Для чего интеркулер в дизельном двигателе: Что такое интеркулер? И для чего он нужен вообще

Содержание

Интеркулер на дизель – принцип работы, типы устройства, установка

В современных автомобилях все чаще используются двигатели, в которых происходит наиболее полное сгорание топлива, поэтому использование интеркулера на дизеле вполне оправданно. Он является промежуточным, но очень важным звеном системы теплообмена и турбонаддува. Его применение приводит к заметному снижению выхлопных газов.

1 Основные функции дизельного интеркулера

Любой автовладелец хочет, чтобы мощность двигателя увеличилась, но для этого надо создать условия, при которых топливо практически полностью сгорает. В дизель должно поступать больше кислорода. Однако во время работы газ сжимается, температура повышается и поэтому начинается быстрое разрушение кислорода. Теплый воздух приводит к понижению мощности.

Похожие статьи

Одной из главных функций прибора является снижение температуры сжатого воздуха. Также интеркулер позволяет уменьшить детонацию, которая возникает, когда процесс сгорания становится нестабильным. Как известно, повышение температуры характерно для дизельного двигателя, так как оно связано с повышением давления. Дизель должен получать охлаждение, чтобы не повредились поршни, кольца или головки блока. Эффективность компрессора во многом будет зависеть от установленного интеркулера. На многих спортивных, и не только, машинах стали устанавливать систему турбонаддува, которая дает возможность за двадцать секунд набрать свыше 160 километров в час. Продолжительный наддув двигателя станет невозможен, если не будет установлен интеркулер.

2 Типы устройства интеркулера

Основные виды охладителя классифицируются по принципу, который лежит в основе работы:

  • Система «воздух-воздух». Такой интеркулер представляет собой конструкцию, состоящую из трубы и пластинчатого радиатора. Находящиеся внутри трубок перегородки позволяют создавать турбулентный поток. Теплообмен повышается, воздух внутри охлаждается, а избыток тепла поступает в атмосферу. Для изготовления используют алюминий. Это один из распространенных типов системы охлаждения, который часто устанавливается на дизель;
  • Система «воздух-вода». Этот интеркулер имеет значительно больший коэффициент теплопередачи. Во время прохождения воздуха радиатор охлаждается водой. Поэтому необходимо дополнительное устройство охлаждения жидкости, а также насос и блок управления. Можно отметить компактные размеры и высокий КПД, позволяющий выполнить усовершенствование двигателя;
  • Некоторые любители любят использовать для охлаждения закись азота, но это встречается не так часто. Стоит обратить внимание на распределение воздуха и конечные резервуары. Хороший интеркулер должен иметь две спецификации и производители должны это указывать (падение давления потока и охлаждение температуры воздуха, который поступает в дизель).

Подобный радиатор охлаждения, несмотря на всю простоту конструкции, очень важен для нормальной работы. Эффективность двигателя будет только вырастать, но помимо этого надо определиться с местом установки прибора.

3 Выбор места установки для дизельного двигателя

Рассмотрим варианты места для установки. Основным критерием является расход воздуха. Поэтому чаще для интеркулера находят местечко под бампером. Конструктивные особенности позволяют найти как вертикальный, так и горизонтальный вариант. Следует учесть, что устройства системы «воздух-воздух» могут иметь достаточно большие габариты, а в подкапотном пространстве должно оставаться место. Большой дизель потребует другой тип. Очень нежелательно, чтобы устройство подвергалось загрязнению или повреждению, так как это скажется на работе.

Но лучше всего интеркулер установить непосредственно перед радиатором охлаждения. Здесь неплохо подходит система «воздух-вода». Это связано не только с компактностью, но и долгим сроком эксплуатации. Не стоит забывать о дополнительных элементах, которые понадобятся для этого устройства, ведь работа двигателя будет идти на полную мощность, не говоря об экологических показателях. Надо только помнить о том, что слишком маленькая модель просто не будет успевать охлаждать воздух.

4 Что такое интеркулер, зачем н ужен как работает видео

5 Принцип установки устройства

Неправильное месторасположение приведет к тому, что вместо охлаждения начнется нагрев воздуха. У интеркулера есть свойство не только поглощать тепло и поэтому важно, чтобы его избыток поступал в атмосферу, а не нагревал воздушную систему. Для этого необходимо осмотреть устройство перед установкой и обратить внимание на патрубки, отводы и подводы, а также трубки ядра. Нигде не должно быть трещин. Необходимо очистить его от лишнего масла. Также не забываем о том, что турбовой дизель дает высокие температуры именно под капотом и поэтому устройство может неэффективно работать. Особенно это скажется в тот момент, когда автомобиль остановится на светофоре. Не следует ставить охладитель «воздух-воздух» в моторном отсеке. Двигатель не лучший сосед. Недопустимо размещать устройство за радиатором системы охлаждения, так как прошедший через него воздух будет иметь свыше 50 градусов, чем температура окружающей среды.

Оптимальное место для интеркулера находится перед радиатором. Здесь наибольшие воздушные потоки. Надо только учесть один момент – до самого радиатора станет доходить меньше воздуха. Поэтому потребуется внести усовершенствования в дизель, чтобы в дальнейшем не возникло проблем.

Двигатель сам подскажет правильное месторасположение. При вертикальном варианте следует придерживаться традиции, то есть установка проводится вниз вход/выход. Нельзя, чтобы патрубки были вверху, поскольку тогда начинает появляться конденсат. Кроме того, не исключено попадание масла, которое будет накапливаться и загрязнять устройство, что приведет к преждевременной замене.

На спортивные машины установку можно производить прямо горизонтально над радиатором. Только так можно получить дополнительную мощность для двигателя. Но здесь необходимо иметь воздушную отдушину на капоте для постоянной циркуляции воздуха.

Теперь трубы охладителя. Дизель обычно имеет трубы от 50 мм на выходе и до 80 мм на входе в компрессор. Мотор и турбина могут быть несколько подвижны во время быстрой езды, поэтому прибор хорошо фиксируют. Труба должна иметь плавный сгиб и быть резиновой, а лучше всего силиконовой. Возвратную часть желательно теплоизолировать. Для этого подойдут такие материалы, как стекловолокно и алюминиевая лента.

Устанавливать слишком большой интеркулер необязательно, так как местоположение имеет более важное значение. Если вдруг после монтажа обнаружились неполадки при нажатии педали акселератора, то здесь следует убедиться в правильности монтажа. Это бывает связано с лагом от установки турбины или другими причинами.

6 Преимущества при работе интеркулера

Главным образом это эффективность, что уже заложено в принцип работы. После попадания в интеркулер потока воздуха начинает происходить уменьшение давление наддува. Турбулентность остается, но давление при этом падает. Его уровень падения должен быть в пределах 1–2 psi. Дело в том, что если оно снизится слишком сильно, то это отразится на мощности.

Важным показателем считается снижение температуры воздуха. Необходимо знать, что правильно установленный и подобранный прибор позволяет добиться снижения температуры до 70–80 процентов. Это немало, если учесть почти полное сгорание топлива. Кроме того, наблюдается реальный прирост мощности двигателя на 15–25 лошадей. Именно это чаще всего привлекает автоспортсменов.

7 Рекомендации для правильной работы устройства

Особых требований при использовании интеркулера нет, но важно следить, чтобы не произошло ненужного загрязнения и засорения. Не стоит сразу бежать в магазин за новым устройством, тем более что оно не самое дешевое.

Опытные автомеханики советуют попробовать провести восстановительные работы. Для этого нужно залить в интеркулер бензин и хорошо прополоскать. После слива достаточно продуть все сжатым воздухом.

Спортсмены и любители погонять на автомобиле хорошо знают этот промежуточный охладитель. Фактически он уже стал частью системы турбонаддува. Установку сможет провести любой автолюбитель, который использует дизель. Однако если нет уверенности в своих силах, то надо обратиться к специалисту, который поможет с выбором и монтажом. Не стоит отказываться от интеркулера, позволяющего улучшить работу двигателя. Вложенные деньги быстро себя окупят.

8 Интеркулеры вода-воздух от BMW X5M

Зачем нужен интеркулер / доохладитель в двигателе

 / 

Зачем нужен интеркулер / доохладитель в двигателе

Современные двигатели подвергаются огромным нагрузкам, поэтому система охлаждения в них стала неотъемлемым элементом. И если с привычным охлаждением двигателя все понятно, то интеркулеры или доохладители до сих пор оставляют ряд вопросов. 


Зачем нужен интеркулер в дизельном двигателе

Интеркулер — это воздушный теплообменник, который охлаждает поступающий из турбины воздух. Когда двигатель работает, теплый воздух из турбины проталкивается через внутреннее ядро ​​интеркулера, где часть его тепла рассеивается в окружающее пространство с помощью системы металлических трубок или пластинок. Поскольку интеркулер уменьшает температуру горячего воздуха до его поступления в камеру сгорания, это оказывает влияние на расход топлива эффект. Охлажденный воздух имеет гораздо более высокую плотность, следовательно, для детонации потребуется меньшее количество топлива. Повышенное содержание кислорода в топливной смеси позволяет топливу лучше сгорать, в следствие чего существенно снижается выброс вредных веществ.

Итак, интеркулер или доохладитель позволяют:

  • увеличить мощность и производительность двигателя;
  • снизить расход топлива, тем самым повысив экономичность мотора;
  • уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу;

Наиболее распространенные проблемы с интеркуллером

Чаще всего засоряются трубки сердечника интеркулера. Дело в том, что поступающий воздух даже после очистки содержит небольшое количество пыли, которая со временем оседает на трубках. К счастью, проблема легко решается промывкой сердечника водой под большим напором.

Гораздо хуже, когда сердечник теряет герметичность. Тогда будут наблюдаться низкое давление в системе, неправильное соотношение кислорода в топливно-воздушной смеси и, как следствие, снижение эффективности работы двигателя. Если разгерметизация вызвана не прокладкой, то сердечник доохладителя придется заменить.

Интеркулер всегда следует заменять при установке нового турбонагнетателя. В случае неисправности турбонаддува грязное масло или металлическая стружка от поврежденных деталей могут распространиться по всей системе и засорить каналы промежуточного охладителя. Когда устанавливается новый турбонагнетатель, система начинает работать с более высоким давлением, поэтому инородные частицы будут без задержек попадать в камеру сгорания, повреждая все на своем пути.

вичавити максимум зі свого мотора!

В гонитві за додатковою потужністю автоконструктори прийшли до створення турбокомпресора, який на сьогоднішній день став одним з неодмінних умов спортивного тюнінга. Турбіна жене повітря у впускний колектор під тиском, а значить, його більше потрапляє в камеру згоряння. При дотриманні стехіометричної пропорції досягається максимальна віддача потужності від палива, що спалюється, тож що більше повітря зайде в циліндр – то більше палива можна подати і то більшою буде потужність мотора.

Однак закони фізики не дозволяють просто так отримати приріст потужності. Під час стиснення в турбіні повітря нагрівається, що в свою чергу викликає зменшення його щільності. Що гарячіше повітря, то гірше згоряє паливо і тим вища ймовірність детонації відпрацьованих газів. Для охолодження повітря, що надходить від турбіни в двигун, і використовується теплообмінник – інтеркулер.

 

Завдання та протиріччя конструкції

На відміну від радіатора охолодження двигуна, інтеркулер вивиконує дещо інші завдання і працює не з рідиною, а з повітрям. Основне протиріччя закладене в самому принципі роботи і поки залишається непереборним для конструкторів.

Повітря, виходячи з турбіни, нагрівається і від стиснення, і від тепла випускної системи. Потім воно проходить в радіатор інтеркулера, і тільки після того, як радіатор повністю заповнений під потрібним тиском, повітря надходить далі. Ця затримка додатково збільшує час турболага – реакції турбіни на натиснення педалі газу. І чим більший об’єм інтеркулера, тим довшим буде турболаг. При цьому робити інтеркулер менше, ніж необхідно для ефективного охолодження повітря, нераціонально.

Друге протиріччя криється у внутрішній конструкції. Трубки, по яких проходить повітря, повинні мати оптимальну форму і площу перетину, щоб дотримати баланс між ефективним охолодженням (а радіатор працює краще, коли трубки плоскі і повітряний потік турбулентний) та мінімальними втратами тиску (а вони менше, коли трубки круглі в перерізі і потік ламінарний). Тут також вираховується оптимальне значення між втратами тиску і якістю охолодження.

Поки що створити інтеркулер зі 100% ефективністю (охолодження повітря до температури навколишнього середовища при збереженні тиску) не вдалося нікому.

Найкраще, що пропонують конструктори – компроміс між плюсами і мінусами конструкції, що забезпечує комфортне використання пристрою, при цьому ефективність 70% вважається дуже хорошим показником.

 

Пристрій і принцип роботи

Конструкція інтеркулера практично така ж, як у інших радіаторів, використовуваних в автомобілі (охолодження двигуна, кондиціонера, печі). Від турбіни стисле (і гаряче) повітря надходить в радіатор інтеркулера, де охолоджується зустрічним повітряним потоком.

Інженери підрахували, що охолодження повітря, що надходить в двигун, на 10°C  дає приріст потужності 3%. Хороший інтеркулер знижує температуру на 50-60°C, а це вже додає до 20% потужності до мотору.

Особливості конструкції визначають ефективність охолодження: товщина і форма повітряних каналів, кількість вигинів (що більше поворотів робить повітря, то краще воно охолоджується і то сильніші втрати тиску), матеріал і розташування сот для додаткового охолодження, розташування вхідних і вихідних патрубків і розподіл повітряних потоків в бачках.

Робоча частина інтеркулера (ядро) розрахована таким чином, щоб пропускати вздовж трубок максимальний потік зустрічного повітря. Самі трубки мають всередині пластини-турбулізатори, що практично дублюють за своєю структурою стільникові комірки між трубками. Така система сприяє завихренню повітряних потоків всередині трубок і максимальній їх тепловіддачі. Розташування сот може бути тунельного типу (покращує проходження повітря, але зменшує якість охолодження) або зі зміщенням рядів (краще охолодження, але більший опір повітряному потоку).

Інтеркулер з прямим розташуванням сот

Інтеркулер зі зміщеними сотами

Форма самих трубок теж впливає на проходження повітря. Закруглені торці зменшують опір зустрічному повітрю і покращують обдув.

Ще один фактор, який грає важливу роль при охолодженні, це розподіл повітряних потоків всередині інтеркулера. Для більш рівномірного розподілу конструктори змінюють форму бачків, часто вставляючи всередину розподільні перегородки. Від входу повітря повинне рівномірно розійтися всіма трубками, і на виході воно так само рівномірно має зібратися в вихідний патрубок.

Перегородка всередині бокового бачка (ресівера)
для рівномірного розподілу повітряного потоку

Як правило, розміри інтеркулера визначаються наявністю вільного місця, адже крім самого радіатора необхідно розмістити і товсті патрубки повітроводів. Чим більше фронтальна площа, тим краще охолодження, а ось товщина ядра великого значення не має, оскільки основна маса повітря охолоджується тільки в передній частині. Краще тонкі радіатори, дозволяють розмістити в підкапотному просторі і інтеркулер, і штатний охолоджувач двигуна.

Збалансовані технічні характеристики і визначають вартість інтеркулера. Точно вивірена конструкція, надійність і ефективність роботи вимагають і більш якісних матеріалів, і більш складних технологій виготовлення. А значить, і ціна буде вищою.

 

Матеріали

Абсолютна більшість интеркулеров робляться з алюмінію (і трубки, і стільники) з пластиковими або алюмінієвими бачками і патрубками. Це оптимальний варіант між вагою і тепловіддачею пристрою. У деяких випадках можна зустріти інтеркулери з міді, але це скоріше виняток з правил. Мідні радіатори використовувалися в перших турбо- автомобілях, і на сьогоднішній момент їх майже повністю замінили алюмінієві моделі.

Недоліком всіх алюмінієвих радіаторів є складний ремонт (не можна запаяти, спрацює тільки зварювання), який додатково ускладнюється дуже тонкими стінками трубок. В результаті поломки інтеркулера практично не ремонтуються.

 

Розташування

В більшості випадків інтеркулер розташовується фронтально, перед радіаторною решіткою. Він встановлюється перед радіатором охолодження і кондиціонера, приймаючи на себе основний повітряний потік. Або ж інтеркулер встановлюється під радіатором, і в цьому випадку система охолодження працює більш ефективно.

Переднє розміщення інтеркулера

В деяких випадках інтеркулер встановлюється над двигуном, і для обдування в капоті автомобіля передбачений спеціальний повітрозабірник.

Інтеркулер на двигуні

Ще один варіант розміщення – в бічній частині підкапотного простору за крилом, в якому також має бути повітрозабірник для ефективного охолодження радіатора.

Двигун з двома інтеркулерами,
розташованими з боків

Від того, де встановлюють інтеркулер і скільки місця для нього передбачено, залежить його площа і форма. Як правило, конструктори намагаються зробити інтеркулер максимально великим: що більша його площа, тим більше повітря він може охолодити, а значить, тим довше автомобіль може пробути на піку потужності.

 

Основні причини поломок

Інтеркулер ламається рідко, це досить надійна конструкція. Основними ворогами стають зовнішні пошкодження. З огляду на те, що він розташовується попереду, він часто пошкоджується камінчиками з дороги, а також при ДТП чи наїздах на глибокі вибоїни. Алюмінієва конструкція складно ремонтується, а тонкі трубки лопаються навіть від несильних ударів.

Тож найчастіша причина заміни інтеркулера – зовнішні пошкодження.

Для захисту застосовують ті ж методи, що і для радіатора: встановлюється спеціальна сітка за радіаторної гратами, яка приймає на себе удари твердих предметів, а іноді і оберігає від пилу, тополиного пуху і комах (сітку почистити або замінити набагато легше!)

Друга його проблема – засмічення стільникової структури пилом, листям та іншим сміттям. Стільники забиваються і повітря не проходить крізь них. Тут можна обійтися тільки зняттям і очищенням, після чого користуватися далі.

У внутрішню частину радіатора теж потрапляє пил: навіть наявність повітряного фільтра не рятує від проникнення бруду у впускний колектор (часто фільтр пошкоджується через занадто сильного натиску повітря або вологи). Тож при очищенні робиться одночасно і промивка радіатора, при якій видаляються забруднення.

При несправній турбіни в радіатор потрапляє моторна олива (яке використовується для охолодження турбокомпресора).

З інтеркулера олива потрапляє у впускний колектор двигуна, а потім і в камеру згоряння, де закоксовуються поршні і свічки запалювання. При перших ознаках оливи в інтеркулері систему потрібно перевіряти і усувати неполадки.

Ну і природне зношення, хоч і повільно, але бере своє. Через вібрації, перепади температур і тиску можуть лопнути патрубки або сам радіатор.

У разі виникнення проблем з інтеркулером двигун недоотримує кисень для повноцінної роботи. Отже, його потужність падатиме, а споживання палива — ростиме.

 

Цікаві рішення

Інтеркулер не обов’язково повинен бути один. На деяких автомобілях встановлюються два інтеркулера, що доцільно для V-подібних двигунів.

Для поліпшення обдування автолюбителі вдосконалюють конструкцію воздухозаборників. Наприклад, додатково ізолюють їх, щоб повітряний потік не огинав радіатор (шляхом найменшого опору), а був спрямований саме через нього.

В деяких автомобілях (наприклад, в Subaru Imreza WRX STI) для поліпшення охолодження перед інтеркулером встановлюється розпилювач, який поливає радіатор водою. Мокра поверхню остигає набагато швидше!

 

Рідинний інтеркулер

Порівняно рідко на автомобілі встановлюються інтеркулери з водяним (рідинним) охолодженням, в яких наддувочне повітря віддає тепло не зустрічному потоку повітря, а воді, що циркулює між трубками. Така система має свої плюси: при дуже компактних розмірах ефективність водяного інтеркулера в рази вища, оскільки вода має велику теплопровідність. Водяний інтеркулер встановлюється іноді при тюнінгу, коли немає іншої можливості охолоджувати повітря від турбіни.

Недоліком є ​​необхідність охолоджувати воду (теплоносій), тож потрібна двоконтурна система охолодження. Чим складніше система – тим нижча її надійність, особливо це стосується тюнінгових доробок, не передбачених автовиробником. При цьому для системи використовується загальний розширювальний бачок, але окремі насоси (помпи), кожна з яких включається в міру необхідності. Може використовуватися загальний або окремі радіатори охолодження.

Двоконтурна система охолодження, контур охолодження двигуна.
1. Розширювальний бачок. 2. Зворотний клапан.
3. Радіатор пічки. 4, 5. Термостати.
6. Водяний насос. 7. Оливний радіатор.
8. Радіатор системи охолодження двигуна.

 

Двоконтурна система охолодження, контур охолодження наддувочного повітря.
1. Розширювальний бачок. 2. Насос охолоджувальної рідини.
3. Інтеркулер. 4. Турбіна.
5. Радіатор системи охолодження інтеркулера.
6. Дросель. 7. Зворотний клапан.

В цілому, водяний інтеркулер встановлюється рідко: доробка системи охолодження вимагає точних розрахунків.

Крім поліпшення динамічних характеристик двигуна і економії палива, інтеркулер ще і продовжує термін служби турбіни, захищаючи від перегріву.

 

Про те, як правильно вибрати інтеркулер, читайте наш «Гід покупця».

 

Масло в интеркулере: причины

Одна из тенденций автомобилестроения – повышение мощности автомобиля при одновременном снижении рабочего объема двигателя.

Современное решение этой задачи – установка на автомобиль системы турбонаддува. Воздух с использованием энергии отработавших газов через турбину подается под давлением в камеры сгорания. При этом происходит лучшее сгорание топлива, увеличивается мощность и общий КПД двигателя.

Чтобы повысить эффективность турбонаддува между турбиной и двигателем устанавливают специальный охладитель – интеркулер.

Частой проблемой при эксплуатации турбированного двигателя становится появление масла в интеркулере. При этом теряется мощность двигателя.

Чтобы понять, насколько это опасно, устранить или предотвратить эту неприятность, необходимо уметь вовремя ее обнаружить и правильно диагностировать.

В данной статье постараемся разобраться с этими вопросами.

Что такое интеркулер?

Интеркулер – это теплообменный аппарат, предназначенный для охлаждения нагретого сжатого воздуха, поступающего под давлением от турбины в двигатель. Это неотъемлемая часть системы турбонаддува.

По сути это устройство представляет медный или алюминиевый радиатор, по трубкам которого проходит и охлаждается сжатый воздух. Охлаждение производится с помощью воздуха или жидкости.

Обычно эти аппараты устанавливаются в передней части автомобиля:

  • Перед радиатором системы охлаждения двигателя
  • Над двигателем (при этом в капоте предусмотрен специальный воздухозаборник)
  • Сбоку от двигателя под крылом

Жидкостные интеркулеры могут устанавливаться в любом месте автомобиля исходя из особенностей его компоновки.

Изначально интеркулеры предназначались исключительно для турбированных дизельных двигателей, однако в настоящее время появилось немало решений по турбированию бензиновых агрегатов. 

Основные причины попадания масла в интеркулер

На первый взгляд – совершенно непонятно, откуда может взяться масло в интеркулере. Ведь поступает в него сжатый воздух, на выходе – тоже сжатый воздух, только охлажденный.

Чтобы выяснить, как все же это может произойти, необходимо рассмотреть не только устройство самого агрегата, но и понять принцип действия системы турбонаддува.

Итак, мы уже знаем, что нагретый воздух подается в интеркулер турбиной. Турбина представляет собой колесо с лопастями и действует по принципу вентилятора. При высокой скорости вращения турбины происходит сжатие воздуха и его нагрев. Сжатый воздух попадает в интеркулер.

Турбина приводится в действие энергией отработавших газов, которые раскручивают ее до высоких скоростей.

  • Если в двигателе возникает неполадка, связанная с нарушением вентиляции картера или попаданием моторного масла в выпускной коллектор, то это масло оказывается в турбине. Но этого еще недостаточно для его проникновения в интеркулер. А вот если нарушена герметичность сальников турбины, то под действием разряжения, создаваемого турбиной масло может проникать в теплообменный контур, а оттуда уже – в интеркулер
  • Еще одной частой причиной появления масла в интеркулере становятся проблемы с маслопроводом, соединяющим турбокомпрессор и картер двигателя. Деформация элементов маслопровода приводит к повышенному давлению масла в турбокомпрессоре и его выдавливанию через уплотнительные элементы
  • Следы масла могут появиться также в результате сильного засорения воздушного фильтра или образования трещин и негерметичности в воздуховоде, ведущем в турбокомпрессор. При этом в охлаждающем контуре создается разряжение и масло, разрушая уплотнители турбины, всасывается из турбокомпрессора
  • Учитывая, что при неисправности двигателя пары и брызги масла могут находиться в подкапотном пространстве, оно может проникать в интеркулер и через неплотности и повреждения в соединениях и трубопроводах системы турбонаддува
  • Иногда при непрофессиональной установке системы турбонаддува для герметизации соединений используются обычные герметики. Выдавливание при сборке их излишков внутрь системы способно привести к засорению системы и образованию пробок. Это также может привести к проникновению масла в теплообменник.

С основными причинами разобрались.

Опасно ли попадание масла в интеркулер?

Зададимся вопросом – а насколько опасно попадание масла в охладитель? Может быть это не причиняет никакого вреда автомобилю и его силовой установке?

Небольшое количество масла (25-30 мл) практически всегда присутствует в интеркулере и не приносит какого-либо вреда ни ему, ни двигателю.

Однако, если масла становится много, то оно вместе с воздухом оказывается в камере сгорания цилиндра и изменят условия сгорания воздушно-топливной смеси. При этом не происходит полного сгорания, теряется мощность двигателя, образуется нагар, и коксование.

Но и это еще не самое страшное. В некоторых случаях масла в цилиндры поступает так много, что возможно его возгорание и перегрев двигателя. В результате – двигатель придется отдавать в капремонт.

Диагностика и устранение неисправности

Чтобы устранить эту неисправность необходимо провести диагностику и определить, отчего и почему в интеркулере появилось масло.

Для первичной диагностики при обнаружении масла внутри или снаружи теплообменника или на его патрубках необходимо выполнить следующие шаги:

  • Проверить масляный фильтр
  • Проверить воздушный фильтр и состояние воздухопроводов
  • Проверить, не происходит ли перегрева двигателя в процессе эксплуатации
  • Проверить состояние сальников турбины
  • Проверить состояния маслопроводов
  • Проверить уровень моторного масла в двигателе
  • Проверить работоспособность системы вентиляции картерных газов

Причина попадания масла в интеркулер, скорее всего, связана с объектами, перечисленными в этом списке.

Как поступать далее, чтобы устранить неисправность?

Забит масляный фильтр

При засорении масляного фильтра в системе возрастает давление, которое продавливает и разрушает сальники двигателя. Масло начинает подтекать, а турбина кидает его капли внутрь интеркулера. Фильтр в этом случае надо заменить. Однако сальники уже разрушены и их также придется менять.

Грязный воздушный фильтр

Загрязненный фильтр и загрязненный воздухопровод вызывают разряжение, из-за которого в цилиндр поступает недостаточное количество воздуха. Это приводит к переобогащению воздушно-топливной смеси и не дает двигателю работать в оптимальном режиме. Кроме того, из-за создавшейся разницы давлений в турбину, а, значит, и в интеркулер всасываются капельки масла.

Установка чистого фильтра и прочистка воздуховодов снизят течь масла и улучшает параметры работы ДВС.

Перегрев мотора

При неисправной системе охлаждения или при длительной эксплуатации в тяжелых режимах двигатель может перегреваться и закипать. В результате перегрева масло разжижается и начинает усиленно испаряться, повышая давление. Сальники турбины, особенно уже изношенные, не могут обеспечить герметизацию в таких условиях. Подтекающее масло турбина гонит в интеркулер.

В этом случае необходимо проверить состояние системы охлаждения и вентиляции картера, состояние сальников турбины.

Турбина дает течь из-за поврежденного сальника

В случае обнаружения изношенных или поврежденных сальников их нужно заменить на новые.

Изгиб возвратного маслопровода турбины

Если на маслопроводе обнаружились перегибы и деформации – исправьте его геометрию.

Если этого сделать по каким-то причинам не удается или обнаружена трещина – замените неисправную запчасть.

Повышенный уровень моторного масла


При повышенном уровне масла оно поступает в маслопровод к турбине и выдавливается через сальники, откуда забрасывается в интеркулер.

Избыточное количество моторного масла нужно слить, доведя его уровень до установленных производителем значений. Однако одновременно нужно определить, почему уровень масла оказался повышенным и в случае необходимости устранить неисправность.

Нарушение системы вентиляции картерных газов


Эта неисправность приводит к созданию повышенного давления в картере. При этом масло проникает через маслопровод к турбине и продавливается через ее сальники, а затем потоком воздуха заносится в интеркулер.

В этом случае следует проверять не только систему вентиляции, но и подвергнуть диагностике поршни, ЦПГ. Для правильной диагностики и устранению неисправности в этом случае лучше обратиться к специалистам.

Устранение неисправности

Какова бы ни была причина неисправности, ее следует устранить.

Какие-то действия можно провести собственными силами, но лучше посетить специализированный сервисный центр, который сделает диагностику и ремонт на профессиональном уровне.

Общим пунктом работ по устранению неисправности является очищение интеркулера от засорений и остатков масла.

Если не сделать эту процедуру, эффективность охлаждения воздуха останется недостаточной для достижения двигателем оптимальных режимов работы. Кроме того, остатки масла вместе с воздухом будут поступать в цилиндры, снижая качество сгорания воздушно-топливной смеси.

Для очистки интеркулера его придется снять. С воздушными охладителями проблем обычно не возникает – для этого достаточно ослабить хомуты и вывернуть несколько болтов. Жидкостные охладители снять сложнее. Очистку следует производить специальными средствами, рекомендованными производителем. Применение неподходящих моющих средств без консультации со специалистами нежелательно.

Отдельные конструктивные элементы некоторых интеркулеров могут быть изготовлены из полимерных материалов или эластомеров. Применение агрессивных по отношению к ним очистителей и растворителей приведет к выходу из строя всего устройства.

После промывки остатки очистителя и внешние загрязнения аккуратно смываются водой. Мойки высокого давления применять не следует, так как как они способны повредить ячейки радиатора.

После полной очистки интеркулер следует высушить и установить на место. 

Полезные советы

Опытные автомобилисты, эксплуатирующие автомобили с турбонаддувом советуют периодически проверять состояние интеркулера и очищать его от загрязнений, которые неизбежно скапливаются в ячейках – пыль, дорожная грязь, растительный мусор, остатки мелких насекомых. Это не только сохраняет эффективность теплообмена, но и является профилактической мерой предотвращения серьезных проблем.

При обнаружении следов масла на патрубках или радиаторе интеркулера чаще всего свидетельствует о его неисправности. В этом случае необходимо прекратить или максимально ограничить эксплуатацию автомобиля, как можно скорее провести диагностику и устранить поломку.

Помните, что эксплуатация автомобиля с неисправным турбонаддувом приводит к серьезным проблемам ДВС, вплоть до выхода его из строя.


в чем причина, что делать, как промыть

При осмотре исправности элементов автомобиля водитель может заметить на дизельном моторе, что в интеркулере, который является промежуточным охладителем двигателей с турбонаддувом, имеются следы масла. Тому может быть множество причин, при этом как довольно «безобидных», так и серьезных. В любом случае, нужно определить, почему турбина гонит масло в интеркулер, либо откуда оно вообще там могло взяться.


Оглавление: 
1. Зачем нужен интеркулер
2. Что собой представляет интеркулер
3. Почему масло попадает в интеркулер
4. Как промыть интеркулер после попадания масла

Зачем нужен интеркулер

Для водителей, которые не особо разбираются в конструкции автомобилей, может быть сразу не понятно, для чего предназначен интеркулер. Чтобы понять его назначение, нужно вспомнить из школьного курса физики, что при сильном нагреве детали могут расширяться, а при охлаждении уплотняться и сжиматься.

На моделях двигателей с турбонаддувом воздух при движении преодолевает пространство нагнетателя и приводится в движение с помощью горячих выхлопных газов. Поскольку выхлопные газы имеют высокую температуру, соответственно и воздух нагревается. Это приводит к расширению смеси, из-за чего теряются ее характеристики, и если в подобном виде ее подавать на сгорание, она сгорит не полностью. Соответственно, смесь нужно предварительно охладить, что и входит в обязанности интеркулера. За счет установленного интеркулера:

  • Снижается в целом расход топлива, поскольку оно расходуется более эффективно;
  • Увеличивается мощность двигателя, благодаря тому, что поступает хорошо подготовленное топливо;
  • Уменьшается число токсичных газов в выхлопе.

Обратите внимание: Интеркулеры ранее автопроизводители устанавливали исключительно на дизельные двигатели, где крайне важно, чтобы температура используемой смеси была низкой. Но в данный момент интеркулеры начали устанавливаться и на бензиновые моторы, чаще это происходит не на заводе, а в автомобильных тюнинг-салонах, при повышении мощностных характеристик двигателя.

Что собой представляет интеркулер

Интеркулеры в данный момент используются:

  • Воздушные. Их конструкция напоминает стандартный радиатор. То есть, такие интеркулеры имеют внутри соты, через которые при движении проходит воздух, тем самым охлаждаясь из-за замедления. Такие интеркулеры недорогие, но имеют большие размеры;
  • Жидкостные. Подобные интеркулеры устанавливаются вместе с собственным насосом и «мозгами». Они занимают меньше места, но значительно дороже, поэтому практически не используются в массовом автомобильном сегменте.

Стоит отметить, что независимо от того, какой интеркулер установлен, все равно водитель может столкнуться с ситуацией, когда он обнаружит в нем масло.

Почему масло попадает в интеркулер

Обнаружив масло в интеркулере, нужно в кратчайшие сроки определить причину неисправности. Это могут быть как незначительные поломки, так и серьезные проблемы, способные привести к более серьезным повреждениям рабочих агрегатов двигателя. Рекомендуем действовать по следующему сценарию, чтобы определить, почему масло попало в интеркулер:

  1. Первым делом убедитесь, что сливной маслопровод, находящийся между турбиной и картером мотора, не изогнут и не имеет заметных повреждений. Если он излишне изогнут, это приводит к повышению давления, что вытекает в продавливание маслом уплотнительных колец. Как следствие, оно попадает в интеркулер. Если проблема в маслопроводе, его потребуется выпрямить и закрепить, либо заменить, в зависимости от ситуации;
  2. Когда проблема связана не с маслопроводом, нужно проверить воздуховод на наличие трещин и отверстий. Если они имеются, его потребуется заменить;
  3. Далее обязательно проверьте фильтр, возможно, он сильно загрязнен и не способен пропускать нужно количество воздуха. При сильном загрязнении фильтра его необходимо заменить.

Выше рассмотрены довольно простые проблемы, обнаружить и устранить которые водитель может самостоятельно, чтобы предотвратить попадание масла в интеркулер. Однако причины его там появления могут быть и более серьезные, например, нарушение сообщения с картером мотора. Чаще всего это возникает из-за образования засоров в сливном маслопроводе. При этом засоры могут быть разного характера, например, образованные нагаром. Чтобы решить проблему, потребуется снять с автомобиля сливной маслопровод, тщательно его очистить и установить на место. Важно в процессе очистки не повредить стенки трубки.

Еще одна причина, почему масло оказывается в интеркулере – это его высокий уровень. Если масло поднимается выше уровня дренажного патрубка, турбина будет направлять его в интеркулер. Если водитель просто налил много масла, излишки потребуется слить, но гораздо чаще причиной такой проблемы является нарушение вентиляции картера, например, из-за прохудившихся уплотнительных колец в цилиндро-поршневой группе. Когда такая проблема имеет место быть, отработанные газы направляются в картер и выталкивают через сливную трубку масло. В таком случае потребуется ремонт двигателя с заменой уплотнительных колец.

Как промыть интеркулер после попадания масла

После определения и устранения причины, которая приводит к попаданию масла в интеркулер, необходимо также выполнить очистку самого интеркулера, перед тем как продолжить эксплуатацию автомобиля. Если масло не удалить, оно будет попадать в воздух, следующий через радиатор. Тем самым, частицы масла окажутся в топливовоздушной смеси, что в целом скажется на качестве работы двигателя. Вместе с тем, снизится качество охлаждения интеркулером проходящего воздуха.

Обратите внимание: В редких случаях оставшееся масло в интеркулере, при высоких температурах, может загореться.

Чтобы очистить интеркулер от скопившегося масла, необходимо его снять с автомобиля. Если используется жидкостный интеркулер, лучше обратиться к специалистам или инструкции по снятия конкретной модели. Когда речь идет о воздушном устройстве, снять его можно очень просто – достаточно разжать хомуты и открутить несколько болтов.

Далее следует прочистить интеркулер. Для этого можно использовать специализированные средства (информация о которых должна быть указана в инструкции по эксплуатации автомобиля), либо допустимо применение универсальных автомобильных средств, например, Profoam 2000.

Важно: Если в инструкции по эксплуатации автомобиля не указано, что чистку интеркулера можно производить бензином, а также различными растворителями (уайт-спирит), применять их нельзя. Вероятнее всего, использование подобных средств приведет к необратимому повреждению устройства.

После того как интеркулер будет очищен от остатков масла, очистите его от оставшегося чистящего средства дистиллированной водой.

Обратите внимание: Воду нельзя подавать под высоким давлением, иначе это приведет к повреждению сот интеркулера.

Далее просушите интеркулер (можно оставить его сушиться на несколько часов, либо продуть феном). При продувании феном установите минимальную температуру и минимальное давление, чтобы не повредить устройство.

Когда интеркулер будет высушен, установите его обратной на автомобиль.

Загрузка…

Интеркулер

Интеркулер – радиатор, в котором охлаждается раскаленный после сжатия в турбонагнетателе или компрессоре воздух. Его задача — отвести максимальное количество тепла без потерь давления воздуха и увеличения инерции потока.

История появления интеркулера

Итеркулеры, или промежуточные охладители воздуха начали применять с появлением турбонагнетателей в конструкции авиационных, судовых и локомотивных двигателей еще в тридцатые годы прошлого столетия. Нагнетатели в то время были громоздкими, их крыльчатки — слишком тяжелыми и инерционными. Чтобы раскрутить вал крыльчатки для выхода на нужное давление, требовалось относительно 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.

Интеркулер с жидкостным охлаждением используется на Shelby GT500 2005-2007. Его преимущество — небольшие габариты

С появлением легких керамических крыльчаток, быстро раскручивающихся до очень высоких оборотов, проблема была решена. Мода на турбированные бензиновые двигатели началась в семидесятые годы, после того как нагнетатели появились на гоночных болидах Formula 1. В течение последующих десятилетий надпись «турбо» на багажнике стала предметом культа. Каждый производитель старался иметь в своей линейке хотя бы одну модель с турбированным двигателем.

Примерно в те же годы началось массовое внедрение в легковые автомобили экономичных дизельных двигателей небольшого объема. Атмосферные дизельные двигатели были экономичными, но не могли конкурировать с бензиновыми по количеству лошадиных сил. Вскоре производители поняли, что недостаток динамических характеристик дизелей можно с успехом компенсировать установкой турбины. Поскольку интеркулер входит в набор обязательных конструктивных элементов системы турбонаддува как бензинового, так и дизельного двигателя, он достаточно быстро перестал быть экзотикой и превратился в рядовую деталь, о существовании которой известно практически всем автолюбителям.

Устройство и принцип работы интеркулера

У любого нагнетателя, будь то механический компрессор или турбонагнетатель, есть один серьезный конструктивный недостаток: воздух, нагнетаемый в цилиндры, слишком сильно нагревается при сжатии. В соответствии с законами физики, чем выше температура воздуха, тем меньше его плотность, а следовательно, и масса. Таким образом, даже сильно сжатым горячим воздухом наполнить цилиндры в том же объеме, чем если бы он был холодным, сложнее. Поскольку для увеличения эффективности сгорания важна именно масса воздуха, охлаждение его на пути к камере сгорания — важная задача. Инженеры, столкнувшись с этой проблемой, вскоре пришли к выводу, что система охлаждения воздуха при помощи промежуточного радиатора может быть хорошим решением, и не ошиблись. Если в системе есть интеркулер, мощность двигателя удается увеличить на 5-25%.

Из-за недостатка места перед радиатором тюнеры, устанавливающие интеркулер большого объема, вынуждены выносить его перед бампером, делая мишенью для камней

Интеркулер устанавливается между впускным коллектором и нагнетателем. Он представляет собой радиатор, такой же, как в системе охлаждения, с той лишь разницей, что через него проходит не антифриз, а воздух. Суммарная площадь оребрения радиатора весьма велика, что позволяет при его помощи эффективно отводить тепло.Чаще всего интеркулеры устанавливают перед радиатором охлаждения двигателя, чтобы обеспечить контакт с потоком набегающего воздуха во время движения. Но на некоторых автомобилях они могут располагаться и в других местах, например, под крылом. В некотороых турбированных модификациях Subaru интеркулер расположен над двигателем, а поток воздуха попадает на него через прорези в капоте. Такая же конструкция применена в турбированном MINI Cooper S 2003 года.

Способы увеличения эффективности интеркулера

Чтобы увеличить эффективность интеркулера, на спортивных автомобилях иногда используется орошение теплообменника водой. При испарении воды на сотах радиатора охлаждение идет эффективнее. Опрыскиватель, к примеру, штатно устанавливается на все модификации Subaru Impreza WRX STI (в том числе, и на поставляемые в Россию). В багажнике автомобиля стоит отдельный бачок объемом 12 литров: вода подается в опрыскиватель при помощи электромотора, а управляется система нажатием кнопки на приборной панели.

На некоторых современных автомобилях используются интеркулеры с дополнительным жидкостным охлаждением. Во впускной тракт устанавливается теплообменник, в котором циркулирует охлаждающая жидкость.

Необходимо понимать, что такая конструкция требует дополнительного контура охлаждения, что приводит к усложнению системы. Для охлаждения жидкости приходится устанавливать отдельный радиатор; появляются дополнительные патрубки и насос для принудительной циркуляции антифриза. Такая конструкция реализована, например, на Volkswagen Golf VI с мотором 1,4 TSI.

Достоинства и недостатки интеркулера

Благодаря интеркулеру мощность мотора значительно увеличивается. Вследствие лучшего наполнения цилиндров, топливо сгорает гораздо эффективнее. В результате расход топлива снижается, а выхлопные газы становятся менее токсичными.

Необычный «горб» на капоте некоторых спортивных автомобилей — воздухозаборник, служащий для создания потока воздуха к расположенному в верхней части двигателя интеркулеру

Однако использование интеркулера имеет и свои недостатки. Сам теплообменник и патрубки занимают много места в подкапотном пространстве. Интеркулер, особенно в случае установки в носовой части автомобиля, становится мишенью для мелких камней и часто выходит из строя, что повышает стоимость обслуживания автомобиля. Даже при легком ДТП интеркулер, установленный в носовой части, разрушается.

Эксплуатация интеркулера

Конструкция интеркулера довольно проста и не требует особого ухода. Самые распространенные неисправности – это разрыв патрубка или даже самого теплообменника в связи с высоким давлением. Если это происходит, мощность двигателя резко падает, а расход топлива увеличивается. 

Промежуточный охладитель необходимо периодически промывать, как и радиатор системы охлаждения двигателя. Пух, насекомые и прочий мелкий мусор забивают соты и ухудшают эффективность его работы. При этом ни в коем случае нельзя пользоваться аппаратами высокого давления, так как струи воды могут погнуть тонкие стенки сот охлаждения.

для чего необходим турбонаддув с интеркулером

В данной статье мы разберем преимущества и особенности турбокомпрессорного наддува с промежуточным охлаждением воздуха

Судовой дизель с турбонаддувом

Основной характеристикой судовых дизелей, как в прочем и любых двигателей, является мощность. Для ее увеличения, без существенного изменения объема двигателя и количества цилиндров применяют турбонаддув. Он представляет собой один из видов нагнетания дополнительного воздуха в камеру сгорания, который происходит за счет работы турбокомпрессора. Судовой дизель, оборудованный турбонаддувом, неизменно демонстрирует лучшие мощностные показатели, чем равноценные аналоги с атмосферным нагнетанием воздуха.

Турбонаддув в судовых двигателях осуществляется за счет специального устройства – турбокомпрессора. Именно это приспособление, используя энергию отработанных газов, позволяет увеличить содержание кислорода в горючей смеси.

Если рассматривать сам принцип действия данного вида нагнетания воздушного потока, то в общих чертах схема выглядит так: колесо турбины, вращающееся за счет выхлопных газов, приводит в движение компрессорное колесо, которое и отвечает за сжатие и нагнетание воздушных масс в камеру сгорания.

Указанный процесс сопровождается неминуемым нагреванием воздуха до крайне высоких температурных показателей (до 200 °С). Стоит отметить, что и сам турбированный компрессор подвергается нагреванию со стороны отработанных газов. Данный факт обусловил появление сразу нескольких проблем: во-первых, перегрев элементов судового дизеля, в конечном итоге, приведет к его отказу, а во-вторых, горячий воздух обладает меньшей плотностью, что самым негативным образом сказывается на давлении наддува. Иными словами, судовой дизель будет работать в разы эффективнее, если потоки, циркулирующие в турбокомпрессоре, подвергать охлаждению.

Судовой дизель с интеркулером

Для решения данной задачи был придуман интеркулер – одновременно простое и гениальное устройство, позволяющее уменьшить температуру воздуха примерно до 50° С. Судовой дизель, в котором присутствует интеркулер, получает в свое распоряжение до 20% дополнительной мощности. Согласитесь, это внушительный показатель, особенно если учесть, что судовой дизель при этом не претерпевает никаких серьезных изменений. Конструкция промежуточного охладителя, как иначе называют интеркулер, относительно несложная: больше всего он напоминает радиатор с множеством длинных патрубков и ходов, выполненных из меди или алюминия. Выбор именно этих металлов продиктован их прекрасной теплоотдачей. Особенности строения И определяют и его «слабое место». Воздушный поток, проходя через многочисленные элементы интеркулера, частично теряет давление. Кроме того, он утяжеляет судовой дизель как минимум на несколько килограммов. Именно поэтому реальный показатель эффективности работы промежуточного охладителя оценивается в 70%, хотя в идеальном случае предполагается достижение всех 100%. Учитывая темпы развития современного машиностроения, можно предположить, что в скором времени будет найден путь для минимизации потери давления.

На данный момент существует только два вида интеркулеров:

  • с воздушным охлаждением: они обладают наиболее простой конструкцией, однако уступают второму типу в эффективности;
  • с водяным охлаждением: наиболее продуктивный вид И, но, за счет сложности установки и эксплуатации, встречается реже.

Подводя итог, можно с уверенностью заявить, что судовой дизель с турбонаддувом в сочетании с интеркулером даст внушительный прирост мощности.

В каталоге Маринэк вы можете выбрать подходящий судовой дизель Nanni как с атмосферным, так и турбонаддувом. На все возникающие вопросы вам ответят наши специалисты по телефону 8 812 34-000-56 и электронной почте [email protected].

Как работает интеркулер с турбонаддувом?

Интеркулер с турбонаддувом и дизельным двигателем является неотъемлемой частью вашего двигателя — он оказывает самое эффективное воздействие!

С турбонаддувом и наддувом

Интеркулер — это специальная деталь, обычно устанавливаемая на двигатели с турбонаддувом или наддувом. Его цель — собрать воздух, сжатый турбонагнетателем и нагнетателем, а затем стратегически его охладить. Это снижает температуру и, следовательно, обеспечивает более высокую плотность воздуха, нагнетаемого в двигатель, что подводит нас к еще одной невероятно важной теме, когда дело доходит до того, почему промежуточные охладители турбодизелей работают именно так.Когда дело доходит до оптимально мощного двигателя, чтобы доставить вас из пункта А в пункт Б., мощность является абсолютно ключевым моментом. Ключом к чрезвычайно функциональному турбодизельному интеркулеру является наука. Хорошо функционирующий интеркулер начинается с вопроса: «Что такое плотность воздуха?». Говоря техническим языком, это масса воздуха, приходящаяся на единицу объема, и это понятие в сочетании с методами промежуточного охлаждения дает наибольший успех. Кислород обычно становится все более заметным с увеличением плотности воздуха.Чем больше кислорода, тем больше сгорает топливо, а значит, больше мощности!

Где воздух?

Еще одна важная вещь, которую следует иметь в виду при покупке интеркулера с турбонаддувом, — это то, где на нем расположены воздуховыпускные отверстия, поскольку то, где они находятся, является огромным показателем того, как они будут работать. Поток и охлаждение — большие проблемы, которые следует учитывать, потому что, хотя некоторые промежуточные охладители с турбонаддувом могут иметь форму, предполагающую четкий и плавный поток, более важной проблемой, вызывающей беспокойство, является возможность охлаждения так же хорошо, как и возможность воздушного потока.

Перспективная сила

Как уже говорилось в этой статье, промежуточные охладители с турбонаддувом представляют собой очень сложные инструменты и поэтому действительно требуют глубоких знаний о том, как их использовать и что они делают, чтобы получить от них максимальное использование. Есть несколько важных шагов и рекомендаций, которых следует придерживаться, чтобы максимально эффективно использовать интеркулер с турбонаддувом. Все, что связано с промежуточным охладителем с турбонаддувом, должно иметь соответствующую конструкцию и размер, в противном случае вся система не сможет работать так, как предполагалось.В общем, некоторые эксперты по турбодизельным интеркулерам часто рекомендуют вам выбирать большой, так как у него меньше шансов попасть в сам интеркулер и начать блокировать функцию охлаждения из-за накопления тепла. Наряду с надлежащим размером, интеркулеру необходим надежный, максимальный поток воздуха, чтобы быть лучшим, и это не означает, что нужно просто поставить один на переднюю часть автомобиля и вызвать его на полную работоспособность. Важно отметить, что воздух не должен проходить через что-либо, кроме самого турбодизельного промежуточного охладителя, чтобы быть чрезвычайно эффективным.

Хотя турбокомпрессор является отличным дополнением к дизельному топливу, Diesel Services of America — отличное место, где можно найти любую деталь, необходимую для поддержания вашего судна на воде в отличной форме! Если вам нужно найти оригинальную запасную часть для судового дизельного двигателя, DSOA будет здесь, чтобы помочь вам! Если необходимо, зайдите и поговорите с техническим специалистом лично в нашем офисе по адресу 2501 W State Road 84, Fort Lauderdale, FL 33312, или даже позвоните нам по телефону (954) 781-1464. Пришло время привести ваше судно в отличную форму с помощью Diesel Services of America!

10,503 просмотров всего, сегодня 4 просмотров

Как работает интеркулер? Turbosmart #KeepOnBuilding

Существует два типа интеркулеров

1.
Воздухо-воздушный интеркулер

Промежуточный охладитель воздух-воздух отбирает тепло из сжатого воздуха, пропуская его через сеть трубок с охлаждающими ребрами. Когда сжатый воздух проталкивается через промежуточный охладитель, тепло передается через трубки в охлаждающие ребра. При движении на высокой скорости холодный воздух поглощает тепло от охлаждающих ребер. Таким образом, снижается температура сжатого воздуха.

Преимущества:

  • Простота
  • Меньшая стоимость
  • Меньше веса

Это также делает его наиболее распространенной формой промежуточного охлаждения.

Недостатки:

  • Увеличенная длина воздухозаборника из-за необходимости переноса интеркулера в переднюю часть автомобиля
  • Более сильные колебания температуры, чем воздух-вода.
Размещение

Лучшее место для воздух-воздух — в передней части транспортного средства. «Переднее крепление» считается наиболее эффективным размещением.
Когда компоновка двигателя или тип транспортного средства не допускают «переднюю опору». Интеркулер может быть установлен сверху двигателя или даже сбоку.Однако они не считаются эффективными. Это потому, что воздушный поток не так эффективен. Таким образом, промежуточный охладитель может пострадать от поглощения тепла двигателем, когда внешний поток воздуха падает. Для этого часто требуются дополнительные воздуховоды или совки для направления воздуха непосредственно в интеркулер.

2. Промежуточный охладитель воздух-вода

В промежуточном охладителе типа «воздух-вода» в качестве теплоносителя используется вода. В этой установке холодная вода прокачивается через промежуточный охладитель воздух / вода, отбирая тепло из сжатого воздуха, когда он проходит.Затем нагретая вода перекачивается через другой охлаждающий контур (обычно через специальный радиатор). При этом охлажденный сжатый воздух вдавливается в двигатель.

Эти промежуточные охладители (также известные как теплообменники) имеют тенденцию быть меньше, чем их аналоги типа воздух-воздух.

Преимущества:

  • Это делает их подходящими для сложных установок, где пространство, воздушный поток и длина всасывания являются проблемой. Вода более эффективно передает тепло, чем воздух. Таким образом, он обладает большей стабильностью, чтобы работать в более широком диапазоне температур.

Недостатки:

  • Однако эта система требует дополнительной сложности, веса и стоимости радиатора, насоса, воды и линий передачи. Обычно они применяются в промышленном оборудовании, судостроении и в установках по индивидуальному заказу, которые не позволяют легко подавать воздух в воздух, например,
  • с задним расположением двигателя.
  • автомобиль.
Размещение

Воздух-вода может быть установлен в любом месте моторного отсека. При условии, что радиатор установлен в месте с хорошей циркуляцией воздуха или с прикрепленным к нему вентилятором Thermo.

Интеркулеры — как они работают

Еще в 1660-х годах химик и физик Роберт Бойль открыл связь между давлением (p), объемом (V) и энергией (K). Свои теории, получившие название закона Бойля, он основывал на своих собственных тестах и ​​открытиях своего современника. Они включали все, от экспериментов с использованием мощности в 16 лошадиных сил (буквально!) До реализации наполненного воздухом пузыря ягненка, чтобы доказать, что: pV = K. В терминологии турбодизеля это означает большее давление, создаваемое турбонаддувом. сжатие некоторого количества воздуха — увеличит его плотность вместе с увеличением кинетической энергии (что повышает температуру всасывания).

Фото 2/10 | Отказ от стандартного промежуточного охладителя для апгрейда на вторичном рынке может снизить EGT, увеличить срок службы турбины и двигателя, улучшить экономию топлива и даже увеличить мощность.

Подождите !!! Не переворачивайте страницу!
Эта статья не собирается быть лекцией по истории — мы надеемся показать вам, как добиться от вашего двигателя максимальной мощности и эффективности. Важно отметить, что Бойл опубликовал одно из первых прямых объяснений манипулирования давлением воздуха, которое вы можете использовать по сей день для улучшения характеристик вашего турбодизеля. Вы всегда можете воспользоваться ссылкой из Журнала прикладной физиологии ниже, если хотите сделать шаг назад в историю и узнать полное происхождение законов давления.

Фото 3/10 | Впускные и выпускные отверстия с торцевыми крышками на вторичном рынке обеспечивают много преимуществ по сравнению с исходными конструкциями интеркулера. Некоторые из этих улучшений включают более толстые стенки, которые уменьшают утечку или проникновение тепла и обеспечивают лучшие (часто более плавные) характеристики потока.

Modern Turbodiesel Tech
Поскольку Роберт Бойл не был доступен для комментариев во время составления этой статьи, мы связались с Гейлом Бэнксом, одним из лидеров в области разработки современных дизельных двигателей.Мы спросили его о последних разработках в области промежуточных охладителей, направленных на повышение эффективности турбонаддува при минимизации температуры всасываемого заряда. Его компания десятилетиями занималась разработкой промежуточных охладителей, и технические специалисты были рады предоставить свои результаты, которые они использовали для улучшения характеристик дизельных двигателей.

Фото 4/10 | промежуточные охладители Как они работают Сравнение расхода в резервуаре

Плотность
Бэнкс хотел подчеркнуть, что не только воздушный поток, но и плотность воздуха является ключом к эффективному промежуточному охлаждению, сказав нам, что «поскольку более плотный воздух приносит больше кислорода с каждым ударом, топливо будет гореть лучше или позволит сжигание большего количества топлива в данном цикле.Подчеркивая открытия Бойля, Бэнкс сказал, что «с более холодным воздухом становится возможным получить больше в заданном объеме», поэтому «интеркулер — это, по сути, машина для измерения плотности». Он отметил, что при использовании правильно спроектированного промежуточного охладителя «большая плотность воздуха означает, что вы можете добавить больше топлива, не повышая температуру выхлопных газов и не влияя на выбросы», и «больше топлива означает больше мощности» или «лучший пробег, [потому что ] требуется меньше топлива для получения одинаковой мощности ».

Фото 5/10 | интеркулеры Как они работают, засорение воздушного потока

The Core Issue
Инженеры Banks Power усвоили одну вещь: промежуточные охладители с экструдированными трубами работают лучше в реальных условиях, поскольку из-за нехватки места промежуточные охладители должны быть размещены перед радиатором двигателя.Было показано, что стержни промежуточного охладителя с стержнями и пластинами ограничивают поток через радиаторы, что может привести к снижению заправки топливом (и производительности) компьютера двигателя из-за недостаточного охлаждения. Другим элементом промежуточного охладителя, ограничивающим поток, являются охлаждающие ребра между трубками с сердечником из-за того, насколько плотно они уплотнены. Хотя большее количество ребер означает большее охлаждение, это также означает, что меньше воздуха может проходить через двигатель и его теплообменники. Как выразился Бэнкс, «сделайте интеркулер слишком эффективным, и в конечном итоге он станет совершенно эгоистичным, лишив остальную часть блока охлаждения голодом, которому нужен воздух, что приведет к перегреву этих систем.

Фото 6/10 | Усовершенствованный выход Улучшенная конструкция сердечника на входе Большая площадь сердечника: толщина 2,68 дюйма — на 20 процентов больше, чем на складе Выход охладителя наддувочного воздуха Ограниченный вход ограничен Недостаточная конструкция сердечника Площадь сердечника: толщина 2,24 дюйма — и меньше общая площадь Ограничение заводских входов и выходов не только уменьшает объем воздуха, который может проходить через промежуточный охладитель, но может даже привести к недоиспользованию больших его частей, если они не используются полностью.

Боковые рабочие места
Точки входа и выхода промежуточного охладителя могут иметь большое значение в производительности. Хотя стандартные «концевые баки» промежуточного охладителя предназначены для перекачивания воздуха с одной стороны на другую, они не всегда хорошо справляются с маршрутизацией воздуха, чтобы он мог в полной мере использовать всю площадь охлаждающей поверхности. Бэнкс говорит, что в промежуточных охладителях его компании используются спроектированные на компьютере, цельные, вход и выход из литого алюминия, чтобы избежать недостатков пластиковых или сварных деталей из листового металла, которые могут ограничивать поток, плавиться при высоких температурах или даже разрываться под высоким давлением.Поэтому убедитесь, что вы приняли во внимание конструкцию этих деталей, и не забывайте, что вам также потребуются высококачественные трубки и зажимы, чтобы ваш турбонаддув поступал в интеркулер и обратно. Бэнкс указал на реальный вопрос, который необходимо иметь в виду: «Может течь лучше, но лучше ли остывает? Вы не можете измерить это на стенде потока. Как показывает практика, каждые 10 градусов охлаждения нагнетаемого воздуха равняются увеличению мощности на 1 процент. Таким образом, падение на 250 градусов имеет на 25 процентов больше плотности или на 25 процентов больше потенциала мощности.Мы измеряем все это в грузовике, по уклону, на полной и на полной мощности ».

Фото 7/10 | В то время как многие заводские и сварные конструкции промежуточных охладителей из листового металла создают резкие углы (справа), которые вызывают ненужную турбулентность и ограничения потока, полностью литая установка (слева) может позволить заряженному воздуху быстро проходить через модернизированный промежуточный охладитель. Это помогает максимизировать плотность при сохранении давления, поэтому двигатель может оптимизировать свою топливную эффективность и мощность при минимальном EGT.

Полученные уроки
Прочитав закон Бойля и посоветовавшись с Бэнксом, мы даем несколько основных советов, которые любой, у кого есть турбодизель, может использовать при покупке модернизации интеркулера:

  • Имейте в виду, что ваша цель — максимизировать плотность воздуха, а не только высокий расход.
  • Для увеличения плотности заряда требуется площадь поверхности, что создает ограничения, но…
  • Не жертвуйте протеканием, потому что он нужен и другим системам охлаждения.
  • Конструкция является ключевым моментом: стандартные промежуточные охладители и трубки предназначены для массового использования, но вы можете легко модернизировать и улучшать детали, которые изначально были спроектированы для минимизации затрат.

Интеркулер 101: лучший помощник двигателя с турбонаддувом

Если бы двигатель с турбонаддувом мог удостоиться награды за лучшую роль второго плана, она была бы вручена интеркулеру. Промежуточный охладитель, расположенный между турбонагнетателем и двигателем и установленный за решеткой, представляет собой простой воздухо-воздушный теплообменник, который выполняет только одну функцию — снижает температуру сжатого всасываемого воздуха.Тем не менее, он несет прямую ответственность за множество преимуществ. Также известный как охладитель наддувочного воздуха, промежуточный охладитель преобразует сжатый, перегретый, нагнетаемый всасываемый воздух, выходящий из выхода компрессора турбонагнетателя, в более холодный и плотный кислород, который может проглотить двигатель.

Прежде всего, преимуществом охлаждения сжатого всасываемого воздуха является повышение эффективности, мощности и крутящего момента. Но когда более холодный воздух попадает в двигатель, обычно выходит и более холодный воздух, что означает, что двигатели с промежуточным охлаждением не только имеют более низкую температуру на впуске, но и более низкую температуру выхлопных газов (EGT).Преимущества любого двигателя с более холодным всасываемым воздухом и пониженным нагревом выхлопных газов заключаются в том, что срок службы как внутренних компонентов двигателя, так и турбонагнетателя легче. Продолжайте читать, чтобы получить краткий урок по интеркуллерам воздух-воздух, а также краткий обзор блоков воздух-воздух.

Стандартное оборудование

Для того, чтобы справиться с объемом буксировки, на который они рассчитаны, и поскольку за их массивными передними решетками имеется достаточно места, все современные дизельные грузовики используют большие воздухо-воздушные промежуточные охладители с трехдюймовым (или более широким) стержнем и пластиной. основные дизайны стиля (кроме 11-17 6.7L Power Stroke, в котором используется система воздух-вода). Интеркулеры «воздух-воздух» популярны благодаря своей относительно невысокой стоимости, эффективности, простоте и долговечности. По сути, промежуточный охладитель — это теплообменник, который использует внешний воздух для охлаждения всасываемого пост-турбо-заряда, проходящего через него на пути к двигателю. Интеркулер состоит из двух торцевых баков с ребристым сердечником посередине.

Послепродажные интеркулеры

На дизельном топливе промежуточный охладитель жизненно важен для защиты двигателя от тепла, которое потенциально может расплавить поршни, повредить клапаны или вывести турбокомпрессор из строя.В то время как OEM-промежуточные охладители могут выполнять свою работу для большинства людей, многие в игре производительности хотели бы удвоить или утроить мощность этих грузовиков, что означает, что в конечном итоге они обновляются до блоков вторичного рынка с более крупными ядрами и более высокими показателями наддува (кулер AFE, изображенный ниже рассчитан на колоссальные 200 фунтов на квадратный дюйм). В то время как падение температуры EGT на 100–200 градусов является нормой при добавлении промежуточного охладителя вторичного рынка, мы видели, как блок воздух-воздух от BD Diesel охлаждает EGT на 250 градусов в 5,9-литровом двигателе Cummins с избыточным топливом.

Аэродинамика и проточная часть

Не все интеркулеры одинаковы. Мы всегда считали системы Techni-Cooler от Gale Banks Engineering одними из лучших промежуточных охладителей воздух-воздух, которые вы можете купить. Их конструкции обеспечивают лучший аэродинамический поток как внутри, так и снаружи, чем большинство других продуктов на рынке. Что мы подразумеваем под внешним потоком? Закругленные внешние края (по сравнению с резкими углами интеркулеров из листового металла) обеспечивают более плавный воздушный поток не только через интеркулер, но и за его пределы.В то время как все промежуточные охладители будут снижать температуру всасываемого воздуха и EGT, некоторые послепродажные устройства фактически блокируют поток к теплообменникам за ними (а именно, к радиатору). Поверьте, достижение более прохладной EGT за счет повышения температуры охлаждающей жидкости — нечестная сделка. Если бы мы были на охоте за промежуточным охладителем на вторичном рынке, мы бы выбрали блок Banks.

Разрез по швам

Вот что происходит, когда вы пытаетесь протолкнуть наддув 80 фунтов на квадратный дюйм через интеркулер, рассчитанный на работу в 60 фунтов на квадратный дюйм.Сварной шов изготовленного (из листового металла) торцевого бака отделялся от сердечника на этом конкретном агрегате, который использовался на мощном уличном грузовике с турбонаддувом. В результате произошел взрыв, за которым последовала мгновенная потеря давления наддува и грузовик, который едва мог двигаться своим ходом.

Ultimate Cooling = вода-воздух

Когда подается обильное количество топлива и наддува, простого промежуточного охладителя воздух-воздух обычно недостаточно. Поскольку воздух, выходящий из выпускного отверстия компрессора турбокомпрессора, может подниматься выше 500 градусов при буксировке грузовиков (показано ниже), промежуточные охладители типа вода-воздух встречаются очень часто. Циркулируя воду через промежуточный охладитель, тепло от сжатого воздуха передается воде. Эти системы чрезвычайно эффективны (очень небольшое падение наддува), отсюда относительно небольшой размер самого промежуточного охладителя, и они становятся более эффективными только за счет добавления льда в уравнение. Благодаря этому типу технологии съемники грузовиков нередко охлаждают всасываемый заряд с 500+ градусов до 60-70 градусов, прежде чем он попадет в двигатель, а также поддерживают максимальное значение EGT на уровне 1600 градусов или ниже.Резкое падение температуры всасываемого воздуха, обеспечиваемое использованием льда, также может дать прибавку более чем на 100 лошадиных сил.

Заморозить воздухозаборник

Для работы системы промежуточного охладителя вода-воздух необходимы многожильный теплообменник, резервуар и водяной насос. Поскольку большинство тягачей оснащены передним грузовым ящиком, большинство салазок используют часть этого пространства для резервуара и / или хранения льда, необходимого для их системы. В процессе понижения температуры всасываемого воздуха с 600 до 60 градусов на крючок нередко расходуется от 50 до 80 фунтов льда.

Заводская система «вода-воздух»

Ford с двигателем ’11 6,7 л Power Stroke стал первым производителем, внедрившим технологию промежуточного охлаждения воды в воздух в сегмент оригинального оборудования. Использование этого типа конструкции промежуточного охладителя требовало для работы системы вторичного охлаждения, отдельной от двигателя. И работает. Заводской кулер, как известно, очень эффективен как в стандартных, так и в более мощных системах. В то время как заводского промежуточного охладителя воды и воздуха достаточно для нужд большинства владельцев, показанный ниже блок послепродажного обслуживания (доступный от No Limit Fabrication), как утверждается, опускает EGT на целых 100 градусов по сравнению со стандартным охладителем.

Extreme Intercooling, упрощенный

Устраняя трубопроводы, связанные с большинством высокоэффективных систем промежуточного охлаждения вода-воздух, компания Wagler Competition Products предлагает этот блок воздух-воздух из заготовок, который устанавливается вместо заводского впускного коллектора на мельницах Duramax. Изготовленный из алюминия 6061 и прошедший специальную обработку на станках с ЧПУ, он оснащен баком для охлаждающей жидкости из заготовок и совместим с головками цилиндров конкурентов. Такой воздухозаборник можно найти на нескольких двигателях Duramax мощностью к северу от 2500 л.с.

Необходимая вещь

Для автомобилей с турбонаддувом, которые поставлялись с завода без промежуточного охлаждения, таких как ’97 F-350 с двигателем 7.3L Power Stroke, показанный ниже, установка одного из них — одно из первых обновлений, которые вы должны сделать. Помимо охлаждения крейсерской скорости и значительного пикового EGT, установка массивного блока Spearco в нашем собственном старом кузове Ford увеличила выходной крутящий момент грузовика на динамометрическом стенде шасси, и мы также заметили очень минимальное падение наддува (всего 2-3 фунта на квадратный дюйм) .

Впрыск воды

Помимо охлаждения, обеспечиваемого промежуточным охладителем, есть еще и впрыск воды. Добавьте смесь воды и метанола в соотношении 50/50, и вы увидите значительный прирост мощности. Подробнее об этом в другой раз.

Что такое интеркулер (и для чего он нужен)?

3 частые неисправности интеркулера

01 Негерметичные шланги наддува

С промежуточным охладителем мало что может выйти из строя, поэтому большинство неисправностей обычно связаны либо с проблемами установки, либо с физическим повреждением, приводящим к утечкам наддува.

Одна из наиболее частых проблем — резиновые шланги наддува и зажимы, удерживающие их на месте. Со временем резина разрушится, и зажимы могут потерять зажимное усилие, что может привести к тому, что шланги наддува фактически позволят нагнетенному воздуху выйти.

Это может привести к тому, что автомобиль будет вялым, неэффективным, и вы даже сможете услышать «свистящий» звук (хотя и не всегда), поскольку вы действительно слышите утечку воздуха во время движения.

Исправить довольно просто; новые шланги и хомуты.

02 Повреждение при ударе

Поскольку интеркулер расположен прямо в передней части автомобиля, это означает, что он уязвим к повреждениям, особенно от ударов камней и мусора с дороги на интеркулер.

Это может повредить хрупкие ребра охлаждения, снизив эффективность охлаждения промежуточного охладителя, а в крайних случаях также повредить трубки, через которые проходит нагнетаемый воздух.

Наиболее распространенный эффект — неэффективный промежуточный охладитель, приводящий к повышению температуры воздуха на входе, но в худшем случае интеркулер может выйти из строя, и вы можете получить утечку наддува.

Для исправления требуется новый интеркулер.

03 Загрязнение масла

Поскольку воздух, поступающий в интеркулер, поступает непосредственно от турбокомпрессора, это означает, что если у вас когда-либо были какие-либо проблемы с турбонаддувом, то интеркулер, вероятно, тоже пострадает.

Например, если у турбонагнетателя наблюдается утечка масла из штампа в изношенные уплотнения, то масло, которое «просочилось», должно куда-то уйти — и где-то, скорее всего, будет интеркулер.

Это означает, что масло собирается в нижней части промежуточного охладителя, снижая производительность самого промежуточного охладителя. Он также вводит пары масла в нагнетаемый воздух, что также отрицательно сказывается на характеристиках двигателя.

Для проверки снимите шланги наддува и осмотрите их на предмет загрязнения маслом. Если они есть, снимите интеркулер и промойте его обезжиривателем двигателя, чтобы удалить все масло изнутри интеркулера.

Основы промежуточного охлаждения для турбодизелей

Принцип работы промежуточных охладителей

Промежуточный охладитель — это теплообменник, используемый для охлаждения заряда сжатого воздуха от турбокомпрессора.Воздух с атмосферным давлением и температурой всасывается турбонагнетателем, сжимается, и нагнетаемый воздух под высоким давлением проходит через промежуточный охладитель, прежде чем достигнет впускного коллектора. Поскольку увеличение давления воздуха через турбонагнетатель 1) пропорционально увеличивает температуру воздуха (высокое давление = более высокая температура) и 2) более холодный воздух становится плотнее (более низкая температура = более высокая плотность), промежуточное охлаждение используется для повышения производительности и эффективности. На молекулярном уровне более плотный воздушный заряд содержит больше молекул кислорода на единицу объема, что увеличивает эффективность каждого события горения.

Интеркулеры, иногда называемые охладителями наддувочного воздуха (CAC), встречаются в большинстве, но не во всех дизельных двигателях с турбонаддувом. Существует два типа промежуточного охлаждения:

• В промежуточных охладителях «воздух-воздух» поток окружающего воздуха используется для охлаждения всасываемого воздуха во многом так же, как в радиаторах для охлаждения охлаждающей жидкости двигателя.

• В промежуточных охладителях воздух-вода используется охлаждающая жидкость двигателя для охлаждения всасываемого воздуха.

Промежуточные охладители вода-воздух подходят для применений с пространственными ограничениями, поскольку их можно разместить почти в любом месте моторного отсека, тогда как промежуточные охладители воздух-воздух необходимо размещать в месте с достаточным потоком воздуха (перед радиатором, для пример, это обычное место установки).

Двигатель

Интеркулер Тип

5,9 л Cummins 12 В

Без интеркулера 1989-1990, 1991+ интеркулер воздух-воздух

5,9 л Cummins ISB (24 В)

Воздухо-воздушный охладитель

6,7 л Cummins ISB

Воздухо-воздушный охладитель

6. 6L Duramax (все поколения)

Воздухо-воздушный охладитель

7.3L IDI (заводские модели с турбонаддувом)

Без интеркулера

Рабочий ход 7,3 л

Без промежуточного охладителя 1994-1998, 1999+ промежуточный охладитель воздух-воздух

Рабочий ход 6.0L

Воздухо-воздушный охладитель

6.Мощность двигателя 4L

Воздухо-воздушный охладитель

6,7 л, рабочий ход

Воздухо-водяной промежуточный охладитель (охладитель наддувочного воздуха)

Заводские промежуточные охладители производятся экономично и хорошо работают, однако во многих случаях доступны значительно более эффективные блоки, предназначенные для максимальной производительности и охлаждения. Кроме того, заводские промежуточные охладители могут не выдерживать более высоких давлений наддува, характерных для вторичных турбо-установок.Как побочный продукт более низких температур всасываемого воздуха, температуры выхлопных газов обычно наблюдаются с модернизированными промежуточными охладителями или после преобразования системы без промежуточного охлаждения. Послепродажные промежуточные охладители доступны для большинства двигателей Cummins, Duramax и Power Stroke. Прирост производительности будет зависеть от приложения и дополнительных модификаций, хотя вы можете ожидать минимум 20 лошадиных сил и до 200 ° F ниже EGT.

Промежуточное охлаждение 101 (Just Chill Out ….)

Принудительная индукция существует уже давно и является очень важной частью современной автомобильной культуры.Будь то супер- или турбонаддув, воздух всасывается из атмосферы и нагнетается в двигатель с помощью компрессора или насоса. В результате получается двигатель, который вырабатывает больше мощности, чем при естественном вдыхании, поскольку каждый цилиндр наполнен большим количеством воздуха, чем он мог бы втянуть сам по себе. Принудительная индукция особенно полезна для двигателей малого рабочего объема, поскольку мощность увеличивается при сохранении более высокой топливной эффективности. Вам следует знать несколько важных частей системы турбонаддува, и каждая из них выполняет одинаково важную работу, чтобы система работала должным образом.Сегодня мы познакомимся с интеркулером поближе.

Наука повышения

Вы наверняка уже знаете основы: выхлопные газы покидают двигатель, чтобы вращать колесо турбины. Турбина прикреплена к валу, а на другом конце находится колесо компрессора, которое втягивает воздух из атмосферы, сжимает его и направляет сжатый воздух к двигателю. В некоторых приложениях есть перепускной клапан, который контролирует, сколько выхлопных газов позволяет перемещать турбинное колесо, а на газовом двигателе есть продувочный клапан, который направляет сжатый воздух вокруг дроссельной заслонки, когда она внезапно закрывается при замедлении.В целом система турбонаддува очень проста, но есть один важный закон физики, о котором мы не можем забыть, и который касается термодинамики.

Хотя математика, лежащая в основе всего этого, очень сложна, концепцию можно легко резюмировать: всякий раз, когда вы сжимаете газ (например, воздух), его температура будет повышаться. Кроме того, всякий раз, когда температура газа повышается, его плотность понижается, а в случае двигателя внутреннего сгорания менее плотный воздух может содержать меньше молекул топлива, и полученная смесь будет генерировать меньше энергии.Для некоторых реальных чисел температура воздуха, выходящего из турбокомпрессора, иногда может достигать 300 ° F, но для оптимальной мощности и эффективности вы хотите, чтобы воздух, входящий в двигатель, был как можно ближе к температуре атмосферы. Производители оригинального оборудования хорошо понимают эту проблему, и первые дизайнеры знали, что должен быть способ снизить температуру воздуха, выходящего из турбонагнетателя, и инженеры пришли к решению — интеркулер.

Воздух-Воздух: A2A

Существует два основных типа, но функция более или менее одинакова: чтобы отвести избыточное тепло, наддувочный воздух пропускается через устройство, подобное радиатору, которое имеет сотни крошечных проходов, которые экспоненциально увеличивают площадь поверхности, с которой соприкасается воздух. , а сердечник изготовлен из теплопроводящего материала, такого как алюминий.Тепло от сжатого воздуха быстро передается в сердечник. Чтобы отвести тепло от сердечника, у вас есть два метода передачи: воздух или вода. Чаще всего используется охладитель наддувочного воздуха, который классифицируется как воздух-воздух, поскольку он просто использует внешний воздух для охлаждения сердечника так же, как радиатор, транс-охладитель или конденсатор кондиционера. Обычно интеркулер находится в передней части автомобиля сразу за решеткой радиатора и устанавливается перед любыми другими радиаторами или теплообменниками. Почти в каждом дизельном двигателе на дорогах сегодня используется промежуточный охладитель воздух-воздух, а в пикапах это началось примерно в 1991 году, когда компания VE Cummins добавила промежуточный охладитель, и вы все еще можете найти их сегодня практически на каждом дизельном грузовике, за исключением из 6.7 Powerstroke.

Воздух-вода: A2W

Безграничный воздухо-водяной интеркулер обеспечивает отличное повышение производительности в тяжелых условиях для двигателя 6,7 Powerstroke.

Хотя система «воздух-воздух» недорога в производстве, проста в установке и почти никогда не выходит из строя, для нее требуется изрядное количество свободного пространства перед вашей охлаждающей трубой. Если пространство в передней части автомобиля ограничено, иногда используется система промежуточного охлаждения воздух-вода, но это немного сложнее. Горячий воздух от турбокомпрессора перекачивается через теплообменник, и тепло передается от воздуха к сердечнику.Вода циркулирует через другую сторону сердечника, чтобы отводить тепло, но теперь у вас есть много горячей воды, с которой вам нужно иметь дело, поэтому вода циркулирует с помощью небольшого электрического насоса к передней части автомобиля и в другой, более компактный теплообменник (известный как LTR или низкотемпературный радиатор), в котором свежий воздух забирает тепло от воды. Охлажденная вода возвращается в первичный теплообменник, чтобы снова нагреться и отвести больше тепла от наддувочного воздуха. Как видите, с системой промежуточного охладителя воздух-вода происходит гораздо больше. У вас есть трубопроводы охлаждающей жидкости, электрический насос, резервуар и расширительный бачок и, конечно же, низкотемпературный радиатор, не говоря уже об электронике, которая управляет всем этим, например, реле и датчики. Самым большим преимуществом системы воздух-вода является то, что жидкость имеет теплопроводность примерно в 23 раза больше, чем у воздуха, поэтому рассматриваемый интеркулер может быть намного меньше и установлен в более узком месте.

Итак, что?

Теперь, когда мы рассмотрели основы промежуточного охлаждения, что все это значит для владельца дизельного грузовика в реальном мире? Как мы уже упоминали, каждый грузовик этого века имеет заводской промежуточный охладитель, так что вы должны иметь возможность увеличить наддув, добавить намного больше мощности и начать гонку, верно? Не так быстро…

Я снова и снова сталкиваюсь с этой концепцией, и она применима и к промежуточным охладителям: каждый раз, когда вы добавляете мощность своему двигателю, вам необходимо настроить каждый компонент, который является частью системы выработки энергии, в равных пропорциях, и вы забываете про интеркулер, есть несколько способов довести его до предела. Во-первых, это тепловая эффективность: как только вы увеличиваете мощность, вы работаете с турбокомпрессором сильнее, что выделяет больше тепла, но есть предел того, сколько тепла ядро ​​может отклонить в любой момент времени, и если вы превысили этот предел, Воздух, поступающий в ваш двигатель, будет более горячим, менее плотным, и ваша выходная мощность упадет, даже если вы сделаете больше наддува. (Помните: мощность зависит от плотности воздуха, а не только от давления наддува.) Затем у вас есть падение давления. Существует ограничение на количество воздуха, которое может проходить через ядро, а стандартные промежуточные охладители хорошо подходят для штатного турбонаддува и уровня мощности.Если вы увеличите воздушный поток с помощью более крупного турбокомпрессора или компаундов, воздух, проходящий через сердечник, может попасть в своего рода пробку. В интеркулер поступает больше воздуха, но выходить может только его количество. И, наконец, существует предел того, какое давление может физически выдержать конструкция, и в крайних случаях, когда давление наддува превышает 100 фунтов на квадратный дюйм, вы можете открыть стандартный алюминиевый интеркулер. Для некоторых грузовиков порог отказа намного ниже, особенно если у вас есть чудак, такой как LMM Duramax или один год только 2005 Ram, которые используют пластиковые концевые баки.По всем этим и другим причинам каждая производительная дизельная сборка должна иметь модернизированный интеркулер.

Больше и лучше…

Banks Power производит детали для дизельных двигателей дольше, чем кто-либо другой, и они используют очень научный и основанный на данных подход к разработке деталей, улучшающих характеристики вашего дизеля, поэтому вы знаете, что они будут соответствовать своим требованиям. Независимо от того, есть ли у вас более ранняя модель дизельного грузовика, которая пришла с завода без промежуточного охладителя, или вы увеличиваете производительность своей более поздней модели, система Technicooler будет работать намного лучше, чем любые заводские детали.Например, LLY Duramax имел промежуточное охлаждение на заводе, но грузовик страдал от перегрева по ряду причин, но суть проблемы — это тепло, выделяемое при сгорании. В то время как менее ограничительный турбонагнетатель в стиле LBZ имеет большое значение для поддержания низких температур охлаждающей жидкости, переход на систему Banks Technicooler резко увеличит охлаждающую способность LLY. В этом случае он имеет сердцевину на 25% больше и пропускает на 34% больше воздуха, плюс он полностью изготовлен из высокопрочного алюминия, что исключает возможность растрескивания, а система Technicooler также поставляется с более крупными 3-дюймовыми трубками наддувочного воздуха для еще больше увеличить воздушный поток.В целом из сжатого воздуха удаляется больше тепла, температура сгорания и выхлопа снижается, эффективность использования топлива повышается, а температура охлаждающей жидкости двигателя также снижается, особенно в сценарии с постоянной мощностью, например, при буксировке тяжелого трейлера вверх по горному перевалу. Вот где у LLY больше всего проблем.

Разница между заводским интеркулером и интеркулером Бэнкса даже несопоставима. Если вы хотите отказаться от EGT, обновленный интеркулер обязательно должен быть в вашем списке.

1994-97 гг. 7.3 Powerstroke, 1989–1991 гг. 5.9 Cummins и ранние грузовики GM 6.5 были с турбонаддувом, но без промежуточного охладителя. Выходная мощность этих двигателей с самого начала была невысокой, и, возможно, поэтому дизайнеры не сочли целесообразным добавлять интеркулер, но это все равно что выстрелить себе в ногу, поскольку отсутствие интеркулера может ограничить выработку мощности. . Когда вы работаете с грузовиком на пределе своих возможностей, температура воздуха на выходе из компрессора может достигать 300 ° F, что далеко не идеально для расхода топлива или мощности.Мы уже знаем, что ответ на эту проблему — добавление интеркулера, но обычно на более старом автомобиле вам придется проявить творческий подход со своим сварщиком и некоторыми потрясающими инструментами, чтобы установить интеркулер, но Бэнкс снова может прийти на помощь. Для ребят из OBS Powerstroke вы можете установить правильно спроектированный комплект промежуточного охладителя с основными ручными инструментами и без особых усилий, а в выходные система Technicooler System предоставит вашему 7. 3 все преимущества высокопроизводительного интеркулера, который должен был быть на грузовик для начала.

До сих пор был построен только один пикап, оснащенный промежуточным охладителем воды и воздуха, и этим отличием является 6.7 Powerstroke. Первичный теплообменник расположен низко в моторном отсеке со стороны водителя, за фарами, а низкотемпературный радиатор находится за решеткой на обычном месте. К сожалению, стандартный промежуточный охладитель, как известно, выходит из строя изнутри, и между воздушной и водной сторонами сердечника образуются трещины, что является плохой новостью, поскольку теперь охлаждающая жидкость может попасть в двигатель.При увеличении производительности может треснуть не только сердцевина, но и стандартный интеркулер также является ограничением воздушного потока. Mishimoto разработал лекарство от обеих проблем, разработав гораздо более прочный и эффективный стержень в виде стержней и пластин. Концевые баки изготовлены из литого алюминия, и все это сделано методом высокоточной сварки TIG. После установки под капот вашего Superduty воздушный поток увеличивается на 22%, и, как показывают диноструктурные тесты, просто поменяв интеркулер, вы можете увидеть это увеличение крутящего момента на 40 фунтов без дополнительных изменений.

Meth Is Bad for You…

Если у вас ограниченное пространство для интеркулера или просто проблема с более высокими EGT, есть еще один способ помочь без физического изменения размера интеркулера, и это с помощью химического спрея. Это может звучать абсурдно, но, впрыскивая точное количество смеси воды и метанола в соотношении 50/50 во впускной поток прямо перед тем, как он попадает в двигатель, вы увидите те же эффекты, что и интеркулер. У AEM Electronics есть комплект, который включает все необходимое для установки впрыска водного метанола в дизельное топливо, включая резервуар, насос, шланги высокого давления, форсунку и, конечно же, электронный блок управления.После его установки вы получите прирост мощности, топливную экономичность, более низкую температуру воздуха и даже уменьшение содержания твердых частиц.

Сохраняйте спокойствие

Простой факт — любой турбодизельный двигатель должен иметь интеркулер, и чем он больше, тем лучше. Хотя он в первую очередь отвечает за поддержание низкого уровня IAT двигателя, вы помогаете интеркулеру выйти, создавая эффективность воздушного потока в других частях двигателя, например, используя воздухозаборник, выпускные коллекторы с высоким расходом и верхние и нижние трубы, хорошо тюнинг, и свободнотекущий выхлоп.Это как в школьной алгебре: не забудьте сбалансировать эти уравнения!

.

Ваш электронный адрес не будет опубликован.