Интеркулер, назначение и принцип работы

Интеркулер — деталь автомобилей с турбонаддувом, обеспечивающая охлаждение поступающего в двигатель воздуха. Используется на машинах с дизельными или бензиновыми моторами.

Обеспечивает лучшую плотность воздушного потока и, соответственно, эффективное сгорание топлива. Ниже рассмотрим, что это за деталь, как она работает, какие бывают виды, где располагается и может ли ломаться.

Интеркулер: для чего он нужен и как работает

Назначение интеркулера — снижение температуры воздушного потока, который нагнетается в двигатель. Устройство находится между турбиной и камерой сгорания. Снижение температуры воздуха придает ему плотности, что повышает эффективность работы двигателя. Чем активнее охлаждение, тем больше воздуха попадает в силовой агрегат, и тем лучше давление и КПД.

Конструктивно интеркулер турбины сделан так, чтобы пропускать проходящий воздух и не создавать преград. В ином случае это привело бы к падению давления и снижению мощности двигателя. При этом размер теплообменника может отличаться в зависимости от особенностей силового агрегата и эксплуатации авто.

Принцип работы следующий:

1. Выхлопные газы, которые появляются после сгорания топлива, заставляют работать колесо турбины.
2. На этом же валу работает колесо компрессора, забирающее воздух и сжимающего его до необходимого давления.
3. Поток отправляется в направлении коллектора впуска, через интеркулер, охлаждающий воздух перед подачей в камеру сгорания.

Интеркулер — простая версия радиатора, состоящего из множества трубок и обеспечивающего быстрый отвод тепла. При установке детали производители учитывают мощность двигателя и устанавливают деталь запасом на 150-200 лошадиных сил. Трубы и патрубки выбираются с учетом диаметра заслонки коллектора впуска и размера отверстия.

Важно

Расчеты показали, что охлаждение воздуха на 10 градусов Цельсия повышает мощность двигателя на 3%. Параллельно снижается расход топлива и уменьшается количество вредных выбросов в атмосферу. Применение интеркулера обеспечивает до 20% мощности. 

Главная задача производителей — свести к минимуму длину патрубков интеркулера и увеличить диаметр до размеров заслонки дросселя. Это необходимо для уменьшения сопротивления воздуха наддува и создания давления на высоком уровне.

Интеркулеры с воздушным охлаждением

Особенность устройства —снижение потока, поступающего в двигатель, за счет окружающего воздуха. Установка осуществляется между турбиной и коллектором впуска. Конструктивно такой интеркулер состоит из трех элементов:

• теплообменник (основная часть);
• трубки;
• пластины.

Охлаждение осуществляется, благодаря увеличению пути прохождения воздуха по многочисленным алюминиевым или медным трубкам. При движении поток меняет направление, что повышает эффективность охлаждения. Это, свою очередь, приводит к появлению новых препятствий и снижению давления. 

Воздушный интеркулер представляет собой два бачка из алюминия или пластика, установленных на входе и выходе с находящимся между ним сердечником. Последний состоит из множества сот и трубок, предназначенных для увеличения площади соприкосновения с воздухом и быстрого охлаждения. Чем больше трубок, тем эффективнее работает интеркулер и тем быстрее отдается тепло.

Плюсы:

• множество вариантов установки;
• минимальный риск повреждений.

Минусы:

• большие размеры;
• возможные трудности с установкой.

Интеркулеры с жидкостным охлаждением

Тепло радиатора интеркулераотдается не воздуху, а воде. Конструкция применяется в спортивных автомобилях, где из-за быстрого движения поток не успевает охлаждаться. Такая же ситуация может возникнуть при движении в условиях города и пробок. Для обеспечения работы устанавливается дополнительный радиатор, насос для циркуляции поток и электронный блок.

Преимущества:

• Компактность.
• Эффективность охлаждения.
• Возможность установки в любом свободном месте под капотом.

Недостатки:

• Сложность конструкции и, соответственно, трудности ремонта интеркулера.
• Строгие требования к герметичности системы.
• Высокая стоимость, влияющая на цену автомобиля.
• Большая масса в сравнении с воздушным типом.

Из-за большей сложности и высокой цены такой типинтеркулера предусматривается при невозможности установки устройств воздушного типа. 

Где располагается интеркулер

Позиция охладителя может меняться в зависимости от типа. Интеркулер устанавливается в передней части авто возле главного радиатора охлаждения или в области подкрылка. Он ставится вертикально или горизонтально над силовым агрегатом. Воздушный тип устройства монтируется в следующих местах:

1. В центре за передним бампером.
2. Над силовым агрегатом.
3. Сбоку крыльев.

Жидкостные интеркулеры, как правило, крепятся возле главного радиатора охлаждения. По факту, благодаря компактности, устройство можно разместить в любом месте. Конструкция водяных охладителей позволяет уменьшить длину шлангов интеркулера и сэкономить место в подкапотном пространстве.

Характерные неисправности

Повреждения интеркулера могут быть обусловлены несколькими причинами:
авария;

• контакт теплообменника с летящими камнями или предметами;
• появление ржавчины из-за попадания воды, «химии» и грязи на поверхности;
• большие нагрузки из-за перегрева.

Практика эксплуатации позволяет выделить два вида неисправности, когда может потребоваться замена интеркулера:

1. Разрыв. Охладитель находится в передней части авто, что повышает риск повреждения из-за попадания камней и других предметов. Со временем на поверхности появляются трещины, которые под давлением расширяются. В некоторых случаях устройство может вовсе разорваться. Такую неисправность легко заметить по снижению мощности и скачку потребления горючего.
2. Неисправность патрубка. Повреждение трубки легко определить по маслу в местах соединения трубок. При наличии в патрубке смазки можно говорить о поломке кольца-уплотнителя. Для устранения проблемы его нужно заменить. При отсутствии результата меняется весь патрубок, ведь высокое давление может привести кповреждению.

Для выявления неисправности может потребоваться снятие интеркулера с дальнейшим ремонтом или заменой. В первом случае предусматривается сварка корпуса, если это возможно. При невозможности восстановления устройство лучше поменять. 

Чтобы продлить срок службы интеркулера, желательно следить за температурой охлаждающей жидкости и моторного масла, избегать резких ускорений после длительного простоя и чистить радиатор.

При загрязнении интеркулера очистка проводится в три шага. Сначала убираются камни и насекомые, а потом удаляется грязь и отложения с помощью бензина или ацетона. На третьем этапе устройство продувается с помощью компрессора и возвращается на место.

Заключение

Интеркулер — простое и эффективное решение, позволяющее повысить мощность двигателя без больших затрат. Вне зависимости от вида (воздушное или водяное) устройство охлаждает воздух, поступающий в двигатель, снижает расход топлива и улучшает динамику авто. Главное — следить за состоянием узла, периодически проводить очистку и замену в случае серьезного повреждения.