Интеркулер какво има в колата

Много ентусиасти на автомобили често споменават, че колата им е оборудвана с двигател с турбокомпресор. Е, разбира се, всички с удоволствие ще кажат, че под предния капак той има не само атмосферно налягане, но и механичен компресор. Но повечето от тях не разбират напълно цялата структура на турбокомпресорната система на двигателя.

Ето защо в тази статия ще се опитаме да говорим за един от компонентите на турбокомпресора, а именно междинния охладител - какво представлява в колата, принципа на работа, а също и защо е необходим междинен охладител на двигатели с турбокомпресор.

Какво е интеркулер

Интеркулерът е механично устройство (подобно на радиатор), използвано за охлаждане на входящия въздух на турбина или компресор (компресор).

За какво е интеркулер?

Работата на интеркулера е да охлажда въздуха след преминаването му през турбина или компресор. Факт е, че турбината създава въздушно налягане, поради компресията въздухът се нагрява съответно с интензивен и постоянен тласък, температурата на входа на цилиндъра може да се различава значително от температурата на охлаждащата среда.

Принцип на действие

Турбокомпресорите работят чрез компресиране на въздух, увеличавайки плътността му, преди да достигне цилиндрите на двигателя. Чрез компресиране на повече въздух, всеки цилиндър на двигателя е в състояние да изгори пропорционално повече гориво и да генерира повече енергия с всяко запалване.

Този процес на компресиране създава много топлина. За съжаление, тъй като въздухът става все по -горещ, той също става по -малко плътен, намалявайки количеството кислород, наличен във всеки цилиндър, и оказва влияние върху производителността!

Интеркулерът е проектиран да противодейства на този процес чрез охлаждане на сгъстения въздух, за да осигури на двигателя повече кислород и да подобри горенето във всеки цилиндър. В допълнение, чрез регулиране на температурата на въздуха, той също така повишава надеждността на двигателя, като гарантира правилното съотношение въздух към гориво във всеки цилиндър.

Типове интеркулери

Има два основни типа интеркулер, които работят по различни начини:

Въздух-въздух

Първият вариант е интеркулер въздух-въздух, при който сгъстеният въздух преминава през много малки тръби. Топлината се прехвърля от горещия сгъстен въздух към тези охлаждащи ребра, които от своя страна се охлаждат от бързия поток на въздух от движещото се превозно средство.

След като охладеният сгъстен въздух премине през интеркулера, той се подава във всмукателния колектор на двигателя и в цилиндрите. Простотата, лекото тегло и ниската цена на интеркулерите въздух-въздух ги правят най-популярният избор за повечето превозни средства с турбокомпресор.

Въздух-вода

Както подсказва името, интеркулерите въздух-вода използват вода за понижаване на температурата на сгъстения въздух. Охладената вода се изпомпва през малки тръби, като поема топлината от сгъстения въздух, докато преминава през устройството. Когато тази вода се загрее, тя се изпомпва през радиатора или охлаждащия кръг, преди да влезе отново в интеркулера.

Вътрешните охладители въздух-вода обикновено са по-малки от интеркулерите въздух-въздух, което ги прави подходящи за двигатели, където пространството е голямо и тъй като водата загрява въздуха по-добре от въздуха, е подходящ за по-широк температурен диапазон.

Повишената сложност на дизайна, цената и теглото, свързани с интеркулерите въздух-вода, означават, че те са по-рядко срещани и инсталирани на автомобилни двигатели.

Поставяне на интеркулери

Въпреки че на теория въздушните интеркулери могат да бъдат разположени навсякъде между турбокомпресора и двигателя, те са най -ефективни там, където има по -добър въздушен поток, и обикновено са разположени пред колата зад основната решетка на радиатора.

В някои превозни средства местоположението на двигателя е в противоречие с това и интеркулерът е поставен върху двигателя, но въздушният поток обикновено е по -малък и интеркулерът може да бъде изложен на топлина от самия двигател. В тези случаи в аспиратора се монтират допълнителни въздуховоди или лъжички, които увеличават потока въздух.

Ефективност на приложението

Когато инсталира допълнително оборудване, всеки автомобилист винаги обръща внимание на разумността на използването на част или на цяла система. Що се отнася до ефективността на междинния охладител, разликата между неговото присъствие и отсъствие се усеща добре. Както разбрахме, междинният охладител охлажда въздуха, впръскван в двигателя от турбината. Тъй като компресорът работи при високи температури, той подава горещ въздух към двигателя.

Тъй като горещият въздух е по-малко плътен, той допринася за по-малко ефективно изгаряне на сместа въздух-гориво. Колкото по-студен е въздухът, толкова по-висока е неговата плътност, което означава, че повече кислород влиза в цилиндрите и двигателят получава допълнителни конски сили. Например, ако охладите входящия въздух само с 10 градуса, двигателят ще стане по-мощен с около 3 процента.

Но дори и да вземете конвенционален въздушен интеркулер (въздухът минава през тръбите на радиатора), тогава докато стигне до двигателя, температурата му ще падне с около 50 градуса. Но ако в колата е инсталиран воден интеркулер, тогава някои модификации могат да намалят температурата на въздуха във всмукателната система на двигателя с до 70 градуса. А това е 21 процента увеличение на мощността.

Но този елемент ще се прояви само в двигател с турбокомпресор. Първо, за атмосферния двигател ще бъде трудно да изпомпва въздух през разширена всмукателна система. Второ, при къса всмукателна система въздухът няма време да се загрее, както в случая на турбина. Поради тези причини няма смисъл да се инсталира междинен охладител в такива двигатели.

Мога ли да го премахна?

Ако междинният охладител пречи по някакъв начин на собственика на автомобила, тази система може да бъде демонтирана. Но това може да има смисъл само ако автомобилът не е бил оборудван с тази система преди. И дори колата да е модернизирана, липсата на интеркулер веднага ще стане забележима. Когато инсталирането на междинен охладител доведе до увеличаване на мощността на двигателя с 15-20 процента, липсата на тази част веднага ще стане забележима.

Може ли артикулът да бъде премахнат?

Но в допълнение към намаляването на мощността на двигателя с вътрешно горене, в някои случаи демонтирането на междинния охладител може дори да доведе до повреда на двигателя. Това може да се случи, ако тази система е част от дизайна на двигателя и е включена във фабричното оборудване.

При двигателите с вътрешно горене с турбокомпресор не трябва да сваляте междинния охладител (отново: ако е фабрично оборудване), тъй като той осигурява допълнителното охлаждане, необходимо за адекватна работа на двигателя. Поради критични температури частите му могат да се повредят.

Критерии за избор за самостоятелно инсталиране

Ако се наложи да инсталирате междинен охладител в автомобила (модификация, която се различава от фабричната или като цяло като нова система за двигателя), тогава тази система трябва да отговаря на следните параметри:

• Достатъчна площ на топлообменника. Както знаете, въздухът се охлажда поради процеса на топлообмен, който протича в радиатора (същият процес се случва в радиатора на охладителната система на двигателя). Колкото по-голяма е площта на радиатора, толкова по-висока е неговата ефективност. Това е физика и няма как да се отървем от нея. Следователно няма смисъл да купувате малък радиатор - той няма да може да добави забележимо количество конски сили. Но дори много голяма част може да не се побере под капака.
• Напречно сечение на тръбите на системата. Не трябва да използвате тънка линия (в нея има по-малко въздух, така че ще се охлажда повече), защото в този случай турбината ще изпита допълнително натоварване. Въздухът трябва да се движи свободно през системата.
• Структурата на топлообменника. Някои автомобилисти смятат, че радиатор с по-дебели стени на топлообменника ще бъде по-ефективен. Всъщност системата само ще става по-тежка. Ефективността на топлопреминаването е обратно пропорционална на дебелината на стените: колкото по-голяма е дебелината им, толкова по-ниска е ефективността.
• Форма на магистрала. Колкото по-гладки са завоите в системата, толкова по-лесно ще бъде турбината да изтласква въздуха към двигателя. Поради това трябва да се даде предпочитание на коничните тръби, а огъването на дюзите трябва да има възможно най-голям радиус.
• Стегнатост. Важно е напълно да се премахне загубата на въздух, циркулиращ в системата, или нейното изтичане. За да направите това, всички тръби на системата трябва да бъдат фиксирани възможно най-плътно. Това важи особено за водните междинни охладители (така че охлаждащата течност от системата да не изтича).

Инсталирайте нов интеркулер

Ако автомобилът вече е оборудван с междинен охладител, тогава системата може да бъде модифицирана чрез инсталиране на по-продуктивна модификация. Както обсъдихме по-рано, при избора е необходимо да се вземе предвид формата на тръбите, площта на радиатора и дебелината на стените на топлообменника.

За да смените частта, ще трябва да закупите и други тръби, тъй като дългите колеги ще се счупят при завои, което ще доведе до лош въздушен поток в цилиндрите. За да смените междинния охладител, е достатъчно да премахнете стария радиатор и вместо това да инсталирате нов с подходящи тръби.

Характеристики на работа и основните причини за повреда

Повечето фабрични интеркулери функционират правилно за дълъг период от време. Въпреки това те все още се нуждаят от периодична поддръжка. Например, по време на рутинна проверка на системата може да бъде открита една от следните неизправности:

• Разхерметизиране на линията. Това се случва, когато има твърде голямо налягане в системата. В този случай или тръбата може да се счупи, или охлаждащата течност ще започне да изтича на кръстовището (отнася се за водните междинни охладители). Тази неизправност може да бъде индицирана от спад в мощността на двигателя поради недостатъчно охлаждане на въздуха, влизащ в цилиндрите. В случай на разкъсване, тръбите трябва да бъдат заменени с нови и е по-добре да захванете лоша връзка.
• Кухината на въздуховода е замърсена с масло. Малко количество смазка винаги влиза в междинния охладител поради обилното смазване на турбината. Ако работещ двигател започна да поема повече от един литър масло на 10 хиляди километра, е необходимо да се провери дали турбината отнема твърде много масло.
• Повреда на радиатора. Механичните повреди най-често се откриват в междинните охладители, монтирани в долната част на двигателното отделение (предимно много хора го инсталират под основния охлаждащ радиатор).
• Запушени ребра на радиатора. Тъй като голямо количество въздух постоянно преминава през топлообменника, върху плочите му се появява мръсотия. Това особено често се случва през зимата или през пролетта, когато върху радиатора, разположен под предната броня, попада голямо количество пясък и химикали, с които се поръсват пътищата.

Направи си сам ремонт на интеркулер

За да ремонтирате междинния охладител, той трябва да бъде демонтиран. Тънкостите на този процес зависят от вида на устройството и неговото местоположение. Но независимо от това е необходимо да премахнете междинния охладител на студен двигател и системата за запалване трябва да бъде изключена.

За ремонт на междинния охладител може да ви трябва:

• Външно или вътрешно почистване на топлообменника. За извършване на тази процедура са разработени различни химикали. В зависимост от вида на почистващия препарат и сложността на дизайна на радиатора, процесът на почистване може да отнеме няколко часа. Ако топлообменникът е много замърсен, той се спуска в контейнер с почистващ препарат за няколко часа.
• Отстраняване на пукнатини. Ако междинният охладител е воден, а радиаторът му е изработен от алуминий, тогава е препоръчително да го смените с нов. Ако се използват други материали, може да се използва запояване. Важно е материалът на пластира да съвпада с метала, от който е направен самият топлообменник.

За да отстраните повечето проблеми с междинния охладител, не е необходимо да се свързвате със скъпи сервизни центрове. Ако имате опит в запояването на радиатори, тогава дори механичните повреди на топлообменника могат да бъдат отстранени сами. Можете да проверите колко добре е ремонтиран междинният охладител по време на пътуването. Ако колата е възвърнала предишната си динамика, тогава въздушното охлаждане на двигателя е ефективно.

Предимства и недостатъци на използването на интеркулер

Основното предимство на използването на интеркулер е да се увеличи мощността на двигател с турбокомпресор без неприятни последици поради грешки в настройката. В същото време увеличаването на конските сили няма да бъде свързано с разхода на повече гориво.

В някои случаи се наблюдава увеличение на мощността до 20 процента. Ако автомобилът се проверява за съответствие с екологичните стандарти, тогава тази цифра след инсталирането на междинния охладител ще бъде възможно най-висока.

Но със своите предимства, междинният охладител има няколко значителни недостатъка:

1. Увеличаването на всмукателния тракт (ако тази система не е част от стандартното оборудване) винаги води до създаване на съпротивление на въздуха, влизащ в двигателя. В такъв случай стандартната турбина ще трябва да преодолее това препятствие, за да постигне необходимото ниво на усилване.
2. Ако междинният охладител не е част от дизайна на електроцентралата, тогава ще е необходимо допълнително пространство за инсталирането му. В повечето случаи това място е под предната броня и това не винаги е красиво.
3. При монтиране на радиатор под предната броня този допълнителен елемент е податлив на повреди, тъй като се превръща в най-ниската точка в автомобила. Камъни, мръсотия, прах, трева и др. ще бъде истинско главоболие за собственика на автомобила.
4. Ако междинният охладител е монтиран в областта на калника, ще трябва да се изрежат прорези в качулката, за да се поберат допълнителни въздухозаборници.

Видео по темата

Ето кратък видео преглед на работата на въздушните интеркулери:

Преден интеркулер! Какво, защо и защо?

Въпроси и отговори:

За какво е дизелов интеркулер? Както при бензинов двигател, функцията на междинния охладител в дизелов агрегат е да охлажда въздуха, влизащ в цилиндрите. Това позволява да влиза повече въздух.

Как работи радиаторът на междинния охладител? Принципът на работа на такъв радиатор е същият като този на радиатора за охлаждане на двигателя с вътрешно горене. Само вътре в междинния охладител въздухът се засмуква от двигателя.

Колко мощност добавя интеркулера? Зависи от характеристиките на двигателя. В някои случаи двигателят с вътрешно горене показва увеличение на мощността до 20 процента. При дизеловите двигатели радиаторът е монтиран между компресора и всмукателния колектор.

ЧКакво ще стане, ако междинният охладител е запушен? Ако охлажда турбокомпресора, това ще повлияе на работата на компресора, което ще доведе до неговата повреда. Когато се използва междинен охладител за охлаждане на въздуха, ще има лош поток през запушен радиатор.