что такое радиатор интеркулера автомобиля

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

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

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

Зачем в автомобиле нужен интеркулер

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

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

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

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

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

Разновидности конструкций

В настоящее время интеркулер используется повсеместно, на различных видах автомобилей. Его можно встретить, как на бензиновых, так и на дизельных машинах.

Первый и наиболее распространённый вид интеркулера относится к воздушному типу теплообменников. Он представляет собой некого рода батарею, состоящую из трубок, соединённых между собой пластинами. И те, и другие выполняют функцию теплоотводящих элементов.

В среднем, такой тип промежуточного охладителя способствует тому, что, проходящая через него воздушная смесь, охлаждается до 45-50 градусов. Его наличие позволяет увеличить мощность мотора на 15-20%. Наибольший положительный эффект от работы теплообменника прослеживается при движении со скоростью не менее 40 км/ч.

Несмотря на все достоинства представленного устройства, есть у него и один достаточно существенный недостаток. В силу своих функциональных особенностей, интеркулер «воздух-воздух» очень громоздкий.

В заводских условиях, решить эту проблему удаётся без особых затруднений. Куда сложнее смонтировать данное устройство, есть возникла необходимость оснастить свой автомобиль турбокомпрессором в гаражных условиях. В данном случае, нередко возникает необходимость внесения изменений в конструкцию кузова авто, что влечет за собой массу неудобств.

Следующий вид теплообменников принято называть водным. Рабочей средой в данном случае является вода или хладагент. Внешне, такой типов интеркулера разительно отличается от представленного ранее вида.

Сопоставительный анализ двух систем показал, что водный теплообменник в разы превосходит воздушный по основным рабочим показателям.

Всем хорош водный интеркулер, но всё же есть у него один минус. Кроется он в конструктивных особенностях устройства. Дело в том, что для обеспечения полноценной работы интеркулера, он оснащается датчиком температуры, блоком управления и водяным насосом. Каждый из представленных компонентов системы требует систематической диагностики и своевременного обслуживания.

Помимо этого, в случае поломки одного из этих узлов, владелец авто будет вынужден заплатить достаточно большие деньги. Именно поэтому, с целью удешевления, на большинстве бюджетных авто монтируется именно воздушный аналог данного устройства.

Где расположено устройство в моторе и как оно работает

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

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

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

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

Как эксплуатировать авто с интеркулером

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

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

Почему теплообменник может сломаться

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

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

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

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

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

Источник

Интеркулер, что это Установка и работа. Интеркулер на Ниссан и Мерседес

2 Причины попадания масла в интеркулер и варианты устранения неисправности

Если турбина кидает определенное количество масла в интеркулер, значит, в системе есть проблема, однако насколько она серьезна, можно понять только после визуального осмотра деталей турбины и других составляющих. Турбина может кидать масло на охладитель по причине неисправного маслопровода, который располагается между турбиной и картером двигателя. Маслопровод представляет собой сливной патрубок, который при визуальном осмотре не должен содержать следов повреждения, быть пережатым и т.д.

Турбина кидает масло в интеркулер

В противном случае возникает повышенное давление в системе, при котором масло гонит через уплотнительные кольца в интеркулер. Сам промежуточный радиатор охлаждения может иметь микротрещины по корпусу, которые устраняются только посредством сварки, никакие герметики и другие материалы не помогут устранить проблему из-за высокого давления в системе (до 5 атмосфер).

Маслопровод изготавливается из жесткого материала, однако с течением времени он может подвергаться деформации. Иногда для исправления проблемы (если турбина кидает не много масла) достаточно выровнять положение трубы, заменить уплотнители или всю деталь в сборе. Еще одна причина, по которой масло может оказываться в интеркулере – это выход из строя воздухоотвода, в котором могут образовываться нежелательные отверстия. Масляный фильтр также может стать причиной наличия масла в системе радиатора-интеркулера, фильтр необходимо своевременно менять. Часто проблема попадания масла решается как раз-таки прочисткой воздухоотвода и заменой фильтра на новый.

Вышедший из строя воздухоотвод

Если при диагностике системы масло в интеркулере появляется в результате превышения уровня масла в картере мотора, значит нарушена вентиляция картера, а значит, проблема и ее решение будет более серьезными и энергозатратными. Если масло кидает в интеркулер по этой причине, то, скорее всего, нарушена герметичность или деформированы уплотнительные кольца цилиндров и поршней. В результате отработанные выхлопы попадают внутрь картера и выдавливают оттуда масло в интеркулер. В этом случае выходом может стать только капитальный ремонт мотора с заменой колец, поршней, сливной трубы, уплотнителей системы и т.д.

Позитивные и негативные стороны

Одним из главных качеств, которыми наделен охлаждающий воздух блок, является предупреждение преждевременного износа деталей силовой установки. Также благодаря его работе повышаются у автомобиля эксплуатационные характеристики.

Специалисты подсчитали, что когда происходит снижение температуры воздуха, проникающего в турбину на 3%, то это обеспечивает увеличение производительности ДВС на 2,5 %. К сожалению, зависимость оказывается не прямо пропорциональная, поэтому понижение температуры на 70% не дает улучшение эффекта на такую же величину. Результат во многом зависит от мощностных параметров мотора и габаритов охладителя.

Чтобы понять, что такое интеркулер в автомобиле, и какая от него польза, необходимо знать, что с его помощью удается выжать из двигателя дополнительные 20-25%. Для получения более весомых результатов потребуется монтаж распылителя воды, который обойдется в немалую сумму.

Не стоит забывать об отрицательных характеристиках узла:

Накладывает свой отпечаток тип устройства. Водные конструкции для полноценного функционирования нуждаются в обеспечении охлаждающей жидкостью. Периодическая замена ее и регулярное обслуживание требует дополнительных затрат.

3 Очистка детали дизельного двигателя своими руками

Даже если на первом этапе вы определили причину попадания масла в охладительный механизм и частично устранили ее – это не гарантирует нормальную работу системы без чистки интеркулера. Если этого не сделать, масло постепенно будет смешиваться с воздухом, который проходит через охладитель, и загрязнять топливную смесь, что приведет к ухудшению мощности, увеличению расхода и другим неприятным последствиям. Самым “тяжелым” из них может стать перегрев двигателя в результате воспламенения большого количества масла, особенно это актуально в летнее время года для дизельных двигателей.

Попадание масла в охладительный механизм

Очистка интеркулера происходит с помощью специальной автохимии после полного демонтажа детали из системы двигателя авто. На большинстве автомобилей стоит интеркулер системы “воздух-воздух”. Снять его, как правило, не составляет труда. Достаточно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации автомобиля, открутить несколько болтов, снять хомуты и извлечь устройство из системы. Делать это необходимо на полностью остывшем автомобиле с выключенной системой зажигания.

Что касается жидкостных радиаторов охлаждения, то снятие в данном случае представляет собой более трудоемкий процесс, который на некоторых моделях авто потребует наличия специальных инструментов. В любом случае каждая модель автомобиля имеет свои особенности, но чистка интеркулера – это обязательная процедура не только, если в нем обнаружено масло, так как он в процессе эксплуатации собирает и другую грязь, пыль, отложения и т.д. Поэтому чистка – это эффективный способ профилактики сбоев в работе турбины и других составляющих системы.

Жидкостный радиатор охлаждения

Чистить автомобильный интеркулер рекомендуется именно автомобильной химией, не стоит применять бензин, уайт-спирит и другие растворители, так как большинство современных деталей охлаждения содержат материалы, способные повредиться под действием этих веществ. Мыть деталь лучше всего под давлением в несколько заходов, при этом финальным штрихом является промывка простой водой с помощью Керхера или другой ручной мойки с возможностью регулировки давления.

Самое главное, помните, что причин, почему масло попадает в систему интеркулера, может быть огромное количество, визуально определить можно только малую часть, в остальных случаях необходимо специальное оборудование и хороший специалист.

1 Принцип работы интеркулера в системе дизельного двигателя

Сегодня в борьбе за экологичность инженеры ведущих компаний производителей автомобилей стараются максимально увеличить мощность при минимальных затратах. Что же представляет собой данное устройство в системе турбонаддува? Воздух в турбированной системе проходит через нагнетатель и нагревается до высоких температур, что ведет к неравномерному расширению топливно-воздушной смеси и, как следствие, к неполному ее сгоранию.

Устройство в системе турбонаддува

В результате стремительно уменьшается мощность дизельного двигателя, и увеличивается расход топлива. Интеркулер – это промежуточный охладитель (радиатор), который устанавливается после турбины и служит для охлаждения воздуха, который проходит в камеру для смешения и сгорания вместе с топливом. Таким образом, интеркулер обеспечивает дизельному двигателю:

Интеркулер для охлаждения воздуха

Сегодня интеркулер устанавливается не только на дизели, но и на бензиновые моторы, особенно это практикуют различные тюнинг-ателье. Все интеркулеры на автомобилях делятся на два типа:

Разновидности конструкций

В разных автомобилях встречаются водяные или воздушные типы интеркулеров. Для каждого типа есть свои плюсы и минусы. При необходимости автомобилисты могут подобрать оптимальный вариант своему транспортному средству.

Воздушный тип

Данный вариант является наиболее востребованным и популярным как у собственников бензиновых авто, так и у владельцев дизельных машин. Достоинством является простота конструкции, в которую входят патрубки и пластинки. Максимальный эффект удается от нее добиться на грузовиках или внедорожниках.

Блок монтируется чаще всего над двигателем, непосредственно позади бампера или в боковом крыле. Это обеспечивает максимальный обдув и высокую эффективность.

Если имеется возможность выбора, то рекомендуем отдавать предпочтение трубкам с конической формой. Пластины должны быть с максимальной площадью.

Водный тип

Принцип работы интеркулера водяного типа позволяет опускать температуру на 70%. Это дает эффект даже от бюджетных моделей до 20 % для мощности двигателя.

Дорогие модели имеют в конструкции систему охлаждения, в которой участвуют более эффективные вещества:

В подобных случаях удается добиться удвоения теплоотдачи, при сравнении с традиционными методами. Обладатели премиальных спорткаров предпочитают заказывать персональные интеркулеры. Часто в них участвует в охлаждении лед и какие-то спецжидкости.

Недостаток подобных изделий заключается в сложности и громоздкости конструкции. Она также наделена большим количеством датчиков, электроприборов и прочим оборудованием. Обслуживание и ремонт требует не только знаний, но и больших средств.

Необходимость в дополнительном охлаждении

Характерной чертой автомобилей с турбонаддувом является значительное сжатие воздуха. Параллельно происходит повышение температуры этой смеси и снижение плотности. При таком подходе в камеры сгорания проникает недостаточный объем воздушных масс за единицу времени. Как следствие – потеря мощности.

Соответственно понять, для чего нужен интеркулер на турбированном движке, не так уж сложно. Конструкторы установили этот узел, чтобы уплотнить воздух, остудив его. В отличие от радиатора он оказывает непосредственное влияние не на температуру жидкости, а на воздух.

Так как работает интеркулер с большим количеством патрубков и пластин, то внутреннее их пространство должно быть максимально прямым и удлиненным. Лишние изгибы способствуют нежелательному нагнетанию воздуха в преломлениях. Улучшить теплоотдачу помогают дополнительные наружные ребра, изготовленные из меди или алюминия.

Правильная локализация обеспечивает быстрый захват прохладного встречного воздуха. За счет особенностей конструкции и расположения агрегату удается остудить около ¾ проникающего в него объема воздуха.

Монтаж охладителя можно провести и для нетурбированных автомобилей. Однако это не даст действенного эффекта, так как в такие двигатели требуется несжатый воздух.

Источник

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:

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:

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.

Источник