Что такое интеркулер: особенности, виды, нюансы установки
Интеркулер – важная часть системы турбонаддува двигателя. Он представляет собой теплообменник, устанавливаемый между впускным коллектором и компрессором. Устройство это необходимо для охлаждения потока воздуха, нагреваемого в процессе сжатия в компрессоре. Чем качественнее интеркулер, тем больше тепла он отводит.
«Ic-extrior» участника Original uploader was Freonr2 at en.wikipedia — Transferred from en.wikipedia; transferred to Commons by User:Quadell using CommonsHelper.. Под лицензией Creative Commons Attribution 2.5 с сайта Викисклада — https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ic-extrior.jpg#mediaviewer/File:…
Уменьшать температуру надувочного воздуха просто необходимо, ведь даже небольшое охлаждение воздушного потока дает существенный прирост мощности. Кроме того, это позволяет экономить горючее и сокращать выбросы в атмосферу. В среднем, используя интеркулер, можно повысить мощность движка на 20%.
Существуют интеркулеры двух типов:
- водяного охлаждения;
- воздушного охлаждения.
Воздушные охладители
Такие системы пользуются спросом, поскольку имеют простую конструкцию. Они состоят из трубок, перемежающихся пластинами. Благодаря трубкам проходимый воздухом путь увеличивается, поэтому он охлаждается сильнее. Пластины увеличивают площадь охладителя, повышая теплоотдачу. К слову, пластинки и трубы чаще всего производятся из алюминия. Иногда его заменяет медь.
Устанавливать воздушные охладители можно над двигателем, за передним бампером и в боковых частях крыльев.
Интеркулеры водяного типа
Они имеют свои достоинства по сравнению с воздушными системами. Прежде всего, водяные интеркулеры компактны, поэтому могут устанавливаться в любом месте под капотом. Вода отводит тепло лучше, чем алюминиевые трубки, соответственно, такие охладители работают эффективно. Но вода имеет свойство нагреваться, а для ее остывания требуется время.
Недостатком водяных интеркулеров является и сложность конструкции. Помимо водяного теплообменника, они оснащаются большим количеством патрубков, водяным насосом, воздушным радиатором и блоком управления. Из-за такого большого количества составляющих охладители водяного типа используются лишь в случаях, когда простые воздушные системы установить невозможно.
Нюансы установки интеркулера
Решив оборудовать своего «железного коня» интеркулером, хорошенько подумайте, где его лучше расположить. Неправильно установив конструкцию, вы получите обратный результат: вместо охлаждения она станет нагревать воздух. Под капотом машины достаточно высокая температура, поэтому устройство не должно ее поглощать.
Оптимальное место для монтажа интеркулера – перед радиатором. Чтобы охлаждение проходило более эффективно, можно по краям установить металлический короб, захватывающий большой воздушный поток и направляющий его на интеркулер. Минимизировать потери в давлении системы можно, заменив штатные трубы, идущие от охладителя то турбины, на более широкие. Их также стоит обернуть алюминиевой лентой, увеличив теплоизоляцию.
Дополнительная опция
Некоторые модели интеркулеров, предназначающиеся для спортивных авто, оснащаются распылителями. Эти распылители время от времени автоматически опрыскивают конструкцию водой, охлаждая ее. Это еще больше уменьшает температуру впускного воздуха.
Осторожно! Зима
В нашем отечестве зимой дороги активно посыпаются песком и солью. В холодное время года интеркулер подвергается опасности, если он установлен перед основным радиатором. Вся грязь и соль, летящая из-под колес идущих впереди вас транспортных средств, будет попадать на интеркулер. В результате его оксидная пленка будет разрушаться. Чтобы продлить термин эксплуатации охладителя, его нужно время от времени промывать снаружи водой.
На любой вкус
Магазины предлагают автомобилистам огромный выбор интеркулеров различных размеров и конфигураций. При желании можно для любого транспортного средства подобрать подходящий охладитель. Случается, правда, что система никак не хочет устанавливаться. Но при должной смекалке ее можно подогнать, например, заменив трубки или переварив их. Важно не только установить интеркулер, но и грамотно подвести к нему воздушные магистрали.
autodromo.ru
Интеркулер на дизель – принцип работы, типы устройства, установка
В современных автомобилях все чаще используются двигатели, в которых происходит наиболее полное сгорание топлива, поэтому использование интеркулера на дизеле вполне оправданно. Он является промежуточным, но очень важным звеном системы теплообмена и турбонаддува. Его применение приводит к заметному снижению выхлопных газов.
1 Основные функции дизельного интеркулера
Любой автовладелец хочет, чтобы мощность двигателя увеличилась, но для этого надо создать условия, при которых топливо практически полностью сгорает. В дизель должно поступать больше кислорода. Однако во время работы газ сжимается, температура повышается и поэтому начинается быстрое разрушение кислорода. Теплый воздух приводит к понижению мощности.
Одной из главных функций прибора является снижение температуры сжатого воздуха. Также интеркулер позволяет уменьшить детонацию, которая возникает, когда процесс сгорания становится нестабильным. Как известно, повышение температуры характерно для дизельного двигателя, так как оно связано с повышением давления. Дизель должен получать охлаждение, чтобы не повредились поршни, кольца или головки блока. Эффективность компрессора во многом будет зависеть от установленного интеркулера. На многих спортивных, и не только, машинах стали устанавливать систему турбонаддува, которая дает возможность за двадцать секунд набрать свыше 160 километров в час. Продолжительный наддув двигателя станет невозможен, если не будет установлен интеркулер.
2 Типы устройства интеркулера
Основные виды охладителя классифицируются по принципу, который лежит в основе работы:
- Система «воздух-воздух». Такой интеркулер представляет собой конструкцию, состоящую из трубы и пластинчатого радиатора. Находящиеся внутри трубок перегородки позволяют создавать турбулентный поток. Теплообмен повышается, воздух внутри охлаждается, а избыток тепла поступает в атмосферу. Для изготовления используют алюминий. Это один из распространенных типов системы охлаждения, который часто устанавливается на дизель;
- Система «воздух-вода». Этот интеркулер имеет значительно больший коэффициент теплопередачи. Во время прохождения воздуха радиатор охлаждается водой. Поэтому необходимо дополнительное устройство охлаждения жидкости, а также насос и блок управления. Можно отметить компактные размеры и высокий КПД, позволяющий выполнить усовершенствование двигателя;
- Некоторые любители любят использовать для охлаждения закись азота, но это встречается не так часто. Стоит обратить внимание на распределение воздуха и конечные резервуары. Хороший интеркулер должен иметь две спецификации и производители должны это указывать (падение давления потока и охлаждение температуры воздуха, который поступает в дизель).
Подобный радиатор охлаждения, несмотря на всю простоту конструкции, очень важен для нормальной работы. Эффективность двигателя будет только вырастать, но помимо этого надо определиться с местом установки прибора.
3 Выбор места установки для дизельного двигателя
Рассмотрим варианты места для установки. Основным критерием является расход воздуха. Поэтому чаще для интеркулера находят местечко под бампером. Конструктивные особенности позволяют найти как вертикальный, так и горизонтальный вариант. Следует учесть, что устройства системы «воздух-воздух» могут иметь достаточно большие габариты, а в подкапотном пространстве должно оставаться место. Большой дизель потребует другой тип. Очень нежелательно, чтобы устройство подвергалось загрязнению или повреждению, так как это скажется на работе.
Но лучше всего интеркулер установить непосредственно перед радиатором охлаждения. Здесь неплохо подходит система «воздух-вода». Это связано не только с компактностью, но и долгим сроком эксплуатации. Не стоит забывать о дополнительных элементах, которые понадобятся для этого устройства, ведь работа двигателя будет идти на полную мощность, не говоря об экологических показателях. Надо только помнить о том, что слишком маленькая модель просто не будет успевать охлаждать воздух.
4 Принцип установки устройства
Неправильное месторасположение приведет к тому, что вместо охлаждения начнется нагрев воздуха. У интеркулера есть свойство не только поглощать тепло и поэтому важно, чтобы его избыток поступал в атмосферу, а не нагревал воздушную систему. Для этого необходимо осмотреть устройство перед установкой и обратить внимание на патрубки, отводы и подводы, а также трубки ядра. Нигде не должно быть трещин. Необходимо очистить его от лишнего масла. Также не забываем о том, что турбовой дизель дает высокие температуры именно под капотом и поэтому устройство может неэффективно работать. Особенно это скажется в тот момент, когда автомобиль остановится на светофоре. Не следует ставить охладитель «воздух-воздух» в моторном отсеке. Двигатель не лучший сосед. Недопустимо размещать устройство за радиатором системы охлаждения, так как прошедший через него воздух будет иметь свыше 50 градусов, чем температура окружающей среды.
Оптимальное место для интеркулера находится перед радиатором. Здесь наибольшие воздушные потоки. Надо только учесть один момент – до самого радиатора станет доходить меньше воздуха. Поэтому потребуется внести усовершенствования в дизель, чтобы в дальнейшем не возникло проблем.
Двигатель сам подскажет правильное месторасположение. При вертикальном варианте следует придерживаться традиции, то есть установка проводится вниз вход/выход. Нельзя, чтобы патрубки были вверху, поскольку тогда начинает появляться конденсат. Кроме того, не исключено попадание масла, которое будет накапливаться и загрязнять устройство, что приведет к преждевременной замене.
На спортивные машины установку можно производить прямо горизонтально над радиатором. Только так можно получить дополнительную мощность для двигателя. Но здесь необходимо иметь воздушную отдушину на капоте для постоянной циркуляции воздуха.
Теперь трубы охладителя. Дизель обычно имеет трубы от 50 мм на выходе и до 80 мм на входе в компрессор. Мотор и турбина могут быть несколько подвижны во время быстрой езды, поэтому прибор хорошо фиксируют. Труба должна иметь плавный сгиб и быть резиновой, а лучше всего силиконовой. Возвратную часть желательно теплоизолировать. Для этого подойдут такие материалы, как стекловолокно и алюминиевая лента.
Устанавливать слишком большой интеркулер необязательно, так как местоположение имеет более важное значение. Если вдруг после монтажа обнаружились неполадки при нажатии педали акселератора, то здесь следует убедиться в правильности монтажа. Это бывает связано с лагом от установки турбины или другими причинами.
5 Преимущества при работе интеркулера
Главным образом это эффективность, что уже заложено в принцип работы. После попадания в интеркулер потока воздуха начинает происходить уменьшение давление наддува. Турбулентность остается, но давление при этом падает. Его уровень падения должен быть в пределах 1–2 psi. Дело в том, что если оно снизится слишком сильно, то это отразится на мощности.
Важным показателем считается снижение температуры воздуха. Необходимо знать, что правильно установленный и подобранный прибор позволяет добиться снижения температуры до 70–80 процентов. Это немало, если учесть почти полное сгорание топлива. Кроме того, наблюдается реальный прирост мощности двигателя на 15–25 лошадей. Именно это чаще всего привлекает автоспортсменов.
6 Рекомендации для правильной работы устройства
Особых требований при использовании интеркулера нет, но важно следить, чтобы не произошло ненужного загрязнения и засорения. Не стоит сразу бежать в магазин за новым устройством, тем более что оно не самое дешевое.
Опытные автомеханики советуют попробовать провести восстановительные работы. Для этого нужно залить в интеркулер бензин и хорошо прополоскать. После слива достаточно продуть все сжатым воздухом.
Спортсмены и любители погонять на автомобиле хорошо знают этот промежуточный охладитель. Фактически он уже стал частью системы турбонаддува. Установку сможет провести любой автолюбитель, который использует дизель. Однако если нет уверенности в своих силах, то надо обратиться к специалисту, который поможет с выбором и монтажом. Не стоит отказываться от интеркулера, позволяющего улучшить работу двигателя. Вложенные деньги быстро себя окупят.
tuningkod.ru
Интеркулер, что это? Установка и работа. Интеркулер на «Ниссан» и «Мерседес»
Все автомобили – это набор деталей, механизмов, которые при грамотной установке работают слаженно и стабильно. Например, между компрессором и впускным коллектором располагается радиатор, который называется так: интеркулер. Что это, знает тот, кто занимается ремонтом своей машины самостоятельно. Зачем нужен этот элемент, попробуем разобраться.
Обмен теплом должен проходить правильно
Главное назначение интеркулера – это извлечение тепла из воздушного потока, который в процессе сжатия в компрессоре нагревается. То есть чем лучше удаляется это тепло, тем качественнее работает теплообменник. Чтобы турбосистема с промежуточным охлаждением была правильно собрана, очень важно по максимуму использовать полезные свойства описываемого прибора. Кроме того, грамотная установка интеркулера станет залогом того, что в процессе эксплуатации автомобиля не будет возникать проблем. Создавая этот агрегат, нужно учитывать несколько критериев, главные из которых следующие:
- максимальное отведение тепла;
- минимальные потери давления турбонаддува;
- увеличение инерции воздушного потока.
Как работает охладитель потока воздуха?
За то, чтобы из системы тепло отводилось грамотно и своевременно, отвечают пластины и оболочки в теплообменнике. Они же составляют площадь теплообменника, от которой зависит эффективность работы интеркулера. Правда, не стоит думать, что если площадь будет в два раза больше, то и КПД агрегата увеличится вдвое. А вот если сделать площадь теплообменника больше на десять процентов, то ровно на столько же станет выше КПД. Чтобы понять, как работает интеркулер, что это за прибор, важно знать особенности его устройства.
Так, через него проходит воздух, и если делать это ему сложно, то и тепла будет теряться немало. С другой стороны, важно избегать больших потерь давления наддува. Для компенсации затрудненного протекания воздуха через наше устройство нужно позаботиться о том, чтобы внутреннее проходное сечение было большим: это позволит задержать воздух в интеркулере и снизить воздушный поток. Соответственно, давление будет теряться на приемлемом уровне. Таким образом, выбирая этот агрегат, стоит заботиться о низких внутренних потерях давления.
Важен внутренний объем
Работа интеркулера будет стабильной, если он правильно выбран. Итак, объем внутри этого прибора должен заполняться воздухом полностью, причем до того, как во впускном коллекторе возникнет давление. Именно объем является одним из параметров, которые должны быть оптимизированы при создании грамотной системы промежуточного охлаждения. Этот показатель можно рассчитать следующим образом:
- внутренний объем интеркулера делится на объем воздушного потока;
- умножаем полученную сумму на два (это число взято приблизительно: то есть получается, что воздушный поток на пути к ускорению удваивается).
При проектировании интеркулера важно учесть максимальные возможности системы отвести теплоту от надувочного воздуха, чтобы при этом не снизить давление наддува и не мешать давлению воздуха нарастать.
Мощность и эффективность — главные показатели
Система охлаждения в автомобиле должна работать слаженно. Для этого нужно знать, сколько мощности теряется при потере давления интеркулера. Соотносим показатель абсолютного давления с прибором и без него. Стоит также помнить, что вовсе не обязательно восстанавливать потерянную мощность, поскольку в этом случае станет выше давление во выпускном коллекторе, что приведет к повышению реверса выхлопных газов в камеру сгорания и увеличению температуры в ней.
Для расчета эффективности интеркулера нужно провести сравнение повышения температуры воздуха, которое вызывает работа турбины, и понижения температуры, которое вызывает охладитель. Сегодня можно купить два типа этого устройства: «воздух-воздух» или «воздух-вода». Более простой конструкцией является первый вариант, при этом он же отличается более высоким КПД на высокой скорости. Кроме того, у него выше надежность, да и обслуживать такой прибор значительно проще. Интеркулер типа «воздух-вода» показывает хороший КПД при низкой скорости, при этом имеет сложную конструкцию и стоит дороже. Но в то же время патрубок интеркулера «воздух-воздух» подводится сложнее, агрегату нужно больше пространства, поэтому такой прибор подойдет не для каждого автомобиля.
Сбалансированный интеркулер: какой он?
Чтобы охладитель был оптимально сбалансированным, важно, чтобы он отвечал некоторым требованиям:
1. Внутреннее проходное сечение должно быть хорошим. Именно сечение ядра теплообменника сказывается на том, сколько будет теряться давления при прохождении воздуха. Вычислить правильное сечение практически невозможно, но можно хотя бы предугадать, каким оно должно быть. Например, можно использовать турбулизаторы, которые не дают воздуху прижаться к стенкам агрегата и передать ему тепловую энергию. От плотности турбулизаторов зависит и улучшенный теплообмен, и низкие потери потока.
2. Большую роль играют размеры ядра. Чем короче каналы, по которым проходит воздух, тем ниже будет проходное сечение.
3. Лобовая площадь, отражающая количество окружающего воздуха, способствует охлаждению надувного воздуха. Соответственно, чем больше окружающий воздух по массе, тем выше будет охлаждающая способность интеркулера.
4. Обтекаемость формы ядра. От этого параметра зависит свободное перемещение воздуха по прибору, при этом чем легче воздух, тем больший его объем пройдет через интеркулер (что это напрямую отразится на охлаждающем эффекте, сомнений нет).
5. Характеристики охладителя можно улучшить за счет каналов, которые будут подводить охлаждающий воздух. Специалисты считают, что, используя хороший канал, можно достичь увеличения КПД теплообменника примерно на 20%.
6. Количество и скорость воздушного потока зависят и от того, какого размеры и формы трубы.
7. Влияют на стабильность работы интеркулера такие показатели, как изгибы и переходы секций, а также наличие патрубков. Кстати, любой изгиб в системе – это потенциальная возможность потери потока. А если патрубки соединены негерметично, то будет теряться давление наддува.
Где размещается радиатор интеркулера?
Обычно этот агрегат находится в свободном пространстве, где много места. Главное –не устанавливать его в моторный отсек или позади радиатора охлаждения, поскольку давление наддува будет низким, воздух не будет прогреваться. В таких случаях охладитель выступает как своеобразный промежуточный нагреватель. Стоит помнить, что нагрев интеркулера от тепла под капотом может привести к серьезным проблемам. Поэтому нужно изолировать этот агрегат и продуманно размещать все трубы. Как правило, интеркулер воздушного типа устанавливается в свободном месте, например, за передним бампером по центру, над двигателем под капотом или в боковой части крыльев (с любой стороны).
Основные проблемы при эксплуатации
Одна из серьезных проблем – масло в интеркулере. Такие ситуации могут быть вызваны тем, что изнашиваются втулки турбины, которую, кстати, можно отремонтировать. Кроме того, подобная проблема может возникнуть в связи с тем, что при высоких оборотах двигатель даже в новой турбине может пропускать масло во впускной канал. За время эксплуатации масла в интеркулере может набраться очень немало, но эта проблема легко решаема – нужно всего лишь прочистить агрегат.
Каждому автомобилю – свой интеркулер
Сегодня очень распространено создание охладителя под конкретный двигатель. Например, интеркулер «Ниссан» для каждой модели этой марки подходит разный. Поэтому, выбирая охладитель, нужно учитывать множество деталей: фронтальную площадь теплообменника и его толщину, направление потока, внутреннее проходное сечение и многое другое. В то же время новые автомобили «Ниссан» оснащаются «чистыми» двигателями, на которые не ставится ни интеркулер, ни турбонаддув.
Интеркулер «Мерседес» представляет собой теплообменник, который снижает температуру проходящего сквозь него воздуха. В большинстве моделей данной марки теплообменник располагается в передней части отсека для двигателя и обдувается естественным образом во время движения транспортного средства.
Зачем нужен интеркулер?
Что это, спросят многие – очередной наворот в машину или действительно необходимая вещь? И стоит ли его устанавливать? Большинство специалистов сходятся во мнении, что для двигателей с турбонаддувом он необходим. К тому же сегодня можно выбрать самые разные конфигурации этого устройства, которые, правда, никоим образом не влияют на эффективность его работы. То есть любые эстетические изыски, скажем, какая-то оригинальная форма или дизайн ресиверов интеркулеров, роль играют больше декоративную, нежели функциональную.
Специалисты также советуют выбирать агрегаты, изготовленные из тонкого листового металла, поскольку он будет способствовать максимальному сохранению тепла. Выбирать тип интеркулера следует в зависимости от того, каковы специфические особенности имеющейся турбины.
fb.ru