Для чего нужен интеркулер на турбированном двигателе

Интеркулер: Для чего он нужен, и как работает

Все японские турбовые автомобили, за совсем уж редким исключением, выходя с заводского конвейера, получают интеркулер (охладитель воздуха). Однако, в отличие от подобных автомобилей других производителей, японцы предпочитают ставить охладитель либо под капот, либо в крыло, но никак не в передний бампер. В последнем случае охладитель будет фронтальным. Подобные кулера называются FMIC — front mount intercooler. О них сейчас и поговорим.

Итак, турбина сжимает воздух, создает давление и те самым повышает температуру этого воздуха. Более того, чем выше температура воздуха в атмосфере, тем больше нагревает его турбина при сжатии. Нагретый воздух поступает во впускной коллектор. Чем сильнее он нагрелся, тем меньше его плотность, а вместе с тем в нем меньше молекул кислорода. Следовательно, в смесь поступает меньше бензина, а значит и мощность будет меньше. Обычные подкапотные или «крылатые» интеркулеры плохо обдуваются и имеют небольшую площадь. Более того, подкапотные кулеры еще и нагреваются от двигателя. Ситуация особенно усугубляется в летние жаркие месяцы.

Выбирать интеркулер нужно под определенную мощность конкретного автомобиля. При этом стоит брать его с запасом в 100-200 лошадиных сил. Благодаря такому шагу, получится избежать ненужных потерь мощности, а на лаг все это не окажет никакого влияния. Патрубки и трубы следует выбирать в соответствии с диаметром дроссельной заслонки выпускного коллектора. Стоит также учитывать размер выходного отверстия на тот случай, если заслонок несколько.

В идеальном варианте схема подключения должна быть такой, чтобы длина патрубков была как можно более короткой. Диаметр труб, в свою очередь, должен увеличиваться по мере удаления от турбины, а вход в интеркулер нужно стараться сравнять с диаметром дроссельной заслонки. Рекомендуется изолировать теплонепроводящим материалом трубы, идущие под капотом в зонах возможного нагрева.

Сам же интеркулер лучше всего будет установить в переднем бампере, так чтобы он был спереди от основного радиатора двигателя и радиатора кондиционера. Достаточно часто для этого приходится подрезать бампер. Перед кулером рекомендуется поставить сетку, дабы воспрепятствовать попаданию мелких камней и прочих посторонних предметов. Грамотно установленный фронтальный интеркулер сразу же положительно повлияет на мощность автомобиля.

Автомобилистам, и не только начинающим, важно знать, как не сжечь стартер в автомобиле. Это позволит существенно сократить расходы на автомобиль

Устройство и принцип работы

Это довольно простое устройство, по своему внешнему виду напоминающее радиатор охлаждения в двигателях внутреннего сгорания. Принцип работы также не отличается сложностью — разогретый воздух охлаждается благодаря прохождению через систему трубок и сот, где на него воздействует либо жидкость, либо встречный поток охлажденного газа.

Таким образом по принципу охлаждения выделяют два основных типа:

  • воздух — вода;
  • воздух — воздух.

Устанавливают радиатор интеркулера в различных местах под капотом: со стороны левого или правого крыла, непосредственно за бампером перед основным радиатором охлаждения, сверху над мотором. Большинство автопроизводителей устанавливают решетку интеркулера либо сбоку возле крыла, либо за бампером, так как площадь охлаждения будет большей, соответственно работать устройство будет более эффективно.

Стоит заметить, что даже при охлаждении входящего атмосферного кислорода на 10 градусов можно достичь улучшения тяговых показателей силового агрегата на 5 процентов. Более того, согласно исследованиям, охлажденный воздух можно дополнительно сжимать, из-за чего его объем поступления в цилиндры увеличивается.

//www.youtube.com/embed/wUVfKJsPc8s

Изделие устанавливают в передней части авто, позади бампера или радиаторной решетки (между впускным коллектором и турбонагнетателем). Это позволяет агрегату захватывать первый, прохладный воздух, идущий в машину. В процессе работы устройство охлаждает попадающие в него воздушные массы почти на 70%.

Интеркулер можно установить и на нетурбированном моторе, но в этом нет никакой необходимости, так как такие силовые агрегаты используют не сжатый, а обычный воздух.

Теплообменник этого типа не просто понижает рабочую температуру и предупреждает преждевременный износ двигателя, но и позволяет улучшить эксплуатационные характеристики авто.

Почему такой элемент не встретить на атмосферных ДВС? В таких двигателях кислород поступает за счет разрежения во впускной системе (оно создается, когда поршень двигается вниз). На турбированных же воздух нагнетается принудительно крыльчаткой компрессора. Так как кислорода больше, а объем впускной системы маленький (не более чем на атмосферных ДВС), то он начинает сжиматься. Из законов физики мы знаем, что при сжимании воздух нагревается. Чем это вредно? Горячий воздух – враг ДВС. Он влияет на производительность мотора, также может случиться детонация. Чем холоднее воздух, тем лучше. Поэтому интеркулер и устанавливается на турбированные авто (зачастую его устанавливают за фильтром перед коллектором).

Можно ли его убрать?

И последнее – можно ли избавиться от этого приспособления? Конечно можно, почему нет! Однако зачастую такие переделки ни к чему хорошему не приводят. Только сами подумайте, на сколько упадет производительность мотора, примерно на 15 – 20%, а «оно» вам нужно? Да и система подачи воздуха, которая находится на двигателе, не рассчитана на такие высокие температуры, поэтому без интеркулера — может пострадать. Кстати по нему можно определить рабочая ли у вас турбина, смотрим небольшое видео.

Скажу больше, один из самых распространенных видов тюнинга является установка интеркулера большого размера и объема, для прохождения больших объемов воздуха, а соответственно для его лучшего охлаждения. Также многие тюнеры устанавливают специальные воздухозаборники на капоте автомобиля которые, направляют набегающий холодный поток напрямую на корпус интеркулера, что еще больше увеличивает отдачу.

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

Похожие новости

  • Виды турбин. Какие бывают на автомобиле, что выбрать
  • Через сколько менять топливный фильтр. Разбираем отдельный вариа…
  • Как снять бампер Хендай Солярис. Разбираем переднюю часть, фото …

Что такое интеркулер

В турбиновых двигателях воздух подвергается довольно сильному сжатию, однако если его плотность уменьшается (в процессе нагрева), то за единицу времени на мотор поступает значительно меньше воздушных масс. Это не позволяет развивать большие мощности. Поэтому нужно, чтобы воздух был более плотным, а соответственно холодным. За это и отвечает интеркулер. В этом его главное отличие от стандартного радиатора охлаждения. Интеркулер влияет не на температуру жидкости, а воздуха. Кроме этого, он оснащен большим количеством патрубков жил и пластин. При этом патрубки должны быть как можно длиннее и не изгибаться (в противном случае будет, наоборот, происходить нагнетание воздуха). К этим элементам дополнительно могут быть приварены внешние пластины из алюминия или меди (эти металлы обладают самой большой теплоотдачей).

Изделие устанавливают в передней части авто, позади бампера или радиаторной решетки (между впускным коллектором и турбонагнетателем). Это позволяет агрегату захватывать первый, прохладный воздух, идущий в машину. В процессе работы устройство охлаждает попадающие в него воздушные массы почти на 70%.

Полезно! Интеркулер можно установить и на нетурбированном моторе, но в этом нет никакой необходимости, так как такие силовые агрегаты используют не сжатый, а обычный воздух.

Теплообменник этого типа не просто понижает рабочую температуру и предупреждает преждевременный износ двигателя, но и позволяет улучшить эксплуатационные характеристики авто.

Виды

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

  • Интеркулеры «воздух/воздух» Тип интеркулеров «воздух/воздух» отличается надежностью и довольно простой конструкцией, в которую входит труба и пластинчатый радиатор. Как понятно из названия, для охлаждения подобный интеркулер использует воздух, поэтому его эффективность, которая напрямую зависит от размера устройства, не особенно высока. Принцип работы интеркулера «воздух/воздух» состоит в том, что через трубчатые пластины радиатора проходит воздушный поток. Внутри тонких труб обычно имеются небольшие перегородки, создающие турбулентность и повышающие обмен тепла.

    Как правило, интеркулеры производятся из алюминия. Воздух, который попадает при передвижении авто вперед, отвечает за понижение температуры внутри радиатора, унося избыток тепла в атмосферу.

  • Интеркулеры «вода/воздух» Интеркулеры такого типа используются реже, чем интеркулеры «воздух/воздух», но, благодаря наличию некоторых достоинств, их часто применяют в тех случаях, когда под капотом мало места для установки интеркулера «воздух/воздух». Интеркулеры «вода/воздух» подразумевают использование специального теплообменника, расположенного под капотом возле компрессора. Вода или специальная жидкость получает тепло, которое через размещенный спереди небольшой радиатор выходит наружу. Интеркулер «вода/воздух» состоит из блока управления, радиатора, теплообменника, насоса и труб.

    Преимущество водно-воздушного интеркулера состоит в том, что вода проводит тепло интенсивнее воздуха. Для того, чтобы поглощался рост температуры, в теплообменнике должно быть достаточно воды. Еще до того, как начнет работать насос, подающий холодную воду, теплообменник снижает температуру воздуха, который поступает в коллектор. Данная система работает достаточно эффективно, но если вода нагреется, потребуется время для того, чтобы она остыла.

Виды интеркулеров

В зависимости от конструкции и принципов работы интеркулеры делятся на два вида:

Воздушный

Интеркулер простой конструкции представляет собой ряд трубок, соединённых между собой рядами пластин. По сути, предназначение детали – пропуск по трубкам поступающего извне воздуха. Пластины позволяют увеличить площадь теплоотдачи, и за счёт этого воздух успевает охладиться, прежде чем попадёт в турбину.

Воздушный интеркулер позволяет снизить температуру подаваемого в турбину воздуха на 40-50 градусов, что даёт от 12 до 15 % роста мощности двигателя. Эффективность работы детали можно оценить только на скорости выше 30-40 км/ч.

В воздушном интеркулере, также известном как «воздух-воздух», в качестве охладителя выступает поток надвигающегося воздуха

Воздушные модели устанавливают в трёх местах:

  1. Под капотом, непосредственно над двигателем.
  2. За передним бампером.
  3. В боковых пространствах крыльев.

Второй и третий вариант установки более целесообразны и встречаются чаще, поскольку обеспечивают интенсивность обдува. Воздушный интеркулер чаще всего устанавливается на внедорожниках и грузовиках.

Недостатками воздушных моделей считаются их большая масса и внушительные размеры.

Водный

В качестве охладителя в нём выступает вода, которая справляется с задачей гораздо эффективнее. Водяной интеркулер более компактный и не занимает много места под капотом авто. Хотя при его установке приходится находить пространство для насоса и датчика температуры. Но эффективность работы такого вида детали в несколько раз выше.

В среднем водный интеркулер понижает температуру на 60-70 градусов. В более совершенных и дорогих моделях в качестве охладителя выступает жидкость-хладагент: тосол, антифриз, жидкий азот. За счёт свойств таких ОЖ теплоотдача увеличивается вдвое по сравнению с моделями, работающими на воде.

Жидкость гораздо интенсивнее поглощает тепло, потому интеркулеры типа «вода-воздух» гораздо эффективнее своих воздушных собратьев

Однако у такого типа детали есть и некоторые минусы. У водяной модели более сложная конструкция. Работу детали регулируют водяной насос, датчик температуры и блок управления. Это приводит к повышению стоимости конструкции и сложности ремонта в случае поломки. Поэтому в моделях более низкого ценового диапазона используются в основном воздушные интеркулеры. Кроме того, данное устройство требует систематического контроля охлаждающей жидкости.

Особенности эксплуатации и основные причины поломки

Современные модели интеркулеров длительное время не требуют особенного ухода. Однако периодический осмотр и своевременная диагностика выхода из строя необходимы. В детали могут обнаружиться следующие поломки:

  1. Разрыв патрубка или теплообменника из-за чрезмерного давления. Об этой поломке говорит резкое падение мощности авто и увеличившийся расход топлива. Разорванные патрубки ремонтировать не имеет смысла, так как под давлением воздуха они сразу же вновь выйдут из строя. В этом случае восстановить работоспособность поможет только замена патрубка.
  2. Попадание масла во внутреннее пространство. В норме небольшое количество масла попадает в интеркулер во время работы турбины. Допустимые показатели – 0.7-1 литр на 10000 км. Если показатели выше, стоит задуматься о ремонте детали.
  3. Трещины на трубках и пластинах. Интеркулер, установленный в крыльях или под передним бампером, подвержен повышенному механическому воздействию.
  4. Засорение трубок. Особенно интенсивно происходит это в зимнее время. поэтому зимой очистку детали от химикатов и песка необходимо проводить как можно чаще.

Продуктивность интеркулера

Размер и продуктивность интеркулеров отличаются по типу силового агрегата, для которого он предназначен, и мощности самого устройства 220-550кВт.

Обыкновенный охлаждающий элемент увеличивает мощность силового агрегата приблизительно на 20%. Для увеличения данного значения в спортивных авто ставят дополнительные распылители воды, но это весьма дорогостоящие устройства.

Чем меньше по площади пластины интеркулера, тем ниже его рабочие потенциалы. Но увеличение мощности устройства не бывает прямо пропорциональным увеличению величины пластин. Допустим, увеличив площадь пластин на 15%, мы увеличим эффективность работы интеркулера на те же 15%. При этом увеличение площади на 50%, не дает увеличения мощности на этот показатель – она увеличится на меньшее значение.

Можно ли его убрать?

И последнее – можно ли избавиться от этого приспособления? Конечно можно, почему нет! Однако зачастую такие переделки ни к чему хорошему не приводят. Только сами подумайте, на сколько упадет производительность мотора, примерно на 15 – 20%, а «оно» вам нужно? Да и система подачи воздуха, которая находится на двигателе, не рассчитана на такие высокие температуры, поэтому без интеркулера — может пострадать. Кстати по нему можно определить рабочая ли у вас турбина, смотрим небольшое видео.

Скажу больше, один из самых распространенных видов тюнинга является установка интеркулера большого размера и объема, для прохождения больших объемов воздуха, а соответственно для его лучшего охлаждения. Также многие тюнеры устанавливают специальные воздухозаборники на капоте автомобиля которые, направляют набегающий холодный поток напрямую на корпус интеркулера, что еще больше увеличивает отдачу.

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

Стоимость интеркулеров различного типа

Модельный ряд интеркулеров достаточно большой. Для отечественных автомобилей (к примеру, ВАЗов) можно выбрать недорогие варианты фронтального интеркулера. Стоимость устройства воздушного типа окажется в пределах от 3500 до 5400 рублей. Точное значение цены может зависеть от размеров теплообменника, диаметра входного патрубка, качества материала и конструкции, а также от производителя. Средний жидкостный интеркулер выйдет в пределах 5000-7000 рублей.

Владельцам иномарок придется изрядно потратиться, чтобы купить хороший интеркулер. Его цена намного выше, чем для отечественных автомобилей. Точное значение привести трудно, ведь для каждой модели подойдет определенный вид устройства. Но для примера скажем, что установка интеркулера на Audi A3 выйдет около 50 000 рублей.

Но и это не предел цены. Самыми дорогими считаются модели интеркулера для спортивных автомобилей. К примеру, HKS Intercooler предназначенный для автомобиля Subaru Impreza GRB выйдет около 120 тыс. рублей, для модели машины Toyota Supra – 118 тыс. рублей, а для такого известного болида, как Nissan GT-R R35 – от 250 тыс. рублей и более.

Стоит отметить, что среди всех видов встречаются и универсальные интеркулеры. Они могут подойти к нескольким моделям автомобилей в независимости от особенностей двигателя. Цена таких устройств превышает 4-е тыс. рублей.

Работа двигателя без интеркулера

Все транспортные средства раньше прекрасно работали без этих устройств. Под капотом в них гораздо больше свободного пространства. При этом автомобили без интеркулера имеют меньший вес. Механики утверждают, что эксплуатация автомобиля без такого узла вполне возможна. Тем не менее, специалисты не советуют долго эксплуатировать автомобиль без него, если этот узел предусмотрен конструкцией машины.

Снятие или отключение интеркулера приведёт к потере заявленной производителями мощности. Это также может вызвать перегрев двигателя и его повышенный износ. Поэтому если узел вышел из строя, то его можно ненадолго отключить. Но при первой же возможности надо восстановить предусмотренную схему работы двигателя.

Как увеличить эффективность интеркулера?

Орошение интеркулера водой

Обладатели спортивных автомобилей прибегают к орошению теплообменника водой. Такая мера позволяет увеличить эффективность работы воздушного интеркулера. Примером, модели автомобиля, где штатно используется специальный опрыскиватель, является – Subaru Impreza WRX STI и все ее модификации. Для того чтобы обеспечить дополнительное устройство необходимым количеством воды в багажник устанавливается 12-и литровый бачок. Дополнительный электромотор позволяет быстро передать воду в опрыскиватель после нажатия кнопки на приборной панели.

Модели жидкостного типа не нуждаются в модификациях. Единственное, что можно сделать для улучшения работы интеркулера – это выбрать охлаждающую жидкость, которая будет эффективнее справляться с задачей и быстрее остывать.

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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. Что касается воздушных охладителей, для их снятия нужно выкрутить крепежные болты и снять хомуты. Демонтаж жидкостного охладителя потребует тщательного изучения инструкции.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. Необходимо также тщательно промыть наружную сторону охладителя от пыли, грязи и остатков моторного масла. Завершающим этапом станет обратная установка очищенного устройства.

Критерии выбора при самостоятельной установке

Тюнинг собственного автомобиля предполагает замену или самостоятельную установку интеркулера. Если владелец автомобиля загорелся идеей сменить деталь на более совершенную модель, стоит учесть следующие критерии выбора:

Площадь теплообменника. Размер трубок и пластин напрямую влияет на эффективность его работы детали. В продаже есть очень компактные модели, размером с книжку. Однако целесообразность их установки достаточно сомнительна, и вряд ли может обеспечить оптимальную прибавку мощности мотора. Перед покупкой нужно рассчитать место установки детали, чтобы она точно поместилась на посадочное место.
Размер внутреннего сечения трубок. Конструкция должна обеспечить свободное прохождение сквозь неё воздуха.
Толщина пластин теплообменника. На работу влияет площадь детали, но не толщина стенок. Погоня за толстым металлом только добавит веса детали, но никак не повлияет на эффективность её работы.
Форма трубок. Оптимальный выбор – сегменты конической формы с максимально возможным радиусом изгибов.
Качественное соединение патрубков

Особенно важно это при выборе водяного интеркулера, поскольку некачественное соединение деталей приведёт к утечке ОЖ.

1 Интеркулер: назначение и преимущества

Как бы это ни было странно, но далеко не все владельцы современных машин с турбированным движком, достаточно осведомлены и разбираются в приборах и деталях, находящих под капотом их автомобиля. Про наличие там интеркулера, вообще говорить не приходится. Именно поэтому в статье, сначала стоит разобрать, что же это за прибор и с чем его едят.

Интеркулер, или как его еще дословно переводят с английского – промежуточный охладитель, представляет собой радиатор или теплообменник, основным назначением которого является охлаждение перегретого воздуха, поступающего от турбокомпрессора. Температура этого самого воздуха, как правило, достигает 200 ˚С. Такому перегреву способствуют температура самого компрессора и термодинамический эффект от сжатия воздуха. Из школьного курса физики многие запомнили, что нагревание воздуха сулит уменьшение его плотности, а в случае с турбонаддувом из-за этого будет существенно снижаться и его давление.

Как утверждают специалисты, интеркулер способен снизить температуру воздуха до 50 ˚С, что обеспечит значительно более хорошее наполнение цилиндров двигателя, а соответственно и увеличит его мощность, повысит экономичность и снизит уровень вредных выбросов. Совсем не странно, что использование интеркулера при исправности всех систем гарантирует увеличение мощности движка на 20 %.

Что интересно, охлаждая воздух, интеркулер создает для него препятствие, а это также влияет на давление наддува. Но несмотря на это, прибор предоставляет значительно больше преимуществ, ввиду чего его использование можно назвать компромиссом для достижения требуемого эффекта.