Для чего нужен интеркулер, что это такое в автомобиле

Интеркулер

Интеркулер – это промежуточный радиатор для охлаждения наддувочного воздуха в турбированном моторе.

Что такое интеркулер и зачем он нужен?

Во время работы системы турбонаддува поступающий внутрь воздух сжимается под давлением. Вследствие этого меняется плотность воздушной смеси, а ее температура увеличивается практически до 200-т градусов (Цельсия). Способствует изменению температуры не только сжатие, но и нагревание самим турбокомпрессором, который прогревается за счет отработанных газов. Результат резкого повышения температуры – снижение плотности воздуха. Это приводит к понижению давления при наддуве.

Интеркулер используется для понижения температуры воздушной смеси на 50-60 градусов (Цельсия). За счет этого цилиндры смогут накапливать больше воздуха, что спровоцирует увеличение мощности двигателя. Специалисты утверждают, что показатель мощности мотора изменится на 3% за 10 градусов, на которые была снижена температура. Хороший интеркулер способен повысить значение мощности на 20%, но не более. Вместе с этим снижается риск детонации отходящих газов.

Цикл работы интеркулера

Разновидности интеркулеров – что заливают в интеркулер?

Воздушный интеркулер. Устройство, работающее по схеме «воздух-воздух», получило широкое распространение среди автовладельцев за счет простоты конструкции. Для охлаждения воздушной смеси используется система трубок и пластин. Трубки увеличивают путь, который должен пройти воздух, пластины – обеспечивают оптимальную теплоотдачу. Единственным минусом является потеря давления наддува, что происходит по причине смены направления трубок, а значит – возникновения препятствий на пути воздуха.

Эффективность воздушного интеркулера проявляется на скорости более чем 30 км/ч. Местом для установки устройства может быть:

1. Пространство под капотом автомобиля прямо над двигателем (воздухозаборники вырезаются в капоте).
2. Пространство за передним бампером (воздухозаборники вырезаются в бампере).
3. Пространство в боковых частях крыльев (воздухозаборники вырезаются в крыльях).

Второй и третий вариант встретить можно чаще, ведь именно они обеспечивают большую интенсивность обдува теплообменника. Примером могут стать модели Subaru Impreza и Mitsubishi Lancer. Кроме того воздушный тип интеркулера пользуется популярностью у владельцев грузовиков и крупногабаритных внедорожников.

Жидкостный интеркулер. В отличие от воздушного типа, жидкостный аналог считается более эффективным в работе. Он обладает сложной конструкцией, которая включает:

• Воздушный радиатор.
• Блок управления.
• Систему патрубков.
• Водяной насос.
• Прочее.

Полученная двухконтурная система охлаждения может использовать в качестве жидкости не только воду, но и хладагент (антифриз, тосол или жидкий азот). За счет свойств этих жидкостей происходит быстрая теплоотдача и остывание воздушной смеси.

Недостатками жидкостного интеркулера являются: время необходимое для остывания охлаждающей жидкости и стоимость устройства вместе с дополнительными приборами.

Достоинства и недостатки интеркулера

Как уже говорилось ранее, использование интеркулера позволяет добиться лучших показателей мощности двигателя. Но это еще не все. Улучшенное наполнение цилиндров экономит топливо, расходуя его более эффективно. Работа интеркулера снижает токсичность выхлопных газов, что благотворно сказывается на окружающей среде и наверняка заинтересует всех, кто заботиться о природе.

К недостаткам применения интеркулера стоит отнести:

• Необходимость в немалом свободном пространстве под капотом;
• Дорогое обслуживание после повреждений интеркулера.

Какой интеркулер выбрать – оптимальные технические характеристики

Интеркулер «воздух-воздух» стоит выбирать в зависимости от типа двигателя и его характеристик. Основными конструктивными параметрами при проектировании устройства являются:

• Общая площадь всех трубок и пластин. Чем выше ее показатель, тем эффективнее будет справляться со своей задачей интеркулер. Для каждого двигателя существует оптимальное значение площади. Оно гарантирует отличный КПД. Более крупные теплообменники могут дать прибавку к КПД, но она окажется незначительной.
• Внутреннее сечение. Оптимальное значение позволяет избежать потерь давления воздуха в интеркулере.
• Толщина стенок теплообменника. Не стоит думать, что толстые стенки лучше. Для эффективной работы устройства подойдут средние значения толщины.
• Значение фронтальной площади. От этого параметра зависит количество воздуха, которое пройдет через устройство. Чем больше воздушной смеси пройдет по патрубкам, тем выше охлаждающая способность интеркулера.
• Форма труб интеркулера. Для того чтоб избежать потери потока, следует следить, чтобы в переходных частях были сегменты конической формы, а на изгибах трубок всегда оставались максимальные радиусы.
• Герметичность соединительных патрубков. Отсутствие герметичности приведет к потере давления при наддуве. Материал, из которого изготовлены патрубки, должен обладать высокой устойчивостью к воздействию бензина, машинного масла или высоких значений температуры. Качественный материал убережет патрубки от повреждений и нарушения герметичности.
• Направление потока в теплообменнике. Должно создавать все условия для того, чтобы значение проходного сечения было максимальным.

Изучив конструктивные параметры, каждый автовладелец сможет понять, что же влияет на работу и сам выбрать нужный ему интеркулер из всего представленного ассортимента.

Особенности эксплуатации интеркулера

Современные интеркулеры не требуют особого ухода. Периодический осмотр устройства и знание основных признаков выхода из строя его частей позволяет своевременно обнаружить проблему и устранить ее без серьезных последствий.

Чаще всего происходит разрыв патрубка или теплообменника. Причиной этого является высокое давление. Определить проблему можно по резкому снижению мощности двигателя и увеличению количества топлива, потребляемого автомобилем.

Избежать снижения эффективности работы промежуточного охладителя можно периодически промывая его. Избавившись от мелкого мусора можно не бояться забитых сот, которые негативно сказываются на свойствах интеркулера.

Как увеличить эффективность интеркулера?

Орошение интеркулера водой

Обладатели спортивных автомобилей прибегают к орошению теплообменника водой. Такая мера позволяет увеличить эффективность работы воздушного интеркулера. Примером, модели автомобиля, где штатно используется специальный опрыскиватель, является – Subaru Impreza WRX STI и все ее модификации. Для того чтобы обеспечить дополнительное устройство необходимым количеством воды в багажник устанавливается 12-и литровый бачок. Дополнительный электромотор позволяет быстро передать воду в опрыскиватель после нажатия кнопки на приборной панели.

Модели жидкостного типа не нуждаются в модификациях. Единственное, что можно сделать для улучшения работы интеркулера – это выбрать охлаждающую жидкость, которая будет эффективнее справляться с задачей и быстрее остывать.

Стоимость интеркулеров различного типа

Модельный ряд интеркулеров достаточно большой. Для отечественных автомобилей (к примеру, ВАЗов) можно выбрать недорогие варианты фронтального интеркулера. Стоимость устройства воздушного типа окажется в пределах от 3500 до 5400 рублей. Точное значение цены может зависеть от размеров теплообменника, диаметра входного патрубка, качества материала и конструкции, а также от производителя. Средний жидкостный интеркулер выйдет в пределах 5000-7000 рублей.

Владельцам иномарок придется изрядно потратиться, чтобы купить хороший интеркулер. Его цена намного выше, чем для отечественных автомобилей. Точное значение привести трудно, ведь для каждой модели подойдет определенный вид устройства. Но для примера скажем, что установка интеркулера на Audi A3 выйдет около 50 000 рублей.

Но и это не предел цены. Самыми дорогими считаются модели интеркулера для спортивных автомобилей. К примеру, HKS Intercooler предназначенный для автомобиля Subaru Impreza GRB выйдет около 120 тыс. рублей, для модели машины Toyota Supra – 118 тыс. рублей, а для такого известного болида, как Nissan GT-R R35 – от 250 тыс. рублей и более.

Почему интеркулер в масле?

Интеркулер в масле

Масло в интеркулере – первый признак опасной проблемы. Определить насколько она серьезна можно лишь при визуальном осмотре деталей. Способствует этому и знание основных причин попадания масла в интеркулер:

• Неисправность маслопровода, расположенного между картером двигателя и турбиной. Сливной патрубок не должен быть пережатым или поврежденным. Результатом повреждений маслопровода может быть высокой давление в системе, которое приведет к появлению микротрещин в промежуточном радиаторе охлаждения. Устранить их можно только посредством сварки.
• Деформация материала маслопровода. Устранить деформацию позволит выравнивание положения трубы или замена уплотнителей. При чрезмерном количестве масла поможет лишь замена детали в сборе.
• Выход из строя воздухоотвода в результате механических повреждений (образования отверстий). Для устранения проблемы необходима замена детали.
• Неисправность масляного фильтра. Решит проблему замена фильтра и прочистка воздухоотвода.
• Нарушение вентиляции картера. Проблема возникает после превышения уровня масла в картере мотора. Решить ее вряд ли получиться локальным ремонтом или частичной заменой деталей. Скорее всего, придется делать капитальный ремонт мотора с заменой многих деталей (колец, поршней, уплотнителей, сливной трубы и т.д.).

При резком спаде мощности, кроме турбины, обязательно проверяют и интеркуллер, поскольку даже малейшая утечка воздуха под давлением способствует значительному ее снижению.

Очистка интеркулера

Чистить интеркуллер нужно не только изнутри но и очищать от грязи снаружи

Определить проблему и устранить причину попадания масла – это лишь первые шаги для возобновления нормальной работы интеркулера. Для того чтобы завершить ремонтные работы стоит провести чистку устройства, иначе остатки масла смешаются с воздухом и постепенно загрязнят топливную смесь. К чему это приведет? К нескольким неприятным последствиям, среди которых присутствует увеличение расхода топлива, снижение мощности мотора и перегрев двигателя (характерно для дизельных двигателей в летнее время года).

Очистка воздушного интеркулера. Проводится при помощи специальной автохимии. Перед тем, как использовать химические средства следует полностью снять устройство.

Чистка производится не только внутри но и снаружи, дабы удалит грязь или замаслености и улучшить теплоотдачу радиатора.

Очистка жидкостного интеркулера. Снять детали данного типа устройства – трудоемкий процесс. Для этого могут понадобиться специальные инструменты, о которых можно узнать в инструкции к интеркулеру.

Чем чистить интеркулер? Для того чтобы провести процедуру очистки не стоит применять бензин или другие растворители. Материалы деталей охлаждения могут серьезно повредиться под их воздействием. Именно поэтому специалисты рекомендуют автомобильную химию, специально разработанную для очистки интеркулера.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Интеркулер: что это такое в автомобиле

Многие автовладельцы, имеющие дело с системой турбонаддува, отмечают для себя обязательное наличие теплообменника. В рабочем состоянии двигателя все элементы подвергаются термическому износу, что приводит к весьма негативным последствиям. Для решения поставленной задачи мастера рекомендуют использовать интеркулер. На сегодняшний день оптимального решения не существует. Что такое интеркулер и для чего он нужен в автомобиле — речь пойдет в данной статье. Но обо всем по порядку.

Прежде чем говорить о назначении, необходимо дать качественное определение. Интеркулер — теплообменная система, расположенная между впускным коллектором и турбокомпрессором, который регулирует рабочий уровень термических обменных процессов. Проще говоря, система охлаждения поступающих газов (воздуха). Визуально представляет собой прочный каркас, в которой закреплена система из патрубков и сот (конструкция похожа по внешнему виду с радиатором ДВС). Все детали изготавливают преимущественно из меди и алюминия. Устанавливают интеркулер чаще всего в места потока воздуха. Например, за передним бампером, над двигателем или за боковыми крыльями. Стоит понимать, что перед установкой на соответствующей части вырезаются воздухозаборники, поскольку внутренней циркуляции воздуха не хватит для одного полного цикла охлаждения.

Для чего интеркулер нужен в автомобиле?

Для охлаждения системы турбонаддува. Однако, это только верхушка айсберга. Наличие такой рабочей системы прямо влияет на состояние автомобиля:

• благодаря охлаждению цилиндры лучше наполняются воздухом, что приводит к приросту мощности (примерно на 5%);
• экономия топлива;
• снижается количество выбросов вредных веществ в атмосферу;
• увеличивается срок службы двигателя;

Все вышеперечисленные признаки свойственны всем видам интеркулера. Отличие заключается лишь в способе теплоотвода. Газовый теплообмен происходит благодаря движению газа по патрубкам и сотам. Поскольку металл имеет высокие показатели обмена температурами, то воздух быстро остывает и проходит дальше по системе. Жидкостный интеркулер использует воду как рабочую сферу. Вода быстро забирает тепло и затрагивает всю поверхность рабочей части. Это выгодно, ведь в таком случае интеркулер можно установить в любом месте подкапотного пространства, и необходимость в наличие воздухозаборника попросту пропадает. Удобно, но весьма затратно. Жидкостный теплообменник обойдется в кругленькую сумму, потому как сама конструкция будет на порядок сложнее, и установка потребует не малого труда. Поэтому чаще всего используют именно газовое охлаждение — просто и быстро. Для наглядного примера приведем числовые значения стоимости. Установка на отечественный автомобиль газовой системы обойдется 5000 — 5500 рублей. Жидкостный для такого же автомобиля имеет стоимость в размере 6000 — 7000 рублей. На примере иномарки цены гораздо выше: газовый имеет ценник в 50 т.р., а вот жидкостный примерно 150 — 200 т.р. Конечно, на безопасном состоянии автомобиля не экономят, но ценовая политика уже дает понять, что работа весьма серьезная.

Теперь стоит определиться с тем, на что необходимо в первую очередь обратить внимание при выборе интеркулера:

1. Габаритные размеры. Автомобили разные, соответственно, и свободное пространство под капотом у каждого будет разное. Стоит заранее подумать, какие габариты будут оптимальными при установке.
2. Внутреннее сечение патрубков. По каждому патрубку будет проходить нагретый воздух. Его движение будет напрямую зависеть от условия сохранения давления в трубке. Поэтому выбирать сечение нужно такое, чтобы потеря давления на соответствующем участке была незначительной.
3. Направление труб. Исходя из простых законов аэрогазодинамики, на изгибах труб происходит уменьшение величины потока. Лучше всего использовать максимально возможный радиус в местах изгиба, а в переходах сопла конической формы.
   Лучшим решением будет проконсультироваться у соответствующего мастера в вопросах выбора и установки теплообменника.

В заключение стоит напомнить основные моменты:

Интеркулер — промежуточная охлаждающая система надуввочного воздуха. Основные задачи системы — отвод тепла воздуха, нагреваемого в компрессоре, поддержание термического баланса, минимизировать показатель давления, сохранение инерциальной энергии потока. Результат работы системы — увеличение мощности двигателя автомобиля, сниженный расход рабочих жидкостей, увеличение срока службы ДВС. Понимая все нюансы работы теплообменника можно не только качественно улучшить ходовые характеристики автомобиля, но и обеспечить его плавную и стабильную работу. Также не нужно забывать о критериях выбора и о возможностях консультации с мастерами соответствующего профиля.

Что такое интеркулер в автомобиле

Дата публикации: 24 сентября 2018 .
Категория: Автотехника.

Как известно, турбиновые двигатели обладают большими мощностями, но и нагреваются они до практически критических температур (иногда это значение составляет 240 градусов). Для того, чтобы бензиновый или дизельный мотор такого типа правильно функционировал, требуется охлаждение. Оно выполняется при помощи интеркулера, который часто путают с обычным радиатором. Он действительно выполняет схожие функции, но обладает массой особенностей.

В то время, когда одни автовладельцы устанавливают дополнительные системы охлаждения, другие предпочитают избавляться от таких элементов. Теоретически «удаление» интеркулера не приведет к тому, что мотор не будет работать, а машина станет легче почти на 10 кг. Однако, такая жертва чревата падением мощности двигателя и быстрым износом силового агрегата, который будет работать «в пекле» без должного охлаждения.

Чтобы решить, нужен интеркулер или нет, стоит подробнее рассмотреть принцип его работы и разновидности устройства.

Что такое интеркулер

В турбиновых двигателях воздух подвергается довольно сильному сжатию, однако если его плотность уменьшается (в процессе нагрева), то за единицу времени на мотор поступает значительно меньше воздушных масс. Это не позволяет развивать большие мощности. Поэтому нужно, чтобы воздух был более плотным, а соответственно холодным. За это и отвечает интеркулер. В этом его главное отличие от стандартного радиатора охлаждения. Интеркулер влияет не на температуру жидкости, а воздуха. Кроме этого, он оснащен большим количеством патрубков жил и пластин. При этом патрубки должны быть как можно длиннее и не изгибаться (в противном случае будет, наоборот, происходить нагнетание воздуха). К этим элементам дополнительно могут быть приварены внешние пластины из алюминия или меди (эти металлы обладают самой большой теплоотдачей).

Изделие устанавливают в передней части авто, позади бампера или радиаторной решетки (между впускным коллектором и турбонагнетателем). Это позволяет агрегату захватывать первый, прохладный воздух, идущий в машину. В процессе работы устройство охлаждает попадающие в него воздушные массы почти на 70%.

Полезно! Интеркулер можно установить и на нетурбированном моторе, но в этом нет никакой необходимости, так как такие силовые агрегаты используют не сжатый, а обычный воздух.

Теплообменник этого типа не просто понижает рабочую температуру и предупреждает преждевременный износ двигателя, но и позволяет улучшить эксплуатационные характеристики авто.

Преимущества и недостатки использования интеркулера

Если температура воздуха в моторе с турбиной снижается даже на 3%, то его производительность поднимается на 2,5%. Однако, это не означает, что если остудить воздушные массы на 70%, то и эффективность работы мотора вырастет прямо пропорционально. Многое зависит как от самого интеркулера (точнее от габаритов его пластин), так и от мощности «движка».

Полезно! Практика показывает, что если увеличить площадь пластин на 15%, то КПД двигателя возрастет на столько же, но, при установке элементов на 50% больше, показатели силового агрегата вырастут не на такое же процентное соотношение.

В среднем можно «разогнать» мотор на 20% больше (это более приземленные и реальные цифры). Чтобы добиться более высоких результатов придется устанавливать распылители воды (а такое устройство стоит не дешево).

Поэтому иногда преимущества интеркулеров слишком преувеличивают. Но, на деле, они действительно увеличивают мощность ТС и понижают температуру в турбокомпрессоре.

Есть у этого агрегата и минусы. Например,:

• Интеркулер приводит к понижению давления в двигателе. Это объясняется тем, что воздушные массы вынуждены «путешествовать» по длинным патрубкам, из-за чего воздух теряет часть своей энергии.
• Система такого теплообменника будет весить не менее 25 кг. Чем крупнее пластины, тем тяжелее вся установка. А в ней еще должны быть патрубки и другие детали.
• Устройства часто начинают подтекать. Области стыков патрубков считаются слабым местом таких систем.

Также многое зависит от типа устройства. Например, водные интеркулеры не могут полноценно работать без специальной охлаждающей жидкости. Ее замена и сервисное обслуживание такого узла будут требовать дополнительных расходов. Поэтому перед установкой теплообменника этого типа, стоит подумать, какой вариант подойдет для авто больше.

Разновидности интеркулеров

Сегодня в продаже есть два вида изделий этого типа: воздушные и водные. Каждый из них обладает своими недостатками и преимуществами.

Воздушные

Это более дешевые изделия, поэтому они пользуются большей популярностью у автовладельцев как бензиновых, так и дизельных агрегатов. Воздушный интеркулер (или как его еще называют интеркулер типа «воздух-воздух») отличается простейшей конструкцией, которая включает в себя трубки, по которым проходит воздух, соединенные пластинами. Так как охлаждение происходит благодаря движению воздушных масс по трубкам, то чем габаритнее такая система (поэтому есть смысл устанавливать ее на внедорожники или грузовики), тем эффективнее она будет. В среднем устройство способно остужать воздух на 40-50 градусов. Этого достаточно для того, чтобы прибавить силовому агрегату до 15% мощности.

Полезно! Не стоит покупать слишком большой воздушный теплообменник, так как в этом случае будет намного больше изгибов труб, из-за чего будет падать давление воздуха.

Как правило, элементы воздушного типа устанавливают над самим мотором, за бампером (передним) или в одном из боковых крыльев. Последние два варианта лучше, так как в этом случае обдув будет более интенсивным.

Важно! Эффективно такая система будет работать только на скорости более 30-35 км/ч.

Водные

Интеркулер типа «воздух-вода» используется реже. Он стоит дороже (ценник отечественных моделей начинается от 10 000 рублей, а импортные обойдутся в 40-50 000 рублей), но, занимает намного меньше места и эффективнее осуществляет охлаждение. Такие агрегаты способны понижать температуру воздуха на 70%. Даже простейшая модель водного интеркулера способна повысить мощность авто на 20%.

Есть и более эффективные устройства, в которых в качестве охладителя применяется жидкий азот, тосол или антифриз. Такие модели позволяют почти вдвое увеличить теплоотдачу (если сравнивать с обычными «водными» устройствами).

Интересно! Владельце дорогих спорткаров устанавливают себе водные интеркулеры по спецзаказам. В таких системах воздушные массы охлаждаются за счет льда и специальной жидкости.

Тем не менее, такие изделия обладают и минусом – более сложной конструкцией. Интеркулеры этого типа состоят их электронных блоков, датчиков, помп, трубок и элементов, которые непосредственно отвечают за теплообмен. Это означает, что если такое изделие выйдет из строя, то его ремонт будет стоить дорого. Поэтому чаще всего предпочтение отдается моделям воздушного типа. Но, независимо от выбранного вида устройства, нужно быть очень внимательными при его покупке.

На что обратить внимание при выборе интеркулера

Есть несколько нюансов, которые нужно учитывать при выборе устройства:

• Слишком большой агрегат буде весить немало, однако не стоит отдавать предпочтение и чересчур миниатюрным изделиям. От интеркулера размером с книгу не будет никакой пользы и точно не повысится мощность мотора. Поэтому нужно прикинуть, какой агрегат подойдет для конкретного авто и подбирать устройство исходя из габаритов посадочного места.
• Трубки, по которым будет проходить воздух, должны быть достаточно большими, чтобы воздушные массы не задерживались с них и не теряли энергию.
• Не обязательно выбирать толстые платины теплообменника. Важна их площадь, а не толщина. Более «толстые» конструкции прибавляют только вес всей установке, на мощностные показатели они не влияют.
• Лучше, если трубки будут конической формы.

Также нужно удостовериться, что патрубки надежно соединены. Особенно это касается водяных моделей. В них нельзя допускать утечки охлаждающей жидкости, так как ее объем должен быть постоянным для корректной работы всей системы.