Что такое интеркулер для двигателя

Что такое интеркулер для двигателя

Сайт сдается в аренду — обращайтесь на [email protected]

+7 905 688 68 78

• Главная
• О компании
• Вакансии
• Услуги автосервиса
• Контакты

Интеркулер — что это такое? Описание и принцип работы

В турбированных двигателях всасываемый турбонаддувом воздух сжимается. Сжатие воздуха приводит к тому что увеличивается его плотность, а сжатие это приводит к его нагреву примерно до 200 градусов. Также нагреву способствует и всасывающий воздух турбокомпрессор, так как он нагревается отработанными газами. Также проблема в том, что когда воздух нагревается его плотность снижается, а это приводит к падению давления наддува.

Поэтому для того чтобы снизить температуру воздуха применяют интеркулер. Интеркулер охлаждает воздух до 50-60 градусов, это способствует лучшему наполнению цилиндров воздухом, а значит обеспечивается больший прирост мощности.

Исследования говорят что если снизить температуру воздуха на 10 градусов, то в среднем увеличение мощности (прирост) составляет 3%. Сгорание топлива происходит более эффективно, повышается экономия топлива и снижается количество вредных выбросов. В целом применение интеркулера может обеспечить прирост мощности до 20%.
Но применение интеркулера имеет и свои недостатки. Когда интеркулер охлаждает воздух, то он тем самым создаёт препятствие для надувочного воздуха, а это снижает давление наддува.

Интеркулеры, или как их ещё называют охладители, можно разделить на 2 типа:
1. Воздушного охлаждения
2. Жидкостного (водяного) охлаждения

Промежуточные воздушные охладители получили большее распространение благодаря тому, что у них простая конструкция. Располагается интеркулер между турбокомпрессором и впускным коллектором. Конструкция интеркулера состоит из теплообменника, представляющего собой конструкцию из трубок, между которыми находятся пластины.

Охлаждение воздуха происходит благодаря тому, что трубки изменяют своё направление по длине, это увеличивает путь проходимый воздухом и воздух благодаря этому охлаждается. Но когда трубки изменяют направление, они создают дополнительное препятствие для воздуха, а это приводит к потерям давления наддува. Находящиеся между трубками увеличивают площадь поверхности охладителя, а это обеспечивает более лучшую теплоотдачу. Трубки и пластины обычно изготавливаются из алюминия, иногда применяется медь.

Интеркулер может устанавливаться под капотом в следующих местах:
1. По центру за передним бампером, в бампере вырезаются специальные воздухозаборники.
2. Над двигателем, воздухозаборники вырезаются в капоте.
3. В боковых частях крыльев, в крыльях вырезаются воздухозаборники.

При разработке интеркулера для каждого конкретного двигателя учитывается множество параметров, таких как: внутреннее проходное сечение, объём теплообменника, толщина и другие.

По сравнению с воздушным интеркулером, интеркулер водяного типа имеет свои преимущества. Так как он более компактный, это значит что он может быть установлен в любом свободном месте под капотом. Вода которая охлаждает воздух отводит тепло интенсивней, а значит эффективность интеркулера больше. Но когда вода нагреется, то она требует больше времени для остывания.

Но за все эти преимущества мы расплачиваемся сложностью конструкции. В добавок к водяному теплообменнику в состав интеркулера также входит: воздушный радиатор, система патрубков, водяной насос, блок управления. Это всё образует вместе с системой охлаждения двигателя образует систему охлаждения двухконтурного типа.

Из-за своей сложности интеркулеры водяного типа применяются редко, т.е. только в тех случаях когда не представляется возможности применять воздушный интеркулер, пример этому некоторые двигатели TSI.

Много иной полезной информации вы можете найти на сайте Рено.бай — очень полезный ресурс про автомобили Рено. Здесь Вы можете прочитать не только про интеркуллер, турбину и другие элементы автомобиля, но про эксплуатацию Renault Duster, Megane, Sandero и др.

Интеркулер в турбо моторе

Зачем он нужен, принцип работы, нюансы

Что такое и зачем нужен интеркулер (охладитель)?

Интеркулер охлаждает поступаемый воздух в цилиндры мотора.
Чем холоднее воздух, тем выше плотность и больше кислорода в нем.
Охлаждение позволяет повысить мощность турбо мотора до 20%.

Принцип работы интеркулера?

Турбина или турбокомпрессор мотора создает мощное статистическое давление воздуха, но данный процесс и соседство с выхлопной трубой может нагреть воздух до +150°С. А такой горячий воздух менее плотный (меньше кислорода) и топливная смесь горит менее эффективно.
Поэтому воздух попадает в интеркулер где немного тормозится из-за лабиринта лопаток сердцевины интеркулера (падает давление), но ощутимо охлаждается и благодаря этому воздух сжимается и его больше поступает в цилиндры — топливная смесь горит лучше, КПД и мощность двигателя повышается.
Нужно понимать, что от стояния в пробках и светофорах интеркулер нагревается и поэтому первые сотни метров мощность может быть временно ухудшена. После интеркулер остужается и работает как надо.

Где устанавливается?

В современном автомобиле интеркулер устанавливается на все турбо моторы (на бензиновые и дизельные).
Обычно устанавливают в нижней части переднего бампера перед основным радиатором (иногда и после) и называют фронтальным.

Какими бывают интеркулеры?

Воздушный – выглядит как обычный радиатор, устанавливается перед или после основного радиатора. Охлаждается от попутного потока воздуха, т.е. чем выше скорость, влажность и холоднее температура на улице тем быстрее и сильнее остывает.
Жидкостный (водяной) — используется в экстремальном тюнинге, на заводских авто встречается редко. В интеркулере проходят трубки с водой или охлаждающей жидкостью с отдельным контуром и насосом. Недостатки: цена, конструктивная сложность и надежность. Преимущества:
1) Меньше турбо-задержки за счет коротких воздухопроводов (если конструкция позволит);
2) При активной и долгой езде температура в итоге меньше чем у воздушного (но остывает дольше);
3) Непосредственно перед гонкой (обычно в дрэг рейсинге) вместо воды можно заправить водой со льдом или охл.жидкостью с отрицательной температурой, но это ;

Мыть или не мыть интеркулер?

Конечно мыть. Из-за грязного воздушный интеркулера вы можете потерять до 10% мощности. Самое важное мыть аккуратно, чрезмерно высокое давление воды может повредить соты радиатора.
За время эксплуатации решетка накапливает грязь, пыль, пух, а дорожные камни повреждают её соты. В результате воздух охлаждается хуже и мощность двигателя снижается.

Интеркулер и зима

Зимой в морозы с воздушным интеркулером можно ощутить дополнительную прибавку мощности или экономичность. Уличный воздух его постоянно охлаждает, к тому же сам морозный воздух более плотный.
Однако, при долгой езде по трассе в морозы за -30°С воздушный интеркулер рекомендуется закрывать от встречного ветра, т.к. он может промерзать:
1. В двигатель будет поступать слишком холодный воздух, и он будет остывать на ходу. А холодный двигатель потребляет больше топлива.
2. Внутри интеркулера может образовываться конденсат, который тут же будет замерзать и образовывать ледяные пробки. Из-за чего наддув турбины ослабнет, мощность двигателя снизится, а расход топлива увеличится.

Устанавливают ли интеркулеры на обычные атмосферные двигатели?

Нет
Поступаемый воздух не перегревается как в случае турбины или компрессора, он поступает таким же холодным как на улице (в сравнении с t° мотора). Кроме того конструкция интеркулера будет препятствовать нормальному поступлению воздуха и двигатель будет «голодать».

Тюнинг/замена интеркулера

Не всегда замена интеркулера на «побольше» добавит мощности, а может даже ухудшить показатели. Т.к. с ростом объема интеркулера возрастает сопротивляемость продувки и турбина меньше успевает прокачать воздуха чем это было с заводским. А полученная чуть ниже температура не сможет компенсировать потерю статического давления воздуха.
Поэтому меняют интеркулер совместно с заменой воздушного фильтра на так называемый «нулевик», бонусом будут работы над выхлопом и перепрограммируют мотор (чип-тюнинг). Так получают полноценный Stage 2 тюнинг. Но, чтобы выжать максимум — совместно с интеркулером установить и более мощную турбину получив Stage 3.
Замена воздушного интеркулера на водяной не всегда оправдана даже в спорте и требует расчетов.
Для скоростных заездов и не долгих гонок на треке для кратковременных улучшений эффектвиности интеркулера устанавливают поливальные системы воды, которые опрыскивают радиатор и даже устанавливают систему заморозки например DIE CryO2.

Что такое интеркулер и зачем он нужен

Водители, предпочитающие ездить на больших скоростях, выбирают машины, у которых двигатели оборудованы турбинным компрессором. Такая конструкция позволяет мотору приобрести дополнительную мощность и значительно быстрее набрать обороты. Но этот процесс характеризуется тем, что рабочий поток воздуха сильно нагревается, достигая иногда температуры 200° C, и его плотность значительно снижается.

Чтобы не происходило подобное явление, был придуман интеркулер — устройство между турбиной и двигателем. Найти краткий ответ на вопрос, что такое интеркулер, можно в любом техническом словаре. Но вряд ли это устроит любознательных водителей. Поэтому разберемся в предмете более обстоятельно.

Интеркулер и его разновидности

Рассматриваемое устройство считается промежуточным охладителем. Оно реализует процесс снижения температуры наддувочного воздуха по двум схемам:

1. Воздух-воздух.
2. Вода-воздух.

В первом варианте охладителем является поток встречного набегающего атмосферного воздуха. Система предусматривает наличие алюминиевых или медных труб, по которым проходит горячий воздух. Чтобы его охлаждение осуществлялось интенсивнее, трубы снабжают пластинами теплоотвода.

Воздушный интеркулер начинает продуктивно работать на скоростях выше 30 км/час. Устанавливают его на автомобилях, как правило, в следующих местах под капотом:

• впереди за бампером, в котором предварительно вырезают окно воздухозаборника;
• вверху над мотором;
• со стороны любого переднего крыла.

Самым эффективным считается вариант с передним и боковым расположением теплообменника. В этом случае его обдув происходит с большей мощностью, а установка осуществляется без особых сложностей. Примером могут служить такие бренды, как Mitsubishi Lancer Evolution, VW Touareg или Subaru Impreza WRX. Нужно заметить, что воздушные кулеры хорошо работают при габаритах значительных размеров, поэтому их целесообразней применять на грузовиках и других крупных автотранспортных средствах. Они более просты в конструкции и технологичней, чем жидкостные.

Благодаря работе инженеров над миниатюризацией воздушных интеркулеров, они стали чаще встречаться в новых моделях легковых автомобилей. Однако там, где воздушный охладитель перестает справляться со своими прямыми обязанностями, ему на смену приходит водяной аналог. Ответив на вопрос, зачем нужен интеркулер, и рассмотрев работу воздушных теплообменников, можно немного остановиться на особенностях водяных промежуточных охладителей.

Интеркулер на автомобиле

Читайте также: Что такое Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) и для чего он нужен.

Интеркулер с жидкостным охлаждением

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

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

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

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

Видео об интеркулере

Читайте также: Что такое ЭБУ в автомобиле и какие функции он выполняет.

Дополнительная информация об интеркулере

В среднем интеркулер снижает температуру нагретого воздуха до 50-60 градусов, что дает увеличение мощности двигателя на 20%. С целью еще больше увеличить мощность, интеркулеры последних моделей легковых машин спортивного класса стали оснащать водяными распылителями.

Не каждый может позволить себе приобрести уникальный охладитель типа HKS Intercooler, который стоит от 98 до 250 тысяч руб., в зависимости о моделей авто, на которых он применяется. Достаточно ограничиться покупкой товара стоимостью в 4000-5000 руб. и добавить своей машине 15-20 лошадиных сил. Чтобы эффект был постоянным, за интеркулером нужно ухаживать, чаще чистить его в зимнее время от дорожной грязи и соли, не допуская образования оксидных пленок, и беречь от различных дефектов.

Рекомендации по установке турбины

При установке турбины на автомобиль необходимо выполнить следующие операции:

1. Заменить масло в двигателе и масляный фильтр

Масло играет очень важную роль в работе турбокомпрессора. Именно от качества и чистоты масла зависит долговечность работы турбины. В процессе работы двигателя масло загрязняется продуктами сгорания топлива и теряет свои смазывающие свойства. В масле появляются мелкие твердые частицы сажи, продукты износа масляного насоса, вкладышей коленвала и других частей двигателя.

Весь этот «мусор» очень сильно изнашивает вал и подшипники турбокомпрессора. Вал турбины вращается в так называемом «масляном клине» т.е. между валом и подшипниками находится масляная пленка, и если в масляной пленке будут присутствовать посторонние предметы, то это приведет к потере смазывающих свойств и интенсивному износу деталей турбины.

Своевременная замена масла и масляного фильтра уменьшит износ деталей турбины и продлит срок их эксплуатации. Большинство турбин выходят из строя именно из-за некачественного или грязного масла.

2. Очистить поддон картера двигателя

В поддоне картера двигателя оседают продукты сгорания топлива и масла, стружка и частицы износа деталей двигателя. Эта накопившаяся «грязь» не сливается вместе с маслом при его замене и со временем образует смолянистый слой на дне картера. Это приводит к быстрому загрязнению чистого масла. Поэтому, периодически необходимо снимать и чистить поддон картера двигателя.

3. Очистить (или заменить) фильтра(сапуны) и каналы вентиляции картерных газов

Система вентиляции картера предназначена для уменьшения выброса вредных веществ из картера двигателя в атмосферу. При работе двигателя из камер сгорания в картер просачиваются отработавшие газы. В картере также находятся пары масла, топлива и воды. Все вместе они называются картерными газами. Скопление картерных газов ухудшает свойства и состав моторного масла, разрушает металлические части двигателя.

При засорении системы вентиляции картерных газов они скапливаются в нижней части двигателя и создают сопротивление сливу масла из турбокомпрессора в картер. В результате чего масло начинает протекать в холодную и горячую части турбины. Из холодной части турбины масло попадает в интеркулер и двигатель, а из горячей в выхлопную систему. В горячей части под воздействием высокой температуры масло коксуется, образуя нагар, что приводит к износу и выходу турбины из строя. Даже, абсолютно исправная турбина начинает течь, если картерных газов слишком много (изношен двигатель или не работает система вентиляции картерных газов).

4. Очистить (или заменить) интеркулер.

Очень часто при поломке старой турбины масло в большом количестве попадает в интеркулер. Если интеркулер не очистить от этого масла, то после установки новой турбины оно смешается с воздухом и попадет в двигатель. Для дизельного двигателя такая масляно-воздушная смесь является дополнительным топливом и двигатель может «пойти в разнос» . Чтобы этого не случилось необходимо очистить или заменить (официальные фирменные сервисы только меняют) интеркулер от масла.

5. Очистить (или заменить) катализатор и(или) DPF/FAP фильтра.

Читать еще:  Sqr484f что за двигатель

Катализатор и DPF/FAP фильтра — это устройства выхлопной системы автомобиля, предназначенные для снижения выброса вредных веществ в атмосферу с отработавшими газами. Срок службы автомобильного катализатора главным образом зависит от качества топлива. При определенных условиях катализатор можно «убить», выездив полный бак некачественной солярки. Средний срок службы катализатора 180-200 тыс.км. В процессе работы катализатор засоряется выхлопными газами, уменьшается площадь проходного сечения, создается препятствие выходу выхлопных газов. В результате чего повышаются осевые нагрузки на вал турбины и опорный подшипник. Появляется осевой люфт в турбокомпрессоре и он выходит из строя.

6. Очистить (или заменить) воздушный фильтр.

Некоторые автолюбители относятся к воздушному фильтру весьма равнодушно и ездят, пока он не станет на вид, вроде половой тряпки.

Для качественного сгорания горючей смеси необходимо, чтобы в ней содержалось воздуха больше, чем топлива от 15 до 20 раз. Обычный автомобиль на 100 км пробега потребляет 12 — 15 м3 воздуха из атмосферы. В воздухе постоянно находятся пыль, мелкие камни, вылетающие из под колёс автомобиля, семена растений, насекомые и пр. Если этот воздух не очищать, то эти частицы могут попасть во впускной коллектор, турбину и в двигатель, и будут действовать на детали как абразив, ускоряя их износ. Весьма скоро работа турбокомпрессора ухудшится и, в конце концов, он преждевременно выйдет из строя.

У фильтрующего элемента имеется еще один важный показатель — предельное сопротивление засасываемому воздуху. Чем более засорен фильтрующий элемент, тем выше его сопротивление воздушному потоку, и тем меньше воздуха поступает на смесеобразование. В некоторых режимах это ведет к большему обогащению смеси и к неполному ее сгоранию. Таким образом, мощность двигателя снижается, а расход топлива увеличивается. Сопротивление всасыванию воздуха создает дополнительную нагрузку на детали турбины и уменьшает их срок службы.

Помимо своего основного предназначения, воздушный фильтр также выполняет функцию глушителя шума, который распространяется по впускному тракту.

Мы рекомендуем производить замену(или очистку) воздушного фильтра каждые 10 тыс.км. пробега автомобиля, а в сельской местности 5-8 тыс.км.

7. Проверить герметичность и чистоту патрубков всасывания воздуха в турбокомпрессор.

Перед тем как установить новую турбину и завести двигатель, необходимо внимательно проверить состояние патрубков, идущих от воздушного фильтра к турбокомпрессору. Очень часто в этом патрубке остаются фрагменты компрессорного колеса и гайка от старой разрушенной турбины. Эти элементы прилипают к маслу, скопившемуся внутри патрубка, и не всегда их можно просто стряхнуть или выдуть. Такая застрявшая гайка становится «миной замедленного действия». Турбина может её втянуть мгновенно, а может пройти и месяц. Итог один – повреждение компрессорного колеса и выход турбокомпрессора из строя. Патрубки и корпус воздушного фильтра не должны иметь трещин и разрывов, все соединения должны быть герметичны. Это предотвратит попадание посторонних предметов в область всасывания турбокомпрессора.

8. Проверить давление подачи масла в турбокомпрессор.

Как известно, вращаться валу турбины с огромной скоростью (250 000 об/мин.) позволяет наличие «масляного клина» между валом и подшипниками скольжения. Недостаточное давление в масляной магистрали приводит к возникновению сухого трения в местах контакта вала и подшипников. Резко повышается температура и подшипники наплавляются на вал и опорные втулки. При проведении дефектации такой турбины это будет видно по характерным цветам побежалости и кольцевым следам наплавленных подшипников. Помимо смазки, масло выполняет роль отвода тепла от вала турбины. Поэтому важно не только давление, но и количество масла, проходящего через турбину в единицу времени. Закоксованность и деформация шлангов приводят к уменьшению потока масла и перегреву турбокомпрессора. Перед подсоединением маслоподающей магистрали к турбине необходимо проверить давление и поток масла. Для этого можно опустить маслоподающую трубку в пластиковую бутылку и прокрутить двигатель стартером, но не заводить его. Струя масла должна быть плотной и равномерной. Метод «дедовский», но он работает.

9. Проверить и очистить каналы слива масла из турбокомпрессора.

Недостаточное давление масла приводит к сухому трению, а избыточное давление приводит к протеканию масла в области холодной и горячей улитки. Забитость каналов слива создает препятствие сливу масла в картер двигателя. Повышается давление внутри корпуса турбины. В турбине нет сальников. Масло удерживается внутри корпуса бесконтактным динамическим уплотнением лабиринтного типа. При такой конструкции защита от протекания масла происходит не на 100%, но этого достаточно для нормальной работы сбалансированного по давлению механизма. При повышении давления внутри корпуса турбины лабиринты начинают пропускать масло из корпуса наружу. Турбина течет. Перед монтажом нового турбокомпрессора необходимо вычистить каналы слива масла и устранить различные их изломы и деформации.

10. Перед первым стартом наполнить маслом маслоподающую магистраль.

Одна из грубейших ошибок которую допускают неопытные мастера — незаполненная маслоподающая магистраль. Достаточно одной секунды «масляного голодания» чтобы «убить» турбину.

В наших требованиях, предъявляемых к установке турбокомпрессора, нет ничего невыполнимого и сложного. Это стандартные общепринятые правила необходимые для нормальной работы механизма называемого турбина.