Интеркулер что это такое в автомобиле
Любой современный автомобиль с мощной турбиной или компрессором имеет дополнительный охлаждающий компонент в системе подачи воздуха. Благодаря ему силовой агрегат без опасных последствий получает дополнительную мощность порядка 15-20 лошадиных сил, что привлекает поклонников больших скоростей. Сегодня мы подробнее остановимся на специальном устройстве «интеркулер» – что это такое в автомобиле, как используется и для чего нужен? Давайте разбираться!
Что это такое
Это уникальная техническая деталь, охлаждающая нагнетаемый в цилиндрах воздух на промежуточном этапе. Говоря проще, интеркулер – большой радиатор охлаждения, но охлаждающий не антифриз, а воздушные массы, нагнетаемые турбокомпрессором.
Устанавливается в передней части автомобиля, сразу за бампером. Воздушный поток проходит сначала через интеркулер, усиливая охлаждение.
Для чего он нужен
Уже из обычной школьной программы известно, что холодные атмосферные потоки более плотные. А значит, за единицу времени в цилиндры подается больший объем воздуха. Эффективность турбонаддува возрастает, увеличивая мощность двигателя.
А теперь представьте себе, что, сжимаясь, воздушные массы прогреваются до 150-200 градусов Цельсия. Эту температуру необходимо понизить. Сильное снижение до температуры внешней среды практически невозможно. Дополнительный радиатор дает возможность получить 90 -140 градусов С на входе в камеры сгорания, это считается эффективным охлаждением.Можете проверить по элементарным формулам, но это занудно.
Важен сам принцип – чем холоднее воздушный поток, тем больший объем кислорода попадает в мотор.
Несмотря на высокое качество двигателей в том же Фольксвагене или БМВ, появление внутри масла, существенно снизит количество «кобылок» мощности. Значит, внутри и снаружи интеркулер должен быть абсолютно чистым.
Какие бывают
Существует два типа устройств:
- Воздух-воздух. Классический, охлаждается воздушным потоком при движении автомобиля. Он устанавливается исключительно в передней части машины и первым встречает поток. В некоторых автомобилях, например, в Субару, на капоте устанавливается воздухозаборник, строго над теплообменником.
- Воздух-вода. Воздушные трубки омываются тосолом, антифризом или водой.
Вторая система имеет несколько преимуществ и недостатков. Среди плюсов: часть холодного воздуха попадает на большой радиатор системы охлаждения. Поместить детали можно под капотом в любое подходящее свободное место.
Минусами являются ухудшение теплообмена при утечке охлаждающей жидкости и возможность попадания тосола в двигатель с воздушным потоком.
Неисправности
Механические поломки
Основная проблема – механическая целостность ребер охлаждения. Так как он находится впереди основного радиатора, то он первый встречает весь дорожный мусор. В него может попасть камень, повредив тонкие пластины. Это уменьшает площадь теплообмена, соответственно эффективность интеркулера снижается. Давление воздуха от турбины уменьшится, если нарушится герметичность.
Грязь от дороги, облепившая соты, также снижает теплообмен. Воздух не будет охлаждаться до нужной температуры, двигатель потеряет мощность. Выше сказанное касается интеркулеров типа «воздух-воздух». Жидкостным вариантам механические повреждения не страшны.
Коррозия метала. Такое тоже возможно, но реже. Ржавеющие трубки начинают пропускать горячий воздух или охлаждающую жидкость. Во втором случае характерны мокрые пятна под машиной.
Подвержены повреждениям подводящие и отводящие патрубки. Они могут рассохнуться, если резиновые, сгнить, если из металла. Кроме
Масло в интеркулере
Если его там много, это «звоночек», что нужно диагностировать турбину. Она сжимает воздух и он направляется в радиатор для охлаждения. Если в нем находим масляные следы, значит турбоустановка «погнала» масло. Это признак скорого ремонта.
Если прозевать этот момент, то кроме дорогостоящего ремонта турбины, придется заниматься чисткой дросселя и всех элементов, которые расположены после ее, так как они «зарастут» масленым нагаром. Кроме этого, масло в интеркулере ухудшает теплообмен между сжатым воздухом и поверхностью радиатора. Как следствие – хуже охлаждение, меньше мощность.
Ответы на частые вопросы
- Всегда ли нужен интеркулер? Что будет, если его убрать?
Убирать его нельзя. Попадание горячего воздуха сократит мощность двигателя.
- Как работает интеркулер на атмосферном двигателе?
Имея подобный механизм, некоторые энтузиасты задумываются об увеличении мощности MPI двигателя. В турбированных вариантах это срабатывает, но там и так большое нагнетание воздуха: они хорошо охлаждаются, практически не теряя скорости.
- А как быть с «атмосферниками»?
Во-первых, в них всасывание происходит за счет разряжения в цилиндрах. При установке интеркулера воздушные массы будут пробиваться через трубки радиатора и дополнительный тракт, что снижает скорость потока. Двигатель может ощущать «кислородное голодание». Воздушный фильтр уменьшается со всеми последствиями. Уменьшить сопротивление и получить больше воздуха помогает установка «нулевиков».
Во-вторых, уменьшение температуры будет незначительной, и всасывание воздуха будет в целом одинаковым, с небольшой разницей. В итоге затраты на установку интеркулера не оправдаются. Выйти из положения поможет установка воздухозабора с улицы, а не из-под капота. Для этого придется удлинить патрубок воздушного фильтра и разметить его под передним бампером. Или в месте заглушки противотуманок установить шланг воздушного фильтра для всасывания.
Многие механики считают, что единственным способом снизить температуру воздуха и получить холодный впуск – делать забор снаружи автомобиля.
- Как проверить интеркулер?
Точная диагностика проводится только после демонтажа прибора. Первым делом нужно снять его с автомобиля.
В моделях «воздух-воздух» обнаружить нарушение герметичности можно старым «дедовским» способом. Разрезать камеру велосипеда, натянуть на патрубки и зажать хомутами с двух сторон. Опустить радиатор в ванну с водой (можно просто обмазать мыльным раствором). Если накачать камеру для создания избыточного давления в трубках теплообменника, то о наличии дыры будут свидетельствовать пузыри на пене или в воде.
Вывод
В турбированных двигателях эта деталь не просто полезна, а незаменима. Необходимо следить за ее состоянием, очищать поверхность от налипания грязи насекомых и мошек, контролировать, чтобы не появились трещины и сколы. Установить в атмосферный мотор ее можно совсем, но целесообразной подобной затеи стремится к нулю.
Совсем несложно организовать «холодный» впуск и в дальнейшем пользоваться эффективностью интеркулера без его установки. Удачной и быстрой вам дороги!
Как работает интеркулер? Турбосмарт
Что такое интеркулер?
Интеркулер - это устройство охлаждения всасываемого воздуха, обычно используемое в двигателях с турбонаддувом и наддувом.
Что это делает? Интеркулер охлаждает воздух, сжатый турбонагнетателем, снижая температуру и увеличивая плотность воздуха, подаваемого в двигатель.
Как это работает? Поскольку воздух сжимается турбонагнетателем, он очень быстро нагревается.Когда его температура поднимается, его содержание кислорода (плотность) падает, поэтому, охлаждая воздух, промежуточный охладитель обеспечивает более плотный, более богатый кислородом воздух для двигателя, тем самым улучшая сгорание, позволяя сжигать больше топлива. Это также повышает надежность, поскольку обеспечивает более постоянную температуру всасываемого воздуха в двигатель, что позволяет воздушно-топливному отношению двигателя оставаться на безопасном уровне.
Существует два типа интеркулеров; Воздух-воздух и воздух-вода. Воздухо-воздушный интеркулер извлекает тепло из сжатого воздуха, пропуская его через сеть труб с охлаждающими ребрами.Когда сжатый воздух проталкивается через промежуточный охладитель, он передает тепло трубам и, в свою очередь, охлаждающим ребрам. Проходящий со скоростью холодный воздух снаружи поглощает тепло от ребер охлаждения, снижая температуру сжатого воздуха. Преимуществами этой системы являются простота, меньшая стоимость и меньший вес. Это также делает ее наиболее распространенной формой промежуточного охлаждения. Нижние стороны могут иметь большую длину впуска из-за необходимости размещать промежуточный охладитель в передней части автомобиля, а также в большей вариации температуры, чем воздух в воду.
Интеркуллер типа «воздух-вода» использует воду в качестве теплоносителя. В этой установке холодная вода прокачивается через промежуточный охладитель воздух / вода, отбирая тепло из сжатого воздуха при его прохождении. Нагретая вода затем подается через другой контур охлаждения (обычно это специальный радиатор), а охлажденный сжатый воздух подается в двигатель. Эти промежуточные охладители (также известные как теплообменники) имеют тенденцию быть меньше, чем их воздухо-воздушные аналоги, что делает их хорошо подходящими для сложных установок, где проблема заключается в пространстве, воздушном потоке и длине воздухозаборника.Вода более эффективна при передаче тепла, чем воздух и обладает большей стабильностью, поэтому она может работать в более широком диапазоне температур, но эта система требует дополнительной сложности, веса и стоимости радиатора, насоса, воды и линий электропередачи. Распространенными приложениями для них являются промышленное оборудование, морские и нестандартные установки, которые не позволяют легко устанавливать воздух в воздух, например, автомобиль с задним расположением двигателя.
Размещение интеркулера
Лучшее место для подачи воздуха в воздух - в передней части автомобиля.«Передний крепеж» считается наиболее эффективным размещением. Когда компоновка двигателя или тип транспортного средства не допускают размещение «переднего крепления», промежуточный охладитель может быть установлен сверху двигателя или даже на его боковой поверхности, но это не считается эффективным, поскольку воздушный поток не так хорошо, и промежуточный охладитель может пострадать от тепла, впитывающегося от двигателя, когда внешний поток воздуха падает. Эти размещения часто требуют дополнительных воздуховодов или совков для направления воздуха непосредственно в промежуточный охладитель.
Воздух-вода может быть установлен в любом месте моторного отсека, если его радиатор установлен в положении с хорошим воздушным потоком или с прикрепленным к нему тепловым вентилятором.
,Что такое интеркулер (и что он делает)?
3 распространенных неисправности интеркулера
01 Негерметичные бустерные шланги
Мало что может пойти не так с интеркулером, поэтому большинство сбоев обычно связаны либо с проблемами при установке, либо с физическим повреждением, приводящим к утечкам наддува.
Одна из наиболее распространенных областей - это резиновые шланги и зажимы, которые удерживают их на месте. Со временем резина погибнет, и зажимы могут потерять свое зажимное усилие, что может привести к тому, что шланги наддува фактически позволят вытесненному воздуху выходить.
Это может привести к вялой, неэффективной машине, и вы даже сможете услышать «свистящий» звук (хотя и не всегда), поскольку вы можете фактически услышать утечку воздуха во время вождения.
Исправление довольно простое; новые шланги и хомуты.
02 Ударный урон
Поскольку интеркулер сидит прямо перед автомобилем, это означает, что он подвержен повреждениям, особенно камням и обломкам дороги, попавшим в интеркуллер.
Это может повредить деликатные охлаждающие ребра, снизить эффективность охлаждения промежуточного охладителя, а в крайних случаях привести к повреждению труб, через которые проходит нагнетаемый воздух.
Наиболее распространенным эффектом является недостаточная производительность промежуточного охладителя, что приводит к повышению температуры воздуха на входе, но в худшем случае промежуточный охладитель может расколоться, и вы можете получить утечку с наддувом.
Исправление требует нового интеркулера.
03 Загрязнение масла
Поскольку воздух, поступающий в интеркулер, поступает непосредственно из турбокомпрессора, это означает, что если у вас когда-либо возникали какие-либо проблемы с турбокомпрессором, то это, вероятно, также повлияет на интеркулер.
Например, если турбина страдает от утечки масла изношенных уплотнений, то масло, которое «просочилось», должно куда-то уйти, а где-то, скорее всего, будет промежуточный охладитель.
Это означает, что масло собирается в нижней части промежуточного охладителя, что снижает производительность самого промежуточного охладителя. Он также вводит пары масла в нагнетаемый воздух, что также отрицательно влияет на производительность двигателя.
Для проверки снимите бустерные шланги и осмотрите их на предмет загрязнения маслом.Если таковые имеются, снимите интеркулер и промойте его обезжиривателем двигателя, чтобы удалить все масло изнутри интеркулера.
,Конечно, они выглядят ужасно хлопнувшими по передней части чего-либо JDM или Wasabi 9000 Moog, но промежуточные охладители могут быть жизненно важным компонентом для увеличения мощности и исправности двигателя. Так как они работают?
Охлаждение автомобиля кажется простым процессом с механической точки зрения; нанесите на него огромный радиатор, добавьте немного труб и наполните его водой.Пока датчик температуры остается достаточно низким, это все хорошо. Но за кулисами происходит большое количество термодинамических уловок, которые удерживают автомобиль в пределах безопасного температурного порога. Однако теплообменник можно использовать и другим способом. При правильном проектировании и правильном размещении правильный теплообменник может значительно повысить производительность двигателя. Intercoolers делают именно это и могут использоваться в нескольких различных комбинациях, чтобы помочь произвести больше лошадей.
Прежде чем мы углубимся во все тонкости интеркулеров, взглянем на мою статью о системах охлаждения, чтобы немного рассказать о ней.
Типичный фронтальный интеркулер Интеркулер - это то, что называется теплообменником с поперечным потоком, поскольку охлаждающая жидкость, отводящая тепло (воздух), движется под углом 90 градусов к теплой жидкости (воздуху, воде или маслу).Взаимодействие этих жидкостей осуществляется с помощью трубок и ребер внутри промежуточного охладителя. Полые трубки проходят по длине теплообменника и используются в качестве каналов для теплой жидкости, проходящей от впускного отверстия, через промежуточный охладитель и затем к выпускному отверстию, когда он достаточно охладится.
Реальное охлаждение происходит за счет использования ребер, которые покрывают площадь поверхности промежуточного охладителя. Выровненные рифленым способом, они позволяют максимизировать площадь поверхности теплообменника, чтобы тепло могло рассеиваться в окружающую среду настолько эффективно, насколько это возможно.
Проще говоря, промежуточные охладители забирают теплый воздух, поступающий в двигатель, и охлаждают его за счет теплообмена. Правила термодинамики гласят, что чем больше разница температур между воздухом на входе через коллектор и температурой сгорания внутри цилиндра, тем больше энергии преобразуется за счет сгорания. Таким образом, более холодное потребление означает большую разницу температур и, следовательно, большую мощность.
Этот промежуточный охладитель воздух-воздух имеет большие диаметры на входе и выходе, чтобы уменьшить ограничение потока воздуха под высоким давлением Наиболее эффективное использование промежуточного охладителя происходит при его установке на транспортном средстве с турбонаддувом или наддувом, где воздух на входе будет слишком теплым из-за подкачки турбонагнетателя или нагнетателя, если не будет выполнено иное.Используя еще более термодинамические принципы, если давление жидкости увеличивается, температура этой жидкости также увеличивается. Следовательно, давление наддува турбонагнетателя внезапно увеличивает давление и температуру воздуха на входе, что, если не охлаждается, приведет к снижению эффективности двигателя.
Для борьбы с этим между турбокомпрессором и впускным отверстием в двигателе устанавливается промежуточный охладитель, чтобы воздух мог достаточно охлаждаться во времени, чтобы он мог войти в цилиндры и взаимодействовать с поступающим топливом.Без промежуточного охладителя, выполняющего эту работу, теплый воздух от чего-то вроде нагнетателя создаст питательную среду для предварительного зажигания. Это означает, что топливо сгорает слишком рано в цикле двигателя, что снижает эффективность и мощность двигателя, а также может привести к его повреждению.
Существует два основных типа интеркулеров:
Воздухо-воздушные интеркулеры
Эти, казалось бы, простые промежуточные охладители используют более холодный поток воздуха для охлаждения теплого потока воздуха с турбонаддувом, прежде чем он попадет в цилиндры для смешивания с топливом.Используя каналы, которые проходят горизонтально через промежуточный охладитель, воздух проходит от выходного отверстия турбины до входного отверстия промежуточного охладителя, где он охлаждается внешним потоком воздуха. Этот охлаждающий воздушный поток взаимодействует с ребрами теплообменника для отвода тепла от впускного воздушного потока в окружающую среду.
Эти промежуточные охладители существенно увеличивают плотность воздуха, поступающего в цилиндры, создавая большую мощность, поскольку двигатель имеет больше молекул воздуха для работы и сгорания. Почти так же, как небольшое количество энергии получается, когда на улице холодно, промежуточный охладитель по существу имитирует более низкую температуру окружающей среды поступающего воздуха, сохраняя при этом высокое давление, полученное от принудительной индукции.
Воздухо-воздушные промежуточные охладители не нуждаются в каких-либо насосах и, следовательно, не откачивают энергию из двигателя или других компонентов автомобиля. Недостатки, однако, проявляются в отсутствии контроля над работой интеркулера. Воздухо-воздушный интеркулер работает эффективно только в том случае, если поток воздуха к ребрам и трубам холодный и постоянный, в противном случае его термодинамические свойства резко снижаются. Это означает, что размещение самого интеркулера жизненно важно и может вызвать много головных болей с точки зрения прокладки необходимой сантехники.Чтобы обеспечить некоторую форму коэффициента безопасности, воздухо-воздушные промежуточные охладители часто имеют относительно большие размеры, чтобы максимизировать площадь поверхности для охлаждения.
воздухо-водяных интеркулеров
Эти системы немного сложнее, но следуют тем же основным идеям.С помощью теплообменника, размещенного перед впускным коллектором, теплый воздух на входе охлаждается вместо этого водой, протекающей через трубки промежуточного охладителя. Теплопроводность воды намного выше, чем у воздуха, что означает, что тепло передается гораздо эффективнее. Теплая вода, нагретая от «индукционного» интеркулера, может затем перекачиваться в собственный маленький теплообменник, где она охлаждается холодным воздухом, как основной радиатор автомобиля.
Воздухо-воздушный промежуточный охладитель может быть установлен в любом месте моторного отсека, при этом большинство производителей размещают его как можно ближе к впускному коллектору, чтобы воздух не нагревался до того, как достигнет цилиндра.Единственная дилемма размещения возникает в форме теплообменника с водяным охлаждением, который нуждается в холодном потоке воздуха для эффективной работы. К сожалению, это также означает, что для этого типа промежуточного охладителя требуется водяной насос, резервуар для жидкости и соответствующий трубопровод для воды, чтобы перемещаться по системе.
Позиционирование
Совок капота Subaru предназначен для подачи воздуха непосредственно в промежуточный промежуточный охладитель воздух-воздух Большинство промежуточных охладителей необходимо размещать в местах с быстрым, плавным и прохладным воздушным потоком.Бесполезно шлепать теплообменник в глубине моторного отсека, где температура окружающей среды слишком высокая, чтобы происходил реальный теплообмен. Вот почему фронтальные интеркулеры являются наиболее популярным способом размещения.
Интеркулер, размещенный либо перед радиатором, либо внутри боковой решетки переднего конца, всегда должен принимать холодный и невозмущенный воздух, чтобы максимизировать разницу температур между горячей и холодной жидкостями. Если пространство ограничено, производители часто создают большие воздушные шарики в капоте (Subaru Impreza WRX STI, Mini Cooper S), чтобы промежуточный охладитель можно было разместить в любом месте моторного отсека и при этом иметь достаточную подачу воздуха.
Moog из MCM никогда не устоит перед ударом по своему последнему интеркулеру Несмотря на то, что они могут быть сложными для внедрения в систему двигателя и трансмиссии, промежуточные охладители являются ключом к эффективной принудительной индукции благодаря своим возможностям воздушного охлаждения.Интеркулер, сконструированный до нужного размера, может разблокировать бесценную мощность двигателя, и практически каждый производитель автомобилей сокращает обороты и турбонаддув, ожидая увидеть многие теплообменники под капотами ваших будущих автомобилей. Они могут почти показаться вульгарным модным аксессуаром на модифицированной автомобильной сцене, но в этом случае функция очень сильно выходит за пределы формы.
,
