С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Зачем нужен интеркулер

Зачем нужен интеркулер


Интеркулер: для чего он нужен и как работает

Когда в нашу жизнь ворвались турбированные двигатели, они оказались глотком свежего воздуха для любителей быстрой езды. Даже мотор маленького объёма оказался способен выдавать астрономическое для атмосферника количество лошадиных сил. Многие автолюбители, насмотревшись на показатели мощности новой технологии, принялись оснащать турбонаддувом свои двигатели, которые изначально не были рассчитаны на такой режим работы.

Скидки на новые автомобили! Выгодный кредит от 9.9%Рассрочка 0%

Разумеется, доморощенные инженеры натолкнулись на множество подводных камней. Это было неизбежно и легко прогнозируемо для технологии, которая пока ещё не обкатана даже на серийных образцах. Конечно, с тех пор утекло немало воды, турбированным двигателем уже никого не удивишь. В последние несколько лет всё громче звучат обещания производителей начать оснащать такими моторами даже бюджетные автомобили. Но тогда всё это было в диковинку. Одной из проблем, с которой столкнулись любители турбонаддува, было охлаждение. Только не двигателя, а воздуха.

Суть проблемы

Из школьного курса физики вы помните, что при нагревании плотность воздуха падает. Соль в том, что компрессор должен подавать в двигатель сжатый воздух, то есть воздух высокой плотности. А так как сам компрессор нагревается, да и воздух при повышении давления тоже не становится холоднее, то в итоге в камеру сгорания подаётся горячий воздух. Из-за этого падает давление турбонаддува, а значит, и его эффективность. Решать эту проблему призвана система охлаждения, которая, пропуская через себя всасываемый компрессором воздух, снижает его температуру до расчётных 50 градусов. Это, для чего и нужен интеркулер, можно сделать несколькими путями: воздушное охлаждение, водяное, различная компоновка деталей и расположение их под капотом. Суть от этого не меняется, интеркулер работает, как охладитель. Собственно, иногда его именно так и называют.

Конечно, не бывает абсолютно верных решений. У конкретно этого тоже есть оборотная сторона: при охлаждении создаётся препятствие для непрерывной подачи воздуха, что влияет на эффективность работы, понижая давление. Но в то же время охлаждённый воздух в итоге даёт больший прирост мощности. Баланс потерь и выгод остаётся на откуп инженерам-проектировщикам системы турбонаддува. Собственно, теоретически такую систему можно сделать своими руками, однако мы не рекомендуем делать это неопытным водителям, так как малейшая неточность в расчётах приведёт к дополнительным нагрузкам на двигатель, что сильно ускорит его износ и уменьшит ресурс работы.

Если подробнее рассматривать вопрос воздушного охлаждения, то такой интеркулер универсален. Его можно использовать практически на любом турбированном двигателе, так как он не требует особых разъёмов или входов для подключения. Его располагают, как правило, под капотом автомобиля, хотя возможны и варианты. Главное, чтобы он был расположен между компрессором и впускным коллектором, чтобы воздух проходил через него и охлаждался перед попаданием в камеру сгорания. Если вам доводилось видеть машины, особенно старые мускул-кары, с прорезями в крышке капота, то это явный признак, что такой интеркулер в автомобиле и установлен.

Воздушный интеркулер представляет из себя радиатор. Обычно он алюминиевый или медный, в связи с теплопроводными свойствами этих металлов. Комплект продольно расположенных металлических трубок с пластинками между ними, по которым из компрессора через герметичный патрубок поступает нагнетаемый воздух, задерживает движение воздуха. Но во время прохождения через эту систему воздух при контакте с трубками отдаёт часть тепловой энергии, приобретённой в процессе работы компрессора, и через патрубок поступает во впускной коллектор. Таков, в общем, принцип работы интеркулера. Интеркулер на дизель конструктивно не отличается от интеркулера для бензинового двигателя. Отличны только создаваемые и обрабатываемые им температуры, ведь температура воспламенения дизельного топлива выше, чем бензинового. Если же говорить о фронтальном интеркулере, который устанавливается обычно в передний бампер, то для него специально вырезаются воздухозаборники с непрямой геометрией профиля, чтобы объём поступающего воздуха был выше. Патрубок от него отходит к компрессору вглубь подкапотного пространства, а выходной — обычно с другой стороны — подводится к двигателю. Конструктивно они идентичны, но в такой схеме воздух проходит большее расстояние. Таким образом, он охлаждается сильнее, но и падение мощности больше из-за лага в подаче воздуха в камеру сгорания.

Эволюция подхода

Новым словом в технологии в своё время обещало стать водяное охлаждение. Принцип работы такого интеркулера такой же, как у воздушного собрата, но нюансы работы уже различаются. Вода лучше отводит тепло, поэтому вдобавок к воздушному радиатору прилагаются заполненные жидкостью трубки, протекая мимо которых воздух отдаёт тепло. Помимо радиаторов, такой интеркулер требует установки водяного насоса, патрубков и управляющего блока. С одной стороны, это усложняет конструкцию, с другой — делает её более эффективной. Но при этом, когда вода нагревается, ей нужно больше времени, чтобы остыть. Поэтому срок повторной активации интеркулера после остановки возрастает. Пока что эта проблема не решена, однако автопроизводители, в частности Volkswagen, на двигателях которого используется эта технология, работают над этим. На самом деле, водяное охлаждение пока что используется только на таких двигателях TSI, подавляющее большинство других производителей всё же отдают предпочтение традиционному воздушному варианту. Впрочем, учитывая эффективность охлаждения жидкостями, стоит ждать дальнейшего развития технологии. Ведь показатели позволяют делать эту систему более компактной, даже несмотря на большее количество составных частей.

Цена и ценность

Точно так же, как в своё время встретили саму технологию турбонаддува, встретили и интеркулер: с любопытством, на настороженно. Впрочем, быстро оценив все достоинства его работы, водители сделали его практически необходимой деталью машины с турбированным двигателем. Интеркулер даёт то, что так необходимо процессу сгорания обогащённого воздухом топлива — правильный температурный режим, — и это сильно повышает эффективность работы и снижает износ материалов двигателя.

Зачем нужен, как работает и каким бывает автомобильный интеркулер

Достаточно большое количество автомобилей, под капотом которых установлен турбированный двигатель высокой мощности, дополнительно оснащаются устройством под названием интеркулер.

Автовладельцы, никогда не сталкивавшиеся с подобными элементами, часто интересуются, что это такое, зачем нужен интеркулер и каким он бывает.

Скидки на новые автомобили! Выгодный кредит от 9.9%Рассрочка 0%

Интеркулеры являются достаточно уникальной разработкой, получившей широкое распространение среди мощных турбированных двигателей. В некоторых случаях деталь устанавливается ещё с завода на этапе производства. Другие же монтируют себе устройство самостоятельно.

Интеркулер (ИК) можно охарактеризовать как элемент турбированного двигателя, позволяющий безо всякого вреда для мотора получить дополнительные лошадиные силы. Обычно прибавка составляет около 10-20 лошадиных сил. Но может составлять и больше. Хотя в этой ситуации возрастают некоторые риски.

Нельзя сказать, что прирост существенный, но ничего плохого при правильной установке и грамотной эксплуатации здесь нет.

Зачем он нужен

Сначала нужно определить, что такое интеркулер и зачем это устройство в автомобиле. Элемент не является необходимым, но определённую пользу приносить может.

Если говорить о том, для чего конкретно нужен интеркулер, то ответом будет охлаждение. Деталь устанавливают на автомобиль таким образом, чтобы он оказался промежуточным компонентом между цилиндрами и системой подачи воздуха.

Важно заметить, что такое устройство как интеркулер можно устанавливать на дизель и бензиновые моторы. Главным условием является наличие турбины. Только на турбированном двигателе интеркулер способен проявить свои сильные качества. Поскольку мы уже сказали, для чего нужен этот элемент, следует внести определённые пояснения.

Единственное, для чего служит автомобильный интеркулер, это охлаждение. Элемент понижает температуру поступающего в цилиндры воздуха, используя принцип повышения плотности. Это позволяет поднять давление в цилиндрах и сделать топливовоздушную смесь более обогащённой.

В среднем при оснащении силового агрегата таким компонентом, удаётся поднять исходную мощность мотора на 10-15%. При высокой изначальной мощности двигателя, такой прирост становится хорошо заметным и ощутимым. Вот зачем машинам нужны интеркулеры.

По своим внешним характеристикам ИК напоминает обычный автомобильный радиатор, конструкция которого состоит из патрубков и специальных пластин. Чтобы устройство могло дополнительно охлаждать поступающий воздух, на трубках приварены пластины, изготовленные из алюминия или меди.

Непосредственно в подкапотном пространстве ИК следует размещать между компрессором автотурбины и впускным коллектором. Обычно элементы монтируют впереди двигателя немного ниже основного радиатора, либо непосредственно над силовой установкой. Есть и такие модели автомобилей, где ИК ставят на крылья.

Как работает и влияет на мощность

Теперь нас интересует, как именно работает автомобильный интеркулер. Повышение показателей мощности двигателя достигается за счёт того, что дополнительный охладитель снижает температуру воздуха. Опускается она примерно до 55-60 градусов Цельсия.

Изменение температуры способствует улучшению качества воздуха, который поступает в турбину, то есть турбокомпрессор. От этого лучше наполняются цилиндры, и повышается производительность силовой установки. В этом и заключается предназначение интеркулера в бензиновом и дизельном двигателе.

Охлаждение воздуха и есть назначение технологии, которая целиком и полностью себя оправдывает. Эксперименты наглядно доказывают, что при снижении температуры воздуха хотя бы на 10 градусов, прирост мощности уже будет составлять минимум 3-5%.

Если интеркулера на машине не будет, либо он выйдет из строя, температура начнёт значительно повышаться. В некоторых случаях она может составлять практически 200 градусов Цельсия. При всасывании перегретого воздуха турбиной количество кислорода в нём существенно снижается. От этого обедняется топливовоздушная смесь, двигатель не может полноценно выдавать свою мощность. Длительная эксплуатация турбомотора в таком режиме спровоцирует выход из строя многих элементов. Не исключено даже заклинивание двигателя.

Интеркулеры и их работа также непосредственно связаны с количеством топлива, которое расходует двигатель. Чем качественнее и богаче будет топливовоздушная смесь, тем эффективнее она сможет сгорать. Большое количество кислорода позволяет задействовать меньший объём горючего. Потому интеркулер способствует экономии топлива.

Эффективность такого элемента определяется его способностью снижать температуру мотора в сравнении с температурными показателями окружающего двигатель воздуха.

Ещё одной важной особенностью ИК считают способность уменьшения давления наддува, поскольку элемент создаёт дополнительное сопротивление. Для качественных и эффективных охладителей нормальный показатель снижения давления находится на уровне 1-2 psi.

Виды

Устройство и конструкция интеркулера для дизельного и бензинового двигателя могут несколько отличаться. Причём дело не в типе используемого топлива, а конструктивных особенностях и используемых рабочих сред самого элемента для дополнительного охлаждения.

Учитывая эти характеристики, все автомобильные интеркулеры делятся на 2 категории:

Исходя из названия, уже становится понятно, в чём основное отличие между двумя конструкциями. Но их следует рассмотреть более детально.

Воздушные устройства

Именно воздушные интеркулеры конструктивно считаются самыми простыми. Это ряд из трубок, которые соединяются между собой специальными пластинами, установленными в ряд.

Задачей такого элемента является пропуск по трубам воздуха, который поступает из внешней среды. Функция пластин также предельно понятная. Они увеличивают параметры площади теплоотдачи. Это позволяет воздуху успевать достаточно охладиться перед выходом на турбокомпрессор.

Воздушный интеркулер для автомобиля

Автомобильные интеркулеры воздушного типа способны снижать температурные показатели примерно на 40-50 градусов Цельсия, подавая затем охлаждённый воздух на турбину. Конструктивные особенности и принцип работы позволяют повысить эффективность мотора примерно на 10-15%. Такой прирост мощности можно хорошо ощутить, разогнавшись хотя бы до 60-90 километров в час. При движении в трафике на скорости около 30-40 километров в час изменения незаметные водителю.

Такие устройства часто называют воздух-воздух. Для их установки обычно используется 3 зоны:

  • боковое пространство около крыльев автомобиля;
  • непосредственно за передним бампером;
  • в подкапотном пространстве над мотором.

Монтаж за бампер и около крыльев считается более оптимальным для такого типа интеркулеров. Это объясняется тем, что такое расположение гарантирует интенсивный обдув.

Воздушные конструкции предпочитают устанавливать на грузовые автомобили и внедорожники. Среди основных недостатков выделяют крупные размеры и солидный вес оборудования.

Водные

По показателям эффективности водные или водяные интеркулеры объективно опережают воздух воздушных конкурентов. Это объясняется простым внедрением в систему воды, которая сама по себе выступает как качественный охладитель. Интенсивность поглощения тепла у воды выше, чем у воздуха. Во много гениальное решение своего времени.

Но применение воды в охлаждении не является единственным отличием между интеркулерами. Разработчики сумели значительно уменьшить размеры конструкции, что позволило занимать минимум пространства под капотом автомобиля без потери эффективности. Но справедливости ради следует добавить, что дополнительно придётся искать, куда поставить температурный датчик и насос.

Эффективность действительно возросла, причём в несколько раз. Средний показатель снижения температуры составляет 60-70 градусов Цельсия. Именно на столько интеркулер способен изменить температуру воздуха перед его попаданием на турбонагнетатель.

Но есть ещё более совершенные модели, чем просто водные ИК. Это устройства, где охладителем выступает специальный хладагент. Для этого задействуют антифризы, тосолы и даже жидкий азот. Свойства самих охлаждающих жидкостей позволяют им примерно в 2 раза увеличить теплоотдачу, если сравнивать с классическими водными устройствами.

Создать полноценный образ идеального интеркулера из водного элемента охлаждения не получится. Это обусловлено наличием определённых недостатков. Такие детали конструктивно сложнее, за функционирование ИК отвечают температурные датчики, насосы и блоки управления. Именно они регулируют и контролируют все процессы. Из-за этого цена на ремонт оказывается более внушительной. Да и сами поломки порой сложно устранить. Если систематически не следить и не контролировать температуру охлаждающей жидкости, можно столкнуться с серьёзными и внезапными неприятностями.

Водный интеркулер на Субару

Такая ситуация привела к тому, что на машины среднего ценового сегмента устанавливают более дешёвые интеркулеры воздушного типа.

Для отечественных машин и недорогих иномарок доступны интеркулеры по цене примерно 10 тысяч рублей. На дорогие иномарки устанавливают модели стоимостью от 50 тысяч рублей и выше.

Это не предел, поскольку существуют особые охладители, устанавливаемые на спортивные машины. В основном это спецпроекты, предназначенные для гонок. Их специальные интеркулеры называют кастомными. Разница между стандартными моделями в том, что процесс охлаждения осуществляется за счёт применения специальных жидкостей и льда.

Как выбрать

Некоторые задумываются над заменой стандартного ИК, который шёл с завода на автомобиле. Но есть и те, кто думает относительно возможности снять интеркулер, и вовсе его не использовать.

Эти охладители относятся к дополнительным элементам, потому без интеркулера двигатель также сможет нормально работать. Если снять этот компонент, удастся избавиться сразу от 10-30 килограмм лишнего веса в среднем. Плюс освободится пространство под капотом.

Но есть одно важное замечание. Если интеркулер был предусмотрен автопроизводителем, то есть не вы его устанавливали дополнительно, а в таком виде машина сошла с конвейера, то снимать ИК не рекомендуется.

Демонтировав заводскую деталь, пусть и дополнительную, можно запустить процесс ускоренного износа силовой установки. Это обусловлено воздействием на мотор высоких температур, от которых спасает охладитель. Также упадёт мощность, что многим водителям точно не понравится.

Если же вас не устраивает заводской элемент охлаждения воздуха, и вы хотите заменить его на новый, есть несколько основных критериев выбора.

  1. Теплообменник. Интересует его площадь. От размера пластин и трубок непосредственно зависит эффективность охлаждения. В продаже можно встретить множество очень компактных устройств, размер которых сравним с блокнотом или книгой. Но есть большая доля вероятности, что их монтаж не принесёт никакой пользы. Прибавить существенно мощность такой интеркулер не способен. Выбирайте более крупные конструкции, но с расчётом на то, что места под капотом хватит для их размещения.
  2. Внутреннее сечение трубок. Слишком маленький размер не позволяет свободно пропускать воздух через всю конструкцию. Для эффективных интеркулеров это недопустимо.
  3. Пластины. Обратите внимание на то, какую толщину имеют пластины на теплообменнике. Работа охладителя зависит от площади, а не от толщины. Если вы видите толстостенный металл, то на высокую эффективность рассчитывать не стоит. Лишняя толщина только прибавляет вес машине. Но никак не влияет на работоспособность.
  4. Форма используемых трубок. Специалисты и бывалые автомобилисты советуют выбирать конструкции, где трубки имеют коническую форму, а также отличаются большим радиусом изгибов.
  5. Соединение трубок. Важный критерий для любого интеркулера, но особенно водяного. Если соединение окажется некачественным, через короткое время после начала эксплуатации жидкость охлаждения просто начнёт вытекать.

Никогда не лишним будет предварительно проконсультироваться со специалистами. Если на машине был установлен достаточно хороший интеркулер, но он вышел из строя и требует замены, можно подобрать аналогичную модель со схожими характеристиками.

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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.

Преимущества и недостатки

Чтобы подвести итоги, можно акцентировать внимание на основных сильных и слабых сторонах таких дополнительных элементов двигателя как интеркулеры.

К объективным преимуществам этих устройств можно отнести:

  • повышение мощности;
  • снижение количества потребляемого топлива;
  • повышение экологических показателей двигателя.

За такие достоинства многие готовы пожертвовать некоторыми недостатками.

Слабые стороны у интеркулеров действительно есть. И заключаются они в следующем.

  1. Главным недостатком считается образование препятствия на пути прохождения воздуха. Это уже зависит от способа установки и размещения конструкции. Явление в виде создания помехи необратимое, поскольку интеркулер создан для охлаждения воздушных потоков. Такой нюанс приводит к тому, что в наддуве падает давление. Чтобы турбина работала должным образом, часть энергии приходится тратить практически напрасно. Но современные разработчики знают об этом недостатке, потому всячески пытаются минимизировать его.
  2. Внешний вид. Далеко не всем нравится тот выступ, который создаёт интеркулер на капоте автомобиля.
  3. Массивность. Не все автомобили могут похвастаться солидным свободным пространством под капотом. Если поставить туда ещё охладитель, то места не останется вовсе. Это усложняет доступ к некоторым деталям.
  4. Подверженность загрязнениям. Актуально для конструкций, которые монтируются в носовой части машины и по бокам на крыльях. В интеркулер начинают летать мелкие камни, разный мусор с дороги, химикаты и песок во время зимней обработки дорожного покрытия. Всё это приводит к ускоренному износу и ремонтным работам.
  5. Дорогостоящий ремонт и обслуживание. Сама по себе деталь не самая дешёвая. И её ремонт обходится в солидные суммы денег. Но это относительный минус, поскольку для множества водителей не составит проблем отдать несколько тысяч рублей за замену патрубков или другие ремонтно-восстановительные работы.

Окончательные выводы и решение относительно установки на машину интеркулера каждый автомобилист должен делать и принимать индивидуально.

Всё зависит от конкретной ситуации и обстоятельств. Для одних водителей ИК становится незаменимым помощником. Другие даже на 50% не используют потенциал установленного интеркулера. И тогда логично спросить, зачем вообще его устанавливать. Двигатель и без дополнительного охлаждения прекрасно справится с такими нагрузками.

Интеркулер: зачем он нужен автомобилю?

Двигатель с турбонаддувом с огромной скоростью всасывает воздух, увеличивая при этом его плотность. Сжатый воздух (наверное, от переизбытка эмоций) может увеличить свою температуру вплоть до 200°С. Тут, конечно, ему помогает еще и турбокомпрессор, который нагревается отработавшими газами. Надо также отметить, что плотность нагретого воздуха ниже обычного, поэтому и давление наддува существенно снижается. Для бензиновых двигателей нагретый воздух страшен тем, что может привести к детонации и газы, сделавшие свое дело, в своем составе имеют большое количество оксида азота. Чтобы как-то стабилизировать ситуацию с температурой воздуха, и был придуман интеркулер.

Принцип работы интеркулера

Поступающий от турокомпрессора воздух надо как-то охладить. Этим занимается интеркулер (intercooler) или, если попроще, промежуточный охладитель. Он находится в двигателе как «посредник», охлаждая воздух, который идет от впускного коллектора к турбине. Интеркулер может понизить температуру воздуха (обычно до 50-60°С, что вполне приемлемо для авто), тем самым наполнение цилиндров будет качественнее, а увеличение мощности двигателя существеннее.

На практике уменьшение градусов на 10 пунктов приведет к приросту мощности на 3%. Надо отметить так же, что топливно-воздушная смесь начинает более эффективно гореть, понижая потребление горючего автомобилем, да и выбросов, от части, становится меньше. Складывая все показатели воедино, пользы от интеркулера где-то на 20% прибавки к мощности моторного агрегата.

Но есть свои недочеты в применении интеркулера. Он охлаждает наддувочный воздух за счет создания дополнительных препятствий, а это, в свою очередь, приводит к снижению давления самого наддува. Важно найти золотую середину, чтобы потери от охладителя не перевесили положительный эффект.

Устройство

На практике интеркулер имеет максимально простое устройство. Его можно сравнить с радиатором с ходами, патрубками и пластинами. Все эти элементы большого теплообменника отвечают за рассеивание поступающего в них тепла. Имеет значение длина и прямолинейность охлаждающих патрубков, за счет этого достигается наилучшее охлаждение.

Система с интеркулером

Теплообменник имеет достаточно большую длину. Кроме труб значительную его площадь занимают пластины. Они обеспечивают теплопередачу между нагретым воздухом и воздухом нормальной температуры. Составляющие интеркулера обычно делают из материалов с высокой теплопроводностью, такие как алюминия или медь.

Типы интеркулеров

По принципу охлаждения различают две разновидности устройств: с воздушным и водяным охлаждением. Из-за простоты исполнения самыми распространенными являются интеркулеры воздушного типа. Однако такая система зачастую очень громоздкая, а эффективность при этом минимальная. На данный момент автопроизводители начали переходить на интеркулеры с водяным носителем. Они более компактные, да и вода лучше остужает. Правда, такие системы стоят дороже – они сложнее и в устройстве, и в установке, и в эксплуатации.

Интеркулер в разрезе

Интеркулер воздушного типа

Охладитель занимает свободное место в автомобиле:

— в специальном вырезе за передним бампером;

— над двигателем, в капоте выполняется воздухозаборник соответствующей формы;

— в воздухозаборниках по бокам автомобиля (слева и справа).

Принцип работы интеркулера типа воздух-воздух

Каждый отдельный интеркулер создается под конкретный двигатель. Для этого нужно определить множество параметров, таких как фронтальную площадь и толщину теплообменника, его внутренний объем и проходное сечение, направление потока воздуха и другие.

Интеркулер водяного типа

Благодаря водяному теплоносителю, интеркулер обладает другими характеристиками относительно своего воздушного собрата. Компактность самого устройства позволяет установить охладитель практически на любое место в автомобиле. Вода увеличивает интенсивность отвода тепла, и эффективность всего интеркулера повышается в разы. Естественно, есть и минусы: нагретая вода остывает намного дольше, чем воздух.

Интеркулер водяного типа

Для поддержания неоспоримых преимуществ придется расплачиваться усложнением конструкции интеркулера. Она включает в себя водяной теплообменник; насос для подкачки воды; воздушный радиатор; такую же незаменимую, систему патрубков и электронную коробку, которая всем этим заправляет. Система интеркулерного охлаждения образует два контура и работает совместно с моторным охлаждением.

Сложная конструкция системы охлаждения наддувочного воздуха с водяным теплоносителем, не позволяет ей получить большого распространения. Она применяется редко, в случаях, когда воздушный интеркулер не справляется. Примером могут стать некоторые автомобили с двигателем TSI.

Эффективность применения

При прокачке автомобиля одним из первых достаточно недорогих методов повышения мощности двигателя является замена интеркулера на более эффективный. Ведь при охлаждении воздуха, увеличивается и производительность мотора. Поможет даже воздушный интеркулер, который может сбросить температуру на 50°С, а это, немного-немало, прибавка 15 %. Водяной охладитель справится с понижением температуры на 70°С, прибавляя 21 % к мощности мотора.

Не трудно понять, что установка таких систем достаточно обоснованное решение. Но не гоните сразу в магазин. Представленные цифры справедливы только для турбированных двигателей. Обычные агрегаты не имеют таких больших объемов наддувочного воздуха в цилиндрах, поэтому и температуры там ниже.

Минусы интеркулера

Пунктов по этому абзацу набежало мало, но их все же стоит огласить. К минусам интеркулеров можно отнести:

  • Пониженное давление. Система, состоящая из многочисленных трубочек, в любом случае будет создавать преграду для протекающего по ним потока.
  • Немаленький вес. Вариантов охладителей предостаточно, но многие могут весить около 20 кг.

  • Повышенное внимание системе с водяным теплоносителем. Как ни крути, а жидкость может нежданно начать подкапывать и тогда вся эффективность улетучится вместе с ней.

Для чего нужен интеркулер

Любой автомобиль состоит из множества деталей и механизмов, стабильность работы которых зависит от правильного монтажа. Одной из таких деталей является интеркулер, известный среди большинства автомобилистов как радиатор. Он находится между компрессором и впускным коллектором. О функциях и принципе работы радиатора вы узнаете из этой статьи.

Обмен теплом должен проходить правильно

Основным предназначением интеркулера является охлаждение воздушного потока, нагревающегося при прохождении в компрессоре процесса сжатия. В зависимости от степени охлаждения зависит эффективность работы теплообменника. Чтобы система промежуточного охлаждения турбосистемы работала стабильно, необходимо как можно эффективнее использовать эксплуатационные характеристики этого прибора. Помимо этого от квалифицированной установки зависит долговечность работы интеркулера. Эффективность работы интеркулера зависит от ряда параметров, которые необходимо учитывать на этапе производства прибора. Основными из них являются:

  • степень отведения тепла;
  • снижение давления, создаваемого турбонаддувом;
  • увеличение инерции воздушного потока.

Принцип работы охладителя воздушных потоков

За своевременное охлаждение раскаленного воздуха, отвечают специальные пластины и оболочки, расположенные в теплообменнике. По большому счету они представляют собой стенки теплообменника, от площади которой зависит эффективность охлаждения. Однако КПД не зависит напрямую от размеров теплообменника. Если увеличить его в два раза, производительность прибора останется на прежнем уровне. А вот если площадь стенок станет больше всего на 10%, то и эффективность охлаждения воздушных потоков увеличится на столько же. Чтобы понять принцип работы интеркулера необходимо иметь представление о его устройстве.

Во время движения транспортного средства через интеркулер проходят потоки раскаленного воздуха. При этом чем сложнее его движение, тем больше тепла будет теряться. С другой стороны, необходимо минимизировать потери давления, создаваемого наддувом. Чтобы как можно больше компенсировать сложное движение воздуха, внутреннее сечение проводящего канала было достаточного диаметра, чтобы задержать воздух в радиаторе и снизить интенсивность воздушного потока. Таким образом, потери давления будут минимизированы.

Имеет ли значение объем интеркулера?

От того, насколько правильно подобран радиатор для вашего автомобиля, зависит стабильность его работы. Внутренний объем интеркулера должен быть полностью заполнен воздухом, до того момента, как в коллекторе создастся давление. Для создания продуманной системы промежуточного охлаждения необходимо рассчитать оптимальный внутренний объем прибора, расчет которого происходит по следующей формуле:

  • объем внутренней камеры радиатора делится на объем воздушного потока;
  • полученная величина умножается на 2 (два — взято неслучайно, поскольку во время ускорения воздушный поток удваивается).

При разработке проекта интеркулера очень важно добиться максимальной производительности всей системы охлаждения. Важно не только добиться хорошего отвода тепла, но и добиться максимально возможного давления в системе турбонаддува.

Не забывайте о мощности

Работа системы промежуточного охлаждения должна быть синхронной с другими узлами автомобиля. Поэтому очень важно учитывать, какой процент мощности теряется при падении давления в интеркулере. Необходимо учитывать, что при потере мощности не стоит спешить восстанавливать ее, поскольку это приведет к увеличению давления во выпускном коллекторе и вызовет обратный поток угарных газов в камеру сгорания, в результате чего ее температура возрастет.

Чтобы правильно рассчитать оптимальные параметры интеркулера, нужно произвести замеры повышения температуры воздуха, проходящего через турбину, и понижения температуры, которое происходит в результате воздействия охладителя. В наши дни на прилавках магазинов можно встретить два типа этих устройств: воздух-воздух или воздух вода. Первый тип обладает более высокой эффективностью охлаждения при движении на высоких скоростях и простой конструкцией. Помимо этого обслуживание этого прибора в несколько раз проще, но большие габариты таких патрубков ограничивают область их применения. Второй тип более эффективен при движении на низких скоростях, однако, конструкция у этих устройств значительно сложнее и стоимость обслуживания выше.

Сбалансированный интеркулер: устройство и принцип работы

Для того чтобы добиться хорошей сбалансированности охладителя, необходимо учесть некоторые технические нюансы:

  1. Большой диаметр внутреннего сечения воздуховода. Потери давления, создаваемого потоками воздуха, зависят именно от диаметра сечения теплообменника. Сложности, возникающие в процессе производства, заключается в том, что невозможно вычислить оптимальный диаметр сечения. Однако в процессе эксплуатации можно использовать турбулизаторы, препятствующие передаче тепловой энергии от раскаленного воздуха к стенкам прибора. Эффективность теплообмена зависит от плотности турбулизаторов.
  2. Размеры ядра. Диаметр проводящих каналов зависит непосредственно от их длины. Чем длиннее канал, тем больше его сечение.
  3. За охлаждение и окружающего и надувного воздуха отвечает лобовая площадь. Следовательно, чем больше масса окружающего воздуха, тем эффективнее интеркулер будет справляться с его охлаждением.
  4. Обтекаемость внутреннего пространства прибора. Чем выше этот параметр, тем свободнее воздух будет перемешаться по интеркулеру.
  5. Качество подводящих каналов. Как утверждают многие механики, используя хорошие каналы, подводящие холодный воздух, можно повысить эффективность промежуточной охлаждающей системы на 20%.
  6. Размеры и форма трубы. От того, какого размера и формы трубы используются в теплообменнике, зависит скорость и проходимость воздушного потока.
  7. Количество изгибов и качество соединения патрубков. Любой из изгибов может привести к потере потока воздуха, поэтому чем их меньше, тем стабильнее будет работа радиатора. Также необходимо обращать большое внимание герметичности соединения патрубков, поскольку если один из них будет пропускать воздух, то давление наддува будет падать.

Где лучше всего устанавливать радиатор интеркулера?

Как правило, этот прибор устанавливается в любое свободное пространство автомобиля, где достаточно места. Единственное правило, которое необходимо строго соблюдать при интеркулера, — это не устанавливать его в отсек двигателя или вблизи радиатора охлаждения, поскольку воздух не будет успевать нагреваться до достаточной температуры и давление наддува будет очень слабым. При таком монтаже радиатор интеркулера будет выступать в качестве промежуточного нагревателя, а не охладителя. Необходимо помнить, что перегрев интеркулера под капотом может быть причиной многих проблем. Поэтому устанавливать этот прибор лучше — всего в изолированном месте с продуманной системой подвода труб. Оптимальным местом для установки интеркулера является место под капотом возле боковых крыльев или за передним бампером.

Какие проблемы могут быть в процессе эксплуатации интеркулера?

Одна из наиболее распространенных проблем, возникающих с радиатором интеркулера, является масло. Причиной этому могут быть втулки турбины, изнашивающиеся в процессе эксплуатации. Помимо этого протечки масла во впускной канал могут происходить при работе двигателя на высоких оборотах. Накопленное в радиаторе масло значительно снижает эксплуатационные характеристики и ухудшает эффективность работы прибора. Если вы заметили, что промежуточная система охлаждения перестала справляться с поставленной задачей, то необходимо просто прочистить ее.

Каждому автомобилю – свой интеркулер

В наши дни различные производители автомобилей используют разные по конструкции интеркулеры. Например, автомобильный концерн Nissan изготавливает промежуточные системы охлаждения для конкретного автомобиля индивидуально. Поэтому при выборе радиатора для своего транспортного средства необходимо учитывать множество нюансов: фронтальную площадь и толщину теплообменника, направление воздушного потока, диаметр проводящего канала и многое другое. Однако все больше автомобильных производителей отказываются от использования интеркулеров и турбонаддувов в новых моделях, предпочитая им новое поколение силовых агрегатов. А вот в немецких автомобилях Mercedes в качестве интеркулера служит теплообменник, в котором и происходит охлаждение проходящего через него воздуха. Устанавливается такая система охлаждения в передней части моторного отсека.

Стоит ли устанавливать интеркулер в свой автомобиль?

По мнению многих опытных автомехаников и инженеров, интеркулер незаменим в автомобилях с турбонаддувом. В наши дни в магазинах продается множество конфигураций этого прибора, поэтому подобрать подходящий для своего автомобиля вариант не составит особого труда. Выбор радиатора необходимо осуществлять исходя из конструктивных особенностей установленной в автомобиль турбины. Предпочтение следует отдавать интеркулерам, изготовленным из листового металла небольшой толщины, поскольку тепло в таких радиаторах сохраняется значительно дольше, в результате чего, эффективность работы и производительность интеркулеров увеличивается.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости