С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Принцип работы интеркулера


Интеркулер — назначение, их типы и принцип работы

Интеркулер – это радиатор (теплообменник), который располагается между компрессором и коллектором (впускным).

Интеркулером оборудованы двигатели с турбонаддувом. Дело в том, что в таких силовых агрегатах происходит сжатие воздуха с одновременным увеличением его плотности. Но сжатие воздуха ведет к его сильному нагреву (до 200 градусов), что дополняется работой самого турбокомпрессора, который приводится в действие отработанными газами. По причине нагрева падает давление наддува, потому как плотность воздуха становится ниже.

Назначение и принцип работы интеркулера

Интеркулер находится между компрессором и коллектором

Данное устройство устанавливается на двигатели для охлаждения воздуха, поступающего в результате работы турбокомпрессора. Как известно, понижение температуры наддувочного воздуха всего на 10 градусов дает 3% прибавку к мощности. Интеркулер же в состоянии обеспечить охлаждение потока воздуха до температуры в 50-60 градусов.

Кроме этого, несколько повышается экономичность мотора и экологические показатели, потому как сгорание смеси становится более эффективным. В итоге интеркулер заметно повышает мощность двигателя (прирост составляет порядка 20%). Лучше всего, если воздух в нем будет охлажден до той температуры, которая в конкретный момент на улице, однако такой агрегат будет слишком громоздким.

Однако у данного прибора есть и определенные минусы. Главный из них – создание барьера на пути воздушного потока. Это необратимо, потому как интеркулер охлаждает его. В результате давление наддува немного падает. Следовательно, для достижения наддувного эффекта тратится часть энергии, которая предназначена для этого самого наддува.

Типы интеркулеров

Существует 2 категории таких приборов. Они делятся в зависимости от типа охлаждения:

  • воздушное охлаждение;
  • водяное охлаждение.

Воздушный тип

Наиболее распространенным является именно первый тип. Эта популярность объясняется его простотой. Такой агрегат представляет собой радиатор из труб и пластин, который монтируется между компрессором и коллектором.

В целях большего охлаждения конструкторы применили схему, согласно которой трубы изменяют направление (по длине). Благодаря этому общая площадь увеличивается, что способствует достижению цели. Что касается пластин, то они призваны заметно увеличить площадь агрегата и повысить теплоотдачу. Однако такая компоновка несколько снижает эффективность интеркулера. Дело в том, что большое количество изгибов создает дополнительные препятствия для воздушного потока, а это понижает давление.

Расположение такого прибора может быть разным. Как правило, его могут установить в следующих местах под капотом автомобиля:

  1. За бампером – это расположение в центральной части. Для этого в бампере делается вырез;
  2. Над мотором – в капоте приходится вырезать часть и делать специальный воздухозаборник;
  3. Сбоку – это может быть боковая часть левого или правого крыла. Воздухозаборник нужно делать в крыльях.

Как правило, для изготовления таких радиаторов используется «крылатый металл», так как его теплопроводность на высоком уровне, но иногда интеркулеры могут быть и медными. Для каждого конкретного типа двигателя создается свой интеркулер. Это необходимо, потому как следует учитывать множество факторов, среди которых направление потока, площадь самого радиатора, внутреннее сечение труб и тому подобные аспекты.

Водяной тип

Данный вид конструкции гораздо эффективнее воздушного. Он намного компактнее, поэтому его можно установить практически в любом месте под капотом машины, где есть свободное пространство. Благодаря охлаждающей жидкости тепло отводится намного эффективнее, что означает гораздо большую производительность такого радиатора. Единственно, после нагрева этого интеркулера требуется больше времени для того, чтобы он остыл.

Но данная компоновка таит в себе не только достоинства. Без недостатков не обходится. К ним можно отнести более сложную конструкцию всего теплообменника. Ведь для его нормальной работы необходима установка дополнительных комплектующих: патрубков, воздушного радиатора, ЭБУ и водяного насоса. Все это называется двухконтурной системой охлаждения. Наличие всего этого оборудования делает такой интеркулер более дорогим и обременительным в эксплуатации и ремонте.

Такая сложность всей системы обусловила ее невысокую популярность, однако на тех моторах, где применение воздушного радиатора, в силу каких-либо причин, невозможно, происходит установка водяного типа. Яркий пример – двигатели TSI.

Видео:

Вот на этом всё. Всем удачи на дорогах!

(1 раз, оценка: 1,00 из 5) Загрузка...

avto-i-avto.ru

Что такое интеркулер. Принцип действия и его виды

Далеко не каждый автовладелец знает, что такое интеркулер и для чего он нужен в машине.

Для увеличения мощности двигателя, требуется очень богатая горючая смесь. Как это сделать? А сделать это можно, если принудительно накачать воздух в камеру сгорания. У большинства современных автомобилей имеется система турбонаддува, которая и выполняет данную функцию. Турбокомпрессор, при нагнетании воздуха во входной коллектор, сжимает воздух и, тем самым, делает его более плотным. Для воздушной смеси, такое «уплотнение» приводит к разогреву до 200 градусов по Цельсию. Сам же нагнетатель (турбокомпрессор), также, подвержен нагреву, за счет отработанных газов двигателя. Но, воздух такой температуры подавать в цилиндры нельзя, это может привести к детонации и поломке двигателя. А также, при нагреве понижается плотность воздуха и, вследствие этого, происходит падение давления наддува.

Для охлаждения воздуха, между турбонагнетателем и всасывающим коллектором, устанавливается промежуточное звено – интеркулер. Его задача состоит в том, чтобы пропустив через себя воздух, «отобрать» у него излишнее тепло.

Устройство и принцип действия интеркулера

Интеркулер представляет собой трубу и радиатор, оборудованный трубками из алюминиевого сплава и медными пластинками. Алюминий имеет хорошую теплоотдачу, а медные пластинки помогают увеличить отбор тепла. Воздух, попадая в данный радиатор и проходя через него, охлаждается и, попадая во впускной коллектор, смешивается с топливом. Богатая смесь сгорает с большей эффективностью, тем самым повышая мощность двигателя. При наличии такого устройства мощность двигателя возрастает до 20%.

Виды интеркулера

Имеется два вида – это воздух-воздух и вода - воздух. Самым распространенным, считается охладитель типа воздух-воздух. Устанавливаются данные интеркулеры, обычно, в подкапотном пространстве:

  • перед радиатором (фронтально) - для этого, в бампере специально делаются воздухозаборники.
  • горизонтально - этот вид установки предусматривает расположение интеркулера над двигателем. Для охлаждения в капоте делается воздуховод.

Интеркулеры типа вода-воздух устанавливают под капотом. Самый приемлемый вариант, для «тесного» моторного отсека.

Исходя из вышесказанного, можно с уверенностью сказать, что наличие интеркулера на турбодвигателе, повышает его эффективность в несколько раз, добавляет мощности и, что немаловажно, помогает существенно сэкономить на топливе.

belagrotorg.ru

Как устроен интеркулер в автомобильном двигателе?

Конструкция любого автомобиля предусматривает наличие определенных устройств для охлаждения рабочих механизмов транспортного средства, причем это касается не только отдельных составляющих деталей, но и горячих воздушных потоков, появляющихся в результате их работы. Одним из таких охладителей является интеркулер, выступающий в роли промежуточного охладителя надувочного воздуха. В данной статье мы рассмотрим различные типы данного устройства, а также разберемся в особенностях их установки и эксплуатации.

Интеркулер: для чего он нужен?

По сути, интеркулер – это обыкновенный теплообменник (в большинстве случаев радиатор), призванный охлаждать наддувочный воздух. Чаще всего такие конструкции применяются в силовых установках с системой турбонаддува.

Выделяют две основные функции интеркулеров: снижение температурных показателей подающегося воздуха и снижение давления наддува. Уменьшению давления способствует сопротивление потока, которое создает устройство. В свою очередь, это вызывает определенные ограничения в конструкции, ведь снижение давления больше, чем на 1-2 psi, неприемлемо. Другими словами, интеркулер призван извлекать тепло из воздушных потоков, нагревающихся при сжатии в компрессоре.

Одними из основных критериев, которыми руководствовались разработчики при создании устройства, являются максимальный отвод тепла, минимальные потери давления наддува и увеличение инерции воздуха.

Интеркулер, который способен охлаждать воздух до температуры окружающей среды, мог бы считаться на 100% эффективным, однако достичь столь высоких показателей практически невозможно, из-за чего оптимальным вариантом считается устройство, работающее на 70%.

Типы устройства интеркулеров, как они работают

Разобравшись, для чего нужен интеркулер, также следует знать и о типах данной конструкции, от которых во многом зависит их рабочая эффективность. Их выделяют всего два.

Воздух-воздух

Наиболее распространенный тип, который отличается высоким уровнем надежности и простотой конструкции. Данный агрегат представлен в виде радиатора, состоящего из труб и пластин. Как следует из названия, процесс охлаждения происходит благодаря воздуху, а значит, эффективность конструкции будет напрямую зависеть от размеров устройства. В целях большей продуктивности (то есть охлаждения), конструкторы использовали схему, основывающуюся на изменении труб по длине. За счет этой особенности увеличивается общая площадь агрегата, но, в то же время, большое количество изгибов становится еще одним препятствием на пути воздушных потоков, что заметно снижает давление.

Принцип работы интеркулера «воздух-воздух» заключается в прохождении воздушного потока сквозь трубчатые пластины радиатора. Внутри тонких труб зачастую располагаются небольшие перегородки, которые создают турбулентность и повышают обмен тепла. Материалом изготовления данного типа устройств чаще всего выступает алюминий, но в некоторых случаях используется медь.

Воздушный интеркулер может иметь самое разное расположение, но чаще всего его устанавливают за бампером (размещение в центральной части с предварительным вырезом в бампере); над двигателем (на капоте приходится создавать специальный воздухозаборник) и сбоку (для расположения воздухозаборника используется одно из крыльев). Для каждого отдельного типа силовой установки создается свой интеркулер, так как приходится учитывать множество индивидуальных факторов: направление воздушного потока, площадь самого радиатора, внутреннее сечение труб и т.д.

Воздух-вода

Как работает воздушный интеркулер, мы уже разобрались, теперь поговорим о типе устройства «воздух-вода». Конечно, этот вариант используется немного реже, чем описанный выше, но благодаря присутствию некоторых конструктивных особенностей водные устройства часто применяются в условиях ограниченного пространства, то есть в тех случаях, когда для габаритного интеркулера просто нет места под капотом машины. Основными составляющими частями водного интеркулера выступают: блок управления, радиатор, теплообменник, насос и трубы.

Конструкции типа «воздух-вода» предусматривают использование специального теплообменника, который располагается рядом с компрессором. Вода или другая используемая охлаждающая жидкость получает тепло и с помощью расположенного впереди небольшого радиатора выводит его наружу. Нужно отметить, что жидкость отводит тепло намного эффективнее воздуха, но для того чтобы рост температуры поглощался, в теплообменнике должно находиться достаточное ее количество.

Еще до начала работы насоса, подающего холодную воду, теплообменник снижает температуру воздушных потоков, поступающих в коллектор, но если вода нагревается – ей требуется время, чтобы остыть.

Тем не менее, несмотря на преимущества водного интеркулера, он имеет и ряд недостатков. Прежде всего, стоит отметить более сложную конструкцию теплообменника, так как его нормальное функционирование требует установки дополнительных элементов: патрубков, водяного насоса, воздушного радиатора и ЭБУ. Все вместе это носит название двухконтурной охладительной системы, которая создает определенные сложности при ремонте и эксплуатации такого интеркулера.

Именно эти факторы способствовали снижению популярности устройства данного типа, однако в тех случаях, когда применение воздушного радиатора по каким бы то ни было причинам невозможно, водяной тип приходит на выручку, и плюсы водяного интеркулера становятся более заметными (например, мотор TSI).

Нюансы установки и ухода

Если вы пришли к выводу о необходимости установки интеркулера, тогда стоит правильно выбрать место его будущего размещения, иначе устройство не только не сможет нормально охлаждать воздух, но и, наоборот, только поспособствует дополнительному подогреву.

Специалисты рекомендуют устанавливать интеркулер в передней части радиатора, что сделает процесс охлаждения более эффективным. Края лучше сделать в виде металлического короба. Трубы, соединяющие турбину и интеркулер, необходимо заменить элементами с большим диаметром (так вы сведете к минимуму потери давления). В то же время, для снижения тепловой нагрузки от силового агрегата, следует дополнительно покрыть трубы алюминиевой лентой.

Надо отметить, что сама конструкция интеркулера отличается достаточной простотой, и ей не нужен какой-то особый уход. Среди самых распространенных неисправностей можно выделить разрыв патрубка, а иногда даже самого теплообменника, чему способствует высокое давление в системе. Если такое случается, то мощность силового агрегата резко падает, а расход бензина только растет.

Промежуточный радиатор следует периодически промывать, точно так же, как и радиатор системы охлаждения двигателя. Мелкий мусор, который попадает внутрь и забивает соты, существенно ухудшает работу устройства, но в целях очистки ни в коем случае нельзя использовать аппараты высокого давления, ведь струи воды могут запросто погнуть стенки сот охлаждения.

Преимущества использования интеркулера

Для охлаждения воздушных потоков, которые образуются в результате работы турбокомпрессора, интеркулер часто устанавливают на двигатель. Не секрет, что даже не очень существенное снижение температуры наддувочного воздуха (пусть всего на 10 градусов) способно прибавить мотору до 3% мощности. Если учесть, что устройство может охладить воздух до температуры в 50-60 градусов, то выгодность его использования становится более чем заметной (в результате, мощность двигателя может вырасти на 20%).

Более того, повышение мощностных показателей совсем не означает рост потребления топливной жидкости, а за счет эффективного сгорания топлива (является следствием лучшей наполняемости цилиндров) возрастают и экологические показатели.

Однако, как известно, ни одно устройство не может ограничиться только положительными характеристиками, поэтому совсем не удивительно, что и интеркулер имеет свои минусы. Основной недостаток – это создание препятствия на пути потоков воздуха, что является необратимым явлением, так как интеркулер его охлаждает. Из-за этой особенности давление наддува несколько падает, а значит, для достижения должного наддувного эффекта придется тратить часть энергии, предназначенной для самого наддува.

К отрицательным моментам использования интеркулера нужно отнести и малопривлекательный выступ, «украшающий» капот некоторых спортивных автомобилей. Такое дополнение в виде воздухозаборника используется для подачи воздушных потоков к интеркулеру, размещенному в верхней части мотора.

Не стоит забывать, что сам теплообменник и все его патрубки занимают достаточно много места под капотом автомобиля, а в случае монтажа устройства в носовой части, вы делаете его хорошей мишенью для мелких камешков и прочего дорожного мусора, из-за чего интеркулер придется часто чинить. Даже небольшое ДТП может вызвать разрушение устройства и дополнительные материальные траты.

Учитывая все вышесказанное, перед принятием окончательного решения относительно установки интеркулера, хорошо взвесьте все «за» и «против», ведь даже зная, что это такое и какую роль устройство играет в автомобиле, конкретно в вашем случае оно может оказаться ненужной тратой денег.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?

auto.today

Интеркулер в автомобиле: назначение, виды, особенности

Большинство водителей, которые любят высокоскоростные и мощные машины стараются покупать технику с турбированными двигателями. Такой мотор способен намного быстрее набирать обороты за счет ряда конструктивных особенностей. В частности, в двигателе с турбиной подаваемая воздушная масса находится под большой компрессией, что приводит к быстрому ее разогреву до 200 градусов Цельсия. Как следствие – плотность воздуха падает. Свою роль в нагревании играет и сам турбокомпрессор, температура которого повышается за счет воздействия выхлопных газов. Чем это чревато? Все просто – разжижение воздуха приводит к снижению давления наддува и появлению неприятной детонации (в особенности это актуально для бензиновых моторов). Кроме этого, уменьшение плотности воздуха приводит к тому, что в выхлопе двигателя появляется повышенная концентрация оксида азота.

Зачем нужен интеркулер?

Естественно, что технически грамотные специалисты не могли оставить данный неприятный факт без внимания. Так, было придумано уникальная техническая деталь – интеркулер, основная задач которого – эффективное охлаждение поступающего в турбокомпрессор воздуха. По своей сути интеркулер является промежуточным охладителем, который снижает температуру воздуха до уровня 55-60 градусов Цельсия. Как следствие – качество воздуха повышается, цилиндры наполняются лучше, повышается мощность и производительность мотора.

Какой эффект?

Данная технология оправдывает себя на все 100% — это неоспоримо. Охлаждение воздуха всего на 10 градусов Цельсия дает около 3-5 процентов дополнительной мощности. Кроме этого, горючая смесь в двигателе сгорает с большей эффективностью, а это экономия топлива и уменьшение объема вредных выбросов в атмосферу. Если все сделано правильно, то можно добиться до 20% увеличения мощности двигателя.

А стоит ли?

Многие автолюбители активно спорят по поводу пользы данного девайса. Считается, что интеркулер в процессе охлаждения воздушного потока выступает в роли некоего препятствия для этого самого воздуха. Таким образом, давление наддува снижается, а, следовательно, падает и мощность. Для многих специалистов установка интеркулера – это не столь очевидный факт, как может показаться на первый взгляд. Здесь уже не обойтись без точных подсчетов, что обретет двигатель после установки дополнения, а в чем обязательно потеряет.

Виды интеркулеров

На сегодня можно выделить два типа таких устройств – с водным и воздушным охлаждением. Само охладительное устройство – это обычный теплообменник, состоящий из целого ряда промежуточных пластин и системы труб. Преимущество воздушных охладителей – их простота исполнения и, как следствие, высокая надежность. Установка интеркулера производится между компрессором и впускным коллектором.

Конструкция охладителя может быть различной – от этого меняется и эффективность. В частности, может отличаться длина труб камеры охлаждения, толщина и направление. Да и вообще, в интеркулере особое значение имеет любой изгиб, любое препятствие. Полезная площадь поверхности зачастую увеличивается за счет установки специальных пластин, выполненных из меди или алюминия. Такая конструктивная особенность позволяет более эффективно отдавать тепло.

Где производится установка «воздушного» интеркулера?

Монтаж устройства производится непосредственно под капотом авто, в том месте, где поток воздуха является максимальным. Чаще всего специалисты устанавливают интеркулер перед радиатором автомобиля, реже – непосредственно над двигателем (в этом случае понадобится воздухозаборник на капоте). В ряде авто интеркулер получает дополнительные потоки воздуха через так называемые «жабры» в передней части крыльев.

Интеркулер с водным охлаждением. В чем особенности?

Данное устройство обладает целым рядом преимуществ. Во-первых, оно очень компактно, поэтому установка может производиться в любом месте, где пожелает автолюбитель. Во-вторых, вода является эффективным отводчиком тепла (в отличие от воздуха). Таким образом, производительность интеркулера существенно повышается.

Нельзя не отметить и ряд недостатков, которые есть у данного девайса. Во-первых, конструкция интеркулера с водяным охлаждением очень сложна, ведь основными элементами системы является электронный блок управления, водяная помпа, воздушный радиатор и сложная система патрубков. Именно из-за повышенной конструктивной сложности данная система применяется очень редко.

sanekua.ru


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости