Что такое интеркулер для автомобилей

Что такое интеркулер в автомобиле

Дата публикации: 24 сентября 2018 .
Категория: Автотехника.

Как известно, турбиновые двигатели обладают большими мощностями, но и нагреваются они до практически критических температур (иногда это значение составляет 240 градусов). Для того, чтобы бензиновый или дизельный мотор такого типа правильно функционировал, требуется охлаждение. Оно выполняется при помощи интеркулера, который часто путают с обычным радиатором. Он действительно выполняет схожие функции, но обладает массой особенностей.

В то время, когда одни автовладельцы устанавливают дополнительные системы охлаждения, другие предпочитают избавляться от таких элементов. Теоретически «удаление» интеркулера не приведет к тому, что мотор не будет работать, а машина станет легче почти на 10 кг. Однако, такая жертва чревата падением мощности двигателя и быстрым износом силового агрегата, который будет работать «в пекле» без должного охлаждения.

Чтобы решить, нужен интеркулер или нет, стоит подробнее рассмотреть принцип его работы и разновидности устройства.

Что такое интеркулер

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

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

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

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

Преимущества и недостатки использования интеркулера

Если температура воздуха в моторе с турбиной снижается даже на 3%, то его производительность поднимается на 2,5%. Однако, это не означает, что если остудить воздушные массы на 70%, то и эффективность работы мотора вырастет прямо пропорционально. Многое зависит как от самого интеркулера (точнее от габаритов его пластин), так и от мощности «движка».

Полезно! Практика показывает, что если увеличить площадь пластин на 15%, то КПД двигателя возрастет на столько же, но, при установке элементов на 50% больше, показатели силового агрегата вырастут не на такое же процентное соотношение.

В среднем можно «разогнать» мотор на 20% больше (это более приземленные и реальные цифры). Чтобы добиться более высоких результатов придется устанавливать распылители воды (а такое устройство стоит не дешево).

Поэтому иногда преимущества интеркулеров слишком преувеличивают. Но, на деле, они действительно увеличивают мощность ТС и понижают температуру в турбокомпрессоре.

Есть у этого агрегата и минусы. Например,:

• Интеркулер приводит к понижению давления в двигателе. Это объясняется тем, что воздушные массы вынуждены «путешествовать» по длинным патрубкам, из-за чего воздух теряет часть своей энергии.
• Система такого теплообменника будет весить не менее 25 кг. Чем крупнее пластины, тем тяжелее вся установка. А в ней еще должны быть патрубки и другие детали.
• Устройства часто начинают подтекать. Области стыков патрубков считаются слабым местом таких систем.

Также многое зависит от типа устройства. Например, водные интеркулеры не могут полноценно работать без специальной охлаждающей жидкости. Ее замена и сервисное обслуживание такого узла будут требовать дополнительных расходов. Поэтому перед установкой теплообменника этого типа, стоит подумать, какой вариант подойдет для авто больше.

Разновидности интеркулеров

Сегодня в продаже есть два вида изделий этого типа: воздушные и водные. Каждый из них обладает своими недостатками и преимуществами.

Воздушные

Это более дешевые изделия, поэтому они пользуются большей популярностью у автовладельцев как бензиновых, так и дизельных агрегатов. Воздушный интеркулер (или как его еще называют интеркулер типа «воздух-воздух») отличается простейшей конструкцией, которая включает в себя трубки, по которым проходит воздух, соединенные пластинами. Так как охлаждение происходит благодаря движению воздушных масс по трубкам, то чем габаритнее такая система (поэтому есть смысл устанавливать ее на внедорожники или грузовики), тем эффективнее она будет. В среднем устройство способно остужать воздух на 40-50 градусов. Этого достаточно для того, чтобы прибавить силовому агрегату до 15% мощности.

Полезно! Не стоит покупать слишком большой воздушный теплообменник, так как в этом случае будет намного больше изгибов труб, из-за чего будет падать давление воздуха.

Как правило, элементы воздушного типа устанавливают над самим мотором, за бампером (передним) или в одном из боковых крыльев. Последние два варианта лучше, так как в этом случае обдув будет более интенсивным.

Важно! Эффективно такая система будет работать только на скорости более 30-35 км/ч.

Водные

Интеркулер типа «воздух-вода» используется реже. Он стоит дороже (ценник отечественных моделей начинается от 10 000 рублей, а импортные обойдутся в 40-50 000 рублей), но, занимает намного меньше места и эффективнее осуществляет охлаждение. Такие агрегаты способны понижать температуру воздуха на 70%. Даже простейшая модель водного интеркулера способна повысить мощность авто на 20%.

Есть и более эффективные устройства, в которых в качестве охладителя применяется жидкий азот, тосол или антифриз. Такие модели позволяют почти вдвое увеличить теплоотдачу (если сравнивать с обычными «водными» устройствами).

Интересно! Владельце дорогих спорткаров устанавливают себе водные интеркулеры по спецзаказам. В таких системах воздушные массы охлаждаются за счет льда и специальной жидкости.

Тем не менее, такие изделия обладают и минусом – более сложной конструкцией. Интеркулеры этого типа состоят их электронных блоков, датчиков, помп, трубок и элементов, которые непосредственно отвечают за теплообмен. Это означает, что если такое изделие выйдет из строя, то его ремонт будет стоить дорого. Поэтому чаще всего предпочтение отдается моделям воздушного типа. Но, независимо от выбранного вида устройства, нужно быть очень внимательными при его покупке.

На что обратить внимание при выборе интеркулера

Есть несколько нюансов, которые нужно учитывать при выборе устройства:

• Слишком большой агрегат буде весить немало, однако не стоит отдавать предпочтение и чересчур миниатюрным изделиям. От интеркулера размером с книгу не будет никакой пользы и точно не повысится мощность мотора. Поэтому нужно прикинуть, какой агрегат подойдет для конкретного авто и подбирать устройство исходя из габаритов посадочного места.
• Трубки, по которым будет проходить воздух, должны быть достаточно большими, чтобы воздушные массы не задерживались с них и не теряли энергию.
• Не обязательно выбирать толстые платины теплообменника. Важна их площадь, а не толщина. Более «толстые» конструкции прибавляют только вес всей установке, на мощностные показатели они не влияют.
• Лучше, если трубки будут конической формы.

Также нужно удостовериться, что патрубки надежно соединены. Особенно это касается водяных моделей. В них нельзя допускать утечки охлаждающей жидкости, так как ее объем должен быть постоянным для корректной работы всей системы.

Источник статьи: http://avto-moto-shtuchki.ru/avtotekhnika/299-interkuler-chto-eto-takoe-v-avtomobile.html

Что такое Интеркулер на дизеле: принцип работы и причины поломки устройства

Дизельные двигатели в большинстве своём оснащаются системой турбонаддува. Такая доработка позволяет добиться высоких показателей мотора и значительно повысить эксплуатационные характеристики. Тем не менее, такая модернизация дизельного двигателя требует пересмотра традиционной системы его охлаждения.

Дело в том, что нагнетаемый в цилиндры воздух в значительной степени повышает температуру двигателя. А повышенный нагрев неизбежно приведёт к выходу из строя его основных узлов и деталей. Конструкция современных дизельных двигателей, оснащенных турбиной, лишена подобных недостатков во многом благодаря использованию теплообменника, более известного под названием «интеркулер» или «промежуточный охладитель».

Зачем в автомобиле нужен интеркулер

Практически любой современный дизельный двигатель оснащается интеркулером. Несмотря на всевозможные разновидности подобных устройств, основное их назначение остаётся неизменным – понижение температуры нагнетаемого воздуха. Как правило, промежуточный охладитель устанавливается непосредственно после турбины. Воздух, проходя через трубки представленного устройства отдаёт большую часть тепла и, будучи охлажденным, поступает в камеру сгорания двигателя.

Охлажденная воздушная смесь обладает большей плотностью. Такая консистенция наиболее оптимальна с точки зрения эффективной работы любого двигателя. Чем больше плотность воздушной смеси, тем значительнее объём поступившего в камеру сгорания воздуха. Такая смесь будет способствовать более высокому давлению внутри цилиндров, что существенно повысит КПД дизельного двигателя.

Сама конструкция интеркулера выполнена таким образом, чтобы проходящий через него воздух не встречал на своём пути каких-либо препятствий. В противном случае, это бы повлекло за собой снижения давления, нагнетаемого турбиной воздуха, что неблагоприятно отразилось бы на эффективной работе мотора.

Принципиальное расположение теплообменника может варьироваться, в зависимости от особенностей подкапотного пространства конкретного автомобиля. В большинстве случаев его монтируют перед основным радиатором системы охлаждения, либо в боковой части у крыла.

Полезная площадь охлаждающих элементов теплообменника рассчитывается индивидуально, для каждого отдельно взятого типа дизельного двигателя, с учетом его технических характеристик и условий эксплуатации.

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.

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.

Где расположено устройство в моторе и как оно работает

В зависимости от типа устройства, интеркулер может монтироваться в различных местах. Наиболее оправданное, с практической точки зрения, расположение – передняя часть подкапотного пространства.

Чаще всего, его можно встретить до радиатора системы охлаждения двигателя. Именно здесь он будет работать с наибольшей эффективностью. Потоки встречного воздуха, проходя через «жабры» теплообменника будут способствовать наилучшему охлаждению нагнетаемого турбиной воздуха.

В качестве альтернативного варианта, нередко прибегают к так называемой верхней схеме. Суть её сводится к тому, что интеркулер устанавливается над двигателем.

Таким способом монтажа чаще всего пользуются в том случае, когда, в силу особенностей конструкции авто, нет возможности поставить теплообменник внутри так называемого «телевизора». Такая схема требует установки дополнительного воздухозаборника на капоте авто.

Как эксплуатировать авто с интеркулером

Дизельный двигатель, конструкция которого отличается наличием турбокомпрессора с интеркулером, требует от водителя определенных навыков и умений.

Помимо всего прочего, при эксплуатации подобных моторов, следует придерживаться некоторых правил:

• В первую очередь, необходимо принять к сведенью тот факт, что все турбодизеля, крайне чувствительны к качеству масла и топливу. Очень важно применять только те ГСМ, которые рекомендованы заводом-изготовителем;
• Не следует эксплуатировать авто в режиме холостого хода длительное время. При низких оборотах двигателя не будет обеспечено его полноценное охлаждение, что негативно отразится на износостойкости его узлов;
• Не следует впадать в панику при виде частиц масла на поверхности воздушного фильтра. Такое явление вовсе не говорит о том, что турбина требует замены, как утверждают многие «эксперты»;
• По завершении каждой поездки следует оставить двигатель поработать некоторое время на холостом ходу, не более 1-2 минут;
• Во время эксплуатации не следует использовать двигатель, что называется вполсилы. Время от времени ему нужна своего рода «встряска», конечно же, в пределах разумного.

Почему теплообменник может сломаться

Как любой другой механический узел автомобиля, интеркулер, в процессе работы может быть подвержен разного рода неисправностям.

Чаще всего они возникают вследствие несвоевременной замены расходных элементов и отсутствия должного уровня обслуживания всех сопутствующих узлов и элементов.

Одна из основных проблем с интеркулером связана с нарушением его герметичности. Проще говоря, его попросту рвёт. Такая проблема может быть вызвана рядом причин.

1. Одна из них – механическое повреждение, вследствие попадания инородных предметов через решетку радиатора.
2. Вторая имеет иное происхождение. Нередко, элементы теплообменника выходят из строя из-за высокого давления в системе.

Головную боль владельцам турбодизелей доставляют также и подводные патрубки. Случается, что в ходе длительной эксплуатации или попросту ввиду их низкого качества, они лопаются или теряют эластичность.

Важно помнить, что в данном случае нужно использовать только специальные соединительные и уплотнительные элементы, рассчитанные на заданные параметры. Это позволит добиться бесперебойной эксплуатации авто и избавит вас от лишних трат.

Источник статьи: http://autovogdenie.ru/chto-takoe-interkuler-na-dizelnom-dvigatele-i-dlya-chego-nuzhen.html