Интеркулер: зачем он нужен автомобилю?


Двигатель с турбонаддувом с огромной скоростью всасывает воздух, увеличивая при этом его плотность. Сжатый воздух (наверное, от переизбытка эмоций) может увеличить свою температуру вплоть до 200°С. Тут, конечно, ему помогает еще и турбокомпрессор, который нагревается отработавшими газами. Надо также отметить, что плотность нагретого воздуха ниже обычного, поэтому и давление наддува существенно снижается. Для бензиновых двигателей нагретый воздух страшен тем, что может привести к детонации и газы, сделавшие свое дело, в своем составе имеют большое количество оксида азота. Чтобы как-то стабилизировать ситуацию с температурой воздуха, и был придуман интеркулер.

Принцип работы интеркулера

Поступающий от турокомпрессора воздух надо как-то охладить. Этим занимается интеркулер (intercooler) или, если попроще, промежуточный охладитель. Он находится в двигателе как «посредник», охлаждая воздух, который идет от впускного коллектора к турбине. Интеркулер может понизить температуру воздуха (обычно до 50-60°С, что вполне приемлемо для авто), тем самым наполнение цилиндров будет качественнее, а увеличение мощности двигателя существеннее.

Интеркулер: зачем он нужен автомобилю?

На практике уменьшение градусов на 10 пунктов приведет к приросту мощности на 3%. Надо отметить так же, что топливно-воздушная смесь начинает более эффективно гореть, понижая потребление горючего автомобилем, да и выбросов, от части, становится меньше. Складывая все показатели воедино, пользы от интеркулера где-то на 20% прибавки к мощности моторного агрегата.

Но есть свои недочеты в применении интеркулера. Он охлаждает наддувочный воздух за счет создания дополнительных препятствий, а это, в свою очередь, приводит к снижению давления самого наддува. Важно найти золотую середину, чтобы потери от охладителя не перевесили положительный эффект.

Устройство

На практике интеркулер имеет максимально простое устройство. Его можно сравнить с радиатором с ходами, патрубками и пластинами. Все эти элементы большого теплообменника отвечают за рассеивание поступающего в них тепла. Имеет значение длина и прямолинейность охлаждающих патрубков, за счет этого достигается наилучшее охлаждение.

Интеркулер: зачем он нужен автомобилю?
Система с интеркулером

Теплообменник имеет достаточно большую длину. Кроме труб значительную его площадь занимают пластины. Они обеспечивают теплопередачу между нагретым воздухом и воздухом нормальной температуры. Составляющие интеркулера обычно делают из материалов с высокой теплопроводностью, такие как алюминия или медь.

Типы интеркулеров

По принципу охлаждения различают две разновидности устройств: с воздушным и водяным охлаждением. Из-за простоты исполнения самыми распространенными являются интеркулеры воздушного типа. Однако такая система зачастую очень громоздкая, а эффективность при этом минимальная. На данный момент автопроизводители начали переходить на интеркулеры с водяным носителем. Они более компактные, да и вода лучше остужает. Правда, такие системы стоят дороже – они сложнее и в устройстве, и в установке, и в эксплуатации.

Интеркулер: зачем он нужен автомобилю?
Интеркулер в разрезе

Интеркулер воздушного типа

Охладитель занимает свободное место в автомобиле:

— в специальном вырезе за передним бампером;

— над двигателем, в капоте выполняется воздухозаборник соответствующей формы;

— в воздухозаборниках по бокам автомобиля (слева и справа).

Интеркулер: зачем он нужен автомобилю?
Принцип работы интеркулера типа воздух-воздух

Каждый отдельный интеркулер создается под конкретный двигатель. Для этого нужно определить множество параметров, таких как фронтальную площадь и толщину теплообменника, его внутренний объем и проходное сечение, направление потока воздуха и другие.

Интеркулер водяного типа

Благодаря водяному теплоносителю, интеркулер обладает другими характеристиками относительно своего воздушного собрата. Компактность самого устройства позволяет установить охладитель практически на любое место в автомобиле. Вода увеличивает интенсивность отвода тепла, и эффективность всего интеркулера повышается в разы. Естественно, есть и минусы: нагретая вода остывает намного дольше, чем воздух.

Интеркулер: зачем он нужен автомобилю?
Интеркулер водяного типа

Для поддержания неоспоримых преимуществ придется расплачиваться усложнением конструкции интеркулера. Она включает в себя водяной теплообменник; насос для подкачки воды; воздушный радиатор; такую же незаменимую, систему патрубков и электронную коробку, которая всем этим заправляет. Система интеркулерного охлаждения образует два контура и работает совместно с моторным охлаждением.

Сложная конструкция системы охлаждения наддувочного воздуха с водяным теплоносителем, не позволяет ей получить большого распространения. Она применяется редко, в случаях, когда воздушный интеркулер не справляется. Примером могут стать некоторые автомобили с двигателем TSI.

Эффективность применения

При прокачке автомобиля одним из первых достаточно недорогих методов повышения мощности двигателя является замена интеркулера на более эффективный. Ведь при охлаждении воздуха, увеличивается и производительность мотора. Поможет даже воздушный интеркулер, который может сбросить температуру на 50°С, а это, немного-немало, прибавка 15 %. Водяной охладитель справится с понижением температуры на 70°С, прибавляя 21 % к мощности мотора.

Интеркулер: зачем он нужен автомобилю?

Не трудно понять, что установка таких систем достаточно обоснованное решение. Но не гоните сразу в магазин. Представленные цифры справедливы только для турбированных двигателей. Обычные агрегаты не имеют таких больших объемов наддувочного воздуха в цилиндрах, поэтому и температуры там ниже.

Минусы интеркулера

Пунктов по этому абзацу набежало мало, но их все же стоит огласить. К минусам интеркулеров можно отнести:

  • Пониженное давление. Система, состоящая из многочисленных трубочек, в любом случае будет создавать преграду для протекающего по ним потока.
  • Немаленький вес. Вариантов охладителей предостаточно, но многие могут весить около 20 кг.

Интеркулер: зачем он нужен автомобилю?

  • Повышенное внимание системе с водяным теплоносителем. Как ни крути, а жидкость может нежданно начать подкапывать и тогда вся эффективность улетучится вместе с ней.


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: