Зачем нужен интеркулер

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.

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.

Интеркулер ― сколько мощности можно добавить?

Ломаете голову над тем как прибавить вашему железному коню мощности? Первым делом задумайтесь об установки интеркулера. Читайте, что это такое, сколько стоит и как работает.

Двигатели, оборудованные системой турбонаддува, инженеры постоянно стараются ещё более усовершенствовать. Для этого они вносят изменения в конструкцию двигателя и турбины либо используют какие-то дополнительные устройства. Одним из основных фундаментальных устройств такого типа является интеркулер.

Интеркулер — зачем он нужен?

При турбонаддуве всасываемый воздух сильно сжимается. Естественно, при сжатии увеличивается плотность, температура воздушной смеси также серьезно увеличивается (почти до 200 градусов по шкале Цельсия). Дополнительно воздух греется самим турбокомпрессором (его температура увеличивается отработанными газами). При увеличении температуры происходит обратный процесс: плотность воздуха понижается. Как следствие давление при наддуве понижается. Именно для снижения этой температуры и используется интеркулер. Он способен понизить её на 50-60 градусов. Цилиндры больше наполняются воздухом, мощность автомобиля растет. Считается, что при снижении температуры на каждые 10 градусов, — мощность растет на 3 %. Интеркулер способен увеличить мощность двигателя авто ориентировочно до 20 %. При этом снижается вероятность детонации отходящих газов.

Интеркулер: конструкция, принцип работы и виды

Интеркулер конструктивно монтируют между впускным коллектором и компрессором. Устройство представляет собой теплообменник, который состоит из сложной системы трубок и пластин, изготовленных из алюминия или меди, которые имеют большую теплопроводность и теплоотдачу. Трубки имеют витиеватую структуру, это увеличивает общую длину, по которой проходит воздух. Пластины увеличивают площадь поверхности и обеспечивают лучшую теплоотдачу. Чтобы воздух лучше распределялся в трубках, применяют конечные резервуары. Они приварены по краям.

На фотографии интеркулер установленный над двигателем Subaru

Интеркулер с воздушным охлаждением, как правило, устанавливают под капотом автомобиля в таких местах:

за передним бампером. В бампере вырезают воздухозаборник (самый популярный и эффективный способ);

Кроме этого, существуют интеркулеры с жидкостным (как правило, водяным) охлаждением. Хотя есть и уникальные конструкции с охлаждением жидким азотом или льдом. В сравнении с воздушным он имеет более сложную конструкцию. Кроме водяного теплообменника, тут имеются такие элементы: водяной насос, управляющий модуль, воздушный радиатор и система патрубков.При этом интеркулер водяного типа имеет ряд существенных преимуществ: во-первых, он более компактный (можно устанавливать где угодно под капотом, не требуются воздухозаборники), во-вторых, процессы охлаждения эффективнее и быстрее, чем при воздушном охлаждении. Правда, когда охлаждающая жидкость нагревается, эффективность падает. Вместе с системой охлаждения двигателя водяной интеркулер образует двухконтурную систему охлаждения.

Для каждого конкретного двигателя, по сути, необходим уникальный интеркулер с особой конструкцией. При его проектировании нужно определить множество конструктивных параметров:

площадь теплообменника. Чем больше общая площадь всех трубок и пластин, тем больше эффективность интеркулера. При этом для каждого двигателя есть определенное оптимальное значение площади, после которого любое её увеличение приводит к незначительному росту КПД;

Примерные цены интеркулеров для автомобилей

Существуют интеркулеры для различных моделей автомобилей. Например, фронтальный интеркулер для отечественных ВАЗов можно купить за 3500?5400 рублей. Цена зависит от диаметра входного патрубка, размеров рабочей области, качества изготовления и производителя. ВАЗовский интеркулер с жидкостным охлаждением стоит порядка 5000?7000 рублей.

Стоимость интеркулеров для иномарок, конечно повыше. К примеру, установка для VW Jetta или Audi A3 будет стоить порядка 50 000 рублей.

На фотографии интеркулер для NISSAN GT-R R35, цена — 262 тысячи рублей.

Для спортивных автомобилей интеркулеры и вовсе очень дорогие. Например, уникальный комплект HKS Intercooler для SUBARU IMPREZA GRB обойдется вам в 120 000 рублей, для MITSUBISHI EVO 8 — в 98 000 руб., TOYOTA SUPRA — 118 000 руб., NISSAN GT-R R35 — от 250 000 руб. и более!

Существуют и универсальные интеркулеры, которые могут подойти к различным моделям машин. Цена за такие устройства начинается с 4 000 рублей.

Таким образом, интеркулер — очень важный элемент двигателя с турбонаддувом. Фактически он способен увеличить мощность двигателя на 15?20 лошадиных сил.

Видео про установку фронтального интеркулера:

Что такое интеркулер в автомобиле, для чего нужен, как его отремонтировать своими руками

Двигатель с турбиной — сложный и очень капризный механизм. Выход из строя любого его узла приведёт к необратимым последствиям. Если обнаружена неисправность интеркулера в автомобиле, то её необходимо как можно быстрее устранить. В противном случае двигатель начнёт терять мощность и быстро выйдет из строя.

В этой статье рассмотрены существующие конструкции этих устройств, а также характерные неисправности и способы их ремонта.

Для чего нужен интеркулер в автомобиле

Внешний вид и расположение в автомобиле

Радиатор охлаждения и интеркулер имеют схожие конструкции и внешне очень похожи. Устройство имеет охлаждающие поверхности в виде приваренных к трубкам пластин, а также патрубки для присоединения к другим узлам. Пластины обычно изготавливают из цветного металла.

В схеме подачи воздуха этот механизм расположен за входным коллектором перед турбинным компрессором двигателя. Обычно устройство монтируют перед основным радиатором. Но существуют транспортные средства, в которых интеркулер устанавливается над двигателем или сбоку от него в передних крыльях.

Изменение эксплуатационных характеристик двигателя в результате работы интеркулера

Научно доказано, что если снизить температуру поступающего в двигатель воздуха, то это приведёт к увеличению его мощности. Мощность двигателя увеличивается на 5 % при понижении температуры на каждые 10 градусов . Оптимальной является температура поступающего воздуха в пределах 50–60 градусов . На эту величину обычно рассчитывается интеркулер.

Охлаждённый воздух подаётся в турбокомпрессор и улучшает качество горючей смеси. Из-за этого увеличивается мощность силовой установки.

Установленный в автомобиле интеркулер также существенно уменьшает расход топлива. Поскольку дополнительно охлаждённый воздух имеет более высокую плотность, то для воспламенения топливной смеси в цилиндрах требуется меньшее количество бензина. Соответственно уменьшается общий расход топлива. Эффективность работы устройства определяют по соотношению снижения температуры двигателя к внешней температуре.

Положительным эффектом, получаемым от работы интеркулера, является также уменьшение давления турбонаддува. При правильной работе этого узла показатель снижения давления будет не менее 1,5 psi .

Конструктивное исполнение

1. Воздушные интеркулеры реализуют схему охлаждения встречным потоком воздуха. При этом охлаждаемый воздух пропускается через ряд трубок, к которым приварены платины из цветного металла для увеличения поверхности охлаждения. Коэффициент теплоотдачи увеличивается и проходящий через трубки воздух охлаждается на 45–55 градусов . Доказано, что при таком снижении температуры подаваемого воздуха мощность мотора увеличивается примерно на 15 % . Этот показатель прямо пропорционален площади охлаждающей поверхности и, соответственно, размерам самого узла.

Воздушные интеркулеры обычно размещают в следующих местах автомобиля:

• непосредственно над верхней поверхностью двигателя;
• перед основным радиатором охлаждения;
• в боковых крыльях.

Устройства этого вида эффективно работают на больших скоростях — более 40 км/час . Поэтому их чаще устанавливают на скоростных транспортных средствах.

Недостатком воздушных интеркулеров водители называют большие габаритные размеры.

2. В водяных интеркулерах в качестве охлаждающей жидкости обычно используется вода. Водяные устройства более эффективны и имеют меньшие размеры по сравнению с воздушными.

В конструкции водяного интеркулера установлено дополнительное оборудование: насос и температурный датчик. Но установка дополнительных узлов компенсируется более высокой по сравнению с моделями воздушного типа эффективностью. Устройства этого вида способны понизить температуру воздуха на 65–75 градусов .

Между тем, модели водяного типа имеют и свои недостатки.

• Во-первых, конструкция водяного интеркулера сложнее устройства с воздушным охлаждением. Это обусловлено необходимостью применения дополнительного оборудования. Дополнительные детали значительно увеличивают стоимость изделий типа «воздух-вода». Ремонт таких узлов будет сложнее и обойдётся дороже.
• Во-вторых, появляются расходы на обслуживание механизма, так как дорогие охлаждающие жидкости необходимо периодически менять.
• В-третьих, необходим постоянный контроль температуры хладагента.

Стоимость

Автомобили российского производства обычно комплектуются интеркулерами стоимостью от 5000 до 10 000 рублей . Продукцию зарубежных производителей можно приобрести за 40–50 тысяч рублей . Продаются также продвинутые модели этих устройств стоимостью более 100 000 рублей .

Для спортивных болидов эти узлы изготавливают по индивидуально разработанным проектам. Такие интеркулеры называются кастомными. Они охлаждают воздух специальными жидкостями и льдом.

Работа двигателя без интеркулера

Все транспортные средства раньше прекрасно работали без этих устройств. Под капотом в них гораздо больше свободного пространства. При этом автомобили без интеркулера имеют меньший вес. Механики утверждают, что эксплуатация автомобиля без такого узла вполне возможна. Тем не менее, специалисты не советуют долго эксплуатировать автомобиль без него, если этот узел предусмотрен конструкцией машины.

Снятие или отключение интеркулера приведёт к потере заявленной производителями мощности. Это также может вызвать перегрев двигателя и его повышенный износ. Поэтому если узел вышел из строя, то его можно ненадолго отключить. Но при первой же возможности надо восстановить предусмотренную схему работы двигателя.

Самостоятельный выбор модели

Много водителей, особенно молодого возраста, часто пытаются сами улучшить характеристики своих машин. Первичная установка интеркулера или его замена на более эффективную модель — очень популярная операция при тюнинге авто. Но при таком улучшении машины надо учесть несколько факторов.

• Необходимо предварительно оценить имеющееся под капотом автомобиля пространство. Может случиться так, что купленный механизм просто не поместится в двигательном отсеке. Но надо также помнить о том, что производительность работы интеркулера в автомобиле зависит от площади охлаждающей поверхности. Разрекламированные компактные модели обычно не оправдывают возложенных на них надежд.
• Внутренний диаметр трубок не может быть слишком маленьким. Воздух должен свободно проходить через трубки.
• Не стоит приобретать модели с толстостенными трубками и тяжёлыми пластинами. Эффективность устройства не зависит от толщины трубок и пластин. Значение имеет только площадь охлаждения.
• Качественные интеркулеры должны комплектоваться надёжными присоединительными элементами. В первую очередь это относится к водяным моделям, так как неисправности присоединительных патрубков приводят к утечкам охлаждающих жидкостей.

Основные причины неисправностей и способы ремонта

Интеркулеры требуют постоянного осмотра и периодического обслуживания. При соблюдении установленных производителем эксплуатационных требований, эти механизмы проработают очень долго. Типичные неисправности этих узлов приведены ниже.

• Разрушение присоединительных патрубков. Обычно патрубки разрываются от превышения давления. При этом двигатель резко потеряет мощность и увеличится расход топлива. Вышедшие из строя патрубки ремонту не подлежат — только замене.
• Превышение нормативного количества масла внутри интеркулера. Если расход масла в устройстве превысит 1 л на 10 000 км , то его следует немедленно отправить в капитальный ремонт.
• Дефекты охлаждающих поверхностей. Трещины и вмятины на охлаждающих пластинах недопустимы. Методы ремонта таких дефектов зависят от их размеров.
• Уменьшается внутренний диаметр трубок. Чаще всего это результат засорения. Надо регулярно прочищать и восстанавливать проходное сечение трубок.

Ремонт интеркулера своими руками

Ремонт интеркулера обычно начинают с его демонтажа. Предварительно надо внимательно изучить места крепления и снять все крепёжные детали. В некоторых автомобилях всю конструкцию можно снять рывком, просто ослабив хомуты крепления.

Ремонт выполняют в следующей последовательности.

1. Очистка. Сначала отсоединяют патрубки и полностью разбирают механизм. Все детали тщательно очищаются от грязи, масляных пятен и иных загрязнений. Лучше всего на несколько часов погрузить детали в ванну с очищающей жидкостью. Для очистки используют специальные составы, предназначенные для этих целей. Запрещается промывать или очищать детали интеркулера бензином, соляркой или иными растворителями.

2. Если на трубках обнаружатся трещины и вмятины, то их необходимо немедленно заделать. Для этого дефектную трубку демонтируют и устраняют трещину напайкой заплатки из того же материала.

3. После устранения обнаруженных дефектов интеркулер собирают в первоначальное состояние и проводят опрессовку. Для этого можно использовать водяную ванну или применить другие методы проверки.

4. При монтаже интеркулера лучше не использовать старые присоединительные детали. Рекомендуется установить новые патрубки и хомуты.

После установки отремонтированного интеркулера обычно проверяют его работу. Для этого надо выполнить пробный выезд автомобиля, при этом постоянно наблюдая за работой двигателя. При повышении скорости до предельной, а также при выполнении манипуляций с коробкой переключения передач, в механизмах не должны появляться посторонние шумы и звуки.

Если все ремонтные работы были выполнены правильно, но не привели к положительному результату, то тогда лучше сдать механизм на ремонт квалифицированным слесарям.

При превышении нормативного расхода масла вполне возможно, что имеется неисправность вентиляционного картера. В таких случаях придётся выполнить капитальный ремонт узла. Капитальный ремонт выполняют только опытные мастера, специализирующиеся на этих видах работ.

Заменить неисправный интеркулер или установить новую модель можно самому. Для этого не требуется особых знаний и умений. Достаточно внимательно производить демонтаж, запоминая при этом порядок установки присоединительных элементов. Регулировки это устройство не требует. Но если вы не уверены в своих силах, то лучше прибегнуть к помощи знающего человека.

Приобретение и первичная установка интеркулера на двигатель автомобиля, в котором изготовителем не предусмотрен такой узел, требует более ответственного подхода. В таких случаях надо однозначно воспользоваться услугами профессионалов. Лучше всего ещё до приобретения устройства проконсультироваться с ними.

Видео: Интеркулер — что это такое в автомобиле, строение, типы, для чего нужен

Интеркулер: зачем он нужен автомобилю?

Двигатель с турбонаддувом с огромной скоростью всасывает воздух, увеличивая при этом его плотность. Сжатый воздух (наверное, от переизбытка эмоций) может увеличить свою температуру вплоть до 200°С. Тут, конечно, ему помогает еще и турбокомпрессор, который нагревается отработавшими газами. Надо также отметить, что плотность нагретого воздуха ниже обычного, поэтому и давление наддува существенно снижается. Для бензиновых двигателей нагретый воздух страшен тем, что может привести к детонации и газы, сделавшие свое дело, в своем составе имеют большое количество оксида азота. Чтобы как-то стабилизировать ситуацию с температурой воздуха, и был придуман интеркулер.

Принцип работы интеркулера

Поступающий от турокомпрессора воздух надо как-то охладить. Этим занимается интеркулер (intercooler) или, если попроще, промежуточный охладитель. Он находится в двигателе как «посредник», охлаждая воздух, который идет от впускного коллектора к турбине. Интеркулер может понизить температуру воздуха (обычно до 50-60°С, что вполне приемлемо для авто), тем самым наполнение цилиндров будет качественнее, а увеличение мощности двигателя существеннее.

На практике уменьшение градусов на 10 пунктов приведет к приросту мощности на 3%. Надо отметить так же, что топливно-воздушная смесь начинает более эффективно гореть, понижая потребление горючего автомобилем, да и выбросов, от части, становится меньше. Складывая все показатели воедино, пользы от интеркулера где-то на 20% прибавки к мощности моторного агрегата.

Но есть свои недочеты в применении интеркулера. Он охлаждает наддувочный воздух за счет создания дополнительных препятствий, а это, в свою очередь, приводит к снижению давления самого наддува. Важно найти золотую середину, чтобы потери от охладителя не перевесили положительный эффект.

Устройство

На практике интеркулер имеет максимально простое устройство. Его можно сравнить с радиатором с ходами, патрубками и пластинами. Все эти элементы большого теплообменника отвечают за рассеивание поступающего в них тепла. Имеет значение длина и прямолинейность охлаждающих патрубков, за счет этого достигается наилучшее охлаждение.

Система с интеркулером

Теплообменник имеет достаточно большую длину. Кроме труб значительную его площадь занимают пластины. Они обеспечивают теплопередачу между нагретым воздухом и воздухом нормальной температуры. Составляющие интеркулера обычно делают из материалов с высокой теплопроводностью, такие как алюминия или медь.

Типы интеркулеров

По принципу охлаждения различают две разновидности устройств: с воздушным и водяным охлаждением. Из-за простоты исполнения самыми распространенными являются интеркулеры воздушного типа . Однако такая система зачастую очень громоздкая, а эффективность при этом минимальная. На данный момент автопроизводители начали переходить на интеркулеры с водяным носителем . Они более компактные, да и вода лучше остужает. Правда, такие системы стоят дороже – они сложнее и в устройстве, и в установке, и в эксплуатации.

Интеркулер в разрезе

Интеркулер воздушного типа

Охладитель занимает свободное место в автомобиле:

— в специальном вырезе за передним бампером;

— над двигателем, в капоте выполняется воздухозаборник соответствующей формы;

— в воздухозаборниках по бокам автомобиля (слева и справа).

Принцип работы интеркулера типа воздух-воздух

Каждый отдельный интеркулер создается под конкретный двигатель. Для этого нужно определить множество параметров, таких как фронтальную площадь и толщину теплообменника, его внутренний объем и проходное сечение, направление потока воздуха и другие.

Интеркулер водяного типа

Благодаря водяному теплоносителю, интеркулер обладает другими характеристиками относительно своего воздушного собрата. Компактность самого устройства позволяет установить охладитель практически на любое место в автомобиле. Вода увеличивает интенсивность отвода тепла, и эффективность всего интеркулера повышается в разы. Естественно, есть и минусы: нагретая вода остывает намного дольше, чем воздух.

Интеркулер водяного типа

Для поддержания неоспоримых преимуществ придется расплачиваться усложнением конструкции интеркулера. Она включает в себя водяной теплообменник; насос для подкачки воды; воздушный радиатор; такую же незаменимую, систему патрубков и электронную коробку, которая всем этим заправляет. Система интеркулерного охлаждения образует два контура и работает совместно с моторным охлаждением.

Сложная конструкция системы охлаждения наддувочного воздуха с водяным теплоносителем, не позволяет ей получить большого распространения. Она применяется редко, в случаях, когда воздушный интеркулер не справляется. Примером могут стать некоторые автомобили с двигателем TSI.

Эффективность применения

При прокачке автомобиля одним из первых достаточно недорогих методов повышения мощности двигателя является замена интеркулера на более эффективный. Ведь при охлаждении воздуха, увеличивается и производительность мотора. Поможет даже воздушный интеркулер, который может сбросить температуру на 50°С, а это, немного-немало, прибавка 15 %. Водяной охладитель справится с понижением температуры на 70°С, прибавляя 21 % к мощности мотора.

Не трудно понять, что установка таких систем достаточно обоснованное решение. Но не гоните сразу в магазин. Представленные цифры справедливы только для турбированных двигателей. Обычные агрегаты не имеют таких больших объемов наддувочного воздуха в цилиндрах, поэтому и температуры там ниже.

Минусы интеркулера

Пунктов по этому абзацу набежало мало, но их все же стоит огласить. К минусам интеркулеров можно отнести:

Интеркулер: что это такое и зачем он нужен

Тюнинг любого автомобиля, помимо изменения тормозной системы, выхлопа и настройки двигателя подразумевает настройку системы охлаждения. Рассказываем про одну из ее ключевых деталей.

• 19.12.2019
• /
• Полезное , Как это устроено
• /
• Яков Фрудгарт

Желание производителей «выжимать» из ресурсов автомобиля максимум привело к изобретению турбокомпрессора, который сегодня является главной деталью как спортивных, так и некоторых гражданских автомобилей. Принцип его работы достаточно простой: турбина гонит воздух во впускной коллектор под давлением, а значит, он в большем количестве попадает в камеру сгорания. При соблюдении стехиометрической пропорции достигается максимальная отдача мощности от сгораемого топлива, так что, чем больше воздуха зайдет в цилиндр, тем больше топлива можно подать, и тем больше будет мощность мотора.

Однако не всё так просто, ведь воздух при сжатии нагревается и становится более плотным. Горячий воздух не позволяет сгорать топливу качественно, выхлопные газы приобретают детонацию, а это нельзя назвать положительным явлением. Для охлаждения этого самого воздуха на пути из турбины в двигатель применяется именно он, интеркулер.

Минутка истории

Промежуточные охладители воздуха применялись в конструкции авиационных, локомотивных и корабельных двигателей ещё в прошлом веке, и имели они достаточно большие габариты. Габариты крыльчаток были весьма ощутимыми, а их инерционность была чрезмерно великой. Для раскручивания вала крыльчатки требовалось очень много времени, из-за этого использовать турбонагнетатели на автомобильных двигателях с постоянно меняющимися во время работы оборотами было невозможно — турбина просто не успевала реагировать на изменения условий.

Чуть позже мир узнал про лёгкие крыльчатки из керамики, которые могли быстро раскручиваться, и проблема инерции ушла на второй план. Турбины начали плотно проникать в массы в 70-х годах, после того как стали активно использоваться в «Формуле-1». Кстати, именно с тех пор практически все производители стараются иметь в модельной гамме хотя бы одну турбированную машину.

Конструкция

По сути, интеркулер — это радиатор охлаждения, который работает с воздухом, однако в его конструкции есть противоречия не решённые до сих пор. Воздух выходит из турбины нагретым от сжатия и тепла выпуска, после этого он заполняет радиатор интеркулера и по факту заполнения, под нужным давлением, он проходит дальше. Это самое время прохождения негативно сказывается на турболаге, времени реакции турбины на педаль газа, и чем больше сам «кулёк», тем дольше турболаг. Однако и уменьшать объём — не рационально.

Кроме того, трубки, по которым проходит воздух, должны иметь оптимальную форму и площадь сечения, чтобы соблюсти баланс между эффективным охлаждением (радиатор работает лучше, когда трубки плоские и воздушный поток турбулентный) и минимальными потерями давления (а они меньше, когда трубки круглые в сечении и поток ламинарный). Здесь также высчитывается оптимальное значение между потерями давления и качеством охлаждения.

Но и подобная конструкция сама по себе требует небольшого тюнинга. Некоторые производители устанавливали систему орошения интеркулера (к примеру, Impreza WRX STI от Subaru на всех мировых рынках имели кнопку для подачи водички на соты «кулька» и дополнительный бак на 12 литров воды).

Работает этот самый кулер как обычный радиатор. От турбины сжатый (и горячий) воздух поступает в радиатор интеркулера, где охлаждается встречным воздушным потоком. Инженеры подсчитали, что охлаждение поступающего в мотор воздуха на 10 градусов дает прирост мощности в 3%. Хороший интеркулер понижает температуру на 50-60 градусов, а это уже добавляет мотору до 20% мощности. Особенности конструкции определяют эффективность охлаждения: толщина и форма воздушных каналов, количество изгибов (чем больше поворотов делает воздух, тем лучше он охлаждается и тем выше потеря давления), материал и расположение сот для дополнительного охлаждения, расположение входных и выходных патрубков и распределение воздушных потоков в бачках.

Рабочая часть интеркулера (ядро) рассчитана таким образом, чтобы пропускать вдоль трубок максимальный поток встречного воздуха. Сами трубки имеют внутри пластины-турбулизаторы, практически дублирующие по своей структуре сотовые ячейки между трубками. Такая система способствует завихрениям воздушных потоков внутри трубок и максимальной их теплоотдаче. Расположение сот может быть туннельного типа (улучшает прохождение воздуха, но уменьшает качество охлаждения) или со смещением рядов (лучше охлаждение, но больше сопротивление воздушному потоку). Сами трубки, вернее их форма, играет значительную роль в прохождении воздушных потоков, ведь закруглённые трубки уменьшают сопротивление потоку и улучшают обдув.

Кроме этого, на работу влияет ещё и распределение воздушных потоков внутри самого радиатора. В идеале, воздух равномерно расходится по всем патрубкам, а на выходе собирается в выходной патрубок.

Интеркулеры «воздух/воздух» Тип интеркулеров «воздух/воздух» отличается надежностью и довольно простой конструкцией, в которую входит труба и пластинчатый радиатор. Как понятно из названия, для охлаждения подобный интеркулер использует воздух, поэтому его эффективность, которая напрямую зависит от размера устройства, не особенно высока.

Принцип работы интеркулера «воздух/воздух» состоит в том, что через трубчатые пластины радиатора проходит воздушный поток. Внутри тонких труб обычно имеются небольшие перегородки, создающие турбулентность и повышающие обмен тепла.

Как правило, интеркулеры производятся из алюминия. Воздух, который попадает при передвижении авто вперед, отвечает за понижение температуры внутри радиатора, унося избыток тепла в атмосферу.

Интеркулеры «вода/воздух» подразумевают использование специального теплообменника, расположенного под капотом возле компрессора. Вода или специальная жидкость получает тепло, которое через размещенный спереди небольшой радиатор выходит наружу. Интеркулер «вода/воздух» состоит из блока управления, радиатора, теплообменника, насоса и труб.

Преимущество водно-воздушного интеркулера состоит в том, что вода проводит тепло интенсивнее воздуха. Для того, чтобы поглощался рост температуры, в теплообменнике должно быть достаточно воды. Еще до того, как начнет работать насос, подающий холодную воду, теплообменник снижает температуру воздуха, который поступает в коллектор. Данная система работает достаточно эффективно, но если вода нагреется, потребуется время для того, чтобы она остыла.

И где его искать?

Если вы обладатель машины с турбодвигателем, найти интеркулер будет достаточно просто. Скорее всего, он установлен фронтально, перед радиаторной решёткой. Он устанавливается перед радиатором охлаждения и кондиционера, принимая на себя основной воздушный поток. Либо же интеркулер ставится под радиатором, и в этом случае система охлаждения работает более эффективно. Иногда его могут устанавливать над двигателем, а капот получает специальный воздухозаборник для охлаждения. Ну и для дополнительного забора грязи, соответственно, такое расположение будет требовать чуть больше внимания к чистоте подкапотного пространства.

Вместо заключения

Использование интеркулера имеет и свои недостатки. Сам теплообменник и патрубки занимают много места в подкапотном пространстве. Интеркулер, особенно в случае установки в носовой части автомобиля, становится мишенью для мелких камней и часто выходит из строя, что повышает стоимость обслуживания автомобиля. Даже при легком ДТП интеркулер, установленный в носовой части, разрушается. Поэтому обязательно следите за техническим состоянием своего автомобиля и будьте аккуратны!