В последнее время большая часть автомобилей оснащается двигателями с системой турбонаддува, им требуется дополнительное охлаждение. Интеркулер – это промежуточный компонент подобной системы, выполняющий функцию теплообменника и теплоотвода между воздухом и охлаждающей системой. Допускается установка подобного элемента в двигатели, работающие как на бензине, так и на дизельном топливе. Интеркулер на дизель ничем не отличается от обыкновенного, и поэтому не возникает проблем с разными типами топлива.
Причины использования интеркулера
В автомобильном транспорте интеркулеры применяются в виде промежуточного охладительного устройства. Система с применением этого прибора используются в двигателях с турбонаддувом – механизмом нагнетания сжатого воздуха.
Это означает, что в ДВС поступает больше кислорода, необходимого для максимально полного сгорания топлива. Принцип работы турбины с интеркулером: турбина нагнетает воздух в систему, затем он поступает в охладитель, уплотняется, дополнительно охлаждается и отправляется в двигатель. Затем турбина «вытягивает» отработанные газы из цикла.
Типы интеркулеров
Основными типами интеркулеров для автомобилей являются радиатор воздушного охлаждения и жидкостный охладитель надувного воздуха (в качестве охлаждающего средства может использоваться не только вода, но и «Тосол», а иногда и жидкий азот). В зависимости от устройства меняется сложность системы и количество элементов в ней.
Однако встречаются эксклюзивные модели, в которых присутствует механизм ледяного охлаждения или циклическая система оборота жидкого азота, но принцип работы интеркулера остаётся неизменным.
Устройство и принцип работы
- Размещение в районе переднего бампера: вырезается отверстие для подачи воздуха, устанавливается фильтрационная решётка. Этот способ считается самым лучшим, так как отнимает минимум времени и сил;
- Водяной интеркулер предполагает установку непосредственно над двигателем. Воздухозаборники вырезаются в капоте – охлаждение происходит с той же интенсивностью, но внешний вид транспортного средства может измениться не в лучшую сторону;
- Последний тип установки – в крылья транспортного средства вместе с воздухозаборниками. Эффективность сравнима с предыдущими двумя способами, значит, место не влияет на работу и зависит только от выбора владельца.
Интеркулер – охладитель воздуха в дизельном двигателе (также и в бензиновом), а потому основными металлами для изготовления устройства являются медь и алюминий. Медь с большой теплопроводностью – лучший материал, но чаще используют алюминий. Многие кампании-производители выбирают именно этот металл – при меньшей эффективности, он стоит гораздо дешевле. Покупатель не всегда готов переплачивать за относительно небольшой выигрыш в работе двигателя.
В отличие от интеркулера с воздушной системой охлаждения, жидкостный имеет усложнённую конструкцию и дополнительно включает в себя водный радиатор, насос, регулирующий механизм, отдельный теплообменник для воздуха и систему патрубков.
О патрубках
Внимание: установить интеркулер и изменить его строение – непростое дело, необходима помощь специалиста.
Патрубки интеркулера являются наиболее слабым местом в системе, малейшая их деформация может привести к изменению интенсивности работы системы. При повреждении герметичности в воздушной системе охлаждения наблюдается большая теплопотеря и, как следствие, снижение мощности в надувном цикле. Крайне важна сохранность первоначального состояния патрубков в двигателях внутреннего сгорания с конкретным расходом воздуха во время работы. При повреждении соединительных элементов нарушается работа автомобиля, возможно усиление загрязнения механических деталей в системе.
Основной причиной нарушения первоначального состояния патрубков является сильная нагрузка во время эксплуатации, так как внутри трубки находится сжатый воздух. На срок службы детали могут влиять такие факторы: подтёки масла, топлива, перегрев отдельных частей двигателя. Для ликвидации подобных ситуаций патрубки изготавливаются из устойчивого к воздействию температуры силикона с увеличенной прочностью.
Важное дополнение: для максимального эффекта следует применять короткие патрубки специальной формы. При их соединении необходимо помнить, что в месте соединения наблюдается наименьшая прочность устройства.
Толщина детали выбирается в зависимости от данных о силе давления и плотности потока воздуха, указанного в технических характеристиках охладительной системы, но следует доверить работу техникам-специалистам. Малейшая ошибка в строении может привести к поломке двигателя.
Принцип работы интеркулера на жидкостях предусматривает при использовании воды и жидкого азота утечку хладагента; происходит порча двигателя – попадание воды в двигатель способно заглушить его, а сжиженный газ имеет крайне низкую температуру и провоцирует хрупкость деталей. Крайне опасной является потеря «Тосола» — спирт, входящий в состав жидкости, способен воспламеняться от перегретых деталей двигателя, при нарушении правил ухода за системой может произойти пожар и взрыв.
Эффективность при применении
Интеркулер в автомобиле является крайне эффективным способом охлаждения двигателя. Расчёты и многолетний опыт использования позволяют сказать: понижении температуры двигательной системы на 8-10 градусов наблюдается увеличение мощности на 2-4 процента.
В связи с тем, что охладитель системы «воздух-воздух» понижает температуру двигателя в среднем на пятьдесят градусов, что приводит к повышению эффективности до 20%. Как известно, жидкости обладают лучшими теплоотводными способностями, значит, водный радиатор интеркулера даёт больший прирост мощности (30-35%).
Дополнение двигателя с турбонаддувом подобной системой охлаждения очень обосновано из-за повышенного перегрева деталей. Установка в обычные двигатели внутреннего сгорания встречается не так часто в связи с тем, что нагрузка, количество подаваемого воздуха и количество выделяемой теплоты ниже, а такие меры являются ненужными.
Минусы использования
Все системы имеют недостатки. Целый ряд есть и у интеркулера:
- Основное – снижение давления воздуха при прохождении через целую систему охлаждающих трубок и пластин;
- Охлаждающий комплекс обладает достаточно большой массой, она варьируется от семи до двадцати килограммов;
- Жидкостная система требует постоянного контроля над целостностью трубок и состоянием теплоотвода – при утрате части воды («Тосола» или других компонентов) эффективность устройства серьёзно уменьшается.
Замечание: интеркулер «своими руками» — глупая и опасная затея для людей, не обладающих специальными техническими навыками. Лучше обратитесь в мастерскую, так как принцип «интеркулер из радиатора своими руками» ошибочен, есть свидетельства ненадёжности.