Интеркулер, что это? Установка и работа. Интеркулер на «Ниссан» и «Мерседес»

Все автомобили – это набор деталей, механизмов, которые при грамотной установке работают слаженно и стабильно. Например, между компрессором и впускным коллектором располагается радиатор, который называется так: интеркулер. Что это, знает тот, кто занимается ремонтом своей машины самостоятельно. Зачем нужен этот элемент, попробуем разобраться.

Обмен теплом должен проходить правильно

Главное назначение интеркулера – это извлечение тепла из воздушного потока, который в процессе сжатия в компрессоре нагревается. То есть чем лучше удаляется это тепло, тем качественнее работает теплообменник. Чтобы турбосистема с промежуточным охлаждением была правильно собрана, очень важно по максимуму использовать полезные свойства описываемого прибора. Кроме того, грамотная установка интеркулера станет залогом того, что в процессе эксплуатации автомобиля не будет возникать проблем. Создавая этот агрегат, нужно учитывать несколько критериев, главные из которых следующие:

• максимальное отведение тепла;
• минимальные потери давления турбонаддува;
• увеличение инерции воздушного потока.

Как работает охладитель потока воздуха?

За то, чтобы из системы тепло отводилось грамотно и своевременно, отвечают пластины и оболочки в теплообменнике. Они же составляют площадь теплообменника, от которой зависит эффективность работы интеркулера. Правда, не стоит думать, что если площадь будет в два раза больше, то и КПД агрегата увеличится вдвое. А вот если сделать площадь теплообменника больше на десять процентов, то ровно на столько же станет выше КПД. Чтобы понять, как работает интеркулер, что это за прибор, важно знать особенности его устройства.

Так, через него проходит воздух, и если делать это ему сложно, то и тепла будет теряться немало. С другой стороны, важно избегать больших потерь давления наддува. Для компенсации затрудненного протекания воздуха через наше устройство нужно позаботиться о том, чтобы внутреннее проходное сечение было большим: это позволит задержать воздух в интеркулере и снизить воздушный поток. Соответственно, давление будет теряться на приемлемом уровне. Таким образом, выбирая этот агрегат, стоит заботиться о низких внутренних потерях давления.

Важен внутренний объем

Работа интеркулера будет стабильной, если он правильно выбран. Итак, объем внутри этого прибора должен заполняться воздухом полностью, причем до того, как во впускном коллекторе возникнет давление. Именно объем является одним из параметров, которые должны быть оптимизированы при создании грамотной системы промежуточного охлаждения. Этот показатель можно рассчитать следующим образом:

• внутренний объем интеркулера делится на объем воздушного потока;
• умножаем полученную сумму на два (это число взято приблизительно: то есть получается, что воздушный поток на пути к ускорению удваивается).

При проектировании интеркулера важно учесть максимальные возможности системы отвести теплоту от надувочного воздуха, чтобы при этом не снизить давление наддува и не мешать давлению воздуха нарастать.

Мощность и эффективность — главные показатели

Система охлаждения в автомобиле должна работать слаженно. Для этого нужно знать, сколько мощности теряется при потере давления интеркулера. Соотносим показатель абсолютного давления с прибором и без него. Стоит также помнить, что вовсе не обязательно восстанавливать потерянную мощность, поскольку в этом случае станет выше давление во выпускном коллекторе, что приведет к повышению реверса выхлопных газов в камеру сгорания и увеличению температуры в ней.

Для расчета эффективности интеркулера нужно провести сравнение повышения температуры воздуха, которое вызывает работа турбины, и понижения температуры, которое вызывает охладитель. Сегодня можно купить два типа этого устройства: «воздух-воздух» или «воздух-вода». Более простой конструкцией является первый вариант, при этом он же отличается более высоким КПД на высокой скорости. Кроме того, у него выше надежность, да и обслуживать такой прибор значительно проще. Интеркулер типа «воздух-вода» показывает хороший КПД при низкой скорости, при этом имеет сложную конструкцию и стоит дороже. Но в то же время патрубок интеркулера «воздух-воздух» подводится сложнее, агрегату нужно больше пространства, поэтому такой прибор подойдет не для каждого автомобиля.

Сбалансированный интеркулер: какой он?

Чтобы охладитель был оптимально сбалансированным, важно, чтобы он отвечал некоторым требованиям:

1. Внутреннее проходное сечение должно быть хорошим. Именно сечение ядра теплообменника сказывается на том, сколько будет теряться давления при прохождении воздуха. Вычислить правильное сечение практически невозможно, но можно хотя бы предугадать, каким оно должно быть. Например, можно использовать турбулизаторы, которые не дают воздуху прижаться к стенкам агрегата и передать ему тепловую энергию. От плотности турбулизаторов зависит и улучшенный теплообмен, и низкие потери потока.

2. Большую роль играют размеры ядра. Чем короче каналы, по которым проходит воздух, тем ниже будет проходное сечение.

3. Лобовая площадь, отражающая количество окружающего воздуха, способствует охлаждению надувного воздуха. Соответственно, чем больше окружающий воздух по массе, тем выше будет охлаждающая способность интеркулера.

4. Обтекаемость формы ядра. От этого параметра зависит свободное перемещение воздуха по прибору, при этом чем легче воздух, тем больший его объем пройдет через интеркулер (что это напрямую отразится на охлаждающем эффекте, сомнений нет).

5. Характеристики охладителя можно улучшить за счет каналов, которые будут подводить охлаждающий воздух. Специалисты считают, что, используя хороший канал, можно достичь увеличения КПД теплообменника примерно на 20%.

6. Количество и скорость воздушного потока зависят и от того, какого размеры и формы трубы.

7. Влияют на стабильность работы интеркулера такие показатели, как изгибы и переходы секций, а также наличие патрубков. Кстати, любой изгиб в системе – это потенциальная возможность потери потока. А если патрубки соединены негерметично, то будет теряться давление наддува.

Где размещается радиатор интеркулера?

Обычно этот агрегат находится в свободном пространстве, где много места. Главное –не устанавливать его в моторный отсек или позади радиатора охлаждения, поскольку давление наддува будет низким, воздух не будет прогреваться. В таких случаях охладитель выступает как своеобразный промежуточный нагреватель. Стоит помнить, что нагрев интеркулера от тепла под капотом может привести к серьезным проблемам. Поэтому нужно изолировать этот агрегат и продуманно размещать все трубы. Как правило, интеркулер воздушного типа устанавливается в свободном месте, например, за передним бампером по центру, над двигателем под капотом или в боковой части крыльев (с любой стороны).

Основные проблемы при эксплуатации

Одна из серьезных проблем – масло в интеркулере. Такие ситуации могут быть вызваны тем, что изнашиваются втулки турбины, которую, кстати, можно отремонтировать. Кроме того, подобная проблема может возникнуть в связи с тем, что при высоких оборотах двигатель даже в новой турбине может пропускать масло во впускной канал. За время эксплуатации масла в интеркулере может набраться очень немало, но эта проблема легко решаема – нужно всего лишь прочистить агрегат.

Каждому автомобилю – свой интеркулер

Сегодня очень распространено создание охладителя под конкретный двигатель. Например, интеркулер «Ниссан» для каждой модели этой марки подходит разный. Поэтому, выбирая охладитель, нужно учитывать множество деталей: фронтальную площадь теплообменника и его толщину, направление потока, внутреннее проходное сечение и многое другое. В то же время новые автомобили «Ниссан» оснащаются «чистыми» двигателями, на которые не ставится ни интеркулер, ни турбонаддув.

Интеркулер «Мерседес» представляет собой теплообменник, который снижает температуру проходящего сквозь него воздуха. В большинстве моделей данной марки теплообменник располагается в передней части отсека для двигателя и обдувается естественным образом во время движения транспортного средства.

Зачем нужен интеркулер?

Что это, спросят многие – очередной наворот в машину или действительно необходимая вещь? И стоит ли его устанавливать? Большинство специалистов сходятся во мнении, что для двигателей с турбонаддувом он необходим. К тому же сегодня можно выбрать самые разные конфигурации этого устройства, которые, правда, никоим образом не влияют на эффективность его работы. То есть любые эстетические изыски, скажем, какая-то оригинальная форма или дизайн ресиверов интеркулеров, роль играют больше декоративную, нежели функциональную.

Специалисты также советуют выбирать агрегаты, изготовленные из тонкого листового металла, поскольку он будет способствовать максимальному сохранению тепла. Выбирать тип интеркулера следует в зависимости от того, каковы специфические особенности имеющейся турбины.