Интеркулер; #8213; сколько мощности можно добавить

При турбонаддуве всасываемый воздух сильно сжимается. Естественно, при сжатии увеличивается плотность, температура воздушной смеси также серьезно увеличивается (почти до 200 градусов по шкале Цельсия). Дополнительно воздух греется самим турбокомпрессором (его температура увеличивается отработанными газами). При увеличении температуры происходит обратный процесс: плотность воздуха понижается. Как следствие давление при наддуве понижается. Именно для снижения этой температуры и используется интеркулер. Он способен понизить её на 50-60 градусов. Цилиндры больше наполняются воздухом, мощность автомобиля растет. Считается, что при снижении температуры на каждые 10 градусов, — мощность растет на 3 %. Интеркулер способен увеличить мощность двигателя авто ориентировочно до 20 %. При этом снижается вероятность детонации отходящих газов.

Вы спросите зачем нужен интеркурер в машине, но на самом деле это очень полезная деталь. Пинцип действия интеркулера в автомобиле и его задача – подавать в двигатель воздух меньшей температуры, чтобы дальше иметь возможность увеличивать давление внутри двигателя, способствуя улучшению характеристик его работы и повышению мощности за счет рационального использования мощности топлива в процессе его полного сгорания.

Как правило, используется турбонаддув и интеркулер в паре. Кроме прочего также выступает системой, позволяющей существенно увеличить теплообмен. Поэтому к задачам интеркулера также можно отнести увеличение инерции создаваемой воздушными потоками, повышение теплообмена, снижение потери давления турбины. Простыми словами эту деталь можно обозвать обычным радиатором, которому отведена роль посредника, выступающего между турбиной и впускным коллектором.

Интеркулер представляет собой нечто наподобие радиатора с многочисленными пластинами, трубками и ходами. Важная деталь – пластины должны быть максимально длинными и одновременно прямыми. Такая конфигурация дает возможность получить максимальный уровень эффективности.

Но здесь важно учитывать и обратный эффект. К примеру, если увеличить длину пластин на 10%, достигается увеличение эффективности работы турбины на такой же процент. При этом если такое увеличение будет на уровне 30-40%, кардинально на улучшение работы турбины интеркулер не повлияет. Как вариант к внешним пластинам могут привариваться дополнительные вставки. Они увеличивают общую площадь теплоотвода, но не влияют на объем и параметры.

Типы интеркуллеров

Сейчас различают всего два типа таких устройств.

1) Воздушный тип. Где охлаждение происходит при помощи воздушного набегающего потока при движении автомобиля, чем быстрее машина двигается – тем интенсивнее происходит процесс.

2) Водяное охлаждение. Как вы уже догадались, происходит благодаря циркуляции охлаждающей жидкости.

Если сравнить два этих типа, то самая простая это воздушная система, но она не такая эффективная и зачастую очень громоздкая. Поэтому сейчас многие производители переходят на водяные системы – они намного компактнее, да и вода намного эффективнее убирает лишнюю температуру. Однако такие системы сложнее в устройстве, установке и последующей эксплуатации.

Схема и принцип работы детали

Интеркулер состоит из радиатора, собранного из трубок с внешними ребрами, и патрубков. Каналы соединяют теплообменник с турбокомпрессором и впускным коллектором двигателя. Забранный из атмосферы воздух проходит через фильтр и попадает в компрессор. Поток сжатого газа нагнетается рабочим колесом в радиатор, где происходит снижение температуры за счет обдува воздушным потоком или подачи антифриза. Затем охлажденные газы поступают к дроссельной заслонке, в канале предусмотрен датчик температуры, который отвечает за корректировку подачи топлива.

Для изготовления соединительных шлангов используется эластичный пластик с гладкой внутренней поверхностью. Соединительные элементы не имеют выступов, вызывающих завихрения воздушного потока. За счет оптимизации каналов снижается расход топлива и уменьшается количество вредных выбросов в атмосферу.

Интеркулер с жидкостным охлаждением

Принципиальное отличие водяного охладителя заключается в среде, которая снижает температуру воздуха, поступающего в турбокомпрессор. Этой средой может быть не только вода, но и такие вещества, как тосол, а в уникальных случаях — лед и даже жидкий азот.

Компактность конструкции интеркулера водяного типа позволяет применять его в тех марках машин, где не хватает места для внутренней установки воздушного теплообменника. В этом его первое преимущество. Следующее преимущество в том, что он намного эффективнее, так как жидкость интенсивнее поглощает тепло, чем воздух.

Вместе с этим здесь кроется и первый недостаток такой системы. Нагревшись, воде самой необходимо остыть, а для этого нужно время. Чтобы его сократить, требуется усложнять систему, встраивая в нее водяной насос, источник дополнительного питания, управляющий модуль, воздушный радиатор, патрубки и т.д. Такое большее количество технических добавок утяжеляет конструкцию, превращая ее, по сути, в систему двухконтурного охлаждения, которую не везде можно применить. В этом ее второй минус.

Поэтому, выбирая подходящий вариант, руководствоваться стоит следующими рассуждениями. Если вам позволяют технические возможности вашего авто, то лучше ставить дешевый и простой воздушный охладитель. В другом случае придется раскошелиться на более дорогой водяной интеркулер.

Как работает интеркулер

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

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

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

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

Почему интеркулер помогает?

Любители быстрой езды всегда хотят мощность ДВС побольше. Это не так просто сделать, но интеркулер может при этом здорово помочь. Турбинный компрессор разгоняет обороты двигателя, но при этом случается небольшой парадокс. Начинает происходить нагревание воздуха (его температура порой доходить до двух сотен по Цельсию). Разумеется, его плотность тоже будет все ниже. А это никак не способствует быстрой езде. Этот помощник снижает температуру воздуха, которая поднимается при сжатии кислорода.

Вот для чего нужен интеркулер: он работает похоже на систему охлаждения. Разбавляя атмосферный воздух холодным, он позволяет нормализовать температуру, что в свою очередь дает возможность разогнать двигатель без потери в скорости, так как плотность кислорода остается высокой. Теперь не должно возникать вопроса: интеркулер – что это такое в автомобиле, теперь стало понятно, что это дополнительное, более мощное охлаждение для автомобиля.

Но все же, хоть принцип работы сохраняется, интеркулер может функционировать в двух направлениях:

• охлаждение от воздуха;
• охлаждение от жидкости (вода, как правило).

Первая система работы называется «воздух-воздух», и очень популяра в использовании, так как конструкция сборки небольшая и очень простая. Тут воздух должен передавать свое тепло, после и вовремя сжатия, обратно в атмосферу. И единственное, что нужно вмонтировать под капот это радиатор интеркулера, который и выполнит эту работу.

Отсутствие излишних довесков и деталей придало большую такому интеркулеру популярность среди водителей. Трубы, которые будут перегонять воздух, сделаны из алюминия (иногда меди), предварительно снабженные теплоотводом.

«Водяной» интеркулер, ввиду своей компактности, чаще используется в машинах, где для «воздух-воздух» просто не будет места. Кроме того, его главная заслуга в том, что он продуктивнее в работе, чем его «воздушный» коллега.

Вода намного быстрее поглощает тепло, чем газ. Кроме того, для более высокого качества работы часто применяются и другие жидкости, такие как тосол, и даже жидкий азот. Ясно, что использовать такое оборудование сложнее, и оно обходиться дороже.

Основные причины неисправностей и способы ремонта

Интеркулеры требуют постоянного осмотра и периодического обслуживания. При соблюдении установленных производителем эксплуатационных требований, эти механизмы проработают очень долго. Типичные неисправности этих узлов приведены ниже.

• Разрушение присоединительных патрубков. Обычно патрубки разрываются от превышения давления. При этом двигатель резко потеряет мощность и увеличится расход топлива. Вышедшие из строя патрубки ремонту не подлежат — только замене.
• Превышение нормативного количества масла внутри интеркулера. Если расход масла в устройстве превысит 1 л на 10 000 км , то его следует немедленно отправить в капитальный ремонт.
• Дефекты охлаждающих поверхностей. Трещины и вмятины на охлаждающих пластинах недопустимы. Методы ремонта таких дефектов зависят от их размеров.
• Уменьшается внутренний диаметр трубок. Чаще всего это результат засорения. Надо регулярно прочищать и восстанавливать проходное сечение трубок.

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.