Что такое интеркулер в двигателе ваз

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

Что такое интеркулер?

В двигателях, оборудованных турбонаддувом, всасываемый воздух сжимается с увеличением плотности. Вместе с тем, термодинамический эффект от сжатия воздуха приводит к увеличению температуры до 200°С. Этому способствует и сам турбокомпрессор, нагреваемый отработавшими газами. При нагреве плотность воздуха снижается и соответственно снижается давление наддува. В бензиновых двигателях, кроме этого, горячий воздух увеличивает вероятность наступления детонации, а в отработавших газах в большом количестве образуются оксиды азота.

Интеркулер
Для охлаждения, поступающего от турбокомпрессора воздуха, применяется интеркулер (intercooler, дословно – промежуточный охладитель, другое название – охладитель наддувочного воздуха). Интеркулер обеспечивает охлаждение воздуха до 50-60°С, чем достигается лучшее наполнение цилиндров и соответственно увеличивается мощность двигателя.

Как показывает практика, снижение температуры наддувочного воздуха на 10°С дает около 3% прироста мощности. При этом горение топливно-воздушной смеси становится более эффективным, повышается топливная экономичность и снижение вредных выбросов. В целом эффект от использования интеркулера составляет порядка 20% повышения мощности двигателя.

Но не все так гладко с применением интеркулера. Охлаждая наддувочный воздух, интеркулер создает препятствие для этого воздуха, а значит, снижается давление наддува. Поэтому интеркулер в системе турбонаддува это всегда компромисс эффекта и потерь для достижения этого эффекта.

По принципу охлаждения наддувочного воздуха различают два типа охладителей: воздушного охлаждения и водяного охлаждения. Благодаря своей простоте наибольшее распространение получили промежуточные охладители воздушного типа. Интеркулер устанавливается между компрессором и впускным коллектором. Конструктивно охладитель представляет собой теплообменник, состоящий из системы труб и находящихся между ними пластин.

Трубы изменяют свое направление по длине, чем достигается увеличение общей длины теплообменника и лучшее охлаждение воздуха. С другой стороны каждый изгиб трубы представляет собой препятствие для воздуха и приводи к снижению давления наддува. Пластины увеличивают площадь поверхности интеркулера и обеспечивают лучшую теплоотдачу. В качестве материала для труб и пластин используется алюминий, обладающей высокой теплопроводностью. Реже применяется медь.

Читайте также:  Что такое компенсаторы в двигателе лансера

Интеркулер воздушного типа устанавливается в свободном месте в подкапотном пространстве:

в центральной части за передним бампером (в бампере выполняется соответствующий вырез);
над двигателем под капотом (в капоте выполняется воздухозаборник специальной формы);
в боковой части передних крыльев слева и справа (в крыльях выполняются воздухозаборники специальной формы).
Создание интеркулера для нужд конкретного двигателя заключается в определении множества конструктивных параметров: фронтальная площадь теплообменника, внутреннее проходное сечение, внутренний объем, толщина теплообменника, направление потока в теплообменнике и ряд других.

Интеркулер водяного типа имеет ряд неоспоримых преимуществ, в сравнении с воздушным собратом. Благодаря своей компактности водяной охладитель может быть установлен в любом свободном месте в подкапотном пространстве. Вода (охлаждающая жидкость) отводит тепло более интенсивно, поэтому эффективность водяного интеркулера значительно выше. Правда, при нагреве жидкости нужно больше времени для остывания.

За все преимущества приходится расплачиваться достаточно сложной конструкцией интеркулера, которая помимо водяного теплообменника включает воздушный радиатор, водяной насос, систему патрубков, электронный блок управления. Вместе с системой охлаждения двигателя они образуют двухконтурную систему охлаждения.

По причине сложности конструкции система охлаждения наддувочного воздуха водяного типа применяется достаточно редко, в случаях, когда воздушный охладитель применить невозможно. Например, водяной охладитель наддувочного воздуха применяется на некоторых двигателях TSI.

Источник

АВТОМОБИЛЬНЫЙ ИНТЕРКУЛЕР: ФУНКЦИИ, ВИДЫ, ПОЛОМКИ И ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН?

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется интеркулером автомобиля, для чего нужен данный элемент системы двигателя, какие задачи и функции выполняет узел, а также, где устанавливается устройство в моторном отсеке того или иного транспортного средства. Кроме того, расскажем про то, какой эффект оказывает интеркулер на силовую установку, каково строение и устройство элемента системы охлаждения, а также, какие существуют разновидности узла. В заключении поговорим о том, почему интеркулеры зачастую устанавливают на форсированные моторы, какими преимуществами и недостатками обладает устройство, а также, может ли система силовой установки автомобиля функционировать без данного узла.

Такой элемент автомобиля, как интеркулер является одним из ключевых компонентов в строении системы охлаждения форсированного двигателя транспортного средства. Интеркулер обеспечивает охлаждение мотора при помощи потока холодного воздуха, который всасывается в систему специальными патрубками из окружающей среды. Как мы знаем, во время своей работы форсированный двигатель автомобиля очень сильно подвержен нагреву и стандартная система охлаждения, функционирующая на основе охлаждающей жидкости не способна в полной мере обеспечить оптимальную температуру силовой установки. Вот поэтому для того, чтобы снизить рабочую температуру мотора до приемлемого уровня, инженерами была создана целая система, которая получила название интеркулер. Кроме того, благодаря мощному нагнетанию воздуха, такой механизм, как интеркулер позволяет двигателю эффективней и быстрей развивать необходимую мощность.

Таким образом, интеркулером называется промежуточный механизм в системе подачи воздуха в цилиндры силовой установки. Подача воздуха в цилиндры обеспечивает эффективное охлаждение камер сгорания блока. Справочно заметим, что интеркулер может устанавливаться, как на дизельные, так и бензиновые моторы. Главной задачей, с которой справляется механизм, как мы сказали ранее — это понижение температуры поступающего воздуха. Интеркулер обеспечивает уплотнение воздуха, который находится в системе двигателя, что благотворно влияет на создание горючей смеси и выравнивает давление в камерах цилиндров силовой установки.

1. ФУНКЦИИ, УСТРОЙСТВО И ТИПЫ ИНТЕРКУЛЕРОВ

Если понятие интеркулера сильно запутано, то простыми словами говоря, чем холоднее воздух в системе двигателя, тем выше у него будет плотность, следовательно его больше поступит в силовую установку, что значительно увеличит давление в цилиндрах и оптимально обогатит топливно-воздушную смесь. Вот именно благодаря интеркулеру, топливная смесь оптимально обогащается и при этом мотор с турбиной еще получает необходимое охлаждение. Справочно заметим, что зачастую интеркулеры устанавливают на турбированные двигатели. Как уже многие заметили, транспортное средство намного лучше функционирует в ночное время, в особенности летом, когда воздух находится в охлажденном состоянии.

Читайте также:  Плавная регулировка оборотов коллекторных двигателей

Что касается турбированных моторов, то сжатый воздух, который в них находится нагревается до немыслимых температур, порой эти цифры доходят до +250 градусов по Цельсию. Из-за чего происходит такой нагрев ? Дело в том, что, когда происходит процесс сжатия нагнетаемого воздуха в моторах оснащенных турбинами, то он очень сильно разогревает силовую установку и ее узлы. Кроме того, когда происходит передача температуры от выхлопных газов, которые находятся также в сильно нагретом состоянии, то они в дополнение к нагнетаемому воздуху еще больше нагревают элементы двигателя. Все эти моменты крайне негативно сказываются на ресурсе турбонаддува. Таким образом, чтобы интенсивность работы и срок службы турбины не снижался, был создан интеркулер, который значительно понижает температуру воздуха. Справочно заметим, что интеркулер устанавливается перед турбонаддувом, чтобы эффективней ее охлаждать.

Устройство интеркулера достаточно простое. Внешне механизм похож на обычный радиатор с большим количеством жил, патрубков и пластин. Данный элемент в принципе является тем же теплообменником, который рассеивает тепло. Как правило, в системе применяются специальные охлаждающие патрубки, которые имеют максимально удлиненную и прямую конструкцию, чтобы наиболее оптимально происходило охлаждение элементов двигателя. Справочно заметим, что если бы патрубки были изогнуты, то это приводило бы к потере давления при нагнетании воздуха в систему.

Чтобы достичь максимального эффекта при охлаждении, к патрубкам интеркулера приваривают дополнительные пластины внешнего типа. Внешние пластины позволяют лучше отводить тепло. Как правило, для наилучшего охлаждения в системе интеркулера применяют такой материал, как алюминий или медь. Эти металлы по такому параметру, как теплоотдача находятся в лидерах среди других материалов. Место установки интеркулера находится между компрессором турбонагнетателя и впускным коллектором. Чтобы система интеркулера не портила внешний вид автомобиля, его зачастую скрывают под бампером возле основного радиатора системы охлаждения двигателя или под крылом машины. Справочно заметим, что система интеркулера по типу действия подразделяется на воздушные и водяные установки.

Интеркулеры по типу действия :

Воздушные системы : охлаждают узлы двигателя посредством набегающего потока воздуха во время движения транспортного средства и чем быстрее передвигается автомобиль, тем интенсивней происходит процедура по снижению температуры;

Водяные системы : охлаждение в таких механизмах происходит благодаря охлаждающей жидкости, которая циркулирует по механизмам устройства.

Если сопоставить две выше описанные системы интеркулеров, то считается, что устройства функционирующие на основе воздушных масс, менее эффективные для охлаждения и как правило, по своим габаритам они очень крупные, что не позволит им быть установленными в некоторые модели автомобилей. На сегодняшний день большинство автопроизводителей устанавливают интеркулеры работающие на охлаждающей жидкости, то есть водяные системы. Такие механизмы более компактные и само охлаждение узлов мотора происходит намного эффективнее, особенно благоприятно такая система сказывается на турбонагнетателях. Однако водяные системы гораздо сложнее по своему строению и установке, а также довольно дороги в обслуживании.

2. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ, ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ИНТЕРКУЛЕРА. МОЖНО ЛИ УДАЛЯТЬ УСТРОЙСТВО?

Что касается эффективности применения системы интеркулера, то однозначно можно сказать, что он есть и причем значительный. Как утверждают специалисты по ремонту и обслуживанию транспортных средств, если охлаждение воздуха в двигателе снизить хотя бы на 3 процента, то его рост производительности увеличится примерно на 2,5-3 процента . Что качается такого помощника, как интеркулер на примере воздушного типа действия, то благодаря его работе, охлаждение воздуха в силовой установке снижается примерно на 40-45 процентов , что равняется примерно 13-15 процентам к мощности или производительности. Если рассматривать интеркулеры функционирующие на водной основе, то с их помощью мотор и его узлы охлаждаются почти на 65-70 процентов , то есть примерно 20 процентов к мощности или производительности силовой установки.

Читайте также:  Двигатель ижектор это как

Таким образом, наличие интеркулера в подкапотном пространстве автомобиля автомобиля, будь то он с турбиной или без нее, имеет превосходный эффект с высочайшим коэффициентом полезного действия. Справочно заметим, что в подавляющем большинстве интеркулерами оснащаются именно турбированные моторы, так как у атмосферных агрегатов отсутствуют такие объемы нагнетания воздушных масс в камеры цилиндров, поэтому и нет высоких температур в процессе функционирования.

А теперь давайте рассмотрим недостатки, которые имеются в системе интеркулера. Как мы знаем, даже самая лучшая система, которая существует на планете имеет свои минусы, так и с интеркулером. Самым главным недостатком интеркулера является понижение давления в системе двигателя. Происходит это из-за того, что поток воздуха, который проходит через большое количество патрубков, по пути теряет часть своей энергии на их преодоление. Также к минусам можно отнести вес и все таки не маленькие габариты механизмов системы интеркулера. Что касается веса, то он может достигать 25-30 килограмм ( интеркулер , патрубки , пластины , радиатор и прочие элементы ). Кроме того, системы интеркулеров, работающие на водной основе, требуют дополнительной охлаждающей жидкости и особого внимания в процессе обслуживания. Также бывают случае, когда техническая жидкость подтекает в местах стыков патрубков ив районе теплообменника, из-за чего эффективность системы значительно снижается.

Довольно часто от некоторых автовладельцев можно слышать вопрос, который касается того, а можно ли безвозвратно убирать систему интеркулера из автомобиля? Как утверждают специалисты в области обслуживания транспортных средств, избавиться от интеркулера можно, только ничего хорошего эта операция для узлов двигателя не даст. Чтобы понять, что мы потеряем без интеркулера, стоит в первую очередь рассматривать такой параметр, как мощность двигателя, которая снизится примерно на 12-15 процентов . Кроме того, система подачи воздуха, которая установлена в силовой установке, будет не способна выдерживать высокие рабочие температуры. Речь конечно же идет о моторе с турбонаддувом. Таким образом, без интеркулера может пострадать не только двигатель, то и турбина или компрессор.

Кроме стандартного оснащения системами интеркулеров моторов с турбонагнетателями, которое осуществляется на заводах изготовителях, некоторые автовладельцы самостоятельно устанавливают данные механизмы на свои автомобили. Такой вид тюнинга подразумевает установку интеркулера крупного размера и объема. Делается это для того, чтобы в двигатель поступали большие объемы воздуха и мотор быстрее охлаждался. В дополнение к интеркулерам любители такого рода тюнинга устанавливают специальные воздуховоды, которые крепятся на капоте автомобиля. Воздуховоды обеспечивают дополнительный приток воздуха, который направляется прямо на корпус интеркулера, что еще больше повышает его коэффициент полезного действия, то есть отдачу.

Подводя итог вышесказанному отметим, что сама по себе конструкция интеркулера, какого бы типа он не был является довольно простой, однако, какие важные функции выполняет и какой значительный эффект оказывает на силовую установку автомобиля эта система. Как видим интеркулер, который в основном устанавливается на турбированные моторы транспортных средств выполняет ряд важнейших функций и без него эффективность двигателя была бы на порядок ниже. Кроме того, данный компонент выполняет ключевую задачу по снижению температуры двигателя и турбонагнетателя, тем самым продлевая срок службы узлов, которые в процессе функционирования меньше нагреваются.

Источник