Интеркулер

Как выбрать

Некоторые задумываются над заменой стандартного ИК, который шёл с завода на автомобиле. Но есть и те, кто думает относительно возможности снять интеркулер, и вовсе его не использовать.

Эти охладители относятся к дополнительным элементам, потому без интеркулера двигатель также сможет нормально работать. Если снять этот компонент, удастся избавиться сразу от 10-30 килограмм лишнего веса в среднем. Плюс освободится пространство под капотом.

Но есть одно важное замечание. Если интеркулер был предусмотрен автопроизводителем, то есть не вы его устанавливали дополнительно, а в таком виде машина сошла с конвейера, то снимать ИК не рекомендуется

Демонтировав заводскую деталь, пусть и дополнительную, можно запустить процесс ускоренного износа силовой установки. Это обусловлено воздействием на мотор высоких температур, от которых спасает охладитель. Также упадёт мощность, что многим водителям точно не понравится.

Если же вас не устраивает заводской элемент охлаждения воздуха, и вы хотите заменить его на новый, есть несколько основных критериев выбора.

Теплообменник. Интересует его площадь. От размера пластин и трубок непосредственно зависит эффективность охлаждения. В продаже можно встретить множество очень компактных устройств, размер которых сравним с блокнотом или книгой. Но есть большая доля вероятности, что их монтаж не принесёт никакой пользы. Прибавить существенно мощность такой интеркулер не способен. Выбирайте более крупные конструкции, но с расчётом на то, что места под капотом хватит для их размещения.
Внутреннее сечение трубок. Слишком маленький размер не позволяет свободно пропускать воздух через всю конструкцию. Для эффективных интеркулеров это недопустимо.
Пластины

Обратите внимание на то, какую толщину имеют пластины на теплообменнике. Работа охладителя зависит от площади, а не от толщины

Если вы видите толстостенный металл, то на высокую эффективность рассчитывать не стоит. Лишняя толщина только прибавляет вес машине. Но никак не влияет на работоспособность.
Форма используемых трубок. Специалисты и бывалые автомобилисты советуют выбирать конструкции, где трубки имеют коническую форму, а также отличаются большим радиусом изгибов.
Соединение трубок. Важный критерий для любого интеркулера, но особенно водяного. Если соединение окажется некачественным, через короткое время после начала эксплуатации жидкость охлаждения просто начнёт вытекать.

Никогда не лишним будет предварительно проконсультироваться со специалистами. Если на машине был установлен достаточно хороший интеркулер, но он вышел из строя и требует замены, можно подобрать аналогичную модель со схожими характеристиками.

Виды

Устройство и конструкция интеркулера для дизельного и бензинового двигателя могут несколько отличаться. Причём дело не в типе используемого топлива, а конструктивных особенностях и используемых рабочих сред самого элемента для дополнительного охлаждения.

Учитывая эти характеристики, все автомобильные интеркулеры делятся на 2 категории:

• водяные;
• воздушные.

Исходя из названия, уже становится понятно, в чём основное отличие между двумя конструкциями. Но их следует рассмотреть более детально.

Воздушные устройства

Именно воздушные интеркулеры конструктивно считаются самыми простыми. Это ряд из трубок, которые соединяются между собой специальными пластинами, установленными в ряд.

Задачей такого элемента является пропуск по трубам воздуха, который поступает из внешней среды. Функция пластин также предельно понятная. Они увеличивают параметры площади теплоотдачи. Это позволяет воздуху успевать достаточно охладиться перед выходом на турбокомпрессор.

Воздушный интеркулер для автомобиля

Автомобильные интеркулеры воздушного типа способны снижать температурные показатели примерно на 40-50 градусов Цельсия, подавая затем охлаждённый воздух на турбину. Конструктивные особенности и принцип работы позволяют повысить эффективность мотора примерно на 10-15%. Такой прирост мощности можно хорошо ощутить, разогнавшись хотя бы до 60-90 километров в час. При движении в трафике на скорости около 30-40 километров в час изменения незаметные водителю.

Такие устройства часто называют воздух-воздух. Для их установки обычно используется 3 зоны:

• боковое пространство около крыльев автомобиля;
• непосредственно за передним бампером;
• в подкапотном пространстве над мотором.

Монтаж за бампер и около крыльев считается более оптимальным для такого типа интеркулеров. Это объясняется тем, что такое расположение гарантирует интенсивный обдув.

Воздушные конструкции предпочитают устанавливать на грузовые автомобили и внедорожники. Среди основных недостатков выделяют крупные размеры и солидный вес оборудования.

Водные

По показателям эффективности водные или водяные интеркулеры объективно опережают воздух воздушных конкурентов. Это объясняется простым внедрением в систему воды, которая сама по себе выступает как качественный охладитель. Интенсивность поглощения тепла у воды выше, чем у воздуха. Во много гениальное решение своего времени.

Но применение воды в охлаждении не является единственным отличием между интеркулерами. Разработчики сумели значительно уменьшить размеры конструкции, что позволило занимать минимум пространства под капотом автомобиля без потери эффективности. Но справедливости ради следует добавить, что дополнительно придётся искать, куда поставить температурный датчик и насос.

Эффективность действительно возросла, причём в несколько раз. Средний показатель снижения температуры составляет 60-70 градусов Цельсия. Именно на столько интеркулер способен изменить температуру воздуха перед его попаданием на турбонагнетатель.

Но есть ещё более совершенные модели, чем просто водные ИК. Это устройства, где охладителем выступает специальный хладагент. Для этого задействуют антифризы, тосолы и даже жидкий азот. Свойства самих охлаждающих жидкостей позволяют им примерно в 2 раза увеличить теплоотдачу, если сравнивать с классическими водными устройствами.

Создать полноценный образ идеального интеркулера из водного элемента охлаждения не получится. Это обусловлено наличием определённых недостатков. Такие детали конструктивно сложнее, за функционирование ИК отвечают температурные датчики, насосы и блоки управления. Именно они регулируют и контролируют все процессы. Из-за этого цена на ремонт оказывается более внушительной. Да и сами поломки порой сложно устранить. Если систематически не следить и не контролировать температуру охлаждающей жидкости, можно столкнуться с серьёзными и внезапными неприятностями.

Водный интеркулер на Субару

Такая ситуация привела к тому, что на машины среднего ценового сегмента устанавливают более дешёвые интеркулеры воздушного типа.

Это не предел, поскольку существуют особые охладители, устанавливаемые на спортивные машины. В основном это спецпроекты, предназначенные для гонок. Их специальные интеркулеры называют кастомными. Разница между стандартными моделями в том, что процесс охлаждения осуществляется за счёт применения специальных жидкостей и льда.

Что это такое

Все вы знаете, что такое турбированные моторы. Их схема не обязательно должна присутствовать перед вами. Суть в том, что при работе мотора всасываемый турбонаддувом воздух сильно сжимается. Это способствует увеличению плотности воздуха, а также росту температуры примерно до 200 градусов Цельсия.

Дополнительно нагрев происходит из-за турбокомпрессора, поскольку здесь подогрев осуществляется за счет отработанных газов. Есть определенная проблема в том, что при нагреве воздуха падает плотность, влияющая на падение давления наддува. Какой делаем вывод? Верно. Во всем виновата высокая температура. Потому нужно сделать так, чтобы давление и температура находились на адекватном уровне. Для этого и разработали интеркулер. По своей сути это дополнительный элемент системы охлаждения, имеющий порой довольно скромные размеры.

Интеркулер при нормальной работе может держать температуру на уровне 50-60 градусов Цельсия. Если это так, тогда турбо мотор эффективнее наполняет цилиндры воздухом, тем самым повышает мощность двигателя.

Как показали испытания, при снижении температуры воздуха даже на 10%, прирост мощности ДВС может составить 3%. Топливная смесь сгорает эффективнее, рационально расходуется горючее и падает уровень вредных выбросов. За счет технологии интеркулеров удается поднять мощность на 20% от номинальной.

Хотя интеркулер имеет и свои недостатки. К примеру, при охлаждении воздуха создается определенное препятствие для наддувочного воздуха. Потому давление в наддуве падает.

Виды

Прежде чем говорить про неисправности турбины, обусловленные выходом из строя интеркулера, нужно разобраться, каким он бывает.

Всего различают два вида охлаждения в интеркуллере. Отсюда и деление на 2 категории:

• воздушные;
• водяные (или жидкостные).

Многие предпочитают купить воздушный тип системы. Это связано не только с тем, что цена на них ниже. Они более распространенные из-за упрощенной конструкции. Интеркулер воздушного типа ставят между впускными коллекторами и турбокомпрессорами на разных автомобилях. Это могут быть:

• КАМАЗ;
• Форд;
• Фольксваген;
• Хонда;
• Мерседес;
• Рено;
• Ниссан;
• Ауди;
• Вольво;
• Митсубиси Паджеро и пр.

А вот тот же Туарег, если там предусмотрен двигатель TSI, воздушную систему использовать не может. Но об этом чуть позже.

Конструкция девайса воздушного типа предусматривает наличие специального теплообменника. Это система и трубок, а между ними располагаются специальные пластины. Трубки способны менять направление по длине, тем самым увеличивая путь прохождения воздуха. Это и способствует охлаждению.

Но при изменении направления создается дополнительная преграда для воздуха, из-за чего наблюдаются потери давления наддува. Пластинки между трубками увеличивают общую площадь охлаждающей поверхности, потому теплопередача становится эффективнее. В большинстве случаев при изготовлении пластин и трубок используют алюминий. Но на некоторых авто применяют медь.

Интеркулер также имеет специальный датчик, который контролирует и корректирует параметры своей работы через ЭБУ. Размещают воздушные охладители под капотом. В основном в 3 местах:

Каждый шланг, датчик и патрубок имеет свои параметры исходя из конкретного автомобиля, куда он устанавливается. Потому конструктивное интеркулеры для разных машин могут существенно отличаться.

Водяные системы охлаждения (интеркулеры) более компактные. Вода способна активнее отводить тепло, тем самым повышается эффективность работы устройства. Но после нагрева воде приходится тратить больше время, чтобы остыть. За преимущества приходится расплачиваться более сложной, а потому и дорогой конструкцией. Потому далеко не все применяют водяные интеркулеры. Делают это там, где невозможно использовать воздушную систему. Это как раз случай с двигателями TSI от Volkswagen.

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.

• Во-первых, он более компактный, чем его воздушный аналог. Стоит отметить, что вода, в отличие от воздуха, обладает куда большей теплоёмкостью. Этим и объясняется хорошая теплоотдача данного устройства.
• Второе, не менее существенное преимущество – высокая эффективность.

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.

ОЧИСТКА

Выявить первичный источник проблемы появления масла в интеркулере и устранить неисправность – это только часть решения задачи. Вам обязательно нужно будет осуществить глубокую чистку самого интеркулера.

Необходимо, чтобы масло не смешивалось с воздухом, который движется по радиатору и не вредило качеству топлива. В противном случае устройство не сможет достойно справляться с возложенными на него функциями, и плюсы от его монтажа буду утеряны.

Для очистки детали можно обратиться в сервисный центр, но это довольно затратная процедура.

Алгоритм самостоятельной очистки интеркулера следующий:

1. Снять деталь.
2. Очистить от загрязнений внутри.
3. Очистить от масла.
4. Высушить.
5. Вернуть в исходное положение.

Весь цикл может занять у вас от двух до трех часов.

Устройство воздушного типа демонтируется просто: нужно извлечь болты, с помощью которых оно закреплено, и разжать хомуты. После этого можно снимать интеркулер. Снятие жидкостных деталей требует больше трудозатрат и нуждается в дополнительных инструментах.

Средство для очистки устройства лучше выбирать согласно инструкции по эксплуатации автомобиля

Такие препараты, как бензин, керосин и уайт-спирит для чистки интеркулера следует применять с осторожностью и только, проконсультировавшись с профессионалами

Дело в том, эти средства могут испортить деталь, поэтому используя их для промывки, вы действуете на свой страх и риск. Однако на профильных форумах есть много информации, подтверждающей применение этих препаратов с положительным результатом и без вреда для охладителя.

Интеркулер с сильными загрязнениями следует очищать в четыре этапа:

1. Сначала удаляем наросты и камни механическим путем, распрямляем деформированные участки.
2. С помощью автомобильной химии чистим от загрязнений. Используем, например, универсальное средство Profoam 2000. Оно хорошо справляется с жиром и прилипшей грязью. Его достаточно распылить на участке, требующем обработки, и смыть через 30 секунд. Работать с Profoam 2000 следует в перчатках.
3. Промываем охладитель от масла средствами для очистки карбюратора, двигателя или радиатора в соответствии с инструкцией для выбранного препарата.
4. Смываем остатки химических очистителей водой.

Для полной очистки детали может потребоваться от пяти до шести промывок.

Если обнаруживается, что на сотах охладителя присутствует большое количество масла, которое не отмывается с помощью универсальной автомобильной химии, то может понадобиться добавить еще один промежуточный этап очистки.

Необходимо залить соты детали керосином, бензином или уайт-спиритом и оставить так на время, пока масло не размокнет. Для этого закрывают нижние отверстия устройства и через верхнее наполняют его очищающей жидкостью, пока ее уровень полностью не покроет соты.

Сигналом к завершению цикла промывки служит чистая вода, выходящая из охладителя. Также в чистом интеркулере сквозь пластины должен хорошо проходить свет (не меньше, чем на 80%).

На последнем этапе можно применить продувание детали теплым воздухом под малым давлением. Следите за тем, чтобы высокая температура и повышенный напор не испортили устройство.

Интеркулер дизельного двигателя нуждается в регулярной профилактической чистке, даже если масла в нем нет. В процессе использования в нем скапливается пыль и различные отложения, которые нарушают теплообмен и снижают эффективность охлаждения воздуха, что влечет за собой потерю мощности двигателя.

О ВАЖНОСТИ СВОЕВРЕМЕННОЙ ДИАГНОСТИКИ

Обратите внимание на то, что приступать к устранению проблемы появления масла в интеркулере дизельного двигателя, следует сразу же после того, как вы ее обнаружили. Затягивание ситуации ведет к тому, что накопившееся масло будет трудно удалить универсальными средствами, и придется пользоваться дорогостоящими химическими препаратами

Также нарушения в работе дизельного двигателя, которые становятся следствием появления масла в охладителе, будут со временем усугубляться, и вам придется приложить немалые усилия, чтобы вернуть двигательную систему к нормальному функционированию.

Если вам не удалось собственными силами найти и устранить неисправность, обратитесь к специалистам автосервиса. Для диагностики некоторых поломок без профессионального оборудования и знаний мастера не обойтись.

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.

Для чего нужен интеркулер

Охладитель представляет собой своеобразный радиатор. Задачей устройства является охлаждение сжатого воздуха перед подачей в цилиндры ДВС. Охлаждение позволяет поместить большее количество воздуха в цилиндр, в результате чего удается сжечь больше горючего. Мощность двигателя при подаче холодного воздуха под давлением оказывается намного выше. Местом установки интеркулера закономерно выступает участок после турбины. Использование охладителя на дизеле позволило добиться прироста мощности, снизить токсичность отработавших газов, получить полное сгорание топливно-воздушной смеси, уменьшить расход топлива. Дизельный мотор с турбонаддувом стал более оборотистым, возросла моментная характеристика «на низах» и КПД двигателя, максимальная скорость дизелей стала выше.

Установка интеркулера на дизельный мотор обусловлена тем, что двигатели данного типа крайне требовательны к температуре рабочей смеси по сравнению с бензиновыми ДВС. Охладитель способен снизить температуру наддувочного воздуха до 55-70 градусов Цельсия.

Охлаждение воздуха в системе может происходить по следующим схемам:

• воздушное охлаждение;
• жидкостное охлаждение;
• комбинированная схема;

1. В первом случае воздух нагнетается турбокомпрессором и далее проходит по сотам интеркулера, отдавая избытки тепла в атмосферу. Данная схема напоминает работу радиатора системы охлаждения двигателя.
2. Охлаждение по второй схеме предполагает прохождение воздуха через устройство, заполненное жидкостью для охлаждения. Подобное решение сложнее конструктивно и дороже, так как требует установки дополнительного насоса для прокачки жидкости, а также отдельных электронных блоков управления.
3. Комбинированное охлаждение используется в конструкции турбонаддува на высокофорсированных гоночных автомобилях. Схема охлаждения надувочного воздуха в таких машинах включает в себя сразу несколько интеркулеров, одни из которых работают по принципу воздушного охлаждения, а другие представляют собой варианты жидкостных радиаторов. Охладители в комбинированных схемах задействуются последовательно.

Охлаждение по принципу воздух-воздух менее эффективно сравнительно со схемами воздух-вода и комбинированными решениями. При этом главным преимуществом воздушного радиатора является простота и доступность данного решения, что и обусловило повсеместную установку интеркулеров подобного типа на серийные дизельные и бензиновые автомобили.

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.

Зачем в автомобиле нужен интеркулер?

В настоящее время интеркулер — это обязательный атрибут автомобилей, оборудованных компрессорным или турбо наддувом. Хотя так это было не всегда, и на автомобилях десятилетней давности это преподносилось как особое преимущество, и о его наличии даже писали на шилдике автомобиля. Так зачем же нужен этот агрегат, и так ли он полезен на самом деле?

Интеркулер — это радиатор типа воздух-воздух, охлаждающий сжатый нагнетателем воздух, подаваемый в двигатель. Обычно он ставится рядом с радиатором под бампером автомобиля, хотя бывают и более экзотические его расположения. Но для чего он нужен?

Один из путей повышения мощности ДВС — это использование принудительной подачи воздуха в цилиндры для обеспечения сгорания большего количества топлива, а значит и повышения мощности. Для подачи воздуха под давлением применяются либо компрессоры, приводимые в действие валом самого двигателя, либо турбина, работающая на даровой энергии давления выхлопных газов. Но при сжатии воздуха по законами физики он нагревается, а для двигателя предпочтительнее холодный воздух . И если сжатый и нагретый воздух не охладить, то это понизит КПД двигателя, что разумеется нежелательно.

Поэтому на помощь приходит интеркулер. Сжатый и нагретый воздух на пути в двигатель проходит через этот радиатор и охлаждается до температуры, близкой к забортной, набегающим на бампер потоком воздуха. Получается, что на вход двигателя приходит воздух с избыточным давлением, но невысокой температуры, а значит КПД двигателя повышается, увеличивается его мощность и падает расход топлива.

Из этого становится понятно, что интеркулер — это очень полезная и нужная вещь в современном турбированном автомобиле. Конечно, можно обойтись и без него, но большого смысла и целесообразности в этом нет.

Если Вам интересна данная тематика, и хочется узнать еще больше, то подписывайтесь и ставьте лайки. Новые интересные статьи не заставят себя долго ждать!

Источник