Главная » Разное » Принцип работы интеркулера на дизельном двигателе с турбиной

Принцип работы интеркулера на дизельном двигателе с турбиной


выжать максимум из своего мотора!

В погоне за дополнительной мощностью автоконструкторы пришли к созданию турбокомпрессора, который на сегодняшний день стал одним из непременных условий спортивного тюнинга. Турбина гонит воздух во впускной коллектор под давлением, а значит, его больше попадает в камеру сгорания. При соблюдении стехиометрической пропорции достигается максимальная отдача мощности от сгораемого топлива, так что чем больше воздуха зайдет в цилиндр – тем больше топлива можно подать и тем больше будет мощность мотора.

Однако законы физики не позволяют просто так получить прирост мощности. Во время сжатия в турбине воздух нагревается, что в свою очередь вызывает уменьшение его плотности. Чем горячей воздух, тем хуже сгорает топливо и тем выше вероятность детонации отработанных газов. Для охлаждения воздуха, поступающего от турбины в двигатель и используется теплообменник – интеркулер.

 

Задачи и противоречия конструкции

В отличие от радиатора охлаждения двигателя, интеркулер выплняет несколько иные задачи и работает не с жидкостью, а с воздухом. Основное противоречие заложено в самом принципе работы и пока остается непреодолимым для конструкторов.

Воздух, выходя из турбины, нагревается и от сжатия, и от тепла выпускной системы. Затем он проходит в радиатор интеркулера, и только после того, как радиатор полностью заполнен под нужным давлением, воздух поступает дальше. Эта задержка дополнительно увеличивает время турболага – реакции турбины на нажатие педали газа. И чем больше объем интеркулера, тем дольше будет турболаг. При этом делать интеркулер меньше, чем необходимо для эффективного охлаждения воздуха, нерационально.

Второе противоречие кроется во внутренней конструкции. Трубки, по которым проходит воздух, должны иметь оптимальную форму и площадь сечения, чтобы соблюсти баланс между эффективным охлаждением (а радиатор работает лучше, когда трубки плоские и воздушный поток турбулентный) и минимальными потерями давления (а они меньше, когда трубки круглые в сечении и поток ламинарный). Здесь также высчитывается оптимальное значение между потерями давления и качеством охлаждения.

Пока что создать интеркулер со 100% эффективностью (охлаждение воздуха до температуры окружающей среды при сохранении давления) не удалось никому. Лучшее, что предлагают конструкторы – компромисс между плюсами и минусами конструкции, обеспечивающий комфортное использование устройства, при этом эффективность 70% считается очень хорошим показателем.

 

Устройство и принцип работы

Конструкция интеркулера практически такая же, как у других радиаторов, используемых в автомобиле (охлаждения двигателя, кондиционера, печки). От турбины сжатый (и горячий) воздух поступает в радиатор интеркулера, где охлаждается встречным воздушным потоком.

Инженеры подсчитали, что охлаждение поступающего в мотор воздуха на 10⁰C дает прирост мощности 3%. Хороший интеркулер понижает температуру на 50-60⁰C, а это уже добавляет до 20% мощности к мотору.

Особенности конструкции определяют эффективность охлаждения: толщина и форма воздушных каналов, количество изгибов (чем больше поворотов делает воздух, тем лучше он охлаждается и тем сильней потери давления), материал и расположение сот для дополнительного охлаждения, расположение входных и выходных патрубков и распределение воздушных потоков в бачках.

Рабочая часть интеркулера (ядро) рассчитана таким образом, чтобы пропускать вдоль трубок максимальный поток встречного воздуха. Сами трубки имеют внутри пластины-турбулизаторы, практически дублирующие по своей структуре сотовые ячейки между трубками. Такая система способствует завихрениям воздушных потоков внутри трубок и максимальной их теплоотдаче. Расположение сот может быть туннельного типа (улучшает прохождение воздуха, но уменьшает качество охлаждения) или со смещением рядов (лучше охлаждение, но больше сопротивление воздушному потоку).

Интеркулер с прямым расположением сот

 

Интеркулер со смещенными сотами

Форма самих трубок тоже влияет на прохождение воздуха. Закругленные торцы уменьшают сопротивление встречному воздуху и улучшают обдув.

Еще один фактор, играющий важную роль при охлаждении, это распределение воздушных потоков внутри интеркулера. Для более равномерного распределения конструкторы меняют форму бачков, зачастую вставляя внутрь распределительные перегородки. От входа воздух должен равномерно разойтись по всем трубкам, и на выходе он так же равномерно весь собраться в выходной патрубок.

Перегородка внутри бокового бачка (ресивера)
для равномерного распределения воздушного потока

Как правило, размеры интеркулера определяются наличием свободного места, ведь помимо самого радиатора необходимо разместить и толстые патрубки воздуховодов. Чем больше фронтальная площадь, тем лучше охлаждение, а вот толщина ядра большого значения не имеет, поскольку основная масса воздуха охлаждается только в передней части. Предпочтительней тонкие радиаторы, позволяющие разместить в подкапотном пространстве и интеркулер, и штатный охладитель двигателя.

Сбалансированные технические характеристики и определяют стоимость интеркулера. Точно выверенная конструкция, надежность и эффективность работы требуют и более качественных материалов, и более сложных технологий изготовления. А значит, и цена будет выше.

 

Материалы

Абсолютное большинство интеркулеров делаются из алюминия (и трубки, и соты) с пластиковыми или алюминиевыми бачками и патрубками. Это оптимальный вариант между весом и теплоотдачей устройства. В некоторых случаях можно встретить интеркулеры из меди, но это скорей исключение из правил. Медные радиаторы использовались в первых турбированных автомобилях, и на сегодняшний момент их почти полностью заменили алюминиевые модели.

Недостатком всех алюминиевых радиаторов является сложный ремонт (нельзя запаять, только заварить), который дополнительно осложняется очень тонкими стенками трубок. В результате поломки интеркулера практически не ремонтируются.

 

Расположение

В большинстве случаев интеркулер располагается фронтально, перед радиаторной решеткой. Он устанавливается перед радиатором охлаждения и кондиционера, принимая на себя основной воздушный поток. Либо же интеркулер ставится под радиатором, и в этом случае система охлаждения работает более эффективно.

Фронтальное размещение интеркулера

В некоторых случаях интеркулер устанавливается над двигателем, и для обдува в капоте автомобиля предусмотрен специальный воздухозаборник.

Интеркулер на двигателе

Еще один вариант размещения – в боковой части подкапотного пространства за крылом, в котором также должен быть воздухозаборник для эффективного охлаждения радиатора.

Двигатель с двумя интеркулерами,
расположенными по бокам

От того, где устанавливают интеркулер и сколько места для него предусмотрено, зависит его площадь и форма. Как правило, конструкторы стараются сделать интеркулер максимально большим: чем больше его площадь, тем больше воздуха он может охладить, а значит, тем дольше автомобиль может пробыть на пике мощности.

 

Основные причины поломок

Интеркулер сам по себе ломается редко, это достаточно надежная конструкция. Основными врагами становятся внешние повреждения. Учитывая, что он располагается впереди, он часто повреждается камушками с дороги, а также при ДТП или наездах на глубокие выбоины. Алюминиевая конструкция сложно ремонтируется, а тонкие трубки лопаются даже от несильных ударов. Так что самая частая причина замены интеркулера – внешние повреждения.

Для защиты применяют те же методы, что и для радиатора: устанавливается специальная сетка за радиаторной решеткой, которая принимает на себя удары твердых предметов, а иногда и предохраняет от пыли, тополиного пуха и насекомых (сетку почистить или заменить намного легче!)

Вторая его проблема – засор сотовой структуры пылью, листьями и прочим мусором. Соты забиваются и воздух не проходит сквозь них. Здесь можно обойтись только снятием и очисткой, после чего пользоваться дальше.

Во внутреннюю часть радиатора тоже попадает пыль: даже наличие воздушного фильтра не спасает от проникновения грязи во впускной коллектор (часто фильтр повреждается из-за слишком сильного напора воздуха или влаги). Так что при очистке делается одновременно и промывка радиатора, при которой удаляются загрязнения.

При неисправной турбине в радиатор попадает моторное масло (которое используется для охлаждения турбокомпрессора). Из интеркулера масло попадает во впускной коллектор двигателя, а затем и в камеру сгорания, где закоксовывает поршни и свечи зажигания. При первых признаках масла в интеркулере систему нужно проверять и устранять неполадки.

Ну и естественный износ, хоть и медленно, но берет свое. Из-за вибрации, перепадов температур и давления могут лопнуть патрубки или сам радиатор.

При любых проблемах с интеркулером двигатель недополучает кислород для полноценной работы. Следовательно, будет падать его мощность и расти потребление топлива.

 

Интересные решения

Интеркулер не обязательно должен быть один. На некоторых автомобилях устанавливаются два интеркулера, что целесообразно для V-образных двигателей.

Для улучшения обдува автолюбители совершенствуют конструкцию воздухозаборников. Например, дополнительно изолируют их, чтобы воздушный поток не огибал радиатор (по пути наименьшего сопротивления), а был направлен именно через него.

В некоторых автомобилях (например, в Subaru Imreza WRX STI) для улучшения охлаждения перед интеркулером устанавливается распылитель, поливающий радиатор водой. Мокрая поверхность остывает намного быстрей!

 

Жидкостный интеркулер

Сравнительно редко на автомобили устанавливаются интеркулеры с водяным (жидкостным) охлаждением, в которых наддувочный воздух отдает тепло не встречному потоку воздуха, а воде, циркулирующей между трубками. Такая система имеет свои плюсы: при очень компактных размерах эффективность водяного интеркулера в разы выше, поскольку вода имеет большую теплопроводность. Водяной интеркулер устанавливается иногда при тюнинге, когда нет другой возможности охлаждать воздух от турбины.

Недостатком является необходимость охлаждать воду (теплоностиель), так что требуется двухконтурная система охлаждения. Чем сложней система – тем ниже ее надежность, особенно это касается тюнинговых доработок, не предусмотренных автопроизводителем. При этом для системы используется общий расширительный бачок, но отдельные насосы (помпы), каждая из которых включается по мере необходимости. Может использоваться общий или отдельные радиаторы охлаждения.

Двухконтурная система охлаждения, контур охлаждения двигателя.
1. Расширительный бачок. 2. Обратный клапан.
3. Радиатор печки. 4, 5. Термостаты.
6. Водяной насос. 7. Масляный радиатор.
8. Радиатор системы охлаждения двигателя.

 

Двухконтурная система охлаждения, контур охлаждения наддувочного воздуха.
1. Расширительный бачок. 2. Насос охлаждающей жидкости.
3. Интеркулер. 4. Турбина.
5. Радиатор системы охлаждения интеркулера.
6. Дроссель. 7. Обратный клапан.

В целом, водяной интеркулер устанавливается редко: доработка системы охлаждения требует точных расчетов.

Помимо улучшения динамических характеристик двигателя и экономии топлива, интеркулер еще и продлевает срок службы турбины, защищая от перегрева.

 

О том, как правильно выбрать интеркулер, читайте наш "Гид покупателя".

 

Масло в интеркулере дизельного двигателя: причины

Попадание масла в интеркулер дизельного или бензинового ДВС является частой неисправностью, которая присуща исключительно моторам с турбонаддувом. В том случае, если моторное масло гонит в интеркулер, наблюдается снижение мощности двигателя, на различных режимах работы ДВС при нажатии на педаль газа происходят провалы. Данная проблема напрямую связана с особенностями устройства и принципом работы системы наддува посредством турбокомпрессора.

Содержание статьи

Что такое промежуточный охладитель

Как известно, принудительный наддув воздуха под давлением позволяет сжечь больше топлива и добиться существенного прироста мощности ДВС без увеличения физического объема цилиндров. Данное решение широко используется практически на всех современных дизельных моторах, а также применяется в конструкции форсированных бензиновых агрегатов.

Интеркулер является составным элементом, который входит в общую схему реализации турбонаддува. Дело в том, что воздух сильно сжимается турбокомпрессором, в результате чего происходит его нагрев. Если сразу подать в цилиндры разогретый воздух, тогда его объема будет недостаточно для эффективного и полноценного сгорания порции топлива. Мощность мотора снижается, расход горючего также заметно возрастает.

Для чего нужен интеркулер

Охладитель представляет собой своеобразный радиатор. Задачей устройства является охлаждение сжатого воздуха перед подачей в цилиндры ДВС. Охлаждение позволяет поместить большее количество воздуха в цилиндр, в результате чего удается сжечь больше горючего. Мощность двигателя при подаче холодного воздуха под давлением оказывается намного выше. Местом установки интеркулера закономерно выступает участок после турбины. Использование охладителя на дизеле позволило добиться прироста мощности, снизить токсичность отработавших газов, получить полное сгорание топливно-воздушной смеси, уменьшить расход топлива. Дизельный мотор с турбонаддувом стал более оборотистым, возросла моментная характеристика «на низах» и КПД двигателя, максимальная скорость дизелей стала выше.

Установка интеркулера на дизельный мотор обусловлена тем, что двигатели данного типа крайне требовательны к температуре рабочей смеси по сравнению с бензиновыми ДВС. Охладитель способен снизить температуру наддувочного воздуха до 55-70 градусов Цельсия. 

Охлаждение воздуха в системе может происходить по следующим схемам:

  • воздушное охлаждение;
  • жидкостное охлаждение;
  • комбинированная схема;
  1. В первом случае воздух нагнетается турбокомпрессором и далее проходит по сотам интеркулера, отдавая избытки тепла в атмосферу. Данная схема напоминает работу радиатора системы охлаждения двигателя.
  2. Охлаждение по второй схеме предполагает прохождение воздуха через устройство, заполненное жидкостью для охлаждения. Подобное решение сложнее конструктивно и дороже, так как требует установки дополнительного насоса для прокачки жидкости, а также отдельных электронных блоков управления.
  3. Комбинированное охлаждение используется в конструкции турбонаддува на высокофорсированных гоночных автомобилях. Схема охлаждения надувочного воздуха в таких машинах включает в себя сразу несколько интеркулеров, одни из которых работают по принципу воздушного охлаждения, а другие представляют собой варианты жидкостных радиаторов. Охладители в комбинированных схемах задействуются последовательно.

Охлаждение по принципу воздух-воздух менее эффективно сравнительно со схемами воздух-вода и комбинированными решениями. При этом главным преимуществом воздушного радиатора является простота и доступность данного решения, что и обусловило повсеместную установку интеркулеров подобного типа на серийные дизельные и бензиновые автомобили.

Диагностика и устранение неисправности

Моторное масло может попадать как в воздушный, так и в жидкостной интеркулер. В результате качество охлаждения наддувочного воздуха снижается, система турбонаддува не обеспечивает должной производительности.

В том случае, если турбина бросает масло в интеркулер, стоит начать с диагностики неисправностей турбокомпрессора. Масло часто гонит на интеркулер в случае проблем с маслопроводом. Указанный маслопровод является сливным патрубком и соединяет турбокомпрессор и картер двигателя. Необходимо визуально оценить состояние элемента на предмет наличия трещин, загибов и т.д.

Маслопровод со временем может деформироваться, уплотнительные элементы также могут прийти в негодность. Пережатый маслопровод будет означать, что в системе турбонаддува создается слишком высокое давление, а масло выдавливается через уплотнительные кольца. В случае обнаружения дефектов рекомендуется полностью заменить деталь и уплотнители. Если маслопровод изогнут, но повреждений нет, тогда решением проблемы может быть простое выравнивание данного элемента и надежная фиксация.   

Во время осмотра стоит отдельно учитывать вероятность трещин самого корпуса интеркулера. Если таковые обнаружены, тогда возможно их устранение при помощи сварки. При наличии масла на интеркулере также обязательно производится осмотр воздуховода, который подводит воздух к турбине. Осмотрите элемент на наличие трещин и других дефектов.

Дополнительно понадобится проверить состояние воздушного фильтра. Если воздуховод поврежден и/или фильтр сильно забит, тогда достаточное количество воздуха не поступит в турбину. В турбокомпрессоре образуется разрежение, моторное масло «высасывается», уплотнители разрушаются и смазка попадает в интеркулер. Неисправность устраняется заменой/чисткой фильтра и исправлением дефектов/заменой воздуховода.

Еще одной причиной появления масла в интеркулере и в его патрубке выступает закупорка маслопровода, которая возникает в процессе эксплуатации турбодизеля или турбобензина. Для решения проблемы осуществляется демонтаж маслопровода и его тщательная промывка. Во время очистки необходимо соблюдать осторожность, так как существует риск повреждения стенок маслопровода.

Сильное загрязнение охладителя маслом может указывать на то, что в картере двигателя слишком высокий уровень смазки. Избыток смазочного материала заставляет турбину кидать масло на радиатор охлаждения воздуха. Данная ситуация может возникнуть по нескольким причинам:

  • значительный перелив моторного масла;
  • проблемы с системой вентиляции картера;
  • попадание ОЖ или топлива в систему смазки;

В первом случае будет достаточно удалить лишнее масло из двигателя, оставив в картере рекомендуемый объем. Второй случай относится к более серьезным неисправностям, так как попадание масла через маслопровод в турбину указывает на высокое давление картерных газов. Высокое давление свидетельствует о неисправностях системы вентиляции картера, а также может говорить об износе ЦПГ, разрушении поршневых колец, самого поршня или стенок цилиндра.

Отработавшие газы переполняют картер и начинают выдавливать моторное масло по сливной трубке в турбину, откуда смазка и попадает в интеркулер. Для устранения проблемы может потребоваться очистка системы вентиляции, а также вполне возможна необходимость капитального ремонта ДВС.

Самостоятельная очистка интеркулера дизельного двигателя

После устранения неисправностей, которые привели к выбросу масла в охладитель, необходимо осуществить очистку интеркулера. Данная процедура нужна для того, чтобы воздух нормально охлаждался, а остатки моторного масла в воздушном радиаторе не смешивались с подаваемым турбиной воздухом.

Попадание смеси масла и воздуха в цилиндры снижает эффективность работы дизельного двигателя, приводит к сильному нагарообразованию и коксованию, изменяются условия сгорания  топливно-воздушной смеси и т.д. В критических случаях возможно даже возгорание моторного масла в цилиндрах и перегрев дизельного двигателя.

  1. Чтобы почистить интеркулер своими руками потребуется его демонтаж. Очистка от моторного масла предполагает использование специальных клинеров-очистителей, которые широко представлены в продаже. Перед использованием обязательно соберите информацию о том, можно ли использовать выбранное средство для очистки интеркулера конкретного автомобиля.
  2. Не рекомендуется промывать интеркулер бензином или керосином, различными растворителями и другими агрессивными составами. Определенные охладители могут состоять из таких материалов, которые легко разрушаются под воздействием агрессивных средств очистки. В подобной ситуации существует риск полностью вывести устройство из строя.
  3. Что касается воздушных охладителей, для их снятия нужно выкрутить крепежные болты и снять хомуты. Демонтаж жидкостного охладителя потребует тщательного изучения инструкции.
  4. Промывать охладитель необходимо в строгом соответствии с указаниями производителя, которые указаны на упаковке очистителя. После промывки необходимо тщательно смыть остатки химии при помощи проточной воды.
  5. Многие автолюбители для очистки подкапотного пространства используют Керхер. В случае с мойкой охладителя можно также использовать данный способ. Необходимо отметить, что подавать воду нужно строго под небольшим давлением. Соты охладителя достаточно хрупкие, вода может повредить устройство при интенсивной подаче.
  6. Промывку необходимо повторять до того момента, пока из радиатора не начнет вытекать чистая вода. По окончании необходимо хорошо просушить охладитель, чтобы исключить вероятность присутствия воды. Для ускорения процесса сушки интеркулер внутри аккуратно продувают сжатым воздухом с минимальным давлением.
  7. Необходимо также тщательно промыть наружную сторону охладителя от пыли, грязи и остатков моторного масла. Завершающим этапом станет обратная установка очищенного устройства.

Полезные советы и рекомендации

  • Периодическая наружная очистка сот интеркулера является профилактической мерой и позволяет улучшить эффективность работы системы турбонаддува.
  • Появление даже незначительного количества моторного масла в охладителе требует прекращения эксплуатации ДВС до момента устранения причины.
  • Активное использование автомашины с заведомо неисправной системой турбонаддува может привести к более серьезным поломкам силового агрегата.

Читайте также

Принцип работы турбины – как она работает


Турбокомпрессор или попросту турбина – это дополнительное устройство двигателя, которое для своей работы использует энергию отработавших газов. Что позволяет увеличить мощность двигателя на величину от 25% до 100%. Прежде чем понять, как работает турбокомпрессор, стоит рассмотреть функционирование двигателя внутреннего сгорания.

Принцип работы ДВС

Любой двигатель внутреннего сгорания, дизельный или бензиновый, работает на принципе получения энергии, образующейся от воспламенения топливовоздушной смеси в камерах сгорания. Через впускные клапаны в цилиндр подается отфильтрованный внешний воздух и впрыскивается топливо, причем при пассивной подаче воздуха, в цилиндр подается дозированное количество топлива. Именно эта смесь сгорает в цилиндре и заставляет двигаться поршень, который передает свою кинетическую энергию на ходовую систему автомобиля. Чем больше такой смеси подается и сгорает в цилиндрах, тем больше выходной крутящий момент и соответственно выше общая мощность мотора.

Принцип работы турбины

Для увеличения подачи воздуха в цилиндр, без изменения объема самого цилиндра, используют турбокомпрессор. При работе турбины используются продукты сгорания топливной смеси, которые приводят в действие роторный механизм турбокомпрессора, с помощью которого атмосферный воздух принудительно нагнетается в цилиндры (турбонаддув). И, благодаря этому, в цилиндр подается и большая дозировка топлива. Во время нагнетания, воздух может нагреваться, из-за чего уменьшается его плотность и масса в цилиндрах. Для подачи большего количества воздуха, его необходимо охладить. Для лучшего охлаждения используется радиаторное устройство, называемое интеркулером, который устанавливается на выходе из холодной части турбокомпрессора и через который проходит воздух перед попаданием в цилиндры. На следующем этапе поршень всасывает этот охлажденный воздух через впускные клапаны и одновременно в камеру сгорания подается топливо, образуется топливовоздушная смесь. Возгорание топливной смеси происходит от искры (бензиновые двигатели), либо от сжатия (дизельные двигатели). После того, как произошло сгорание порции смеси, продукты горения выбрасываются через выпускной клапан и попадают снова в турбину, на ее ротор. Таким образом, она работает без участия движущих частей двигателя, используя энергию потока выхлопных газов.

Для каждого двигателя турбокомпрессор подбирается индивидуально, исходя из его собственной мощности и объема. Причем величина наддува зависит от геометрических параметров (размеров) улиток, компрессорного колеса, ротора турбины. Некоторые конструкции двигателей оборудуют не одной турбиной, а двумя: одинакового размера – би-турбо, разного размера – твин-турбо. В последнее время широкое распространение получили турбокомпрессоры с механизмом изменяемой геометрии. Стоит отметить, что сложность, а соответственно и стоимость ремонта турбины зависит от ее конструктивных особенностей и модификации.

Механизм изменяемой геометрии

Такой механизм позволяет дозировать подачу отработавших газов на колесо в турбине (ротор). Тем самым, позволяет оптимизировать работу турбокомпрессора на различных оборотах.

Это достигается за счет движения специальных лопаток, смонтированных на кольце геометрии. Они синхронно передвигаются, получая движение от вакуумного актуатора или электронного сервопривода в определенный момент, и контролируют наддув. Как правило, устанавливаются они на дизельных ДВС, потому как температура выхлопных газов у бензиновых моторов выше, чем у дизеля, соответственно лопатки геометрии могут деформироваться. Такие турбины позволяют оптимизировать процесс турбонаддува, что приводит к уменьшению расхода топлива и вредных выбросов при одновременном повышении мощности и крутящего момента.

Многие автомобилисты ошибочно полагают, что турбокомпрессор начинает включаться в работу с оборотов мотора от 1500-2000 об/мин. На самом деле, он запускается сразу после заводки автомобиля и работает на холостом ходу. А оптимальных оборотов достигает в диапазоне свыше 1500 об/мин.

Турбокомпрессор достаточно надежный агрегат, однако если Вы столкнулись с его поломкой, решить проблему Вам помогут специалисты ТурбоМикрон. Мы производим замену турбины на автомобиле, а также ремонт снятых с авто турбокомпрессоров.

Интеркулер что это такое в автомобиле

Многие автолюбители часто упоминают про то, что у них автомобиль оснащен турбированным двигателем. Ну а как же, каждому будет приятно сказать, что у него под капотом не только атмосферное давление, но и механический нагнетатель. Но большинство из них, не до конца понимают, все устройство системы турбонаддува двигателя.

Поэтому в этой статье мы постараемся рассказать об одном из компонентов турбонаддува, а именно об интеркулере — что это такое в автомобиле, принцип работы, а также вообще для чего нужен интеркулер на турбированных движках.

Что такое интеркулер

Интеркулер — это механическое устройство (похож на радиатор), используемое для охлаждения воздуха системы впуска турбины или нагнетателя (компрессора).

Для чего нужен интеркулер

Задача интеркулера состоит в том, чтобы охладить воздух после того, как он был пропущен через турбину или нагнетатель. Дело в том, что турбина создает давление воздуха, за счет сжатия происходит нагрев воздуха, соответственно, при интенсивном и постоянном наддуве, температуре на впуске в цилиндр может значительно отличаться от температуры охлаждающей среды.

Принцип работы

Турбокомпрессоры работают за счет сжатия воздуха, увеличивая его плотность, прежде чем он достигнет цилиндров двигателя. Благодаря сжатию большего количества воздуха, в каждом цилиндре двигателя способно сгореть пропорционально больше топлива, и создать больше энергии при каждом воспламенении.

Этот процесс сжатия создает много тепла. К сожалению, поскольку воздух становится горячим, он также становится менее плотным, уменьшая количество кислорода, доступного в каждом цилиндре, и влияет на производительность!

Интеркулер создан для того, чтобы противодействовать этому процессу, охлаждая сжатый воздух, чтобы обеспечить двигатель большим количеством кислорода и улучшить сгорание в каждом цилиндре. Кроме того, регулируя температуру воздуха, он также повышает надежность двигателя, обеспечивая правильное соотношение воздуха и топлива в каждом цилиндре.

Типы интеркулеров

Существует два основных типа промежуточного охладителя, которые работают по-разному:

Воздух-воздух

Первым вариантом является промежуточный охладитель воздух-воздух, в котором сжатый воздух проходит мимо множества мелких трубок. Тепло передается из горячего сжатого воздуха в эти охлаждающие ребра, которые, в свою очередь, охлаждаются быстрым потоком воздуха из-за движущегося автомобиля.

Как только охлажденный сжатый воздух прошел через промежуточный охладитель, он затем подается во впускной коллектор двигателя и в цилиндры. Простота, малый вес и низкая стоимость интеркулеров воздух-воздух, делают их наиболее популярным выбором для большинства автомобилей с турбонаддувом.

Воздух-вода

Как следует из названия, интеркулеры воздух-вода используют воду для снижения температуры сжатого воздуха. Прохладная вода прокачивается по мелким трубкам, забирая тепло из сжатого воздуха, когда он проходит через устройство. Когда эта вода нагревается, она затем прокачивается через радиатор или контур охлаждения, прежде чем снова войти в интеркулер.

Интеркулеры воздух-вода имеют тенденцию быть меньше, чем промежуточные охладители воздуха к воздуху, что делает их пригодными для двигателей, где пространство стоит на высоте, а потому, что вода лучше нагревает воздух, чем воздух, подходит для более широкого диапазона температур.

Однако повышенная сложность конструкции, стоимость и вес, связанные с интеркулерами воздух-вода, означают, что они, как правило, реже встречаются и устанавливаются на автомобильных двигателях.

Размещение промежуточных охладителей

Хотя, теоретически воздушные промежуточные охладители могут располагаться где угодно, между турбонаддувом и двигателем, но они наиболее эффективны там, где есть лучший воздушный поток, и обычно размещаются перед автомобилем за решеткой основного радиатора.

В некоторых транспортных средствах расположение двигателя противоречит этому, и интеркулер помещается поверх двигателя, но воздушный поток здесь, как правило, меньше и на промежуточный охладитель может воздействовать тепло от самого двигателя. В этих случаях устанавливают дополнительные воздушные каналы или совки в капоте, которые увеличивают прохождение воздушного потока.

Эффективность применения

При установке любого дополнительного оборудования каждый автомобилист всегда обращает внимание на резонность использования детали или целой системы. Что касается эффективности интеркулера, то разница между его наличием и отсутствием прилично ощущается. Как мы поняли, интеркулер охлаждает воздух, нагнетаемый в мотор турбиной. Так как нагнетатель работает в условиях высоких температур, она подает в двигатель горячий воздух.

Так как у горячего воздуха меньше плотность, он способствует менее эффективному горению воздушно-топливной смеси. Чем холоднее воздух, тем выше его плотность, а это значит, что в цилиндры попадает больше кислорода, и мотор получает дополнительные лошадиные силы. Например, если охладить поступающий воздух всего на 10 градусов, мотор станет мощнее приблизительно на 3 процента.

Но даже если взять обычный воздушный интеркулер (воздух проходит через трубки радиатора), то пока он дойдет до мотора, его температура снизится примерно на 50 градусов. Но если в машине установить водяной интеркулер, то некоторые модификации способны понизить температуру воздуха в системе впуска двигателя на целых 70 градусов. А это 21-процентный прирост к мощности.

Но данный элемент проявит себя только в турбированном двигателе. Во-первых, атмосферному мотору будет тяжело прокачать воздух через увеличенную систему впуска. Во-вторых, в короткой впускной системе воздух не успевает раскалиться, как в случае использования турбины. По этим причинам нет смысла устанавливать интеркулер в такие моторы.

Можно ли его убрать?

Если интеркулер чем-то мешает автовладельцу, эту систему можно демонтировать. Но смысл в этом может быть, только если машина раньше не была оснащена данной системой. И даже если машина была модернизирована, то отсутствие интеркулера сразу же станет ощутимым. Когда установка интеркулера привела к повышению мощности мотора на 15-20 процентов, отсутствие данной детали сразу же станет ощутимым.

Можно ли снять деталь

Но помимо снижения мощности ДВС, в некоторых случаях демонтаж интеркулера может даже привести к поломке мотора. Такое может произойти, если данная система является частью конструкции мотора, и входит в заводское оснащение.

На турбированных ДВС не стоит снимать интеркулер (опять же: если он является заводским оснащением), потому что он обеспечивает требуемое для адекватной работы мотора дополнительное охлаждение. Из-за критичных температур его детали могут выйти из строя.

Критерии выбора при самостоятельной установке

Если появилась необходимость установить в машину интеркулер (модификации, отличающейся от заводской, или вообще в качестве новой системы для мотора), то эта система должна соответствовать следующим параметрам:

  • Достаточная площадь теплообменника. Как известно, охлаждается воздух за счет процесса теплообмена, который проходит в радиаторе (тот же процесс происходит в радиаторе системы охлаждения мотора). Чем больше площадь радиатора, тем выше его эффективность. Это физика, и от нее никак не избавиться. Поэтому не имеет смысла покупать маленький радиатор – он не сможет прибавить ощутимое количество лошадиных сил. Но и очень габаритная деталь может не поместиться под капот.
  • Сечение трубок системы. Не стоит использовать тонкую магистраль (в ней воздуха меньше, поэтому охлаждаться он будет сильнее), потому что в этом случае турбина будет испытывать дополнительную нагрузку. Воздух должен свободно продвигаться по системе.
  • Структура теплообменника. Некоторые автомобилисты думают, что радиатор с более толстыми стенками теплообменника будет более эффективным. На самом деле система будет только тяжелее. Эффективность теплообмена обратно пропорциональна толщине стенок: чем больше их толщина, тем меньше эффективности.
  • Форма магистрали. Чем плавней в системе изгибы, тем легче турбине будет продавить воздух до мотора. Поэтому предпочтение следует отдать коническим трубкам, а изгиб патрубков должен иметь максимально большой радиус.
  • Герметичность. Важно полностью устранить потери циркулирующего в системе воздуха или его подсос. Для этого все патрубки системы должны максимально плотно зафиксированы. Особенно это касается водяных интеркулеров (чтобы охлаждающая жидкость из системы не сочилась).

Поставить новый интеркулер

Если автомобиль уже оснащен интеркулером, то систему можно модифицировать, установив более производительную модификацию. Как мы рассмотрели ранее, необходимо при выборе учесть форму трубок, площадь радиатора и толщину стенок теплообменника.

Чтобы заменить деталь, также потребуется приобрести другие патрубки, потому что длинные аналоги будут заламываться на изгибах, что приведет к плохому поступлению воздуха в цилиндры. Для замены интеркулера достаточно снять старый радиатор, и вместо него установить новый с подходящими патрубками.

Особенности эксплуатации и основные причины поломки

Большинство заводских интеркулеров исправно функционирует на протяжении большого промежутка времени. Несмотря на это, они все равно нуждаются в периодическом обслуживании. Например, в процессе планового осмотра в системе можно выявить одну из следующих неисправностей:

  • Разгерметизация магистрали. Такое происходит при чрезмерном давлении в системе. В таком случае может либо порваться патрубок, либо охлаждающая жидкость начнет просачиваться на месте соединения (касается водяных интеркулеров). О данной неисправности может свидетельствовать падение мощности мотора из-за недостаточного охлаждения, поступающего в цилиндры воздуха. В случае порыва патрубки нужно заменить на новые, а плохое соединение лучше зажать.
  • Полость воздуховода загрязнена маслом. Небольшое количество смазочного материала всегда попадает в интеркулер из-за обильной смазки турбины. Если исправный мотор стал брать более одного литра масла на 10 тысяч километров пробега, необходимо проверить, не берет ли турбина слишком много масла.
  • Повреждение радиатора. Механические повреждения чаще всего встречаются в интеркулерах, установленных в нижней части моторного отсека (в основном многие устанавливают его под основным радиатором охлаждения).
  • Засорение пластин радиатора. Так как через теплообменник постоянно проходит большое количество воздуха, на его пластинах появляется грязь. Особенно это часто происходит в зимний период или весной, когда на радиатор, расположенный под передним бампером, попадает большое количество песка и химических реагентов, которыми посыпаются дороги.

Ремонт интеркулера своими руками

Чтобы отремонтировать интеркулер, его необходимо демонтировать. Тонкости этого процесса зависят от типа устройства и места его положения. Но независимо от этого, снимать интеркулер необходимо на остывшем двигателе, а система зажигания должна быть выключена.

Для ремонта интеркулера может потребоваться:

  • Наружная или внутренняя очистка теплообменника. Для выполнения данной процедуры были разработаны разные химические средства. В зависимости от типа очищающего средства и сложности конструкции радиатора процесс по его очистке может занять пару часов. Если теплообменник сильно загрязнился, его опускают в емкость с очищающим средством на несколько часов.
  • Устранение трещин. Если интеркулер водяной, а его радиатор выполнен из алюминия, то целесообразно заменить его на новый. В случае использования других материалов можно воспользоваться пайкой. Важно, чтобы материал латки совпадал с металлом, из которого изготовлен сам теплообменник.

Чтобы устранить большинство неисправностей интеркулера, нет необходимости обращаться в дорогостоящие сервисные центры. Если есть опыт в пайке радиаторов, то даже механическое повреждение теплообменника можно устранить самостоятельно. Проверить, насколько качественно был отремонтирован интеркулер, можно во время поездки. Если машина обрела прежнюю динамичность, значит, охлаждение воздуха для мотора происходит эффективно.

Преимущества и недостатки использования интеркулера

Основным преимуществом использования интеркулера является повышение мощности турбированного мотора без неприятных последствий из-за ошибок при тюнинге. При этом увеличение лошадиных сил не будет связано с потреблением большего количества топлива.

В некоторых случаях повышение мощности наблюдается до 20 процентов. Если машина проверяется на соответствие экологическим стандартам, то этот показатель после установки интеркулера будет максимально высоким.

Но при своих достоинствах интеркулер имеет несколько существенных минусов:

  1. Увеличение впускного тракта (если эта система не является частью штатного оборудования) всегда приводит к созданию сопротивления поступающему в мотор воздуху. В таком случае стандартной турбине нужно будет преодолевать это препятствие, чтобы достигался необходимы уровень наддува.
  2. Если интеркулер не является частью конструкции силовой установки, то для его установки потребуется найти дополнительное место. В большинстве случаев это место под передним бампером, а это не всегда красиво.
  3. При установке радиатора под передним бампером этот дополнительный элемент подвержен повреждениям, так как становится самой нижней точкой в машине. Камни, грязь, пыль, трава и т.д. окажутся настоящей головной болью для автовладельца.
  4. Если интеркулер устанавливается в области крыла, на капоте потребуется сделать прорези для установки дополнительных воздухозаборников.

Видео на тему

Вот небольшой видеообзор работы воздушных интеркулеров:

Вопросы и ответы:

Для чего нужен интеркулер на дизеле? Как и в бензиновом моторе, функция интеркулера в дизельном агрегате заключается в охлаждении поступающего в цилиндры воздуха. Благодаря этому поступает большее количество воздуха.

Как работает радиатор интеркулера? Принцип работы такого радиатора тот же, что и радиатора охлаждения ДВС. Только внутри интеркулера проходит воздух, всасываемый мотором.

Сколько добавляет мощности интеркулер? Это зависит от особенностей мотора. В некоторых случаях ДВС демонстрирует прирост мощности до 20 процентов. В дизелях радиатор устанавливается между компрессором и впускным коллектором.

Что будет, если забит интеркулер? Если он охлаждает турбокомпрессор, то это скажется на работе нагнетателя, что приведет к его поломке. Когда интеркулер используется для охлаждения воздуха, то через забитый радиатор будет плохо проходить поток.

Охлаждение наддувочного воздуха - Интеркулер

Каждый современный дизельный двигатель имеет систему наддува, что связано с необходимостью соблюдения стандартов по выбросам отработавших газов при сохранении характеристик двигателя, желаемых на рынке (где существует де-факто конкуренция). Турбокомпрессор не снижает выработку выхлопных газов (увеличенное количество воздуха в камере сгорания позволяет обеспечить более полное сгорание дизельного топлива и тем самым уменьшить количество ядовитых соединений, но количество выхлопных газов остается прежним - закон сохранения массы), более того, оказалось, что если в двигатель нагнетается воздух с высокой температурой, то повышается температура рабочей среды двигателя, что отрицательно сказывается не только на его ресурсе, но и на выработке самых ядовитых соединений в выхлопных газах, при высоком давлении и температуре рабочей среды двигателя образуется значительно больше оксидов азота, чем в случае более низкой температуры.Поэтому прямым равнодействующим, особенно в двигателях с большой мощностью и большой потребностью в воздухе от системы наддува, оказался интеркулер, т.е. интеркулер.

Охлаждение наддувочного воздуха — промежуточный охладитель

1. Промежуточный охладитель — что это такое?

Интеркулер - охладитель, т.е. теплообменник, изготовленный в основном из алюминия с отличной теплопроводностью - это было необходимо для получения соответствующих результатов его работы, т.к. это охладитель, охлаждаемый потоком воздуха.В связи с тем, что в конструкции интеркулера не используется охлаждающая жидкость (охладители с жидкостным охлаждением - маслорадиатор и охладитель рециркуляции отработавших газов), материал интеркулера должен быть лучшим проводником тепла, чтобы поток воздуха снаружи радиатора может охлаждать систему с достаточной эффективностью. Расположение интеркулера также играет важную роль в эффективности интеркулера. Большинство автомобилей имеют промежуточный охладитель, расположенный в передней части автомобиля, чтобы максимально использовать воздушный поток.Также возникла необходимость согласовать подходящее расположение интеркулера и доступное пространство, поэтому в некоторых интеркулерах используются очень инновационные решения, не встречающиеся больше нигде, такие как распыление воды в двигателях Mercedes 4.2 или воздухозаборник на капоте, который охлаждает интеркулер в Subaru Impreza.

2. Нужен ли интеркулер?

Промежуточный охладитель, к сожалению, необходим для достижения уровня выбросов отработавших газов в пределах приемлемого потолка.Это настолько важная часть оборудования, что иногда для достижения полной производительности использовалось более одного охладителя, особенно в больших двигателях. Понижение температуры воздуха, нагнетаемого в двигатель, обеспечивает оптимальные условия работы в двигателе, но в то же время температуру нельзя занижать слишком сильно, чтобы не снизить производительность турбодвигателя. В двигателях с турбонаддувом промежуточный охладитель - очень распространенное зрелище, чуть меньше в двигателях с компрессорным наддувом, но трение нагнетаемого воздуха в случае очень мощных компрессоров делает такой охладитель иногда необходимым и для механического компрессора.Стоит упомянуть, что за состоянием интеркулера необходимо следить, ведь в случае выхода из строя интеркулера последствия могут быть несерьезными, а вот «осложнения» могут быть достаточно проблемой.

Нужен ли интеркулер?

3. Что может сломаться в интеркулере?

В самом интеркулере радиатор из алюминиевых трубок с большой площадью поверхности и малым зазором, не много, но проблемы могут коснуться соединений между турбокомпрессором и интеркулером и между интеркулером и впуском двигателя.Эти соединения обычно изготавливаются из эластомеров, реже из металла, и если интеркулер давно используется в нашем двигателе, то материал, из которого сделаны соединения, может износиться, так называемое провисание резины, могут появиться протечки . Другим примером является износ самого интеркулера, что связано с риском его разрыва, особенно в дизелях, турбокомпрессоры которых редко оснащаются продувочным клапаном. Если давление в интеркулере слишком сильно возрастет, натянутые каналы радиатора могут не выдержать давления.Радиатор, непосредственно соединенный с турбиной, также чувствителен к повреждению турбонагнетателя. Повреждение динамических уплотнений в турбокомпрессоре и попадание моторного масла в интеркулер может привести к ослаблению соединений интеркулера с двигателем и с турбокомпрессором, поэтому для безотказной работы интеркулера очень важно состояние турбонаддува.

Что может сломаться в интеркулере?

4. Каковы симптомы неисправности промежуточного охладителя?

Основными симптомами неисправности интеркулера являются черный дым и необычные звуки из-под капота автомобиля, например неоправданное шипение, особенно при увеличении оборотов двигателя.Такая ситуация возникает, в частности, при нарушении герметичности соединительных линий. В свою очередь дымление вызывается неправильной дозировкой топлива в воздух, подаваемый в двигатель. Для данного количества топлива требуется нужное количество воздуха, и если есть потери этого нагнетаемого воздуха на пути между турбонагнетателем и камерой сгорания в двигателе, в камере сгорания его будет не хватать, и сгорание будет неполным и значительным. будет образовываться черный дым. В то же время это информация для эксплуатирующего двигатель человека о том, что требуется вмешательство в состояние системы наддува.

Каковы симптомы неисправности промежуточного охладителя?


Так в чем основная задача интеркулера?

Из основных задач интеркулера в первую очередь следует упомянуть снижение выбросов NOX в выхлопных газах. Неблагоприятный тепловой баланс, возникающий из-за температуры, выделяемой работающим двигателем внутреннего сгорания, вынуждает использовать промежуточный охладитель, который предназначен для охлаждения воздуха, подаваемого на приводной агрегат. Расположение интеркулера может быть разным, как и система впуска.Некоторые производители использовали дополнительное распыление воды на активную поверхность интеркулера для лучшего охлаждения воздуха. Такое решение было найдено в серийных вариантах Mitsubishi Lancer EVO VI, а также Subaru Impreza STI. Оба производителя размещают свои интеркулеры в разных местах. Subaru устанавливает над двигателем воздушный охладитель, объясняя это лучшим протоком жидкости, который возможен через входное отверстие на капоте.
Промежуточный охладитель на Subaru Impreza STI:

Другой концепцией охладителя наддувочного воздуха является использование водяного промежуточного охладителя.Это решение было использовано Mercedes в модели S 420 CDI. Нагнетаемый воздух предварительно сжимается в системе BiTurbo, а затем проходит через водяной охладитель в передней части двигателя, который соединен с низкотемпературной радиаторной системой. В решении BiTurbo Mercedes использовал впускной коллектор, общий для обоих рядов цилиндров.
Установленная сразу за интеркулером дроссельная заслонка с электронным управлением предназначена для управления поступлением охлаждаемой нагрузки во впускной коллектор, одновременно взаимодействуя с системой рециркуляции воздуха - AGR.Благодаря воздушно-водяному теплообменнику плотность сжатого воздуха увеличилась примерно на 25% при полной нагрузке двигателя.
Два охладителя сжатого воздуха для двигателя Audi 4.2 TDI:

.Интеркулер

. Для чего это используется? Симптомы поломки интеркулера

Интеркулер позволяет использовать весь потенциал турбокомпрессора в силовом агрегате. Что такое интеркулер и какова его функция? Каковы симптомы его выхода из строя?

Слово «Интеркулер» (обычно в тандеме со значком «Турбодизель») на задней части автомобиля в прошлом вызывало определенное уважение у водителей. Действительно: в свое время, т.е. в 1980-х и 1990-х годах, этот элемент применялся только для избранных двигателей , как правило, устанавливавшихся в топовых (т.е. самых дорогих) версиях автомобилей.Однако по мере приближения к 2000-м годам он стал постепенно угасать, и сегодня мы не увидим ни одной новой машины с написанным на ней интеркулером.

Однако это не означает, что его эпоха в автомобилестроении закончилась. С другой стороны. Как и многие дорогие и прорывные машины того времени, стал более распространенным для достижения обязательного ранга любого двигателя с турбонаддувом . Да, интеркулер произошел от применения турбокомпрессора или компрессора, и никого не нужно информировать об огромной популярности любого вида наддува в современных дизелях и, уже довольно давно, бензиновых двигателях.Можно предположить, что все турбоагрегаты в обязательном порядке связаны с интеркулером. Исключений действительно немного, например самая слабая версия французского турбодизеля 1.4 HDi мощностью 54 л.с., устанавливаемая на «тройки Колина» (Citroen C1 I, Peugeot 107 и Toyota Aygo I).

Как водить машину с турбонаддувом?

Что такое интеркулер?

Хотя слово «интеркулер» звучит довольно серьезно, на самом деле оно относится к простому аксессуару двигателя с турбонаддувом.Интеркулер - это охладитель наддувочного воздуха, т.е. сжатого турбокомпрессором , а конкретно его второго ротора - компрессора (как следует из названия). Напомним, что его «движущей силой» является первый турборотор — турбина, которая приводится в движение засасываемыми выхлопными газами.

Турбокомпрессор с фиксированной или изменяемой геометрией: что лучше?

Работа турбокомпрессора сопровождается очень высокими температурами, которые характерны для сжатого воздуха .Он горячий, поэтому имеет пониженную плотность (становится тоньше), что не оказывает положительного влияния на процесс сгорания топливно-воздушной смеси. Для этого между выходом компрессора и камерой сгорания устанавливается устройство для его охлаждения, т.е. воздухоохладитель (интеркулер) . Подсчитано, что он может снизить температуру до 40 %, что приводит к повышению эффективности привода примерно на 20 %.

Интеркулер (обозначен на рисунке как охладитель наддувочного воздуха) охлаждает воздух, поступающий от турбонагнетателя, который затем поступает во впускной коллектор и, наконец, в камеру сгорания.

Как работает интеркулер?

Обычно используемые промежуточные охладители просто охлаждаются наружным воздухом . Для легкого доступа к нему воздухоохладитель обычно монтируют в передний бампер, прямо у нижнего воздухозаборника. Однако было разработано несколько типов интеркулеров, в которых были предприняты усилия для поддержки процесса охлаждения этого устройства. Для этого, среди прочего, были разработаны дополнительные вентиляторы для «стимулирования» движения воздуха, небольшая система распыления воды или водяной интеркулер , работающий по тому же принципу, что и радиатор двигателя (с охлаждающей жидкостью).Хотя это более сложный элемент (а значит, уязвимый к неисправностям), его несомненным преимуществом является возможность размещения практически в любом месте автомобиля, причем не обязательно с часто выставленным входным отверстием в бампере.

Каковы симптомы повреждения турбонагнетателя?

Интеркулер вышел из строя?

Выход из строя интеркулера с воздушным охлаждением как раз из-за его неудачного расположения . Само устройство настолько простое и долговечное, что его не потребуется «искать» сотни тысяч километров.Расположение в низком положении сразу за бампером, помимо того, что воздухозаборник не всегда закрыт (например, сеткой), подвергает его частому контакту с камнями или другими нежелательными предметами, лежащими на дорогах . Это приводит к вздутию или даже перфорации интеркулера, а, следовательно, к ухудшению его работы. Воздухоохладитель со временем покрывается грязью, что тоже не служит ему.

Интеркулер обычно сильно помят или имеет отверстия после многих лет использования.Механики рекомендуют его замену в случае установки нового или восстановленного турбокомпрессора.

Иногда также встречаются отказы, не связанные непосредственно с отказом промежуточного охладителя, например, маслопроницаемый турбокомпрессор (поэтому смазка поступает и в воздухоохладитель) . Также могут быть течи в магистралях интеркулера , подающих сжатый воздух во впускной коллектор, или во втором патрубке, по которому поступает воздух от компрессора.Дефект обычно проявляется остановкой двигателя и не очень гармоничной отдачей мощности и даже увеличением расхода топлива.

Следы масла в интеркулере не повод для радикальных действий (могут появиться, например, от вентиляции картера, т.е. пневмоторакс), но такое скопление, как на фото выше, может свидетельствовать о выходе из строя турбокомпрессора. .

Двигатели с турбонаддувом - что это такое и как за ними ухаживать?

В эпоху стремления к максимально возможной мощности при минимальном объеме двигателя и минимальном расходе топлива производители автомобилей все чаще используют в своих силовых агрегатах турбокомпрессоры. Что это за решение и как ухаживать за турбированным двигателем, чтобы он служил нам как можно дольше и без малейших поломок?

Что такое турбокомпрессор и как он работает?

Турбокомпрессор представляет собой машину, состоящую из турбины и компрессора.Оба эти элемента установлены на общем валу и заключены в корпус. Их устанавливают в автомобилях для увеличения давления воздуха, поступающего в камеру сгорания. Повышение давления осуществляется за счет использования энергии выхлопных газов, образующихся при сгорании топливовоздушной смеси в цилиндре. В переводе на польский язык турбонагнетатель использует давление выхлопных газов для увеличения количества воздуха, поступающего в двигатель. Чем больше воздуха и топлива, тем больше мощность двигателя без изменения его КПД.Принцип работы турбокомпрессора в связке с двигателем представлен на видео ниже.

Какие двигатели могут быть оснащены турбокомпрессором?

В принципе любой двигатель можно модернизировать турбокомпрессором. Даже если ваш автомобиль не был оснащен им в стандартной комплектации, вы можете установить его, если хотите увеличить мощность. Однако это связано с соответствующими модификациями. Заводские системы (установленные на заводе производителем автомобиля) характеризуются оптимальными размерами и производительностью для данного двигателя.Среди самых популярных обозначений двигателей с турбонаддувом мы встречаем такие аббревиатуры, как:

.

TDI — аббревиатура от Turbo Direct Injection — дизельные двигатели с такой маркировкой устанавливаются на автомобили концерна VAG, то есть: Volkswagen, Audi, Seat, Skoda.

Д-4Д - дизельные двигатели, устанавливаемые на автомобили Toyota.

Multijet - дизельные двигатели, устанавливаемые на автомобили FCA, т.е.: Fiat, Alfa Romeo, Lancia.

dCi - дизельные двигатели, устанавливаемые на автомобили группы Renault, то есть: Renault, Dacia, Nissan.

CRDi - дизельные двигатели, устанавливаемые на автомобили Kia и Hyundai.

TSI, TFSI — бензиновые двигатели, устанавливаемые на автомобили концерна VAG, то есть: Volkswagen, Audi, Seat, Skoda.

Что нам дает турбокомпрессор?

Турбокомпрессор вызывает (просто говоря) увеличение давления воздуха, поступающего в цилиндр, и, таким образом, увеличивает мощность двигателя. Его рабочий диапазон может быть довольно широким, но он никогда не охватывает весь диапазон оборотов двигателя.Проще всего увидеть разницу на примерах:

Марка и модель Двигатель без турбонагнетателя Двигатель с турбонаддувом
Рено Твинго SCe 70 - 70 л.с. TCe 90 - 90 л.с.
Пежо 208 1.2 PureTech 82 км 1.2 PureTech 110 км
Шкода Фабия 1.0 MPI - 60 и 75 л.с. 1.2 TSI - 90 и 110 км
Тойота Аурис 1.33 ВВТ-и - 99 л.с. 1.2 Д4-Т - 116 л.с.
Хонда Сивик 1.8 i-VTEC — 141 л.с. 2.0 i-VTEC Turbo — 310 л.с.
Форд Фокус 1.6 Duratec — 125 л.с. 1.5 Ecoboost — 150 км
Ауди А3 2.0 FSI — 150 л.с. 2.0 TFSI — 265 л.с.

Как поддерживать турбонагнетатель в хорошем состоянии?

Двигатели с турбонаддувом не должны быть более дорогими в обслуживании, чем двигатели без наддува.Секрет в регулярном обслуживании и умении пользоваться этим устройством. Следует помнить о тяжелых условиях работы турбокомпрессора – температура выхлопных газов, воздействующих на ротор турбины, достигает даже 600 градусов С, а скорость вращения вала может достигать нескольких, десятков и даже нескольких сотен тысяч оборотов в минуту, что выливается в огромную нагрузку на ось подшипниковой системы. Чтобы в целом работало как можно дольше без сбоев, необходимо позаботиться о состоянии элементов впускной системы двигателя, интеркулера (устройство, охлаждающее поступающий в двигатель сжатый воздух - воздухоохладитель), смазки и вытяжная система.Любые утечки или повреждения напрямую влияют на работу турбокомпрессора. Что сделать, чтобы продлить жизнь нашей турбине?

  1. Помните о правильном уровне масла (и масле хорошего качества).
  2. После запуска двигателя дайте ему прогреться. Холодное густое масло нельзя нагнетать в турбокомпрессор (может заклинить) или он будет работать под слишком большой нагрузкой. Когда температура двигателя достигает оптимального значения (ок.90 градусов С) можно смело нажимать на педаль акселератора и наслаждаться мощью нашего автомобиля.
  3. После динамичной езды или движения по дороге не выключайте двигатель сразу после остановки автомобиля. Многие производители предоставляют актуальную информацию о том, что после движения следует выждать от 20 секунд до 2 минут, прежде чем глушить двигатель. Это необходимо для охлаждения масла, циркулирующего в системе, и снижения температуры выхлопных газов, что приводит к снижению температуры турбонагнетателя.
  4. Проверьте состояние впускной системы - частые проверки состояния воздушного фильтра (особенно если мы передвигаемся по запыленным районам), впускных шлангов и проверки интеркулера наверняка позволят вам заранее отреагировать на любые неровности. Чем быстрее мы реагируем в случае отказа, тем безопаснее будет наш турбокомпрессор.

Что делать, если турбокомпрессор вышел из строя?

Ответ на этот вопрос зависит от типа повреждения.Первое, что нужно сделать, это демонтировать турбокомпрессор и проверить его. Если ремонт возможен, следует обратиться к специалисту, занимающемуся регенерацией этих элементов (стоимость ремонта зависит от размера турбонагнетателя, производителя и размера повреждения. Она может варьироваться от 500 злотых до 1000 злотых). В случае, если его ремонт уже невозможен (повреждения невозможно или невыгодно устранять), его необходимо заменить на б/у исправный или абсолютно новый.Разброс цен в этом случае может быть огромным. Зависит в первую очередь от производителя, размера, покупаем ли мы на авторизованном СТО (официальное СТО - сервис дилера марки) или покупаем в магазине автозапчастей, и хотим ли мы установить как было или больше (при замене ).

Связанные

.

Турбокомпрессор - ВЫЗОВ И НЕЗАВИСИМОСТЬ

Перезарядка

В разрабатываемых в настоящее время силовых агрегатах все чаще используется наддув, основной задачей которого является улучшение рабочих параметров двигателя, в частности увеличение мощности и крутящего момента.

Первое предварительное испытание на сжатие воздуха было проведено в конце 19 века, сразу после разработки двигателей внутреннего сгорания. Сфера применения такого решения была весьма ограничена — сжатие воздуха осуществлялось в больших кораблях и авиационных двигателях.Первое успешное использование турбокомпрессора было в 1925 году в Швейцарии. Это сделал Альфред Бюхи, разработавший этот метод несколькими годами ранее. В автомобилях, как принято считать, турбонаддув впервые появился в 1938 году и был разработан швейцарской компанией Swiss Machine Works Saurer. Решение использовалось в грузовиках, но в легковых автомобилях оно не использовалось до начала 1960-х годов — на рубеже 1962/63 годов турбокомпрессор применялся в моделях Chevrolet Corvair Monza и Oldmobile Jetfire.

Принцип действия

Используемые в настоящее время решения мало чем отличаются от разработанных 100 лет назад. Работа турбокомпрессора заключается в повышении давления воздуха, поступающего в двигатель, за счет использования энергии выхлопных газов. Турбина турбонагнетателя, используя энергию выхлопных газов, приводится в движение, тем самым приводя в действие компрессор, который нагнетает дополнительный воздух в двигатель. Турбина и ротор расположены на одной оси, а воздух распределяется равномерно по всем цилиндрам приводного агрегата.В результате в камеру сгорания закачивается больше кислорода, что позволяет сжигать больше топлива, а это напрямую выливается в увеличение мощности двигателя.

Компрессор

Еще одним решением для наддува, повышающим давление в двигателе, является компрессор. Принцип его работы аналогичен турбокомпрессору, но ротор компрессора приводится в движение не выхлопными газами, а коленчатым валом двигателя, который ремнем связан с ротором.И турбина, и компрессор имеют свои преимущества и недостатки.
Компрессор отличается линейной характеристикой и улучшенной работой двигателя с первых же оборотов. Работа турбины ощущается только после достижения более высоких оборотов и после создания большего давления в системе (т.н. турболаг ). Однако из-за более высокой эффективности и способности создавать большее давление наддува и, следовательно, больший прирост мощности, турбокомпрессор стал более популярным.

Популярность

Огромная популярность турбокомпрессоров обусловлена ​​не спортивными автомобилями (там это решение широко применялось), а вынужденной экономией. В начале основное внимание уделялось дизельным агрегатам, которые по замыслам конструкции однозначно менее экономичны, чем бензиновые. Чтобы конкурировать с бензиновыми двигателями, дизели должны были бы быть больше и тяжелее, поэтому турбокомпрессоры нашли широкое применение в дизельных двигателях.
Следующим, по сути, очевидным шагом стало использование турбокомпрессоров в бензиновых двигателях.Затем был использован двойной турбонагнетатель, который включает в себя небольшой турбокомпрессор, а затем более крупный турбокомпрессор.

Двойной турборежим

Первоначально турбокомпрессор работает последовательно примерно до 1800-2000 об/мин. Затем работает малый турбонагнетатель, через который проходят выхлопные газы, направляемые затем на большую турбину. При увеличении числа оборотов до диапазона 1800-3000 об/мин плавно открывается дроссельная заслонка, соединяющая выпускной коллектор с ротором большой турбины.Выхлопные газы начинают распределяться параллельно, что увеличивает КПД ротора второго компрессора. На такой скорости двигатель работает максимально эффективно. Увеличение числа оборотов выше 3000 об/мин полностью берет на себя работу большого турбонагнетателя. Решения
Twin-turbo подходят для двигателей большего объема (более 2,5 литров) и используются для обеспечения максимально линейной работы силового агрегата.

Интеркулер

Интеркулер

— это, как следует из названия, охладитель наддувочного воздуха, который расположен между двигателем и турбокомпрессором.Охлаждение воздуха, поступающего в систему двигателя, предназначено для восстановления и увеличения плотности, уменьшавшейся по мере нагревания воздуха на фазе сжатия. Повышенная плотность воздуха позволяет увеличить состав топливной смеси и получить лучший КПД двигателя.
Конструкция интеркулера аналогична конструкции охладителя жидкости, который можно найти в каждом автомобиле. Сложность использования этого компонента заключается в сложной системе впуска, получении соответствующей теплоемкости интеркулера и перепада давления воздуха, что выражается в конечном эффекте.

Защита турбокомпрессора

Хотя конструкция турбокомпрессора довольно проста, она требует точного исполнения и эксплуатации. Его работа происходит при очень высоких температурах (в случае бензиновых двигателей это могут быть значения порядка 900°С), а его ротор может вращаться со скоростью около 200 000 об/мин. Турбокомпрессор смазывается моторным маслом, поэтому не забывайте регулярно доливать уровень масла в силовом агрегате.Также важно, чтобы двигатель был прогрет после запуска, чтобы обеспечить правильное распределение масла. С другой стороны, после динамичной езды на высоких оборотах не стоит сразу останавливать работу силового агрегата – рекомендуется выждать десяток-другой секунд для остывания и замедления вращения турбины. При эксплуатации двигателя с турбонаддувом также важно регулярно заменять воздушный фильтр, чтобы предотвратить всасывание в систему частиц и пыли, которые могут попасть внутрь турбины.

Покупка автомобиля с турбиной

Из-за широкого применения турбокомпрессоров в современных автомобилях мы фактически обречены на их наличие. При принятии решения о покупке автомобиля, оснащенного данным типом решения, мы должны обратить внимание на состояние турбины. Признаком его износа будет большая потеря уровня масла и снижение мощности. Однако эти симптомы трудно проверить при кратком осмотре. Также могут мешать чрезмерная грязь или идеальная чистота турбины.
Эффективная проверка должна проводиться в специализированной мастерской, где можно измерить давление наддува. При ежедневной эксплуатации автомобиля с турбокомпрессором повреждение этого узла можно заметить по потере мощности двигателя, проявляющейся замедленной реакцией турбины на добавление газа. Выход из строя турбины — это не трагедия. Часто достаточно его демонтировать и тщательно промыть от многочисленных загрязнений, вызванных плохой эксплуатацией. Однако, если эти действия не окажутся эффективными, мы можем принять решение о регенерации турбины в специализированной мастерской.Процедура заключается в замене всех внутренних компонентов с сохранением корпуса.

автор: Grzegorz Surowiec, фото: архив, производители

.

Как работает турбокомпрессор?

Что такое турбокомпрессор?

Польский филолог ответил бы составным. Две словообразовательные основы, соединенные инфиксом, образовали новое слово.

Механик? Его лекция, вероятно, была бы немного длиннее, потому что в двух словах невозможно объяснить работу турбокомпрессора или воздушного компрессора, потому что это второе название этого устройства.

Выхлопные газы приводят в действие турбонагнетатель. От двигателя они попадают в коллектор, а оттуда попадают в турбину, у которой внутри есть ротор, который приводится в движение валом.При движении он сжимает воздух, питающий двигатель. Этот процесс необходим для горения. Блок сжатого воздуха содержит больше кислорода, поэтому сгорание происходит более эффективно. Дополнительный кислород и дополнительное топливо в бензиновых автомобилях равняется большей мощности двигателя. В дизельных двигателях более полное сгорание снижает загрязнение окружающей среды и влияет на их эффективность.

При увеличении сжатия воздуха одновременно повышается температура газа.И чем она выше, тем ниже плотность, т.е. меньше кислорода поступает в баллоны. Чтобы сделать процесс сгорания еще более эффективным, используется охладитель воздуха, т.е. интеркулер. В спортивных автомобилях для снижения температуры сжатого воздуха используется впрыск воды или спирта. Принцип этого решения очень легко объяснить. Вам нужно только рассчитать количество энергии, необходимой для изменения температуры воздуха и жидкости. Для повышения температуры воды на 1 °С требуется в четыре раза больше энергии, чем для понижения температуры воздуха на такую ​​же величину.

.

Что такое интеркулер и как он работает? Мы объясняем!

Интеркулер – элемент оборудования автомобиля, позволяющий в полной мере использовать тот потенциал, который скрыт в турбокомпрессоре. Как он устроен и как работает? Ответы вы найдете в нашей статье.

Состав:
1. Интеркулер - что это такое и как он работает?
2. Охладитель воздуха. В каких автомобилях используется?
3. Интеркулер и турбо - сколько стоит сборка?
4.Интеркулер - отныне у него не будет для вас секретов!

Важным и все более часто используемым элементом дополнительного оборудования двигателя является охладитель наддувочного воздуха, т. е. промежуточный охладитель. Его не обязательно устанавливать на каждый автомобиль. Решение об установке данного устройства в автомобиль – дело индивидуальное. Давайте подробнее рассмотрим его преимущества и ответим на вопрос, в каких автомобилях используется воздухоохладитель.

Интеркулер - что это и как работает?

Интеркулер (или интеркулер) обычно располагается между турбокомпрессором и двигателем.Именно отвечает за охлаждение сжатого воздуха и используется в большинстве агрегатов с наддувом — как бензиновых, так и дизельных. Это устройство оказывает непосредственное влияние на повышение эффективности привода.

Использование интеркулера необходимо, так как плотность воздуха снижается при сжатии и из-за наличия множества горячих компонентов под капотом. Следствием этого является уменьшение количества принимаемой воздушно-топливной смеси и, следовательно, меньшая мощность двигателя. Поэтому для лучшей координации работы этих компонентов двигателя используется интеркулер.

Способен охлаждать сжатый воздух почти на 40 градусов Цельсия, что на практике увеличивает плотность воздуха, положительно влияя на сгорание топливно-воздушной смеси и в результате дает даже 20% прирост мощности. Интересно, что интеркулер также иногда используется для охлаждения системы рециркуляции выхлопных газов.

Сделать воздухоохладитель не так сложно, как может показаться.Принцип его работы очень похож на типичный радиатор , который в автомобилях отвечает за поддержание нужной температуры охлаждающей жидкости. Важным отличием является фактор, отвечающий за выработку холода в интеркулере. Это, конечно, воздух.

Процесс охлаждения возможен за счет воздушных масс, поступающих извне при движении автомобиля вперед . В некоторых моделях автомобилей дополнительно используются вентиляторы или распылители охлаждающей жидкости, поддерживающие работу системы.Благодаря таким решениям, несмотря на недостаточное количество забираемого снаружи воздуха, работа кулера никак не нарушается.

См. также: Турбокомпрессор - что это такое и как он работает?

Воздухоохладитель. В каких автомобилях используется?

В этой части статьи мы более подробно рассмотрим интеркулер. Что это дает при использовании автомобиля? В каких моделях он чаще всего используется?

Как мы упоминали в начале, основной задачей воздухоохладителя, установленного в автомобиле , является поддержание правильной температуры воздуха в системе наддува. Что делает интеркулер? Это играет очень важную роль. Когда двигатель нагружен, он производит очень высокую температуру. Это отрицательно сказывается на процессе сгорания топливной смеси, большее количество которой необходимо для поддержания высокой скорости.

В автомобилях, выпущенных в прошлом, слово интеркулер появилось на автомобилях с дизельным двигателем. Его часто размещали на задней двери. Однако лишь немногие водители задавались вопросом, что такое интеркулер. Обращал на себя внимание добавленный к надписи эпитет «турбо», который означал, что каждый из потенциальных владельцев автомобиля задумывался о его высокой мощности.В выпускаемых сегодня моделях интеркулер входит практически во все агрегаты. Однако водителю не сообщается о его наличии в транспортном средстве надписями на кузове автомобиля.

Интеркулер установлен довольно низко, сразу за передним бампером. Поэтому он чувствителен к ударам о камни или другие предметы на дороге. Перфорация интеркулера случается относительно редко, однако многочисленные удары и загрязнения могут сказаться на ухудшении прохождения воздуха через его внутренности.

Возможная утечка в промежуточном охладителе приводит к тому, что в него поступает меньше воздуха. Это влияет на процесс сгорания топливовоздушной смеси и может отрицательно сказаться на работе двигателя. Падает динамика, разгон часто дергается, расход топлива увеличивается.

В настоящее время интеркулер можно встретить в большинстве продаваемых автомобилей, независимо от того, механический он или турбированный.Это очень важный компонент двигателя, благодаря которому можно добиться гораздо большей мощности.

Интеркулер и турбо - сколько стоит сборка?

Владельцы автомобилей, в которых интеркулер не устанавливался при производстве (особенно в старых моделях), могут решиться на установку этого устройства без особых проблем. Стоимость установки составляет около 500-1000 злотых и зависит в основном от типа выбранного нами кулера. На рынке доступны версии с турбонаддувом.

Имеют большее воздушное охлаждение, в основном за счет дополнительных компрессоров, установленных внутри. Однако не всегда оказывается необходимым или лучшим. Если ваш автомобиль уже старой модели, не стоит вкладывать слишком много денег в столь продвинутое устройство. Он не повлияет необычным образом на работу двигателя, мощность которого значительно снижена возрастом и техническим состоянием автомобиля.

См. также: Спортивные выхлопные системы. Как настроить выхлоп?

Интеркулер - отныне у него не будет от вас секретов!

В этом руководстве мы постарались ответить на все ваши вопросы об интеркулере. Что это такое и для чего используется? Это воздушный охладитель, который подает в двигатель большее количество воздуха и напрямую способствует увеличению выходной мощности. Возможно, до сих пор вы не задумывались о том, что такое интеркулер, хотя он с самого начала установлен под капотом вашего автомобиля.

См. также предложение по страхованию, подготовленное командой LINK4. Выберите предложение, которое наилучшим образом соответствует вашим ожиданиям. Благодаря купленному полису вы обеспечиваете безопасность себе и своим пассажирам. Вы можете рассчитать страховой взнос с помощью нашего калькулятора ответственности перед третьими лицами.

Подробная информация о продуктах, ограничениях и исключениях, а также Общих условиях доступна на сайте www.link4.pl

.Интеркулер

- что это? Какова его функция?

По технической номенклатуре интеркулер - интеркулер. Мало кто знает о его роли и функциях. Однако польза от его наличия велика.

Двигатели с турбонаддувом имеют большой потенциал. Благодаря сжатию воздуха они могут доставить большую его порцию в данную единицу времени в камеру сгорания, благодаря чему можно получить большую мощность двигателя.Однако быстро было замечено, что сжатый турбиной воздух используется не полностью. Почему?

Смотрите галерею: Наименее аварийные 10-летние автомобили

Высокая температура воздуха снижает мощность двигателя

При сжатии воздуха его температура значительно возрастает. Причем дополнительно подогревается самим турбокомпрессором, за счет так называемой циркуляции в нем. горячая часть, выхлопные газы нагреты до нескольких сотен градусов. Высокая температура воздуха делает его менее плотным, что, в свою очередь, снижает эффективность работы компрессора.

ПДД после изменений с 1 июля 2014 г. (книга)

Охлажденный воздух плотнее

Во избежание этого конструкторы турбодвигателей используют промежуточные охладители перед подачей воздуха во впускной коллектор, а затем в камеру сгорания. Проходящий через него сжатый воздух охлаждается и направляется во впускной коллектор. Из-за пониженной температуры воздух становится более плотным, что выражается в большем количестве энергии, вырабатываемой в данную единицу времени двигателем внутреннего сгорания.

См. также: В чем разница между компрессором и турбокомпрессором?

Расположение интеркулера

Интеркулер

чаще всего располагается рядом с воздухоохладителем (например, Citroen Berlingo 1.6 HDi 112 KM), иногда даже перед ним. В дизельных двигателях с турбонаддувом интеркулер чаще всего располагается перед передним колесом, сразу за боковым воздухозаборником в бампере (например, Toyota Corolla 2.0 D-4D 126 л.с.). Некоторые производители автомобилей размещают интеркулер на двигателе в горизонтальном положении., Subaru в Impreza WRX или STI. В этом случае воздухозаборник особой формы на капоте направляет поток воздуха прямо на интеркулер.

См. также: Что означает расслоение смеси? Как его получить?

Интеркулер охлаждения

Для увеличения эффективности интеркулера и значительного снижения температуры проходящего через него воздуха производители часто используют дополнительные системы охлаждения. Чаще всего это брызги воды на интеркулер.Любители флэт-рейсинга также используют водяное охлаждение интеркулера (циркуляция воды с отдельным водяным насосом). Однако в гражданских автомобилях чаще всего используются интеркулеры с воздушным охлаждением. Однако инженеры не всегда останавливаются на одном кулере. В двухголовых двигателях обычно два интеркулера, но это так даже в рядных двигателях, например Volkswagen 1.8T 20V.

Если вы хотите узнать больше, загляните »

Код водителя.Изменения в 2022 году. Мандаты. Штрафные очки. Дорожные знаки

.

Смотрите также