Для чего служит интеркулер в машине: Что такое интеркулер? И для чего он нужен вообще
Что такое турбины и для чего они нужны?
Что такое турбины и для чего они нужны?
Основная задача турбин – это повышение мощности двигателя автомобиля. При помощи турбины можно значительно повысить мощность авто.
Принцип работы турбокомпрессора прост: через выпускной коллектор отработанные газы попадают в корпус турбины в которой установлено турбинное колесо, которое приводится в движение. На одной оси с турбинным колесом установлено компрессорное колесо, которое в свою очередь сжимает воздух и падет его в впускной коллектор двигателя. Из всего этого следует, что обороты турбины очень высоки и напрямую зависят от мощности двигателя, скорость вращение турбины достигает 150.000 об/мин и более.
При использовании турбины, в двигатель поступает воздух под высоким давлением, что позволяет увеличиться мощности автомобиля по отношению к объему двигателя и количеству топлива.Наиболее эффективными являются турбокомпрессоры высокого давления.
Основная задача интеркулера – охлаждение воздуха. Так как турбинаработает на больших оборотах, воздух в ней нагревается, тем самым понижается содержание кислорода и плотность воздуха. Интеркулер справляется с этой проблемой.Одной из проблем турбин всегда была небольшая задержка реакции(инерция), но сейчас эти недостатки уже практически устранены. С появлением двух параллельно расположенных турбин, одна из которых предназначена для работы на высоких оборотах, другая на низких, инерция турбины была значительно уменьшена.
Так же, появились турбины, в которых стало возможно изменять угол наклона ротора, что в свою очередь так же позволяет бороться с проблемами связанными с задержкой в реакции. Хорошо уменьшена инерция в турбокомпрессорах с керамическими лопастями ротора, за счет того, что вес их меньше чем у стандартных аналогов.
Принцип работы турбокомпрессора (турбины) его конструкция и типы.
Принцип работы любого турбокомпрессора основан на использовании энергии отработавших выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Поток выхлопных газов попадает на колесо турбины (закреплённую на валу), тем самым раскручивая её и одновременно с этим раскручивая колесо компрессора, нагнетающего воздух в цилиндры двигателя.
Так как при использовании наддува воздух в цилиндры подаётся принудительно (под давлением), а не только за счёт разрежения, создаваемого поршнем (это разрежение способно взять только определённое количество смеси воздуха с топливом), то в двигатель попадает большая смесь воздуха с топливом. Как следствие, при сгорании увеличивается объём сгораемого топлива с воздухом, образовавшийся газ занимает больший объём и соответственно возникает большая сила, давящая на поршень.
Двигатели внутреннего сгорания снабженные турбокомпрессором более производительные, т. е. меньше удельный эффективный расход топлива (грамм на киловатт-час, г/(кВт•ч)), и выше литровая мощность (мощность, снимаемая с единицы объёма двигателя — кВт/л), что даёт возможность увеличить мощность небольшого мотора без увеличения оборотов двигателя.Вследствие увеличения массы воздуха, сжимаемой в цилиндрах, температура в конце такта сжатия заметно увеличивается и возникает вероятность детонации.
Поэтому, конструкцией двигателей с турбокомпрессором предусмотрена пониженная степень сжатия, применяются высокооктановые марки топлива, а также в системе предусмотрен промежуточный охладитель наддувочного воздуха (интеркулер)- радиатор для охлаждения воздуха. Уменьшение температуры воздуха требуется также и для того, чтобы плотность его не снижалась вследствие нагрева от сжатия после турбины, иначе эффективность всей системы значительно упадёт.
Особенно эффективен турбонаддув у дизельных двигателей тяжёлых грузовиков. Он повышает мощность и крутящий момент при незначительном увеличении расхода топлива. Наиболее мощные (по отношению к мощности двигателя) турбокомпрессоры применяются на тепловозных двигателях. Например на дизеле Д 49 мощностью 4000 л.с. установлен турбокомпрессор мощностью 1100 л.с.Наибольшей (по абсолютной величине) мощностью обладают турбокомпрессоры судовых двигателей, которая достигает 7000 л.с. .Современные турбокомпрессоры можно разделить на два основных типа: 1- с изменяемой геометрией соплового аппарата ( VNT турбокомпрессоры) и 2- без геометрии. Все они в свою очередь могут быть моно, твинскролы (двойные турбины) и т.д.
Профилактика и рекомендации.
При запуске двигателя необходимо дать ему поработать на холостом ходу не менее шестидесяти секунд и прибавлять газ постепенно. Это обеспечивает достаточную смазку движущихся элементов турбины и предохраняет их от преждевременного износа. Чтобы не создавалось низкое давление в двигателе и пропускание паров масла, не эксплуатируйте турбину на холостом ходу более тридцати минут.
Обязательно давайте остыть турбокомпрессору перед выключением зажигания, поскольку быстрое выключение создаст резкий перепад температур в системе. Такие переходы быстро изнашивают любой механизм.
Что касается эксплуатации авто зимой, когда двигатель быстро остывает или после долгого перерыва в работе необходимо сначала провернуть двигатель, и только потом запускать его на холостых оборотах. Это позволит наладить быструю циркуляцию масла и быстро заполнить систему компрессора рабочей жидкостью.
Рекомендуется регулярная диагностика двигателя, особенно если Вы не уверены в качестве дизельного топлива.
По каким признакам можно определить неисправность турбины?
Профессионально это сделать может только опытный мастер, но есть поломки, сразу бросающиеся в глаза. Это повышенный расход масла, синий дым из выхлопной трубы, посторонние шумы в работе мотора.
принцип работы и виды. Возможные неисправности.
Статьи Интеркулер: принцип работы и виды. Возможные неисправности.Интеркулер предназначен для снижения температуры поступающего в двигатель воздуха. Чем ниже температура, тем выше его плотность. А чем выше плотность, тем больше воздуха поступает в двигатель и соответственно мощность двигателя возрастает.
Давайте рассмотрим физику этого процесса на простом примере. Возьмем два стакана: один наполненный холодным воздухом (0°C), другой – горячим (100°C). Посмотрите на рисунок.
Молекулы в стакане с холодным воздухом располагаются близко друг к другу и занимают меньше места. С возрастанием температуры в стакане молекулы начинают двигаться быстрее и отталкивают друг друга и занимают больший объем. Таким образом, в стакан с холодным воздухом помещается больше молекул, чем с холодным. А значит масса воздуха первого стакана большего второго.
Вывод: когда интеркулер охлаждает воздух в двигатель внутреннего сгорания поступает больше молекул воздуха. А чем больше молекул воздуха попадает в двигатель, тем больше сгорает топливно-воздушной смеси и тем больше мощность двигателя. При использовании интеркулера мощность двигателя возрастает на 20 %.
В большинстве случаев интеркулер применяется на двигателях, где есть система турбонадува. Турбина сжимает воздух, и его температура возрастает до 150-200°C. Этот горячий воздух поступает в трубки интеркулера и охлаждается на 50-70°C. И этот уже охлажденный воздух поступает в цилиндры двигателя.
Виды интеркулеров
По способу охлаждения воздуха интеркулеры делятся на:
- • Воздух-воздух. Поступающий воздух охлаждается в трубках интеркулера за счет движения автомобиля. Такой тип интеркулеров устанавливается в передней части автомобиля, чтобы был доступ к набегающему потоку воздуха.
- • Воздух-вода. Такой интеркулер обычно устанавливается в бензиновых двигателях и может располагаться в любом месте подкапотного пространства. Для охлаждения здесь используется охлаждающая жидкость.
Неисправности интеркулера
Существует несколько основных неисправностей интеркулера:
- • Механические повреждения;
- • Засорение сот;
- • Коррозия трубок.
Выводы. Простыми словами интеркулер – это теплообменник, охлаждающий поступающий в двигатель воздух. Интеркулер является одним из первых способов тюнинга двигателя. Можно ли ездить без интеркулера? Можно, но мощность двигателя снизится примерно на 20%.
Интеркулер принцип работы
Сегодня многие автомобилисты предпочитают автомобили с турбированным двигателем и это не удивительно, поскольку такой мотор отличается невероятной мощностью, что весьма привлекательно для поклонников больших скоростей. Каждый знает, что при работе даже «маломощного» мотора вырабатывается огромное количество тепловой энергии. И для корректной работы силового агрегата в авто с мощным мотором, устанавливается специальное устройство – интеркулер. Что это такое в автомобиле, для чего нужен и как функционирует мы сегодня расскажем.
Назначение интеркулера
Итак, интеркулером называется дополнительное охлаждающее устройство, обеспечивающие охлаждение воздушных масс, которые поступают из наддува, на турбированном движке. Устройство и принцип работы интеркулера напоминает обычный радиатор. И все-таки следует более подробно остановиться на том, зачем нужен.
Система охлаждения автомобиля
Можно выделить 2 главные функции охлаждающих устройств:
- понижение температурных значений нагнетаемого воздуха;
- уменьшение давления наддува.
Понижение температур
Интеркулер, рассчитанный на охлаждение воздушного потока до температуры внешней среды, можно было бы назвать стопроцентно эффективным. Но достигнуть таких больших значений практически нереально. Поэтому наилучшим вариантом признано устройство, функционирующее на 70%. Именно такое устройство чаще всего используется для дополнительного охлаждения при работе силового агрегата.
Понижение давления
К снижению давления ведет противодействие воздушных масс, создаваемое интеркулером. Со своей стороны, это предполагает некоторые конструкционные ограничения, поскольку превышение понижения давления даже на 1-2 атмосферы недопустимо. Иначе говоря, устройство служит для извлечения тепловой энергии из воздуха, нагревающегося в процессе сжатия в компрессоре.
Главным показателем, на котором основывались разработчики интеркулера, является наибольший отвод тепловой энергии, наименьшие потери давления при наддуве и усиление инертности воздушного потока.
Схема интеркулера
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.
Виды интеркулеров
Мы разобрались, что такое дополнительный радиатор, а теперь остановимся на том, какие виды интеркулеров ставят на машины. Отметим, что именно от конструкционных особенностей устройства имеют прямую зависимость его рабочие параметры и продуктивность в работе.
Воздушные радиаторы
Воздушные радиаторы пользуются большой популярностью у автомобилистов, их ставят на дизель при тюнинге машины для увеличения его производительности.
Схема дополнительного радиатора
Это радиатор, который состоит из трубок и пластинок. Из названия понятно, что процесс охлаждения осуществляется посредством воздуха, а, следовательно, его продуктивность зависит от габаритов интеркулера. В целях наибольшей рабочей эффективности (охлаждения), конструкторами использовалась модель, основанная на изменении длины трубок. Из-за этой конструктивной особенности возрастает площадь элемента, но, со своей стороны, значительное число изгибов является препятствием для воздушных масс, что сильно понижает давление.
Действие воздушного радиатора предполагает прохождение воздуха через трубки и пластины радиатора. В тонких трубках часто расположены маленькие перегородки. Ими создается турбулентность и повышается теплообмен. Такой радиатор делают, главным образом, из алюминия, но иногда применяется медь. Радиатор «воздух/воздух» может быть установлен в разных местах, но обычно это:
- пространство за бампером — монтаж в центре с изначальным врезом в бампер;
- над силовым агрегатом — на капоте создается отдельный заборник воздуха;
- пространство у одного из крыльев автомобиля.
Под каждый из типов силового агрегата делается собственный интеркулер, поскольку необходимо учесть много факторов, например, направление воздушных потоков, габариты охлаждающего устройства, внутренний диаметр трубок и прочее.
Принцип работы радиатора
Водный интеркулер
Как действует воздушное охлаждающее устройство, мы рассказали, далее остановимся на интеркулере «воздух-вода». Данный тип устройства применяют гораздо реже, но из-за наличия некоторых особенностей в конструкции водный интеркулер обычно используют в условиях с ограниченным пространством, т. е. в таких случаях, когда для обычного устройства нет места под капотом автомобиля. Ключевыми составными частями водного устройства являются:
- электронный блок, управляющий процессом;
- радиатор;
- элемент, обеспечивающий теплообмен;
- помпа;
- трубки.
Конструкция водного интеркулера предусматривает наличие теплообменника, располагающегося вблизи от компрессора. Жидкости охлаждения, насыщаясь теплом, выводят его посредством радиатора, который располагается спереди, в окружающую среду. Заметим, что отвод тепловой энергии жидкостью осуществляется гораздо продуктивнее, в сравнении с воздухом. Но для обеспечения продуктивного поглощения температурного роста внутри теплообменника всегда должен присутствовать ее оптимальный объем.
Перед началом работы помпы, подающей охлажденную жидкость, теплообменник понижает температуру воздушной массы, которая подается в коллектор. Однако при нагреве воды ей необходимо время для остывания. Впрочем, кроме явных достоинств водного радиатора, он имеет существенные недостатки, например, усложненная конструкция теплообменника. Поскольку для корректной работы элемента необходимо подсоединение «лишних» патрубков, помпы, радиатора и центрального БУ. Это называется двухконтурной моделью охлаждения, и она создает некоторые трудности в процессе работы и ремонта. Эти причины способствуют невысокой популярности интеркулеров такого вида. Хотя при невозможности по тем или иным причинам установки воздушного устройства, водный интеркулер буквально спасает, и его положительные характеристики становятся очевидными, к примеру, в силовом агрегате TSI.
Особенности установки
Самостоятельный выбор модели
Много водителей, особенно молодого возраста, часто пытаются сами улучшить характеристики своих машин. Первичная установка интеркулера или его замена на более эффективную модель — очень популярная операция при тюнинге авто. Но при таком улучшении машины надо учесть несколько факторов.
- Необходимо предварительно оценить имеющееся под капотом автомобиля пространство. Может случиться так, что купленный механизм просто не поместится в двигательном отсеке. Но надо также помнить о том, что производительность работы интеркулера в автомобиле зависит от площади охлаждающей поверхности. Разрекламированные компактные модели обычно не оправдывают возложенных на них надежд.
- Внутренний диаметр трубок не может быть слишком маленьким. Воздух должен свободно проходить через трубки.
- Не стоит приобретать модели с толстостенными трубками и тяжёлыми пластинами. Эффективность устройства не зависит от толщины трубок и пластин. Значение имеет только площадь охлаждения.
- Качественные интеркулеры должны комплектоваться надёжными присоединительными элементами. В первую очередь это относится к водяным моделям, так как неисправности присоединительных патрубков приводят к утечкам охлаждающих жидкостей.
Особенности установки и эксплуатации
Если вы решили установить интеркулер, следует грамотно избрать место его расположения, в противном случае, элемент не только не будет корректно охлаждать воздух, но и, напротив, будет способствовать их нагреву.
Специалистами рекомендуется ставить устройство перед основным радиатором – это позволит сделать процесс охлаждения намного более продуктивным. Бока лучше делать в виде металлического короба. Трубки, которые соединяют турбину с интеркулером, надо поменять на детали с большим сечением, так сводятся к минимуму потери давления. Для понижения тепловой нагрузки от двигателя, необходимо обеспечить дополнительное покрытие трубки лентой из алюминия.
Что касается ухода и эксплуатации, то из-за простоты конструкции интеркулер не нуждается в специальном уходе. В числе наиболее распространенных поломок выделим обрыв патрубков, реже самого теплообменника. К этому приводит высокое давление внутри системы. При возникновении данной неисправности мощность мотора резко понижается, а расход горючего возрастает. Дополнительное охлаждающее устройство необходимо регулярно промывать, так же как основной радиатор.
Мусор, попадающий в устройство и забивающий соты, приводит к значительному ухудшению работы интеркулера, но для чистки никогда не нужно применять технику повышенного давления, поскольку водяная струя может повредить стенки конструкции.
Устройство
Внешне данный элемент схож с обычным радиатором. Он также имеет множество пластин и ходов. Еще в устройстве имеются охлаждающие патрубки. Они делаются максимально длинными. Также важно, чтобы трубки были прямыми, иначе они могут загибаться, что приведет к потере давления. Дополнительно к патрубкам привариваются пластинки. Это нужно для более эффективной отдачи тепла. Обычно в качестве материала для радиатора выбирается алюминий или медь. У этих металлов максимальная теплопроводность. Устанавливается данный элемент, как мы уже сказали, между впускным коллектором и турбокомпрессором. Обычно его прячут под передним бампером. Иногда ставят возле основного радиатора охлаждения.
Идеальный интеркулер
Сбалансированность дополнительного радиатора обеспечивается следующими показателями:
- Оптимальность внутреннего проходного диаметра. Именно диаметр ядра в теплообменнике отражается на том, какое объем давления утрачивается в процессе прохождения воздушных потоков. Рассчитать с точностью оптимальный диаметр нельзя, но можно предположить, каким он должен быть. Допустим, установка турбулизатора не позволит воздушным массам прижиматься к стенкам устройства и передавать ему тепло. Плотность турбулизатора влияет на улучшение теплообмена и снижение потерь потока.
- Большое значение имеют габариты ядра. Чем короче каналы, по которым идут воздушные потоки, тем меньше будет проходной диаметр.
- Площадка, окружающая воздушные массы, способствует снижению температур воздуха из наддува. Следовательно, чем меньше вес окружающих воздушных масс, тем ниже будут охлаждающие потенциалы устройства.
- Обтекаемость формы ядра влияет на беспрепятственное перемещение воздуха по устройству, причем чем он тяжелее, тем меньшее его количество будет проходить сквозь радиатор, что отражается на эффективности охлаждения.
- Параметры интеркулера улучшаются с помощью каналов, проводящих охлаждающие воздушные массы. По мнению специалистов, использование оптимального канала увеличивает КПД в теплообменнике на 15-20%.
- Объем и скорость передвижения воздушного потока зависят от размеров и вида трубки.
- Влияние на стабильную работу устройства оказывают секционные изгибы (переходы) и присутствие патрубков. К слову, каждый изгиб устройства – это увеличение вероятности потерь. А герметичность соединения патрубков нарушена, то потери давления при наддуве увеличиваются.
Дополнительный радиатор
Разновидности конструкций
В настоящее время интеркулер используется повсеместно, на различных видах автомобилей. Его можно встретить, как на бензиновых, так и на дизельных машинах.
Первый и наиболее распространённый вид интеркулера относится к воздушному типу теплообменников. Он представляет собой некого рода батарею, состоящую из трубок, соединённых между собой пластинами. И те, и другие выполняют функцию теплоотводящих элементов.
В среднем, такой тип промежуточного охладителя способствует тому, что, проходящая через него воздушная смесь, охлаждается до 45-50 градусов. Его наличие позволяет увеличить мощность мотора на 15-20%. Наибольший положительный эффект от работы теплообменника прослеживается при движении со скоростью не менее 40 км/ч.
Несмотря на все достоинства представленного устройства, есть у него и один достаточно существенный недостаток. В силу своих функциональных особенностей, интеркулер «воздух-воздух» очень громоздкий.
В заводских условиях, решить эту проблему удаётся без особых затруднений. Куда сложнее смонтировать данное устройство, есть возникла необходимость оснастить свой автомобиль турбокомпрессором в гаражных условиях. В данном случае, нередко возникает необходимость внесения изменений в конструкцию кузова авто, что влечет за собой массу неудобств.
Статья по теме: Термостат — принцип работы, проверка и устранение неисправностей
Следующий вид теплообменников принято называть водным. Рабочей средой в данном случае является вода или хладагент. Внешне, такой типов интеркулера разительно отличается от представленного ранее вида.
- Во-первых, он более компактный, чем его воздушный аналог. Стоит отметить, что вода, в отличие от воздуха, обладает куда большей теплоёмкостью. Этим и объясняется хорошая теплоотдача данного устройства.
- Второе, не менее существенное преимущество – высокая эффективность.
Сопоставительный анализ двух систем показал, что водный теплообменник в разы превосходит воздушный по основным рабочим показателям.
Всем хорош водный интеркулер, но всё же есть у него один минус. Кроется он в конструктивных особенностях устройства. Дело в том, что для обеспечения полноценной работы интеркулера, он оснащается датчиком температуры, блоком управления и водяным насосом. Каждый из представленных компонентов системы требует систематической диагностики и своевременного обслуживания.
Помимо этого, в случае поломки одного из этих узлов, владелец авто будет вынужден заплатить достаточно большие деньги. Именно поэтому, с целью удешевления, на большинстве бюджетных авто монтируется именно воздушный аналог данного устройства.
Плюсы и минусы использования дополнительного радиатора
Наверняка, сейчас вы разобрались что такое интеркулер и в чем его главное предназначение. Но остаются вопросы о целесообразности его установки. Поэтому нужно упомянуть о плюсах и минусах использования дополнительного охлаждающего устройства.
Эффективность использования
Сколь эффективна установка интеркулера в автомобиле? Без колебаний можно сказать, что эффективность работы охлаждающего устройства очевидна!
К примеру, охлаждение воздушных масс лишь на 10ºС увеличивает производительность силового агрегата приблизительно на 3-4%. При этом даже воздушный интеркулер охлаждает воздушные потоки ориентировочно на 50ºС, а, следовательно, прибавка мощности составляет 15%. Но рекордсменом признается водная система, обеспечивающая понижение температурного режима до 70ºС, а это – 21% к мощностям мотора.
Как видно, установка дополнительного охлаждающего устройства вполне обоснована. Но следует подчеркнуть, что их устанавливают исключительно на турбированные моторы, ведь обыкновенные моторы не имеют подобных объемов нагнетания воздушных масс в цилиндры и отсутствует излишнее нагревание.
Минусы дополнительного радиатора
Даже самый идеальный радиатор – не идеален! Вот и интеркулер имеет некоторые недостатки. Расскажем о них:
- Снижение давления. Ясно, что воздушные массы, проходящие через большое количество труб, затрачивают часть собственной энергии на преодоление препятствий.
- Масса. Что не говори, а это интеркулер имеет приличный вес — есть экземпляры, весящие до 20кг.
- Водное устройство, требует дополнительного охлаждения. Кроме того, само устройство требует значительного внимания, поскольку при вытекании жидкости эффективность его работы падает в несколько раз.
Разновидности интеркулеров
Поломки охлаждающего устройства
Машина «дымит» либо уровень масла не отличается стабильностью. В данном случае необходимо внимательно осмотреть места протечек.
Масляные отложения на патрубках и их стыках. Однако, если масло проступает налётом или его очень мало, то бывает нормой – тут немаловажно учесть мощность мотора и пробег транспортного средства. Но когда масло течёт в момент отсоединения устройства, то есть подозрение на поломку турбокомпрессора. В этом случае требуется замена сажевого фильтра.
При протечке на стыке патрубка заменяется уплотнительная прокладка на нем. Если такое действие не дает результатов, то нужно обратиться в автосервисе, где опытные мастера помогут разобраться в проблеме. Главное, не следует затягивать с решением этой проблемы, поскольку силовой агрегат функционирует с потерями мощностей, что приводит к поломке турбокомпрессора.
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:
- 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.
- 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.
- Трещины на трубках и пластинах. Интеркулер, установленный в крыльях или под передним бампером, подвержен повышенному механическому воздействию.
- Засорение трубок. Особенно интенсивно происходит это в зимнее время. поэтому зимой очистку детали от химикатов и песка необходимо проводить как можно чаще.
Можно ли демонтировать охлаждающее устройство
И в заключение нужно сказать о возможности демонтажа дополнительного радиатора. В принципе, она существует, но подобные изменения не дают хороших результатов! Поскольку резко снижается производительность двигателя. Кроме того, система нагнетания воздушных потоков, находящаяся на силовом агрегате, не ориентирована на столь высокие температуры. А потому без работы интеркулера часто страдает.
Установка интеркулера
Допустим, самый популярный вид автотюнинга – это именно установка дополнительного радиатора больших размеров и объемов. Это обеспечивает прохождение значительных объемов воздушных масс, а значит лучшее охлаждение. Еще многие автовладельцы ставят особые заборники воздуха на капоте авто, которыми направляются набегающие холодные потоки непосредственно на корпус охлаждающего устройства. Это в разы увеличивает теплоотдачу.
Что такое автомобильный турбокомпрессор — устройство и как работает
Многие слышали слово «турбо», но толком не представляют — что это такое. Это обозначение скрывает наличие турбокомпрессора двигателя под капотом машины. Расскажем что такое автомобильный турбокомпрессор, как работает (устройство) и для чего нужен.
Как работает
Турбокомпрессор — это устройство для увеличения мощности мотора за счет большего подаваемого воздуха в цилиндры. Принцип работы турбокомпрессора в следующем: в мотор попадает топливовоздушная смесь, которая сгорая уходит в выхлопную трубу. На входе выпускного коллектора стоит крыльчатка, которая жестко соединена с другой крыльчаткой, находящейся на впускном коллекторе.Когда, выхлопные газы выходят из мотора, они раскручивают крыльчатку, которая находится во выпускном коллекторе. Та в свою очередь раскручивает крыльчатку в впускном коллекторе.
В двигатель поступает больше воздуха, а соответственно и топлива. Чем больше сгорает топлива, тем больше мощность. И, чтобы сжечь больше топлива, нужно больше количества воздуха. Турбокомпрессор мотора поставляет больше воздуха, в результате
Что такое интеркулер? Он нужен для охлаждения подаваемого воздуха в авто. Нельзя бесконечно много подавать воздуха, т.к повышается его плотность при нагреве. Для охлаждения используют интеркулер — дополнительный радиатор.
Что такое турбояма
Следует отметить, что крыльчатка может развивать до 200 000 оборотов в минуту. Вследствие этого, у турбокомпрессора имеется большая инерционность, которая получила в народе название «турбояма».Суть турбоямы в следующем. При резком нажатии на педаль газа, крыльчатка очень медленно набирает обороты и оттого приходиться ждать несколько секунд, когда начнет поступать воздух в двигатель. Благо, производители в той или иной степени избавились от данного эффекта, а именно стали устанавливать два перепускных клапана или ставить турбины с изменяемой геометрией.
Первый перепускной клапан предназначен для отработавших газов, а второй, чтобы перепускать излишний воздух из впускного коллектора в трубопровод до турбокомпрессора двигателя.Что получается? При сбросе газа обороты крыльчатки турбо уменьшаются очень медленно. А если будет резко нажата педаль газа, то воздух в двигатель поступит в полном объеме. Эффект турбоямы равен времени открытия перепускного клапана.
Также применяется механизм изменения геометрии турбины. Дополнительное кольцо с управляемыми лопатками позволяет поддерживать поток выхлопных газов не только постоянным, но и управлять им. На низких оборотах, когда поток невелик, поперечное сечение турбины уменьшается, что увеличивает скорость газов, поступающих на колесо, повышая ее мощность. На высоких оборотах лопасти полностью открывают вход газам, увеличивая пропускную способность турбины.
Что такое перепускной клапан турбины
Его цель — пустить часть выпускного газа в обход турбины, таким образом ограничив скорость вращения крыльчатки и соответственно и давление на впускном коллекторе. Они бывают двух видов: внутренние и внешние. На большинстве автомобильных турбокомпрессоров используются внутренние. Внешние перепускные клапана, устанавливаются отдельно от турбины и ставятся на гоночные машины. Они более надежны, но их размер часто не способствует удачному расположению под капотом гражданской машины. Одно из преимуществ внешнего клапана — возможность регулировки механизма.Битурбо или твинтурбо
В первом случае, это означают наличие двух турбокомпрессоров двигателя авто, установленных параллельно, а втором — наличие трех турбокомпрессоров. Часто «битурбо» или «твинтурбо» используют лишь на спортивных автомобилях, а также на гражданских машинах со спортивными параметрами. Применение нескольких турбокомпрессоров выгодно, т.к. они отличаются размерами. Один будет обладать большей инерцией, а другой — меньшей. В итоге первый турбокомпрессор автомобиля будет работать при малых и средних оборотах двигателя, а второй при оборотах близких к максимальным.Турботаймер
Для сохранения ресурса после работы на повышенных оборотах турбина должна «отдохнуть» 1-2 минуты на холостом ходу. Это нужно, чтобы при остановке разгоряченной оборотами турбины, масло на подшипниках не вскипело, поэтому она крутится на холостых оборотах постепенно снижая температуру. Поработав несколько минут, турбина остывает, и двигатель можно заглушить.Устройство, именуемое турботаймером, позволяет при выключении зажигания глушить двигатель через время, которое можно запрограммировать, либо оно определяется автоматически, исходя из температуры мотора. В отсутствие такого прибора водитель должен обеспечить «режим остывания» самостоятельно. Производители штатно не ставят турботаймер из-за норм экологии — чтобы не загрязнять окружающую среду при холостой работе мотора.
Что такое интеркулер и для чего он нужен
Что такое интеркулер? И для чего он нужен вообще на автомобиле
НУ что ребята написал я несколько статей про форсированные двигатели, и пошли вопросы. НА некоторые я уже ответил, например про турботаймер и турбояму. Сегодня же постараюсь раскрыть вопрос об интеркулере. Задал мне такой вопрос водитель маршрутного FORD (дизель) – спрашивает, что это такое и зачем он нужен вообще, а также можно ли его убрать. Что же вопросов много, постараюсь их все раскрыть. Думаю, будет интересно и вам, так что читайте дальше …
ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ
Для начала определение.
Интеркулер – это промежуточный элемент в системе подачи воздуха в цилиндры двигателя, рассчитанный только на одну функцию охлаждения. Может присутствовать как на дизельных двигателях, так и на бензиновых. Основная задача понизить температуру поступающего воздуха – сделав его плотнее, что благотворно сказывается на создании горючей смеси и давлении в цилиндры.
Простыми словами можно сказать так – чем холоднее воздух, тем больше у него плотность, тем больше его поступает в двигатель, а значит – давление в цилиндры будет намного сильнее, также смесь будет более обогащенной. Наверное, многие замечали, что автомобиль работает лучше в ночной период времени — летом, когда воздух охлажден. В турбированных двигателях сжатый воздух нагревается до приличных температур, как говорят специалисты не редко до + 150 + 200 градусов Цельсия. Это происходит по нескольким причинам:
Во-первых, сжатие, от этого он очень быстро разогревается.
Во-вторых, передача температуры от выхлопных газов, а они очень сильно разогреты.
Все это не благотворно сказывается на работе турбонаддува, интенсивность снижается, поэтому для понижения температуры решено было установить в промежутке интеркулер.
Устройство
По сути это очень простое устройство. Внешне оно похоже на большой радиатор с множеством ходов, патрубков и пластин – это своего рода теплообменник, который должен рассеивать тепло. Важно отметить — что охлаждающие патрубки должны быть максимально длинными (для лучшего охлаждения) и прямыми, иначе если они будут загибаться это может привести к потере давления.
Для максимального эффекта охлаждения к этим патрубкам приваривают внешние дополнительные пластинки, для еще больше отвода тепла. Материал обычно – медь или алюминий, потому как теплоотдача у них максимальная. Сам интеркулер устанавливается между компрессором турбины и впускным коллектором. Обычно его прячут под бампер автомобиля, либо рядом с радиатором охлаждения двигателя (но есть также варианты установки в крыло автомобиля). Но не все устройства одинаковы, есть как воздушные, так и водяные системы.
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.
Эффективность применения
Наверное, сейчас многие поняли что такое и для чего нужен интеркулер, однако остается вопрос про его эффективность. Насколько эффективно его применение в машине?
Ребята эффект есть и еще какой. Так например — охлаждение воздуха всего на 10 градусов, дает рост производительности двигателя примерно на 3%. А как правило даже «воздушный тип» интеркулеров охлаждает воздух примерно на 50 градусов, вот вам и 15% к мощности. Но рекордсменами являются водные системы, у них понижение температуры может доходить до 70 градусов, то есть – 21% к мощности двигателя.
Как видите — установка этого устройства очень обоснована. Однако хочется сразу отметить, что их ставят только на турбированные двигатели, ведь у обычных нет таких объемов нагнетания в цилиндры воздуха, да и нет такого сильного нагрева.
Минусы интеркулера
Даже самая идеальная система – неидеальна! Вот и наше устройство имеет ряд недостатков. Перечислю по пунктам:
1) Это понижение давления. Понятно, что поток, проходящий через множество трубок, отдает часть своей энергии на их преодоление.
2) Вес. Как ни крути, а это приспособление не из легких, есть варианты которые доходят до 20 кг веса.
3) Водные системы, требуют дополнительной охлаждающей жидкости. ДА и сама система требует внимания, потому как если жидкость вытечет, то эффективность упадет в разы.
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.
(17 голосов, средний: 4,94 из 5)Зачем нужен интеркулер на дизеле
Задачи, которые приходится решать производителям современных автомобилей, достаточно обширны. Многие из них затрагивают вопросы экологии и мощности ДВС. Зачастую они оказываются связанными, так полное сгорание топлива, дает повышение мощности и улучшение экологических показателей мотора. Если более внимательно посмотреть на то, как используется дизель в конструкции авто, то выяснится, что справиться с затронутыми проблемами ему помогает интеркулер.
Интеркулер, для чего он нужен?
Повышение мощности ДВС решается довольно-таки просто – необходимо обеспечить в цилиндрах двигателя оптимальные условия для сгорания топлива. Однако подобная задача только на первый взгляд кажется простой. Для подачи дополнительного кислорода в мотор используется специальное устройство – турбина, которая сжимает атмосферный воздух, и в таком виде он поступает в ДВС. Чаще всего подобными изделиями оснащается дизель.
Следствием того, что атмосферный воздух сжимается, происходит увеличение его плотности, что обеспечит поступление в мотор большего количество кислорода. Однако по законам физики, при сжатии газа происходит повышение температуры, а подача в дизель горячего воздуха – один из возможных вариантов быстрого его разрушения. Поэтому для снижения температуры сжатого воздуха используется такое устройство, как 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:
- 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.
- 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.
Что такое интеркулер в автомобиле
Надо отметить, что конструктивно интеркулер может быть выполнен горизонтальным и вертикальным. Какой лучше использовать, а также какой радиатор интеркулера устанавливать на автомобиль, зависит от места в подкапотном пространстве. Устройство, работающее по принципу «воздух-воздух», отличается большими габаритами, а к его месту установки предъявляются высокие требования.
Кроме того, необходимо учитывать, что подобные изделия критичны к состоянию охлаждающей поверхности. Если она загрязнена, есть ее локальные повреждения, то эффективность работы всего устройства снижается. Наилучшим вариантом считается, когда такие изделия установлены перед радиатором охлаждения. Надо отметить, что ошибка с выбором места установки может привести к нарушению всей работы интеркулера. Не будет выполняться главный принцип работы – вместо того, чтобы отдавать температуру, воздух может нагреваться из-за ее высокого значения в подкапотном пространстве, вследствие чего дизель станет работать только хуже.
Поэтому гораздо удобней интеркулер, работающий с использованием воды. Кроме того, что ему требуется для установки меньше места, применение воды повышает его эффективность в несколько раз. Однако подобное устройство для своей работы требует задействовать дополнительные элементы.
Простое техническое решение, в основе которого лежит принцип принудительного охлаждения сжатого воздуха, подаваемого в дизель, позволяет повысить мощность мотора за счет обеспечения условий для оптимального сгорания топлива. Дополнительным преимуществом будет улучшение экологических показателей работы двигателя.
что такое интеркулер — DRIVE2
Грубо говоря, интеркулер — это промежуточный радиатор охлаждения воздуха, устанавливаемый на двигателях внутреннего сгорания, оснащенных турбинами. Интеркулеры устанавливаются и на бензиновых, и на дизельных двигателях.
Назначение интеркулера — уменьшить температуру воздуха, подаваемого в двигатель. Как известно, плотность воздуха тем больше, чем ниже его температура. В то же время, при нагнетании воздуха турбиной он разогревается, а значит, становится менее плотным, и количество поступающего к двигателю в единицу времени воздуха становится меньше. Значит, нужно охладить сжатый турбиной воздух, сделать его более плотным, что позволит двигателю с турбонаддувом развить большую мощность.
Отсюда становится понятно, почему интеркулеры не устанавливаются на нетурбированных двигателях: транспортные средства с двигателями, лишенными турбины, используют прохладный, не подвергавшийся сжатию, воздух из окружающей среды, прошедший только через воздушный фильтр.
Интеркулеры, как правило, устанавливаются в передней части автомобиля, сразу за бампером или решеткой радиатора, так, чтобы быть первыми на пути набегающего на автомобиль прохладного воздуха. Интеркулер охлаждает точно тем же способом, что и обычный радиатор охлаждения двигателя, только не воду, а воздух: по изогнутой трубке, снабженной многочисленными ребрами для повышения теплоотдачи, прокачивается воздух, сжатый турбиной; снаружи интеркулер обдувается более прохладным атмосферным воздухом.
Таким образом, воздух, прошедший через интеркулер, становится более холодным (в идеале его температура должна равняться температуре забортного воздуха, но для этого нужен промежуточный радиатор очень большого размера, так что обычно довольствуются примерно 70% снижением температуры прошедшего через турбину воздуха) и более плотным, что увеличивает мощность двигателя и повышает детонационный порог.Фронтальный интеркулер
При адиабатическом (без теплообмена с окружающей средой) сжатии воздуха в системе наддува его температура повышается.
(Твход нагнетателя)/(Твых нагнетателя) = (Рвход/Рвых)(n-1)/n.В реальной ситуации при Т на входе нагнетателя 20 °C:Рвых/Рвхода = 1,5, следовательно, разность температур составляет 45 °C и после сжатия Твых = 65 °C;
Рвых/Рвхода = 2, следовательно, разность температур составляет около 84 °C и после сжатия Твых = 104 °C.
Согласно расчётам, при начальной температуре 50 °C повышение температуры воздуха на 10 °C при постоянном давлении приводит к уменьшению его плотности на 3 %.
Поэтому, если не охлаждать воздух после нагнетателя, эффект наддува может быть значительно ослаблен.
Пример: при отношении Рвых/Рвхода = 1,5 плотность воздуха после сжатия (значит, и мощность) падает на 14 %; при отношении Рвых/Рвхода = 2 плотность воздуха падает на 25 %.
Поэтому в двигателе внутреннего сгорания воздух, который подается в цилиндры, разумно дополнительно охлаждать, повышая его плотность, что в свою очередь повышает эффективность наддува, а также снижает детонационный порог. Для дизельных двигателей промежуточное охлаждение наддувочного воздуха целесообразно лишь при двух и более ступенчатом наддуве (применении двух и более компрессоров).
Одним из видов тюнинга ДВС является установка интеркулера большего объема.
Радиатор интеркулера обычно крепится перпендикулярно продольной оси автомобиля (фронтальный интеркулер) перед радиатором либо под крылом, пример — Mitsubishi Lancer Evolution. Mitsubishi Lancer Evo VII фронтальный интеркулер
Другой способ крепления — горизонтально над двигателем (например, Subaru Impreza WRX). В таком случае в капоте автомобиля обычно имеется воздухозаборник для подвода потока воздуха к интеркулеру.
Subaru Impreza WRX горизонтальное расположение интеркулера
Page 2
Грубо говоря, интеркулер — это промежуточный радиатор охлаждения воздуха, устанавливаемый на двигателях внутреннего сгорания, оснащенных турбинами. Интеркулеры устанавливаются и на бензиновых, и на дизельных двигателях.
Назначение интеркулера — уменьшить температуру воздуха, подаваемого в двигатель. Как известно, плотность воздуха тем больше, чем ниже его температура. В то же время, при нагнетании воздуха турбиной он разогревается, а значит, становится менее плотным, и количество поступающего к двигателю в единицу времени воздуха становится меньше. Значит, нужно охладить сжатый турбиной воздух, сделать его более плотным, что позволит двигателю с турбонаддувом развить большую мощность.
Отсюда становится понятно, почему интеркулеры не устанавливаются на нетурбированных двигателях: транспортные средства с двигателями, лишенными турбины, используют прохладный, не подвергавшийся сжатию, воздух из окружающей среды, прошедший только через воздушный фильтр.
Интеркулеры, как правило, устанавливаются в передней части автомобиля, сразу за бампером или решеткой радиатора, так, чтобы быть первыми на пути набегающего на автомобиль прохладного воздуха. Интеркулер охлаждает точно тем же способом, что и обычный радиатор охлаждения двигателя, только не воду, а воздух: по изогнутой трубке, снабженной многочисленными ребрами для повышения теплоотдачи, прокачивается воздух, сжатый турбиной; снаружи интеркулер обдувается более прохладным атмосферным воздухом.
Таким образом, воздух, прошедший через интеркулер, становится более холодным (в идеале его температура должна равняться температуре забортного воздуха, но для этого нужен промежуточный радиатор очень большого размера, так что обычно довольствуются примерно 70% снижением температуры прошедшего через турбину воздуха) и более плотным, что увеличивает мощность двигателя и повышает детонационный порог. Фронтальный интеркулер
При адиабатическом (без теплообмена с окружающей средой) сжатии воздуха в системе наддува его температура повышается.
(Твход нагнетателя)/(Твых нагнетателя) = (Рвход/Рвых)(n-1)/n.В реальной ситуации при Т на входе нагнетателя 20 °C:Рвых/Рвхода = 1,5, следовательно, разность температур составляет 45 °C и после сжатия Твых = 65 °C;
Рвых/Рвхода = 2, следовательно, разность температур составляет около 84 °C и после сжатия Твых = 104 °C.
Согласно расчётам, при начальной температуре 50 °C повышение температуры воздуха на 10 °C при постоянном давлении приводит к уменьшению его плотности на 3 %.
Поэтому, если не охлаждать воздух после нагнетателя, эффект наддува может быть значительно ослаблен.
Пример: при отношении Рвых/Рвхода = 1,5 плотность воздуха после сжатия (значит, и мощность) падает на 14 %; при отношении Рвых/Рвхода = 2 плотность воздуха падает на 25 %.
Поэтому в двигателе внутреннего сгорания воздух, который подается в цилиндры, разумно дополнительно охлаждать, повышая его плотность, что в свою очередь повышает эффективность наддува, а также снижает детонационный порог. Для дизельных двигателей промежуточное охлаждение наддувочного воздуха целесообразно лишь при двух и более ступенчатом наддуве (применении двух и более компрессоров).
Одним из видов тюнинга ДВС является установка интеркулера большего объема.
Радиатор интеркулера обычно крепится перпендикулярно продольной оси автомобиля (фронтальный интеркулер) перед радиатором либо под крылом, пример — Mitsubishi Lancer Evolution.Mitsubishi Lancer Evo VII фронтальный интеркулер
Другой способ крепления — горизонтально над двигателем (например, Subaru Impreza WRX). В таком случае в капоте автомобиля обычно имеется воздухозаборник для подвода потока воздуха к интеркулеру.
Subaru Impreza WRX горизонтальное расположение интеркулера
Для чего нужен интеркулер, что это такое в автомобиле
Сегодня многие автомобилисты предпочитают автомобили с турбированным двигателем и это не удивительно, поскольку такой мотор отличается невероятной мощностью, что весьма привлекательно для поклонников больших скоростей. Каждый знает, что при работе даже «маломощного» мотора вырабатывается огромное количество тепловой энергии. И для корректной работы силового агрегата в авто с мощным мотором, устанавливается специальное устройство – интеркулер. Что это такое в автомобиле, для чего нужен и как функционирует мы сегодня расскажем.
Назначение интеркулера
Итак, интеркулером называется дополнительное охлаждающее устройство, обеспечивающие охлаждение воздушных масс, которые поступают из наддува, на турбированном движке. Устройство и принцип работы интеркулера напоминает обычный радиатор. И все-таки следует более подробно остановиться на том, зачем нужен.
Система охлаждения автомобиляМожно выделить 2 главные функции охлаждающих устройств:
- понижение температурных значений нагнетаемого воздуха;
- уменьшение давления наддува.
Понижение температур
Интеркулер, рассчитанный на охлаждение воздушного потока до температуры внешней среды, можно было бы назвать стопроцентно эффективным. Но достигнуть таких больших значений практически нереально. Поэтому наилучшим вариантом признано устройство, функционирующее на 70%. Именно такое устройство чаще всего используется для дополнительного охлаждения при работе силового агрегата.
Понижение давления
К снижению давления ведет противодействие воздушных масс, создаваемое интеркулером. Со своей стороны, это предполагает некоторые конструкционные ограничения, поскольку превышение понижения давления даже на 1-2 атмосферы недопустимо. Иначе говоря, устройство служит для извлечения тепловой энергии из воздуха, нагревающегося в процессе сжатия в компрессоре.
Главным показателем, на котором основывались разработчики интеркулера, является наибольший отвод тепловой энергии, наименьшие потери давления при наддуве и усиление инертности воздушного потока.
Схема интеркулераПродуктивность 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.
Виды интеркулеров
Мы разобрались, что такое дополнительный радиатор, а теперь остановимся на том, какие виды интеркулеров ставят на машины. Отметим, что именно от конструкционных особенностей устройства имеют прямую зависимость его рабочие параметры и продуктивность в работе.
Воздушные радиаторы
Воздушные радиаторы пользуются большой популярностью у автомобилистов, их ставят на дизель при тюнинге машины для увеличения его производительности.
Схема дополнительного радиатораЭто радиатор, который состоит из трубок и пластинок. Из названия понятно, что процесс охлаждения осуществляется посредством воздуха, а, следовательно, его продуктивность зависит от габаритов интеркулера. В целях наибольшей рабочей эффективности (охлаждения), конструкторами использовалась модель, основанная на изменении длины трубок. Из-за этой конструктивной особенности возрастает площадь элемента, но, со своей стороны, значительное число изгибов является препятствием для воздушных масс, что сильно понижает давление.
Действие воздушного радиатора предполагает прохождение воздуха через трубки и пластины радиатора. В тонких трубках часто расположены маленькие перегородки. Ими создается турбулентность и повышается теплообмен. Такой радиатор делают, главным образом, из алюминия, но иногда применяется медь. Радиатор «воздух/воздух» может быть установлен в разных местах, но обычно это:
- пространство за бампером — монтаж в центре с изначальным врезом в бампер;
- над силовым агрегатом — на капоте создается отдельный заборник воздуха;
- пространство у одного из крыльев автомобиля.
Под каждый из типов силового агрегата делается собственный интеркулер, поскольку необходимо учесть много факторов, например, направление воздушных потоков, габариты охлаждающего устройства, внутренний диаметр трубок и прочее.
Принцип работы радиатораВодный интеркулер
Как действует воздушное охлаждающее устройство, мы рассказали, далее остановимся на интеркулере «воздух-вода». Данный тип устройства применяют гораздо реже, но из-за наличия некоторых особенностей в конструкции водный интеркулер обычно используют в условиях с ограниченным пространством, т. е. в таких случаях, когда для обычного устройства нет места под капотом автомобиля. Ключевыми составными частями водного устройства являются:
- электронный блок, управляющий процессом;
- радиатор;
- элемент, обеспечивающий теплообмен;
- помпа;
- трубки.
Конструкция водного интеркулера предусматривает наличие теплообменника, располагающегося вблизи от компрессора. Жидкости охлаждения, насыщаясь теплом, выводят его посредством радиатора, который располагается спереди, в окружающую среду. Заметим, что отвод тепловой энергии жидкостью осуществляется гораздо продуктивнее, в сравнении с воздухом. Но для обеспечения продуктивного поглощения температурного роста внутри теплообменника всегда должен присутствовать ее оптимальный объем.
Перед началом работы помпы, подающей охлажденную жидкость, теплообменник понижает температуру воздушной массы, которая подается в коллектор. Однако при нагреве воды ей необходимо время для остывания. Впрочем, кроме явных достоинств водного радиатора, он имеет существенные недостатки, например, усложненная конструкция теплообменника. Поскольку для корректной работы элемента необходимо подсоединение «лишних» патрубков, помпы, радиатора и центрального БУ. Это называется двухконтурной моделью охлаждения, и она создает некоторые трудности в процессе работы и ремонта. Эти причины способствуют невысокой популярности интеркулеров такого вида. Хотя при невозможности по тем или иным причинам установки воздушного устройства, водный интеркулер буквально спасает, и его положительные характеристики становятся очевидными, к примеру, в силовом агрегате TSI.
Особенности установкиОсобенности установки и эксплуатации
Если вы решили установить интеркулер, следует грамотно избрать место его расположения, в противном случае, элемент не только не будет корректно охлаждать воздух, но и, напротив, будет способствовать их нагреву.
Специалистами рекомендуется ставить устройство перед основным радиатором – это позволит сделать процесс охлаждения намного более продуктивным. Бока лучше делать в виде металлического короба. Трубки, которые соединяют турбину с интеркулером, надо поменять на детали с большим сечением, так сводятся к минимуму потери давления. Для понижения тепловой нагрузки от двигателя, необходимо обеспечить дополнительное покрытие трубки лентой из алюминия.
Что касается ухода и эксплуатации, то из-за простоты конструкции интеркулер не нуждается в специальном уходе. В числе наиболее распространенных поломок выделим обрыв патрубков, реже самого теплообменника. К этому приводит высокое давление внутри системы. При возникновении данной неисправности мощность мотора резко понижается, а расход горючего возрастает. Дополнительное охлаждающее устройство необходимо регулярно промывать, так же как основной радиатор.
Мусор, попадающий в устройство и забивающий соты, приводит к значительному ухудшению работы интеркулера, но для чистки никогда не нужно применять технику повышенного давления, поскольку водяная струя может повредить стенки конструкции.
Идеальный интеркулер
Сбалансированность дополнительного радиатора обеспечивается следующими показателями:
- Оптимальность внутреннего проходного диаметра. Именно диаметр ядра в теплообменнике отражается на том, какое объем давления утрачивается в процессе прохождения воздушных потоков. Рассчитать с точностью оптимальный диаметр нельзя, но можно предположить, каким он должен быть. Допустим, установка турбулизатора не позволит воздушным массам прижиматься к стенкам устройства и передавать ему тепло. Плотность турбулизатора влияет на улучшение теплообмена и снижение потерь потока.
- Большое значение имеют габариты ядра. Чем короче каналы, по которым идут воздушные потоки, тем меньше будет проходной диаметр.
- Площадка, окружающая воздушные массы, способствует снижению температур воздуха из наддува. Следовательно, чем меньше вес окружающих воздушных масс, тем ниже будут охлаждающие потенциалы устройства.
- Обтекаемость формы ядра влияет на беспрепятственное перемещение воздуха по устройству, причем чем он тяжелее, тем меньшее его количество будет проходить сквозь радиатор, что отражается на эффективности охлаждения.
- Параметры интеркулера улучшаются с помощью каналов, проводящих охлаждающие воздушные массы. По мнению специалистов, использование оптимального канала увеличивает КПД в теплообменнике на 15-20%.
- Объем и скорость передвижения воздушного потока зависят от размеров и вида трубки.
- Влияние на стабильную работу устройства оказывают секционные изгибы (переходы) и присутствие патрубков. К слову, каждый изгиб устройства – это увеличение вероятности потерь. А герметичность соединения патрубков нарушена, то потери давления при наддуве увеличиваются.
Плюсы и минусы использования дополнительного радиатора
Наверняка, сейчас вы разобрались что такое интеркулер и в чем его главное предназначение. Но остаются вопросы о целесообразности его установки. Поэтому нужно упомянуть о плюсах и минусах использования дополнительного охлаждающего устройства.
Эффективность использования
Сколь эффективна установка интеркулера в автомобиле? Без колебаний можно сказать, что эффективность работы охлаждающего устройства очевидна!
К примеру, охлаждение воздушных масс лишь на 10ºС увеличивает производительность силового агрегата приблизительно на 3-4%. При этом даже воздушный интеркулер охлаждает воздушные потоки ориентировочно на 50ºС, а, следовательно, прибавка мощности составляет 15%. Но рекордсменом признается водная система, обеспечивающая понижение температурного режима до 70ºС, а это – 21% к мощностям мотора.
Как видно, установка дополнительного охлаждающего устройства вполне обоснована. Но следует подчеркнуть, что их устанавливают исключительно на турбированные моторы, ведь обыкновенные моторы не имеют подобных объемов нагнетания воздушных масс в цилиндры и отсутствует излишнее нагревание.
Минусы дополнительного радиатора
Даже самый идеальный радиатор – не идеален! Вот и интеркулер имеет некоторые недостатки. Расскажем о них:
- Снижение давления. Ясно, что воздушные массы, проходящие через большое количество труб, затрачивают часть собственной энергии на преодоление препятствий.
- Масса. Что не говори, а это интеркулер имеет приличный вес — есть экземпляры, весящие до 20кг.
- Водное устройство, требует дополнительного охлаждения. Кроме того, само устройство требует значительного внимания, поскольку при вытекании жидкости эффективность его работы падает в несколько раз.
Поломки охлаждающего устройства
Машина «дымит» либо уровень масла не отличается стабильностью. В данном случае необходимо внимательно осмотреть места протечек.
Масляные отложения на патрубках и их стыках. Однако, если масло проступает налётом или его очень мало, то бывает нормой – тут немаловажно учесть мощность мотора и пробег транспортного средства. Но когда масло течёт в момент отсоединения устройства, то есть подозрение на поломку турбокомпрессора. В этом случае требуется замена сажевого фильтра.
При протечке на стыке патрубка заменяется уплотнительная прокладка на нем. Если такое действие не дает результатов, то нужно обратиться в автосервисе, где опытные мастера помогут разобраться в проблеме. Главное, не следует затягивать с решением этой проблемы, поскольку силовой агрегат функционирует с потерями мощностей, что приводит к поломке турбокомпрессора.
Можно ли демонтировать охлаждающее устройство
И в заключение нужно сказать о возможности демонтажа дополнительного радиатора. В принципе, она существует, но подобные изменения не дают хороших результатов! Поскольку резко снижается производительность двигателя. Кроме того, система нагнетания воздушных потоков, находящаяся на силовом агрегате, не ориентирована на столь высокие температуры. А потому без работы интеркулера часто страдает.
Установка интеркулераДопустим, самый популярный вид автотюнинга – это именно установка дополнительного радиатора больших размеров и объемов. Это обеспечивает прохождение значительных объемов воздушных масс, а значит лучшее охлаждение. Еще многие автовладельцы ставят особые заборники воздуха на капоте авто, которыми направляются набегающие холодные потоки непосредственно на корпус охлаждающего устройства. Это в разы увеличивает теплоотдачу.
Как это работает: турбонаддув — Автомобили Гродно
Сегодня в рубрике «Как это работает» мы расскажем об устройстве, способном увеличивать мощность двигателя, при этом снизив удельный расход топлива. Речь пойдет о турбонаддуве!
Вы узнаете что такое турбина, поймете для чего нужен интеркулер, что такое Twin-turbo и Вi-turbo, а так же другие тонкости работы этой системы.
Турбонаддув – это вид наддува, основанный на использовании отработавших газов. Главной задачей этого устройства является подача под давлением дополнительной порции воздуха в цилиндры, позволяя сжигать в них больше топливно-воздушной смеси, что приводит к увеличению мощности двигателя. Для сравнения, в обычном (нетурбированном) двигателе воздух в цилиндр поступает при движении поршня вниз, то есть пассивно «засасывается». В случае с турбонаддувом, воздух подается под давлением и оказывает дополнительное усилие на поршень.
Так как в цилиндр поступает большая порция воздуха, то его необходимо разбавить большим количеством топлива, что приводит к увеличению его фактического расхода. Однако массовая доля топлива, приходящаяся на единицу мощности в час у двигателя, оснащенного турбонаддувом, ниже, чем у схожего по конструкции силового агрегата, лишенного наддува. Получается, что мощность двигателя возрастает на 20-50%, а удельный расход топлива снижается на 5-20%, что говорит о значительном повышении КПД двигателя.
Турбонаддув состоит из:
- Корпус представляет собой сплошную чугунную отливку
- Регулировочный клапан
- Улитка турбины выполнена из чугуна и подогнана плотно по размерам колеса турбины
- Улитка компрессора представляет собой алюминиевую отливку с механически обработанным местом под колесо компрессора (требует точного изготовления)
- Колесо турбины
- Колесо компрессора
- Подшипники скольжения – наиболее нагруженный элемент устройства
Принцип работы:
Принцип работы устройства достаточно прост, однако его изготовление трудоёмко. Как говорилось выше, работа турбонаддува основана на использовании отработавших газов. Часть этих газов, выходя из цилиндров, направляется в улитку турбины. Перед турбиной установлен регулировочный клапан, который ограничивает газовый поток. Этот поток приводит в движение колесо турбины. Колесо турбины передает крутящий момент на колесо компрессора, так как они жестко сидят на вале ротора. Компрессорное колесо, которое засасывает воздух через центральное отверстие, сжимает и нагнетает его во впускной коллектор через кольцевой канал. Интеркулер предназначен для того, чтобы охлаждать воздух перед его поступлением в цилиндр. Холодный воздух легче сжимается и обладает большей плотностью, что делает его применение более выгодным.
Компрессорное колесо способно засасывать воздух только при высоких оборотах. На холостом ходу поток отработавших газов не достаточно велик, поэтому колесо вращается с малой частотой и только «перемалывает» воздух, а не засасывает его. При нажатии на педаль газа, поток газов увеличивается, и тогда можно услышать характерный звук работы компрессора. При этом турбонаддув отзывается на нажатие педали акселератора с запаздыванием. Все потому, что турбина инерционна: при резком увеличении оборотов двигателя она некоторое время раскручивается и лишь потом нагнетает дополнительное давление во впуск¬ной коллектор. Чем больше размер турбонаддува, тем «задержка» продолжительней. Такая «пауза» получила название «турбояма» (или «турболаг»).
Twin-turbo. Для устранения «турбоямы», некоторые производители используют сразу два турбонаддува, отличные по размеру. «Маленький» работает на низких оборотах, второй вступает в действие на более высоких. В принципе, турбояма не исчезла, она стала практически незаметной для обывателя. Такая схема получила название twin-turbo. |
Вi-turbo. Для решения той же проблемы, вместо одного большого турбонаддува, используют два маленьких. Главное отличие от twin-turbo в том, что оба нагнетателя работают одновременно. Такая конструкция называется bi-turbo. |
Для полной ликвидации «турбоямы» и повышения момента на низких оборотах у некоторых двигателей в дополнение к турбокомпрессору устанавливается механический, который, имея практически мгновенный «отклик», закрывает инерционные провалы турбины. Кроме этого, весьма перспективной в настоящее время выглядит конструкция турбины с изменяемой геометрией, имеющей управляемые поворотные лопатки, что позволяет менять параметры наддува в самом широком диапазоне.
Далее Вашему вниманию предлагаем наглядно ознакомиться с работой турбины и компрессора на примере ролика про двигатель Фольксвагена TSI, устанавливаемого на Golf GT:
youtube.com/embed/z_8VAvT99xk» title=»YouTube video player» frameborder=»0″/>
Для более детально знакомства с турбиной есть отличное видео от производиеля турбин GARRETT. Видео настоятельно рекомендуем. Из него Вы узнаете много тонкостей работы турбин (например, почему нельзя резко увеличивать обороты холодного двигателя и др.):
Искренне надеемся, что теперь, встретив двигатель «турбодизель с интеркулером» Вы уверенно будете представлять и знать, о чем идет речь.
Как промежуточные охладители увеличивают мощность и зачем они вам нужны
Несомненно, они выглядят крутыми на передней части любого JDM или Moog’s Wasabi 9000, но промежуточные охладители могут быть жизненно важным компонентом для прироста мощности и исправности двигателя. Так как же они работают?
Охлаждение автомобиля кажется простым процессом с механической точки зрения; навесить на него огромный радиатор, добавить трубы и залить водой.Пока датчик температуры остается достаточно низким, все в порядке. Но за кулисами происходит большое количество термодинамических уловок, которые удерживают автомобиль в пределах порога безопасной рабочей температуры. Однако теплообменник можно использовать и по-другому. При правильном проектировании и размещении правильный теплообменник может значительно повысить производительность двигателя. Интеркулеры делают именно это, и их можно использовать в нескольких различных комбинациях, чтобы увеличить количество лошадиных сил.
Прежде чем мы углубимся во все тонкости промежуточных охладителей, взгляните на мою статью о системах охлаждения, чтобы получить некоторые общие сведения.
Типичный передний интеркулерИнтеркулер — это то, что называется перекрестноточным теплообменником, так как охлаждающая жидкость, отводящая тепло (воздух), движется под углом девяносто градусов к теплой жидкости (воздуху, воде или маслу).Взаимодействие этих жидкостей осуществляется за счет использования трубок и ребер внутри промежуточного охладителя. Полые трубки проходят по длине теплообменника и используются в качестве каналов для теплой жидкости, которая проходит от входа через промежуточный охладитель, а затем к выходу, когда он достаточно охладится.
Однако реальное охлаждение происходит за счет использования ребер, которые покрывают площадь поверхности промежуточного охладителя. Выровненные в гофрированную форму, они позволяют максимально увеличить площадь поверхности теплообменника, чтобы тепло могло рассеиваться в окружающую среду с максимальной эффективностью.
Проще говоря, промежуточные охладители забирают теплый воздух, поступающий в двигатель, и охлаждают его за счет теплообмена. Правила термодинамики гласят, что чем больше разница между температурой воздуха, поступающего через коллектор, и температурой сгорания внутри цилиндра, тем больше энергии преобразуется при сгорании. Таким образом, более холодный впуск означает большую разницу температур и, следовательно, большую мощность.
Этот промежуточный охладитель типа «воздух-воздух» имеет большой входной и выходной диаметры, чтобы уменьшить ограничение потока воздуха под высоким давлением.Наиболее эффективное использование промежуточного охладителя происходит при его установке на автомобили с турбонаддувом или наддувом, где воздух на впуске будет слишком теплым из-за раскрутки турбонагнетателя или нагнетателя, если оставить его в противном случае.Используя еще больше термодинамических принципов, если давление жидкости увеличивается, температура этой жидкости также увеличивается. Следовательно, давление наддува турбонагнетателя резко увеличивает давление и температуру воздуха на входе, что, если его не охладить, приведет к снижению КПД двигателя.
Для борьбы с этим между турбонагнетателем и впускным отверстием двигателя размещается промежуточный охладитель, чтобы воздух успевал достаточно охладиться, чтобы он поступал в цилиндры и взаимодействовал с поступающим топливом.Без промежуточного охладителя, выполняющего эту работу, теплый воздух от чего-то вроде нагнетателя создал бы питательную среду для преждевременного зажигания. Это означает, что топливо сгорает слишком рано в цикле двигателя, что снижает эффективность и мощность двигателя, а также может привести к повреждению.
Существует два основных типа интеркулеров:
Промежуточные охладители воздух-воздух
Эти, казалось бы, простые промежуточные охладители используют более холодный воздушный поток для охлаждения теплого потока воздуха с турбонаддувом, прежде чем он попадет в цилиндры для смешивания с топливом.Через каналы, проходящие горизонтально через промежуточный охладитель, воздух проходит от выпускного отверстия турбокомпрессора к впускному отверстию промежуточного охладителя, где он охлаждается внешним воздушным потоком. Этот поток охлаждающего воздуха взаимодействует с ребрами теплообменника, отводя тепло от потока всасываемого воздуха в окружающую среду.
Эти промежуточные охладители значительно увеличивают плотность воздуха, поступающего в цилиндры, создавая большую мощность, поскольку двигатель имеет больше молекул воздуха для работы и сгорания. Во многом так же, как небольшое количество мощности вырабатывается, когда на улице холодно, интеркулер, по сути, имитирует более холодную температуру входящего воздуха, сохраняя при этом высокое давление, создаваемое принудительной индукцией.
Промежуточные охладители типа «воздух-воздух» не требуют насосов и, следовательно, не потребляют энергию двигателя или других компонентов автомобиля. Однако недостатки заключаются в отсутствии контроля над производительностью интеркулера. Промежуточный охладитель типа «воздух-воздух» работает эффективно только в том случае, если поток воздуха к ребрам и трубкам холодный и постоянный, в противном случае его термодинамические способности резко снижаются. Это означает, что размещение самого интеркулера жизненно важно и может вызвать много головной боли с точки зрения прокладки необходимой сантехники.Чтобы обеспечить некоторый коэффициент безопасности, промежуточные охладители типа «воздух-воздух» часто имеют относительно большие размеры, чтобы максимизировать площадь поверхности для охлаждения.
Промежуточные охладители воздух-вода
Эти системы немного сложнее, но следуют тем же основным идеям.С теплообменником, расположенным перед впускным коллектором, теплый впускной воздух вместо этого охлаждается водой, протекающей по трубкам промежуточного охладителя. Теплопроводность воды намного выше, чем у воздуха, что означает более эффективную передачу тепла. Теплая вода, нагретая от «индукционного» промежуточного охладителя, может затем перекачиваться в собственный небольшой теплообменник, где она охлаждается холодным воздухом, как основной радиатор автомобиля.
Промежуточный охладитель типа «вода-воздух» может быть размещен в любом месте моторного отсека, при этом большинство производителей размещают его как можно ближе к впускному коллектору, чтобы воздух не успел снова нагреться до того, как попадет в цилиндр.Единственная дилемма размещения связана с теплообменником водяного охлаждения, для эффективной работы которого требуется поток холодного воздуха. К сожалению, это также означает, что для этого типа промежуточного охладителя требуется водяной насос, резервуар для жидкости и соответствующий трубопровод для прохождения воды по системе.
Позиционирование
Воздухозаборник на капоте Subaru предназначен для подачи воздуха непосредственно в установленный сверху промежуточный охладитель воздух-воздух.Большинство промежуточных охладителей необходимо размещать в местах с быстрым, равномерным и прохладным потоком воздуха.Нет смысла устанавливать теплообменник в глубине моторного отсека, где температура окружающей среды слишком высока для реального теплообмена. Вот почему передние интеркулеры являются наиболее популярным способом размещения.
Интеркулер, расположенный перед радиатором или внутри боковой решетки передней части, должен всегда получать холодный и невозмущенный воздух, чтобы максимизировать разницу температур между горячими и холодными жидкостями. Если пространство ограничено, производители часто создают большие воздухозаборники в капоте (Subaru Impreza WRX STI, Mini Cooper S), чтобы интеркулер можно было разместить в любом месте моторного отсека и при этом обеспечить достаточную подачу воздуха.
Муг из MCM не может устоять перед игрой на своем последнем интеркулереНесмотря на то, что внедрение интеркулеров в систему двигателя и трансмиссии может доставить немало хлопот, они являются ключом к эффективному принудительному впуску благодаря своим возможностям воздушного охлаждения. Промежуточный охладитель, спроектированный подходящего размера, может разблокировать драгоценную мощность двигателя, и, поскольку почти каждый производитель автомобилей сокращает размеры и устанавливает турбонаддув, ожидайте увидеть множество теплообменников под капотами ваших будущих автомобилей. Они могут показаться вульгарным модным аксессуаром в мире модифицированных автомобилей, но в данном случае функциональность выходит за рамки формы.
Что такое интеркулер (и что он делает)?
3 общие неисправности промежуточного охладителя
01 Негерметичные шланги наддува
В промежуточном охладителе мало что может пойти не так, поэтому большинство неисправностей обычно связаны либо с проблемами установки, либо с физическим повреждением, приводящим к утечкам наддува.
Одной из наиболее часто затрагиваемых областей являются резиновые шланги наддува и хомуты, удерживающие их на месте. Со временем резина испортится, а хомуты могут потерять свою зажимную силу, что может привести к тому, что шланги наддува фактически позволят выходить нагнетаемому воздуху.
Это приведет к тому, что автомобиль станет вялым, неэффективным, и вы даже можете услышать «свистящий» звук (хотя и не всегда), поскольку вы действительно можете услышать утечку воздуха во время движения.
Исправление довольно простое; новые шланги и хомуты.
02 Ударное повреждение
Поскольку интеркулер расположен прямо в передней части автомобиля, это означает, что он подвержен повреждениям, особенно камням и дорожному мусору, попадающим в интеркулер.
Это может привести к повреждению тонких ребер охлаждения, снижая эффективность охлаждения промежуточного охладителя, а в крайних случаях также повредить трубки, по которым проходит нагнетаемый воздух.
Наиболее распространенным эффектом является неэффективная работа промежуточного охладителя, что приводит к повышению температуры воздуха на входе, но в худших случаях промежуточный охладитель может проколоться, и вы можете получить утечку наддува.
Для исправления требуется новый интеркулер.
03 Загрязнение маслом
Поскольку воздух, поступающий в промежуточный охладитель, поступает непосредственно из турбонагнетателя, это означает, что если у вас когда-либо возникали какие-либо проблемы с турбонагнетателем, то интеркулер, скорее всего, тоже будет затронут.
Например, если из турбокомпрессора течет масло из-за изношенных уплотнений, то «вытекшее» масло должно куда-то деваться, и этим местом, скорее всего, будет промежуточный охладитель.
Это означает, что масло скапливается в нижней части промежуточного охладителя, снижая производительность самого промежуточного охладителя. Он также вводит пары масла в нагнетаемый воздух, что также оказывает негативное влияние на работу двигателя.
Для проверки снимите шланги наддува и осмотрите их на предмет загрязнения маслом. Если таковые имеются, снимите интеркулер и промойте его обезжиривателем для двигателя, чтобы удалить все масло из интеркулера.
Что делает интеркулер?
Все, что вам нужно знать о промежуточных охладителях
Промежуточные охладители, используемые в двигателях с турбонаддувом или нагнетателем, обеспечивают столь необходимое охлаждение, которое не может обеспечить один радиатор.Прежде чем мы объясним, как они работают, мы объясним, зачем они вам могут понадобиться.
Для простоты мы остановимся на двигателях с турбонаддувом. Двигатели с турбонаддувом выделяют много тепла при сжатии воздуха, что помогает нагнетать в двигатель как можно больше воздуха.
Больше воздуха — больше мощность (среди прочих преимуществ, таких как топливная экономичность и сокращение отходов). Это может показаться достаточно простым, но сжатый воздух сильно нагревается, что означает потерю плотности и, следовательно, кислорода.
Кислород жизненно важен, поскольку он способствует сгоранию топливно-воздушной смеси. Чтобы использовать сжатый воздух, его необходимо охладить для увеличения плотности и насыщения кислородом — здесь на помощь приходит промежуточный охладитель. лишняя «крутизна». Свяжитесь с нами, чтобы получить квалифицированную консультацию и фантастическое обслуживание.
От горячего к холодному
Двигатель с наддувом нередко используется в высокопроизводительных транспортных средствах.Он имеет ряд преимуществ, оставаясь при этом легким, что является большим преимуществом, особенно для гонок.
Однако температура всего этого сжатого воздуха может превышать 205 °C в экстремальных условиях. Как мы упоминали ранее, горячий сжатый воздух не подходит для горения. Вот где на помощь приходит промежуточный охладитель.
Интеркулер способствует этому процессу, охлаждая воздух до того, как он попадет в двигатель и камеру сгорания. В зависимости от того, какой это интеркулер, процесс охлаждения может немного отличаться.
Типы интеркулеров
Интеркулер представляет собой теплообменник и, подобно радиатору, обрабатывает воздух через ребра и охлаждает его. Существует два основных типа промежуточных охладителей:
- Промежуточный охладитель воздух-воздух
Это наиболее распространенное применение в повседневных автомобилях, так как это очень простая система, где обрабатывается: Переход на горячий сжатый воздух
Обычно это зависит от потока окружающего воздуха из передней части автомобиля, который проходит через промежуточный охладитель и охлаждает сжатый воздух, подобно радиатор.
Основные преимущества :
- :
- без жидких утечек
- Light-Eye
- Simple System
- экономически эффективные
- Маловероятно, чтобы испытать жару замочить, если есть хороший воздушный поток
- жидкость в воздушный интеркулер
- Холодный воздух поступает во впускной патрубок турбонагнетателя
- Турбокомпрессор сжимает и нагревает воздух
- Нагретый воздух направляется в промежуточный охладитель, который охлаждает его перед подачей в двигатель
- В то же время охлаждающая жидкость также циркулирует через промежуточный охладитель
- Горячая охлаждающая жидкость циркулирует к радиатору, который направляет холодную охлаждающую жидкость обратно в промежуточный охладитель для дальнейшего охлаждения. шланги.Таким образом, это может быть немного дорого, но все же это очень эффективная система, особенно в таких приложениях, как автомобили для дрэг-рейсинга.
Одна из потенциальных проблем включает риск перегрева, когда вблизи двигателя накапливается остаточное тепло, а охлаждающая способность недостаточна для снижения температуры.
Как правило, это можно решить, дав автомобилю поработать некоторое время, прежде чем выключать двигатель, чтобы система охлаждения продолжала работать.
Основные преимущества :
- Высокая эффективность
- Эффективность может быть увеличена за счет использования льда или других химикатов в течение короткого промежутка времени
Общие неисправности промежуточного охладителя
Как обсуждалось выше, есть несколько вещей, на которые следует обратить внимание при работе с промежуточными охладителями. К счастью, большинство из них легко исправить, но при необходимости подобрать замену несложно. К распространенным неисправностям промежуточного охладителя относятся (но не ограничиваются):
- Негерметичные шланги (если присутствует жидкость)
- Неисправность из-за повреждения от удара
- Проблемы при установке, ведущие к неисправности
- Перегрев или перегрев (из-за неправильного размещения промежуточного охладителя зависит от потока окружающего воздуха)
- Загрязнение масла из-за утечек в систему
- Засорение
Признаки и симптомы
- Заметное падение мощности двигателя
- Повышенный расход топлива
- Неестественный дым из выхлопной системы
- Неестественный дым из выхлопной системы
- что может указывать на другие проблемы, такие как отказ радиатора)
Если вы хотите отремонтировать интеркулер , вам могут помочь мастерские Natrad по всей Австралии. Если ремонт нецелесообразен, у Natrad также есть ряд деталей для промежуточного охладителя или альтернативы, изготовленные на заказ.
Как правильно выбрать интеркулер для вашего автомобиля
Какой интеркулер вам больше подходит?
Двигатели с турбонаддувом и наддувом всасывают воздух и сжимают его, выделяя тепло. Интеркулер играет неотъемлемую роль в охлаждении сжатого воздуха, поэтому двигатель работает с максимальной эффективностью.
Существуют различные типы промежуточных охладителей, и без точной информации может быть трудно решить, какой из них лучше всего подойдет для вашего двигателя.Вот почему мы раскрыли все, что вам нужно знать об этой системе охлаждения двигателя. Читайте дальше, чтобы сузить варианты.
Natrad предлагает большой выбор номеров деталей промежуточного охладителя для различных автомобилей. Если вам нужно что-то более особенное, Natrad может изготовить что-то конкретное для ваших нужд.
Что искать в интеркулере
Для простоты мы начнем с основных моментов, на которые следует обращать внимание при выборе интеркулера.
Тип промежуточного охладителя
- Промежуточный охладитель воздух-воздух
Это наиболее распространенный вариант в серийных автомобилях, так как это очень простая система.
Его общая функция обычно выглядит примерно так:
- Воздух поступает в воздухозаборник турбонагнетателя
- Он сжимает воздух, что делает его очень горячим
- Воздух циркулирует в интеркулер, который затем охлаждает воздух
- затем воздух поступает в двигатель
Довольно просто, правда? Промежуточные охладители типа «воздух-воздух» обычно устанавливаются спереди и в основном зависят от потока окружающего воздуха из передней части автомобиля.
Основные преимущества:
- Не нужно беспокоиться о утечке жидкости
- Легкий вес
- Простая система
- Экономичность
- Маловероятно тепловое впитывание при хорошем потоке воздуха
- 9 Жидкость
- Холодный воздух поступает на впуск турбонагнетателя
- Турбокомпрессор сжимает и нагревает воздух
- Он направляется в промежуточный охладитель, который охлаждает его перед подачей в двигатель
- В то же время, охлаждающая жидкость также циркулирует через промежуточный охладитель
- Горячая охлаждающая жидкость циркулирует к радиатору, который направляет холодную охлаждающую жидкость обратно в промежуточный охладитель, чтобы способствовать дальнейшему охлаждению например шланги.
Из-за этого она может быть немного дороже, но по-прежнему является очень эффективной системой, особенно для коротких рывков в таких приложениях, как дрэг-рейсинг.
Основные преимущества промежуточного охладителя жидкость-воздух:
- Высокая эффективность
- Эффективность может быть преувеличена при кратковременном использовании льда или других химических веществ Более короткая маршрутизация
Место установки
Расположение промежуточного охладителя определяет, насколько хорошо он может работать в вашем конкретном автомобиле, а также какой промежуточный охладитель воздух-воздух или жидкость-воздух подходит для вас.
- Передний промежуточный охладитель
Передний промежуточный охладитель часто представляет собой промежуточный охладитель воздух-воздух, устанавливаемый в переднем бампере, обычно под радиатором. Он основан на потоке окружающего воздуха из передней части автомобиля, который проходит через сердечник и охлаждает проходящий через него сжатый воздух.
Что вам нужно иметь в виду, так это то, что, учитывая его удаленность от турбонаддува и двигателя, может быть потенциал для турбо-задержки. Тем не менее, он также подвергается прямому воздействию окружающего воздуха, поэтому он может достигать довольно низких температур на входе, которые трудно найти в других монтажных положениях.
- Верхний промежуточный охладитель
Верхний промежуточный охладитель довольно распространен для заводских теплообменников — обычно он находится в верхней части двигателя. Воздушный поток подается через воздухозаборник на капоте или какой-либо воздуховод от передней решетки.
Если интеркулер установлен сверху, это означает, что он не будет подвергаться дорожному мусору, засорению и повреждению в результате. Тем не менее, у него больше шансов нагреться, поскольку у него нет прямого неограниченного потока окружающего воздуха.
- Боковая установка
В настоящее время интеркулер, устанавливаемый сбоку, является довольно редкой находкой. Его можно найти ближе к передней части автомобиля, на одной стороне воздухозаборников бампера.
Это означает, что он втягивает воздух со стороны бампера, но обычно не подходит для высокопроизводительных автомобилей, которым нужны более мощные возможности охлаждения.
Материал бака
Существует несколько вариантов бака, например:
- Пластик (не идеален для производительности)
- Штампованный (используется в старых автомобилях с турбонаддувом)
- Сварной алюминий
- Литой алюминий
Конфигурация сердечника
Конфигурация сердечника обычно бывает двух стандартных вариантов:
- Трубка и ребро
- Стержень и пластина
Оба варианта имеют свои плюсы и минусы. Сердечники из стержней и пластин тяжелее, но прочнее. В то время как сердцевины труб и ребер легкие, но более подвержены повреждениям.
Имейте в виду, что больше не обязательно лучше, существуют комбинации, которые могут лучше удовлетворить ваши потребности, соблюдая ограничения по пространству в моторном отсеке.
Natrad производит высококачественные промежуточные охладители в соответствии с вашими потребностями, поэтому, если вы ищете промежуточный охладитель с отличной производительностью и особыми требованиями, свяжитесь с вашим местным магазином сегодня.
Интеркулеры: они того стоят?
Спасибо за очень познавательную статью о турбонаддуве («Как купить свой первый турбокомпрессор», май 2012 г.). Большинство ваших технических статей имеют большую ценность, и я пытаюсь переварить информацию в надежде, что когда-нибудь смогу ее каким-то образом применить.Мой вопрос в том, какова важность интеркулера и каков его размер? Я читал рекламу обновлений промежуточного охладителя, в которой говорилось, что можно получить больше мощности, просто установив более крупный блок. Откуда мне знать, какой размер применять к различным турбинам?
Поскольку турбонагнетатель питается от выхлопных газов двигателя, лучше всего устанавливать турбину (горячая сторона) как можно ближе к выпускному коллектору двигателя. Это позволяет максимальному количеству тепла выхлопных газов поступать в корпус турбины, а расширение горячих выхлопных газов помогает обеспечить дополнительный импульс вращения турбины.
Проблема заключается в том, что часть тепла этой турбины неизбежно передается компрессору (индукционная или холодная сторона). Подогрев наддувочного воздуха на впуске не имеет большого значения при низком давлении наддува (скажем, от 5 до 7 фунтов на квадратный дюйм). Считайте, что 7–9 фунтов на квадратный дюйм являются переходным диапазоном. Но когда наддув достигает 10 фунтов на квадратный дюйм, нагрев наддувочного воздуха становится серьезной проблемой; в этот момент наддувочный воздух требует охлаждения для поддержания оптимальной эффективности системы. Снижение температуры воздуха повышает плотность воздуха в камере сгорания, что дает возможность значительно увеличить выходную мощность двигателя, поскольку в тот же объем пространства можно втиснуть больше воздуха и топлива.Кроме того, более холодный заряд в камере сгорания снижает риск детонации — в противном случае весь горячий воздух потребовал бы отсоединения провода зажигания, что еще больше снизило бы мощность.
Промежуточные охладители могут использовать окружающий воздух или охлаждающую жидкость для снижения температуры наддувочного воздуха. При эквивалентных уровнях эффективности площадь поверхности воздухо-воздушного охладителя должна быть намного больше, чем у жидкостного теплообменника. Но поскольку жидкий хладагент, такой как ледяная вода, имеет коэффициент теплопередачи в алюминий, который до 14 раз выше, чем воздух в алюминий, ограничения в реальной упаковке не позволяют большинству установок воздух-воздух приблизиться к уровню эффективности жидкостного охладителя в реальной эксплуатации. .С другой стороны, лед тает, поэтому жидкостные охладители действительно эффективны только в дрэг-рейсинге, наземной скорости или использовании на море. Для шоссейных гонок или уличных гонок конструкции воздух-воздух остаются более практичными, при условии, что есть достаточно места для установки достаточно большого устройства. Хотя это и не лучший выбор для достижения максимальной производительности, в некоторых случаях уличным автомобилям с ограниченным пространством, возможно, придется довольствоваться жидкостным охладителем, в котором охлаждающая среда циркулирует с помощью электрического насоса через дополнительный радиатор. Это компромиссное решение часто можно увидеть на стоковых моделях последних моделей с ограниченным пространством, таких как ZL1 Camaro, ZR1 Corvette или Cadillac CTS-V.
Промежуточный охладитель должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить значительное падение температуры при минимальном падении давления. Как правило, инженеры по турбосистемам стараются добиться эффективности промежуточного охладителя 70% или выше и падения давления наддува не более 1,0 фунта на кв. Падение давления в фунтах на квадратный дюйм и эффективность всего 60 процентов. Есть те, кто утверждает, что в пределах разумного падение давления не является серьезной проблемой: вы можете просто компенсировать это, отрегулировав вестгейт, чтобы увеличить наддув.Неправильный! Если вестгейт отрегулирован для увеличения наддува более чем на 1 фунт на квадратный дюйм, чтобы компенсировать потери давления, он вызывает небольшое увеличение давления турбины на стороне выпуска, что передает больше тепла в компрессор, еще больше повышая температуру воздуха, поступающего в промежуточный охладитель. и, в свою очередь, снижает эффективность упаковки. Ты можешь гоняться за этим хвостом, как щенок, но никогда его не поймаешь.
Как эффективность промежуточного охладителя влияет на мощность? В качестве примера возьмем промежуточный охладитель, эффективность которого составляет 70 процентов.Инженеры по турбокомпрессору предпочитают использовать абсолютные значения температуры, а не градусы F или градусы C. Абсолютный ноль градусов равен примерно 460 градусам F. Если температура нагнетания компрессора турбокомпрессора составляет 300 градусов F, а температура окружающей среды охлаждающей среды (атмосферного воздуха или жидкости) 70 градусов по Фаренгейту, абсолютная температура составляет 830 градусов:
Промежуточный охладитель с эффективностью 70 процентов понизит температуру нагнетания компрессора на 210 градусов:
Это снижает общий прирост температуры системы всего до 90 градусов, при конечной абсолютной температуре :
460 + 70 + (300 210) = 620
Тогда изменение плотности (в процентах):
Изменение плотности = [Исходная абсолютная темп. / Конечная абсолютная температура] — 1
= [830 / 620] — 1 = 0,339 34%
Теперь, когда плотность заряда на входе в камеру сгорания увеличилась примерно на 34 процента, теоретически это должно привести к соразмерному увеличению мощности. Но не так быстро. Эти цифры не учитывают потери давления наддува, вызванные сопротивлением, когда заряд проходит через воздуховод и промежуточный охладитель. Если система потеряла 1 psi наддува из-за сопротивления воздуховода/промежуточного охладителя на каждые 10 psi наддува, создаваемого на стороне выпуска компрессора, потери мощности из-за аэродинамического сопротивления в системе можно рассчитать путем деления абсолютного давления в промежуточном охладителе на абсолютное давление без интеркулера и вычитание из 100 процентов (1):
Потеря л.с. = 1 [Станд.давление + давление с промежуточным охладителем] / [Станд. давление + давление без промежуточного охладителя]
= 1 — [14,7 + (10— 1)]/ [14,7 + 10] = 0,040 4%
30-процентный прирост мощности:
Это означает, например, что если ваша турбоустановка без промежуточного охладителя может развивать мощность 800 л. л.с. с нашим гипотетическим 70-процентным промежуточным охладителем.
800 + (800 x 0,30) = 1040
Следующим шагом будет фактический размер промежуточного охладителя, чтобы он мог достичь требуемого уровня эффективности с вашим турбонагнетателем, двигателем и автомобилем. В некоторых случаях графики эффективности промежуточного охладителя для различных моделей интеркулеров в различных условиях могут помочь в выборе и определении размера, но, к сожалению, обычно они недоступны для среднего потребителя. Можно смоделировать дизайн математически, но задействованная математика довольно сложна, и буквально потребовалось бы еще около двух журнальных страниц, чтобы полностью конкретизировать.Если вы хотите ознакомиться с используемой математикой и ее выводом, см. Справочник по производительности наддува Джеффа Хартмана (Motorbooks 2011, ISBN 0760339384, $22,26 на Amazon.com) или Corky Bell Supercharged! (Bentley Publishers 2001, ISBN 0837601681, 25,51 долларов на Amazon. com).
Математика не панацея: даже после всех расчетов конечный продукт может лишь приблизительно соответствовать реальной производительности промежуточного охладителя конкретного производителя. Это связано с тем, что многие исходные математические предположения сильно различаются в зависимости от фактических конструктивных характеристик реальных моделей промежуточных охладителей разных производителей.Например, один важный математический фактор — плотность внутренних ребер промежуточного охладителя — может сильно различаться в зависимости от конструкции промежуточного охладителя. Плотность внутренних ребер влияет на то, какая площадь внутреннего проходного сечения промежуточного охладителя в реальном мире необходима для достижения ваших целей по снижению температуры. Обычное эмпирическое правило заключается в том, что на каждые 100 л.с. выходной мощности двигателя приходится от 6 до 7 квадратных дюймов внутреннего проходного сечения интеркулера, но это может увеличиться на 40 процентов с действительно плотными внутренними ребрами. Следовательно, фактически необходимая площадь внутреннего проходного сечения влияет на общий размер промежуточного охладителя, включая требования к фронтальной площади промежуточного охладителя.Еще одна информация, необходимая для точной оценки того, какая фронтальная площадь вам нужна, — площадь поверхности теплопередачи на объем сердцевины промежуточного охладителя — также обычно может быть получена только от конкретного производителя промежуточного охладителя.
Из-за этих сложностей в претворении теории в жизнь предпочтительный метод определения размеров сводится к личной консультации с выбранной вами компанией по производству промежуточных охладителей для обсуждения конкретных требований. Джонни Ванг, представитель подразделения интеркулеров Turbonetics Spearco, говорит, что в идеале следующая информация необходима для наиболее точного определения подходящего интеркулера для данного применения.Чем больше у вас этих данных (при условии, что они точны), тем ближе будет идеальное соответствие интеркулера.
* Расход на выходе из компрессора в кубических футах в минуту
* Температура нагнетания компрессора (Turbonetics может предоставить это значение, если она также является поставщиком турбокомпрессора)
* Для промежуточного охладителя воздух/воздух температура окружающего воздуха на известен, допустим, от 65 до 70 градусов по Фаренгейту для типичного уличного автомобиля.) листового металла, эффективность воздушного потока будет 100 процентов)
* Для промежуточного охладителя воздух/охлаждающая жидкость, расход вспомогательного насоса в галлонах/час (гал/ч)
* Для промежуточного охладителя воздух/охлаждающая жидкость, температура охлаждающей среды и/или эффективность любого вспомогательного радиатора
Из вышесказанного видно, что добавление промежуточного охладителя может значительно увеличить мощность мощных двигателей с наддувом. Ограничивающим фактором серийного уличного автомобиля почти всегда будут ограничения по компоновке, которые ограничивают общий размер интеркулера (и, следовательно, его потенциал эффективности). Когда все сказано и сделано, я думаю, вы обнаружите, что почти для любого уличного автомобиля, работающего в реальном мире, буквально не существует такой вещи, как слишком большой интеркулер.
Motorbooks—Quayside Publishing Group; Миннеаполис, Миннесота; 800/458-0454; Motorbooks.com
Руководство для начинающих по модификации автомобиля: использует ли интеркулер лошадиные силы?
Если вы хотите переделать свой автомобиль, чтобы повысить его производительность, то вы, вероятно, уже рассматривали возможность установки интеркулера.Вы, наверное, уже задавались вопросом, увеличивает ли интеркулер мощность, необходимую для запуска вашего автомобиля.
В этой статье мы рассмотрим эту конкретную проблему, чтобы выяснить, сможем ли мы получить окончательный ответ. Какие виды интеркулеров доступны на рынке? Какие из них подходят для вашего автомобиля? Продолжайте читать, чтобы узнать!
Что такое интеркулер?
Интеркулер — охлаждающая модификация автомобиля, предназначенная для снижения температуры воздуха, поступающего в двигатель автомобиля.Его часто используют в автомобилях с наддувом, потому что их двигатели слишком быстро перегреваются.
Помогая сжатому воздуху охлаждаться до того, как он попадет в двигатель, промежуточный охладитель снижает риск детонации двигателя. Это также повышает плотность холодного воздуха, что приводит к более богатому соотношению воздух-топливо в главных цилиндрах двигателя. Это приводит к лучшей мощности и производительности.
Так что технически да, интеркулер помогает увеличить мощность вашего автомобиля, но, естественно, есть и исключения.Если двигатель вашего автомобиля без наддува, интеркулер абсолютно не нужен. В атмосферных двигателях воздух уже охлаждается, поскольку он подается в двигатель через каналы радиатора. Температура и без того низкая, и любое дополнительное охлаждение интеркулером не имеет существенного значения.
Сколько лошадиных сил обеспечивает интеркулер?
Итак, теперь, когда мы знаем, что промежуточные охладители определенно повышают мощность вашего автомобиля, вопрос заключается в том, насколько? Есть несколько факторов, которые следует учитывать при поиске этого конкретного ответа.
Большинство производителей промежуточных охладителей стремятся к эффективности не менее 70%, когда речь идет об охлаждении сжатого воздуха от турбонагнетателя. Однако все это очень сильно зависит от конструкции и труб интеркулера, а также от его размера и от того, как вы решите установить его вокруг двигателя вашего автомобиля.
Учитывая все эти параметры, послепродажный интеркулер обычно дает прирост мощности примерно на 5-10% больше, чем обычный интеркулер OEM.
Какие существуют типы интеркулеров?
Промежуточные охладители OEM по сравнению сИнтеркулеры вторичного рынка
Большинство автомобилей с наддувом уже поставляются со встроенными штатными промежуточными охладителями. Производители автомобилей обычно устанавливают небольшие спартанские интеркулеры, которых будет достаточно, но они ни в коем случае не премиум-класса.
Они называются интеркуллерами OEM, и хотя они могут хорошо работать в обычных сценариях вождения, они определенно не будут эффективны во время гонок, вождения по грязи или в любой другой ситуации вождения, требующей резкого увеличения оборотов двигателя.
Если вы покупаете автомобиль специально для производительности и для того, чтобы по-настоящему участвовать в гонках или гонках, а не просто ездить на нем, то вам определенно стоит приобрести более крупный и мощный интеркулер.
Если вы планируете получить обвесы или другие модификации, они добавят дополнительный слой изоляции к кузову вашего автомобиля, заставляя двигатель нагреваться быстрее. В этом случае вам обязательно стоит подумать об установке вторичного интеркулера, чтобы ваш двигатель работал хорошо.
Промежуточные охладители воздух-воздух
Большинство промежуточных охладителей относятся к типу воздух-воздух. Они более доступны по цене, более интуитивно понятны в установке и намного проще в обслуживании, чем интеркулеры других типов. Они должны подвергаться воздействию внешнего воздушного потока, чтобы охладиться, потому что они зависят именно от этого воздушного потока.
Они имеют впускной патрубок, который всасывает горячий воздух из турбонагнетателя, и выпускной патрубок, который соединяется с впускным коллектором двигателя. Интеркулеры типа «воздух-воздух» бывают двух видов: интеркулеры с верхним креплением и интеркулеры с передним креплением.
Промежуточные охладители с верхним креплением
Эти промежуточные охладители устанавливаются в верхней части двигателя. Большинство автомобилей, в которых используется интеркулер этого типа, имеют воздухозаборник, который подает в интеркулер свежий воздух во время движения автомобиля.Трубопроводы на этих автомобилях намного короче, поэтому вода поступает в интеркулер намного быстрее, что снижает турбо-лаг.
Фронтальные промежуточные охладители
Эти промежуточные охладители устанавливаются на передней части радиатора автомобиля. Они намного больше подвержены воздействию воздушного потока и больше, потому что имеют большую площадь поверхности для работы. Это идеально для езды по городу, но не очень хорошо работает для спортивных автомобилей, потому что сжатому воздуху требуется больше времени для охлаждения.
Хотя ответ на вопрос, увеличивает ли промежуточный охладитель мощность, определенно положительный, необходимо учитывать множество факторов.Все зависит от автомобиля, для чего вы его используете и от типа интеркулера, который вы решили установить.
Еще одним важным фактором является магазин и качество возможностей техника. Убедитесь, что вы выбрали магазин, где люди знают, что они делают. Помните о факторах, изложенных в этой статье, и не бойтесь задавать вопросы своему техническому специалисту — автомобильные модификации определенно недешевы, поэтому убедитесь, что вы получаете отдачу от затраченных средств.
Обратитесь к хорошо оснащенным специалистам, чтобы получить качественную установку и дополнительную информацию о вашем конкретном автомобиле. Заводите двигатели и включайте интеркулер на полную мощность!
Мэтт О’Рурк — эксперт из AusBody Works . Его друзья называют его «Безумным ученым» из-за его любви к тому, чтобы разобрать что-нибудь с помощью мотора и собрать его обратно. Он всегда ищет следующую «деталь», которая выведет характеристики его машины на новый уровень. Вы можете найти его на Facebook или подписаться на него в Twitter @MattOrourke18 .
Примечание редактора: мнения, высказанные в этой статье, принадлежат автору.
Атрибуция фотографии: «orion» под лицензией Creative Commons ShareAlike 2.0 Generic (CC BY-SA 2.0).
Интеркулер и безопасность автомобиля
Основы интеркулера
Что такое интеркулер
и как он работает?Промежуточный охладитель представляет собой теплообменник, который охлаждает воздух/всасываемый воздух на автомобилях с турбонаддувом до того, как воздух попадет во впускной коллектор. Когда всасываемый заряд сжимается турбонагнетателем, он нагревается. Когда этот сжатый нагретый воздух проходит через промежуточный охладитель, тепло передается через трубки и ребра промежуточного охладителя в проходящий окружающий воздух.
Когда всасываемый воздух выходит из промежуточного охладителя, он становится более холодным и плотным. Это приводит к увеличению мощности и улучшению объемного КПД двигателя. Более холодный впускной заряд снижает риск вредной детонации/детонации в двигателе.
Поскольку цены на топливо продолжают расти, потребители ищут более экономичные автомобили.В то же время они не хотят жертвовать характеристиками автомобиля. Многие производители транспортных средств обращаются к принудительной индукции, чтобы удовлетворить эти меняющиеся потребности. В наши дни почти все марки автомобилей предлагают по крайней мере одну модель автомобиля с турбонаддувом, и почти все современные дизельные двигатели также оснащены турбонаддувом.
Использование двигателя с турбонаддувом позволяет производителям найти хороший компромисс: двигатели можно сделать меньше, потребляя меньше топлива, но они по-прежнему будут способны обеспечивать мощность и производительность старых и более мощных безнаддувных двигателей. Еще одним преимуществом использования двигателя с турбонаддувом является то, что водитель не почувствует потери мощности при использовании автомобиля на высоте. Например, в Йоханнесбурге машина не будет казаться менее мощной, чем на уровне моря в Дурбане.
На серийных автомобилях чаще всего используется промежуточный охладитель воздух-воздух. Обычно он устанавливается в передней части автомобиля прямо внутри переднего бампера или иногда на верхней части двигателя под воздухозаборником на капоте. Такое расположение необходимо, потому что этот промежуточный охладитель использует окружающий воздух, проходящий через его сердцевину для охлаждения температуры на впуске.
Интеркулер воздух-воздух
Промежуточный охладитель воздух-воздух имеет эффективную конструкцию. Большинство интеркулеров OEM и неоригинальных интеркулеров имеют алюминиевый сердечник из труб и ребер с пластиковыми концевыми баками, которые обжаты на сердечнике. В автомобилях с высокими характеристиками иногда используется сердечник из стержней и пластин с алюминиевыми концевыми баками для повышения производительности и устойчивости к более высокому давлению наддува.
Промежуточный охладитель жидкость-воздух
Реже используется промежуточный охладитель жидкость-воздух , иногда называемый охладителем наддувочного воздуха.Их гораздо сложнее изготовить и установить, но благодаря их эффективности и конструкции их можно установить в любом месте моторного отсека, а не засовывать в передний бампер.
Тепло всасываемого воздуха передается не окружающему воздуху, а охлаждающей жидкости автомобиля. Воздух и охлаждающая жидкость не соприкасаются, так как они проходят через разные каналы охладителя наддувочного воздуха. Охлаждающая жидкость прокачивается по каналам вокруг трубок, по которым проходит всасываемый воздух.
Помимо сложности изготовления охладителя наддува, для него требуются дополнительные магистрали охлаждающей жидкости – в некоторых случаях вспомогательный насос охлаждающей жидкости и дополнительный радиатор.
Выход из строя интеркулера
Существует несколько распространенных неисправностей , которые могут потребовать замены интеркулера вашего автомобиля:
- Неэффективное охлаждение:
- либо внутренняя часть охладителя со временем загрязняется (обычно это происходит из-за паров масла из негерметичного уплотнения турбокомпрессора или чрезмерного дыхания картера двигателя), либо
- снаружи забивается травой и дорожной грязью без возможности очистки, или
- Небольшие утечки из-за каменной крошки
- После повреждения в результате аварии
Если охладитель забит (либо мусором снаружи, либо избытком масла внутри), он будет работать менее эффективно. В долгосрочной перспективе это приведет к повышенному расходу топлива, снижению производительности и возможному повреждению двигателя.
Если промежуточный охладитель имеет утечку , его следует заменить как можно скорее. Вождение автомобиля с утечкой наддува приведет к износу или выходу из строя турбонаддува, поскольку турбонаддув должен работать все более интенсивно, чтобы достичь желаемого давления наддува. Это может привести к превышению максимально безопасных оборотов турбонагнетателя.
Если турбокомпрессор автомобиля серьезно вышел из строя, следует также заменить интеркулер.Колесо компрессора турбо может вращаться со скоростью до 150 000 об/мин. Обычно это колесо разбивается, когда турбонаддув выходит из строя, и осколки стали или алюминия разлетаются по наддувному трубопроводу автомобиля. Эти осколки обычно собираются где-то внутри интеркулера.
В некоторых случаях специализированная мастерская может попытаться очистить интеркулер, но стоимость этой очистки обычно не намного дешевле, чем замена интеркулера качественной запчастью.
Также нет гарантии, что все металлические осколки будут удалены при очистке.Если после очистки остался осколок, позже он может сместиться и продолжить свой путь через наддувные трубы машины. Если осколок попадет в турбо, это может привести к еще одному отказу турбо.
Это может привести к серьезному повреждению двигателя, если осколок металла застрянет на поверхности поршня или между клапаном и седлом клапана. Следует также отметить, что из-за внутренней конструкции трубок на некоторых интеркулерах (например, с ребрами турбулизатора) очистка просто невозможна.
Интеркулер и модификации автомобиля
Возможности промежуточного охладителя следует учитывать при изменении характеристик вашего автомобиля. Увеличение мощности двигателя больше не является темной наукой, известной лишь немногим. Современные технологии упрощают изменение программного обеспечения ЭБУ автомобиля, чтобы увеличить давление турбонаддува и отрегулировать подачу топлива и синхронизацию в соответствии с ними.
Большинство автомобилей с заводским турбонаддувом будут оснащены алюминиевым и пластиковым промежуточным охладителем, и они могут выдерживать только определенное давление наддува.Если кто-то модифицирует автомобиль для создания более высокого давления наддува, чем может выдержать промежуточный охладитель, это приведет к тому, что пластиковые концевые баки будут снесены с промежуточного охладителя.
Не подлежит ремонту и может привести к косвенным повреждениям. Было бы более разумным выбором ограничить модификации до разумного уровня или рассмотреть возможность модернизации интеркулера в соответствии с потребностями: установить один из аналогичной модели с более высокими характеристиками или использовать изготовленный на заказ интеркулер, полностью сделанный из алюминия.
В заключение, автомобили с турбонаддувом и интеркулером становятся все более распространенными на наших дорогах.Есть шанс, что вы когда-нибудь станете владельцем одного такого автомобиля. Это может быть что угодно, от небольшого однолитрового субкомпактного автомобиля до огнедышащего высокопроизводительного седана. Некоторое знание интеркулера может иметь большое значение.
Надеемся, вышеизложенное помогло вам лучше понять назначение и важность такой, казалось бы, простой вещи, как промежуточный охладитель. Ваш автомобиль, вероятно, будет одним из самых дорогих активов. Это знание может сэкономить вам деньги в долгосрочной перспективе, не только за счет простой ежедневной экономии топлива, достигаемой счастливым, здоровым автомобилем, но и за счет предотвращения дорогостоящего и непредвиденного ремонта двигателя.
Слова благодарности Грандмарку за оказанную помощь
Смотрите также:
Безопасность дорожного движения и ваша система охлаждения
Ремонт автомобилей и безопасность дорожного движения
Grandmark и безопасность дорожного движения
Руководство по техническому обслуживанию и технике безопасности для обеспечения пригодности транспортных средств к эксплуатации
Техническое обслуживание автомобилей, автозапчасти и охлаждающие жидкости
.
Промежуточный охладитель жидкость-воздух гораздо сложнее, но в наши дни он становится все более популярным в мощных автомобилях из-за высокой эффективности.
Их общая функция выглядит примерно так:
Промежуточный охладитель жидкость-воздух намного сложнее, но в наши дни он становится все более популярным в автомобилях из-за более высокой эффективности. Процесс работает следующим образом: