Зачем нужен интеркулер в автомобиле и как он работает?

Одним из способов повышения мощности двигателя внутреннего сгорания является установка компрессора с механическим или газодинамическим приводом. Нагнетатели устанавливаются в заводских условиях или в тюнинговых ателье. Владельцу, решившему улучшить динамические характеристики своей машины, необходимо знать, что такое интеркулер в автомобиле.

Разновидности элемента

Существующие модификации оборудования:

1. Воздушный теплообменник состоит из рядов трубок, соединенных между собой каналами. Сжатый компрессором газ проходит через трубопроводы, которые охлаждаются набегающим потоком воздуха. Конструкция обеспечивает снижение температуры на 40-50°С, что позволяет повысить отдачу двигателя на 12-15%. Радиатор начинает работать после разгона автомобиля до скорости 40-50 км/ч. Элементы теплообменника устанавливают над силовым агрегатом, под пластиковым бампером или в полостях внутри передних крыльев.
2. Для снижения веса и повышения эффективности работы используется жидкостно-воздушный интеркулер. Антифриз подается отдельной помпой, обеспечивая снижение температуры газа на 65-70°С. Встречаются конструкции с охлаждением сжиженным газом, который при расширении обеспечивает охлаждение воздушного потока на 90-100°С. Жидкостный теплообменник устанавливается в заводских условиях, при самостоятельном монтаже требуется предусмотреть помпу и электронику, регулирующую работу интеркулера.

Функции интеркулера в автомобиле

Владельцу автомобиля с промежуточным охладителем воздуха необходимо знать, для чего он нужен и как эксплуатировать узел. При работе рабочего колеса турбины происходит сжатие воздушного потока, сопровождаемое ростом температуры и снижением плотности. Подача перегретого газа в рабочие камеры цилиндров приводит к некорректному смесеобразованию, падению мощности и крутящего момента. Возникают детонационные процессы, разрушающие стенки головки и блока цилиндров, а также детали газораспределительного механизма.

Описанные негативные эффекты не зависят от способа воспламенения рабочей смеси. Но дизельные двигатели отличаются повышенной степенью сжатия, это позволяет поднять температуру газа в цилиндре в конце такта сжатия до 550°С. Это значит, что дизель с наддувом требует использования теплообменника в случае установки 2-ступенчатого компрессора, обеспечивающего повышенное давление.

Установленный промежуточный охладитель позволяет снизить температуру потока газов перед подачей в камеры сгорания. Из описания функции теплообменника сжатого воздуха становится понятно, почему узел не используется на моторах атмосферного типа.

Подобные силовые агрегаты забирают воздушный поток в цилиндры без промежуточного сжатия, температура газа увеличивается за счет прогрева стенками впускного коллектора.

Схема и принцип работы детали

Интеркулер состоит из радиатора, собранного из трубок с внешними ребрами, и патрубков. Каналы соединяют теплообменник с турбокомпрессором и впускным коллектором двигателя. Забранный из атмосферы воздух проходит через фильтр и попадает в компрессор. Поток сжатого газа нагнетается рабочим колесом в радиатор, где происходит снижение температуры за счет обдува воздушным потоком или подачи антифриза. Затем охлажденные газы поступают к дроссельной заслонке, в канале предусмотрен датчик температуры, который отвечает за корректировку подачи топлива.

Для изготовления соединительных шлангов используется эластичный пластик с гладкой внутренней поверхностью. Соединительные элементы не имеют выступов, вызывающих завихрения воздушного потока. За счет оптимизации каналов снижается расход топлива и уменьшается количество вредных выбросов в атмосферу.

Расположение в двигателе и влияние на его мощность

Поскольку интеркулер служит для снижения температуры воздушной массы, то его устанавливают перпендикулярно продольной оси автомобиля в зоне, продуваемой встречным потоком. Если фронтальная часть машины имеет плотную компоновку, то теплообменник выносят в полость переднего крыла. Подобная схема используется на автомобилях Mitsubishi Lancer Evolution и продукции концерна VAG, оснащенных бензиновыми или дизельными моторами с турбокомпрессорами.

Из-за плотной компоновки моторного отсека на Subaru Impresa WRX место для установки теплообменника располагается поверх головки блока. На капоте прорезано специальное окно с дефлекторами, направляющими встречный поток на радиатор.

Подобная методика используется владельцами при установке нагнетателей с системой промежуточного охлаждения воздуха на автомобили с моторами атмосферного типа.

Особенности эксплуатации

Охладитель воздушного потока не требует обслуживания в процессе эксплуатации. Но под воздействием напора газов возможны разрывы патрубков или трубок в радиаторе. В нагнетателе устанавливается регулятор давления, который сбрасывает излишки воздушной массы в атмосферу. При самостоятельной установке необходимо настроить клапан на давление, безопасное для теплообменника и магистралей. Восстанавливать поврежденные элементы не рекомендуется, поскольку детали не выдержат нормальных условий эксплуатации.

На автомобилях с интеркулером, расположенным в нижней части переднего бампера, возможно повреждение узла о неровности дороги. Владельцу необходимо установить штатную защиту или сделать экран своими руками из стального листа. Рекомендуется предусмотреть сетку, предохраняющую соты радиатора от засорения или повреждения потоком песка зимой или насекомыми в летнее время. Замятые соты ухудшают теплоотвод, ремонт интеркулера с пробитыми или деформированными трубками производится редко.

При работе турбины в воздушный поток попадает масло, которое подается под давлением к опорам ротора. Частицы смазки попадают в теплообменник или скапливаются в точках перегиба шлангов.

Производители допускают расход масла в пределах от 0,5 до 1,0 л на 1000 км пробега. При повышенном выбросе смазки требуется демонтировать систему наддува для ремонта или замены турбокомпрессора.

Возможность замены

При повреждении радиатора потребуется выполнить следующие действия:

1. Отсоединить воздушные шланги, а затем снять теплообменник для оценки возможности восстановления. Рекомендуется помечать снятые элементы или записывать на видео процесс разборки. При последующих монтажных работах владельцу не потребуется выяснять, зачем нужна та или иная деталь.
2. Удалить следы масла и грязи с внутренней и внешней поверхности теплообменника. От качества очистки зависит дальнейшая работоспособность радиатора. Загрязнения удаляются органическими растворителями (например, бензином или дизельным топливом) и водой с химическими реагентами. Использовать мойку под давлением запрещено, поскольку струя воды деформирует соты и трубки.
3. Запаять обнаруженные трещины в металлических элементах. При выборе материалов для пайки учитывается тип металла, использованного заводом при изготовлении теплообменника.
4. Проверить отремонтированный радиатор путем подачи воздуха под рабочим давлением, деталь опускается в резервуар с водой. Если на поверхности жидкости появляются пузырьки газа, то требуется дополнительный ремонт теплообменника.
5. Установить детали на автомобиль и совершить пробный запуск двигателя. При работе силового агрегата не допускается свист сжатого воздуха, выходящего через отверстия в шлангах или радиаторе.

Можно ли сделать интеркулер самому?

Владелец автомобиля может сделать самодельный охладитель на основе теплообменников, снятых с промышленных холодильных установок. Трубопроводы узлов изготовлены из меди, ребра выполнены из алюминиевого сплава. Преимуществом деталей является повышенная прочность, при монтаже потребуется подобрать соединительные шланги, которые крепятся винтовыми хомутами.

Для изготовления интеркулера своими руками могут использоваться фабричные детали, снятые с магистральных грузовиков. Встречаются самодельные жидкостные охладители, которые собраны на базе штатных воздушных радиаторов. Теплообменник устанавливается в сварной герметичный кожух из нержавеющей стали, который подключается к системе охлаждения двигателя.

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.

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.

1. Интеркулер, для чего он нужен?
2. Как работает интеркулер
3. Что такое интеркулер в автомобиле

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:

1. 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.
2. 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.
» alt=»»>

Источник http://autochainik.ru/interkuler-v-avtomobile.html
http://avtonov.com/%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5-%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%B5%D1%80-%D0%B8-%D0%B7%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%BC-%D0%BE%D0%BD-%D0%BD%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%BD/
Источник http://znanieavto.ru/toplivo/interkuler-princip-raboty.html