstvo-avto/ohladitel-nadduva-vozduha.html
- https://AutoVogdenie.ru/chto-takoe-interkuler-na-dizelnom-dvigatele-i-dlya-chego-nuzhen.html
- https://autochainik.ru/interkuler-v-avtomobile.html
- https://avtika.ru/dlya-chego-nuzhen-interkuler-na-turbirovannom-dvigatele/
- https://axiona.ru/pubs/51.html
- https://DriverTip.ru/osnovy/interkuler-dlya-chego-on-nuzhen-na-avtomobile. html
- https://tkazimut.com/printsip-raboty-interkulera-dizelnogo-dvigatelya/
- https://avto-moto-shtuchki.ru/avtotekhnika/299-interkuler-chto-eto-takoe-v-avtomobile.html
- https://fastmb.ru/autoremont/432-interkuler.html
- https://AutoTopik.ru/vse-pro-avtomobili/622-interkuler.html
Интеркулер — ТУРБО-ТЕХ Москва
Ремонт турбин легковых и грузовых автомобилей в Москве
23.01.2017
Зачем в машине интеркулер, в чем его функция?
Интеркулером называется важный промежуточный элемент между цилиндрами двигателя и системой подачи воздуха, который отвечает за функцию охлаждения мотора. Данная деталь может стоять и на бензиновых, и на дизельных двигателях. Другим языком основной задачей интеркулера является теплообмен, то есть охлаждение воздуха из воздушного потока, который выделяется при сжатии. Он не только делает поступающий воздух холоднее, но так же увеличивает его плотность. Это помогает в создании горючего и увеличивает давление внутри цилиндра.
Чем холоднее воздух, попадающий в двигатель, тем выше у него плотность, а значит, его может больше поступить внутрь мотора, что приводит к высокому давлению внутри. При высоком давлении на цилиндры двигатели, горючая смесь становится в разы насыщенней. Например, все знают, что летом автомобиль лучше работает ночью – когда температура намного ниже, чем днем. А чтобы всегда ваш авто был мощнее интеркулер купить следует обязательно.
Внутри турбированного двигателя воздух может нагреваться до 150 градусов и выше. Это происходит из-за сжатия, а так же в связи с тем, что часть температуры передается из выхлопных газов автомобиля. Конечно же высокие температуры очень плохо сказываются на работе турбонаддува, а из-за этого интенсивность работы заметно снижается именно для этого и устанавливается интеркулер.
Принцип работы и его функция
Интеркулер по внешнему виду очень напоминает радиатор большого размера, но с множеством разнообразных патрубков, пластин и всяких ходов. То есть интеркулер своего рода теплообменник, рассеивающий тепло внутри себя по разным частям агрегата. Чем длиннее охлаждающие патрубки, тем выше степень охлаждения воздуха. Так же они должны быть полностью прямые. Если патрубки будут иметь в своем строении, какие либо изгибы, это приведет к потере общего давления воздуха.
Для того чтобы максимально быстро и качественно происходил эффект охлаждения внутри парубков, к ним следует приварить внешние дополнительные пластины из меди или алюминия, у них теплоотдача самая высокая. Благодаря дополнительным пластинам становится интеркулер универсальный.
По принципу работы интеркулера можно понять, что устанавливать его следует между впускным коллектором автомобиля и компрессором главной турбины. Прячут интеркулер под бампер машины, либо рядом с охладителем двигателя, то есть радиатором. Но интеркулеры бывают разные, в зависимости от типа системы их устанавливают в разных частях автомобиля. Обычно покупая интеркулер, цена радует автомобилиста – он не дорогой.
Какие бывают и чем отличаются?
На сегодняшний день на автомобильном рынке можно приобрести два вида интеркулеров:
1. Воздушный интеркулер охлаждает воздух при помощи набегающего эффекта. То есть чем быстрее вы едете на своем автомобиле, тем быстрее происходит охлаждение воздуха и тем выше давление внутри двигателя.
2. Водяной интеркулер охлаждает воздух при помощи постоянной циркуляции жидкостей.
Из этих двух типов интеркулеров самым простым является воздушная система, но у неё есть и недостатки, она очень громоздкая. Кроме того воздушная система может быть не эффективной при медленном движении автомобиля. Именно в связи с этим, современные компании производители устанавливают внутри машины водяные интеркулеры. Из их преимуществ можно выделить два главных достоинства – он в несколько раз компактней, а циркуляция охлаждающей жидкости намного качественней охлаждает воздух. Интеркулер на ВАЗ так же можно найти в магазине автомобильных запчастей.
Преимущества и недостатки
В чем преимущества любого интеркулера перед другими устройствами охлаждения? Только интеркулер позволяет воздуху охладиться на 10 градусов, это в свою очередь приводит к тому, что рост производительности и мощности двигателя увеличивается на 3% от обычной работы. Даже современные воздушные типы интеркулеров способен охладить воздушные потоки на 50 градусов Цельсия. Что в свою очередь увеличивает прирост к мощности агрегата до 15%. Но водяные интеркулеры от современных производителей имеют и того более высокие показатели охлаждения воздушных потоков. Водяной агрегат охлаждения позволяет охладить воздух на 70 градусов Цельсия, а это значит прирост к общей мощности двигателя на 21%.
Именно в связи с этими преимуществами, в современных системах автомобиля интеркулер просто необходим – так вы значительно повысите работоспособность машины. Главное знать, что интеркулер можно устанавливать только на турбированные двигатели – с другими они не совместимы.
Но при этом интеркулер обладает и недостатками, их несколько:
1. Понижение давления – связано это с тем что поток проходит сквозь большое количество трубок. А как известно это вызывает сжигание части энергии.
2. Большой вес. Вес интеркулера может достигать 20кг, а это приводит к повышению общей массы автомобиля. То есть машина будет намного медленней двигаться.
3. Водные интеркулер постоянно требует охлаждающей жидкости, поэтому вам нужно будет тратить дополнительно время и на то чтобы следить за агрегатом.
Представьтесь
Телефон*
Текст сообщения
Нажимая на кнопку «Отправить», вы даете согласие на обработку данных.
Представьтесь
Отзыв
Оцените нас!
rating fields
Нажимая на кнопку «Добавить отзыв», вы даете согласие на обработку данных.
Представьтесь
Ваш телефон*
Нажимая на кнопку «Заказать звонок»,
вы даете согласие на обработку данных.
Как промежуточные охладители увеличивают мощность и зачем они вам нужны
Конечно, они выглядят круто, если их поставить на переднюю часть любого JDM или Moog’s Wasabi 9000, но промежуточные охладители могут быть жизненно важным компонентом для увеличения мощности и исправности двигателя. Так как же они работают?
Напомнить позже
Охлаждение автомобиля кажется простым процессом с механической точки зрения; навесить на него огромный радиатор, добавить трубы и залить водой. Пока датчик температуры остается достаточно низким, все в порядке. Но за кулисами происходит большое количество термодинамических уловок, которые удерживают автомобиль в пределах порога безопасной рабочей температуры. Однако теплообменник можно использовать и по-другому. При правильном проектировании и размещении правильный теплообменник может значительно повысить производительность двигателя. Интеркулеры делают именно это, и их можно использовать в нескольких различных комбинациях, чтобы увеличить количество лошадиных сил.
Перед тем, как мы углубимся во все тонкости промежуточных охладителей, взгляните на мою статью о системах охлаждения, чтобы получить некоторые общие сведения.
Типичный передний интеркулер
Интеркулер — это то, что называется теплообменником с поперечным потоком, поскольку охлаждающая жидкость, отводящая тепло (воздух), движется под углом девяносто градусов к теплой жидкости (воздуху, воде или маслу). Взаимодействие этих жидкостей осуществляется за счет использования трубок и ребер внутри промежуточного охладителя. Полые трубки проходят по длине теплообменника и используются в качестве каналов для теплой жидкости, которая проходит от входа через промежуточный охладитель, а затем к выходу, когда он достаточно охладится.
Настоящее охлаждение происходит за счет использования ребер, которые покрывают площадь поверхности промежуточного охладителя. Выровненные в гофрированную форму, они позволяют максимально увеличить площадь поверхности теплообменника, чтобы тепло могло рассеиваться в окружающую среду с максимальной эффективностью.
Проще говоря, промежуточные охладители забирают теплый воздух, поступающий в двигатель, и охлаждают его за счет теплообмена. Правила термодинамики гласят, что чем больше разница между температурой воздуха, поступающего через коллектор, и температурой сгорания внутри цилиндра, тем больше энергии преобразуется при сгорании. Таким образом, более холодный впуск означает большую разницу температур и, следовательно, большую мощность.
Этот промежуточный охладитель типа «воздух-воздух» имеет большой входной и выходной диаметры для уменьшения ограничения потока воздуха высокого давления
. Наиболее эффективное использование промежуточного охладителя происходит при его установке на автомобили с турбонаддувом или наддувом, где впускной воздух прогревается турбонагнетателем или нагнетателем, если он не используется. Используя еще больше термодинамических принципов, если давление жидкости увеличивается, температура этой жидкости также увеличивается. Следовательно, давление наддува турбонагнетателя резко увеличивает давление и температуру воздуха на входе, что, если его не охладить, приведет к снижению КПД двигателя.
Для борьбы с этим между турбонагнетателем и впускным отверстием двигателя размещается промежуточный охладитель, чтобы воздух успевал достаточно охладиться, чтобы он поступал в цилиндры и взаимодействовал с поступающим топливом. Без промежуточного охладителя, выполняющего эту работу, теплый воздух от чего-то вроде нагнетателя создал бы питательную среду для преждевременного зажигания. Это означает, что топливо сгорает слишком рано в цикле двигателя, что снижает эффективность и мощность двигателя, а также может привести к повреждению.
Существует два основных типа промежуточных охладителей:
Промежуточные охладители типа «воздух-воздух»
Эти, казалось бы, простые промежуточные охладители используют более холодный воздушный поток для охлаждения теплого потока воздуха с турбонаддувом, прежде чем он попадет в цилиндры для смешивания с топливом. Через каналы, проходящие горизонтально через промежуточный охладитель, воздух проходит от выпускного отверстия турбокомпрессора к впускному отверстию промежуточного охладителя, где он охлаждается внешним воздушным потоком. Этот поток охлаждающего воздуха взаимодействует с ребрами теплообменника, отводя тепло от потока всасываемого воздуха в окружающую среду.
Эти промежуточные охладители значительно увеличивают плотность воздуха, поступающего в цилиндры, создавая большую мощность, так как двигатель имеет больше молекул воздуха для работы и сгорания. Во многом так же, как небольшое количество мощности вырабатывается, когда на улице холодно, интеркулер, по сути, имитирует более холодную температуру входящего воздуха, сохраняя при этом высокое давление, создаваемое принудительной индукцией.
Промежуточные охладители типа «воздух-воздух» не требуют насосов и, следовательно, не потребляют энергию двигателя или других компонентов автомобиля. Однако недостатки заключаются в отсутствии контроля над производительностью интеркулера. Промежуточный охладитель типа «воздух-воздух» работает эффективно только в том случае, если поток воздуха к ребрам и трубкам холодный и постоянный, в противном случае его термодинамические способности резко снижаются. Это означает, что размещение самого интеркулера жизненно важно и может вызвать много головной боли с точки зрения прокладки необходимой сантехники. Чтобы обеспечить некоторый коэффициент безопасности, промежуточные охладители типа «воздух-воздух» часто имеют относительно большие размеры, чтобы максимизировать площадь поверхности для охлаждения.
Промежуточные охладители воздух-вода
Эти системы немного сложнее, но следуют тем же основным идеям. С теплообменником, расположенным перед впускным коллектором, теплый впускной воздух вместо этого охлаждается водой, протекающей по трубкам промежуточного охладителя. Теплопроводность воды намного выше, чем у воздуха, что означает более эффективную передачу тепла. Теплая вода, нагретая от «индукционного» промежуточного охладителя, может затем перекачиваться в собственный небольшой теплообменник, где она охлаждается холодным воздухом, как основной радиатор автомобиля.
Промежуточный охладитель типа «вода-воздух» может быть размещен в любом месте моторного отсека, при этом большинство производителей размещают его как можно ближе к впускному коллектору, чтобы воздух не успел снова нагреться до того, как попадет в цилиндр. . Единственная дилемма размещения связана с теплообменником водяного охлаждения, для эффективной работы которого требуется поток холодного воздуха. К сожалению, это также означает, что для этого типа промежуточного охладителя требуется водяной насос, резервуар для жидкости и соответствующий трубопровод для прохождения воды по системе.
Позиционирование
Воздухозаборник на капоте Subaru предназначен для подачи воздуха непосредственно в установленный сверху промежуточный охладитель воздух-воздух
. Большинство промежуточных охладителей необходимо размещать в местах, где поток воздуха быстрый, равномерный и прохладный. Нет смысла устанавливать теплообменник в глубине моторного отсека, где температура окружающей среды слишком высока для реального теплообмена. Вот почему передние интеркулеры являются наиболее популярным способом размещения.
Интеркулер, расположенный перед радиатором или внутри боковой решетки передней части, должен всегда получать холодный и невозмущенный воздух, чтобы максимизировать разницу температур между горячими и холодными жидкостями. Если пространство ограничено, производители часто создают большие воздухозаборники в капоте (Subaru Impreza WRX STI, Mini Cooper S), чтобы интеркулер можно было разместить в любом месте моторного отсека и при этом обеспечить достаточную подачу воздуха.
Муг из MCM не может устоять перед игрой на своем последнем интеркулере
Несмотря на то, что их внедрение в систему двигателя и трансмиссии может доставить массу хлопот, промежуточные охладители являются ключом к эффективной принудительной индукции благодаря своим возможностям воздушного охлаждения. Промежуточный охладитель, спроектированный подходящего размера, может разблокировать драгоценную мощность двигателя, и, поскольку почти каждый производитель автомобилей сокращает размеры и устанавливает турбонаддув, ожидайте увидеть множество теплообменников под капотами ваших будущих автомобилей. Они могут показаться вульгарным модным аксессуаром в мире модифицированных автомобилей, но в данном случае функциональность выходит за рамки формы.
Что такое интеркулеры? Каковы типы и функции?
В этом выпуске содержания «Автомобильная техника» мы предлагаем вам еще одну очень интересную тему, о которой вы все наверняка где-то слышали. Тема на сегодня — Интеркулеры. Наверняка многие видели интеркулеры, расположенные в передней части автомобиля за отверстиями в бамперах. Этот металлический компонент, видимый спереди, обычно находится там, где размещаются промежуточные охладители. Есть и другие места для установки интеркулеров, например, сразу за областью двигателя, где воздух подается из верхнего капота, который присутствует на капоте некоторых автомобилей. Тогда есть и другие виды классификации типов интеркулеров, которые мы подробно обсудим позже. Итак, без дальнейших промедлений, давайте погрузимся в технические особенности интеркулера.
Читайте также: Что такое торможение двигателем? Чем это полезно?
Назначение промежуточного охладителя
Существует множество веских причин для использования промежуточного охладителя в двигателе. Как правило, в мощных автомобилях используются промежуточные охладители, и с этим связано множество преимуществ. Итак, давайте, прежде всего, немного углубимся в химию этого. Горячий воздух менее плотный, чем холодный. Это простое свойство воздуха. Теперь менее плотный воздух означает, что в нем будет меньше кислорода. Это означает, что горячий воздух несет меньше молекул кислорода. Молекулы кислорода в воздухе — это то, что на самом деле необходимо для сжигания топлива внутри цилиндра двигателя. Чем больше воздуха (кислорода), тем больше топлива может быть впрыснуто в цилиндр и больше мощности. Это также причина, по которой турбокомпрессоры используются в современных автомобилях.
Читайте также: Что такое каталитические нейтрализаторы? Как они снижают выбросы?
Это отличный способ получения большей мощности в широком диапазоне оборотов двигателя. Турбокомпрессоры, по сути, втягивают в цилиндр больше воздуха, сжимая свежий воздух. Когда воздух сжимается, объем воздуха уменьшается, и мы можем наполнить цилиндр большим количеством воздуха. Чем больше воздуха, тем больше топлива может быть впрыснуто в цилиндр. Это то, что заставляет двигатель производить больше мощности. Проблема, однако, в том, что когда турбокомпрессор сжимает воздух, температура воздуха повышается. Это означает, что он становится горячим и менее плотным. Вот где интеркулер вступает в игру. Воздух направляется в промежуточный охладитель после сжатия турбокомпрессором.
Читайте также: Типы турбокомпрессоров – VGT. Twin-Scroll, Twin-Turbo, Sequential Turbo и E-Turbo!
Это означает, что турбокомпрессор забирает больше воздуха из атмосферы, а интеркулер не позволяет температуре свежего воздуха повышаться. Это, в свою очередь, приводит к поступлению в цилиндр большего количества свежего и охлажденного воздуха. Впрыскивая больше топлива в цилиндр, мы можем наблюдать скачок выходной мощности двигателя. Другой аспект заключается в том, что каталитические нейтрализаторы также не хотят, чтобы в них попадал очень горячий воздух после процесса сгорания. Более высокие температуры сгорания вызывают высокий уровень выбросов выхлопных газов, что в настоящее время является незаконным во всем мире. Таким образом, интеркулеры гарантируют, что температура выхлопных газов не будет слишком высокой, а система выпуска отработавших газов будет адекватно функционировать даже в экстремальных условиях.
Также читайте: Типы зажигания – искра, компрессия, HCCI, SPCCI Зажигание – плюсы и минусы!
Классификация и работа промежуточного охладителя
Работа промежуточного охладителя не очень сложна. Обычно существует два типа промежуточных охладителей: воздух-воздух и воздух-вода. Сейчас мы попытаемся рассмотреть работу обоих из них.
Промежуточный охладитель «воздух-воздух»
Промежуточный охладитель «воздух-воздух» состоит из металлического компонента с трубками по всему периметру. Эти трубки помогают потоку воздуха через интеркулер. Внутри корпуса интеркулера есть другие соединения для увеличения площади поверхности. Горячий воздух поступает в интеркулер через выпускное отверстие турбонагнетателя и проходит по этим трубкам. Атмосферный воздух охлаждает эти трубки снаружи, а горячий воздух внутри интеркулера охлаждается. Это тепло выбрасывается в атмосферу, а выход интеркулера направляет охлажденный воздух прямо во впускной коллектор двигателя. Следовательно, температура воздуха после процесса сжатия снижается, что приводит к тому, что воздух становится плотным, а концентрация молекул кислорода в плотном воздухе увеличивается. Теперь его можно смешивать с большим количеством топлива, и можно генерировать более высокую выходную мощность. Также каталитический нейтрализатор эффективно работает, когда температура выхлопных газов не слишком высока.
Читайте также: Что такое регулировка фаз газораспределения и подъема клапана? Как они влияют на производительность и эффективность?
Преимущества и недостатки
У промежуточного охладителя воздух-воздух много преимуществ, включая более простую конструкцию, меньшее количество компонентов, меньший вес и отсутствие необходимости в гидравлической установке, как в случае промежуточного охладителя воздух-вода.
Одним из недостатков этой системы является то, что, поскольку она имеет воздушное охлаждение, ее необходимо размещать в передней части автомобиля. Это означает, что трубопровод, необходимый для соединения компонентов, и путь, по которому проходит воздух от турбонагнетателя к промежуточному охладителю, а затем к двигателю, немного длиннее. Это действительно может повлиять на реакцию двигателя.
Читайте также: Компоненты выхлопной системы – что такое очистка выхлопных газов?
Промежуточный охладитель «воздух-вода»
Этот тип промежуточного охладителя обычно используется в высокопроизводительных автомобилях из-за необходимости более быстрой реакции и отсутствия слишком многих ограничений из-за бюджета. Это немного сложнее, чем промежуточный охладитель воздух-воздух, потому что он включает в себя введение охлаждающей жидкости, насоса и резервуара. Вся гидравлическая система должна быть интегрирована в двигатель. В передней части двигателя установлен дополнительный теплообменник. Фактический интеркулер находится внутри впускного коллектора или где-нибудь ближе к двигателю. Это приводит к более короткому маршруту для потока воздуха и увеличивает реакцию двигателя.
Читайте также: Что такое переназначение, настройка и калибровка двигателя? Стоит ли переоформлять свой автомобиль?
Преимущества и недостатки
Преимущества включают в себя более быстрое время отклика двигателя, что имеет первостепенное значение, когда вы сосредоточены на получении максимальной производительности от вашего автомобиля. Размещение также ближе к моторному отсеку. Недостатками являются сложная система, включающая множество компонентов, таких как теплообменник, насос, резервуар и многое другое. Также существует опасность утечек охлаждающей жидкости.
Читайте также: Что такое прямой впрыск бензина? Почему это актуально в современных автомобилях?
Надеемся, тема Интеркулеров понятна и вам было не сложно разобраться. Как всегда, просмотрите другие наши интересные технологические статьи, в которых мы концентрируемся на простом объяснении сложных технических аспектов автомобильных технологий.