Что такое интеркулер: Что такое интеркулер? И для чего он нужен вообще

Содержание

Что такое интеркулер и для чего он нужен

Что такое интеркулер? И для чего он нужен вообще на автомобиле

НУ что ребята написал я несколько статей про форсированные двигатели, и пошли вопросы. НА некоторые я уже ответил, например про турботаймер и турбояму. Сегодня же постараюсь раскрыть вопрос об интеркулере. Задал мне такой вопрос водитель маршрутного FORD (дизель) – спрашивает, что это такое и зачем он нужен вообще, а также можно ли его убрать. Что же вопросов много, постараюсь их все раскрыть. Думаю, будет интересно и вам, так что читайте дальше …

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

Для начала определение.

Интеркулер – это промежуточный элемент в системе подачи воздуха в цилиндры двигателя, рассчитанный только на одну функцию охлаждения. Может присутствовать как на дизельных двигателях, так и на бензиновых. Основная задача понизить температуру поступающего воздуха – сделав его плотнее, что благотворно сказывается на создании горючей смеси и давлении в цилиндры.

Простыми словами можно сказать так – чем холоднее воздух, тем больше у него плотность, тем больше его поступает в двигатель, а значит – давление в цилиндры будет намного сильнее, также смесь будет более обогащенной. Наверное, многие замечали, что автомобиль работает лучше в ночной период времени — летом, когда воздух охлажден. В турбированных двигателях сжатый воздух нагревается до приличных температур, как говорят специалисты не редко до + 150 + 200 градусов Цельсия. Это происходит по нескольким причинам:

Во-первых, сжатие, от этого он очень быстро разогревается.

Во-вторых, передача температуры от выхлопных газов, а они очень сильно разогреты.

Все это не благотворно сказывается на работе турбонаддува, интенсивность снижается, поэтому для понижения температуры решено было установить в промежутке интеркулер.

Устройство

По сути это очень простое устройство. Внешне оно похоже на большой радиатор с множеством ходов, патрубков и пластин – это своего рода теплообменник, который должен рассеивать тепло.

Важно отметить — что охлаждающие патрубки должны быть максимально длинными (для лучшего охлаждения) и прямыми, иначе если они будут загибаться это может привести к потере давления.

Для максимального эффекта охлаждения к этим патрубкам приваривают внешние дополнительные пластинки, для еще больше отвода тепла. Материал обычно – медь или алюминий, потому как теплоотдача у них максимальная. Сам интеркулер устанавливается между компрессором турбины и впускным коллектором. Обычно его прячут под бампер автомобиля, либо рядом с радиатором охлаждения двигателя (но есть также варианты установки в крыло автомобиля). Но не все устройства одинаковы, есть как воздушные, так и водяные системы.

Типы интеркуллеров

Сейчас различают всего два типа таких устройств.

1) Воздушный тип. Где охлаждение происходит при помощи воздушного набегающего потока при движении автомобиля, чем быстрее машина двигается – тем интенсивнее происходит процесс.

2) Водяное охлаждение. Как вы уже догадались, происходит благодаря циркуляции охлаждающей жидкости.

Если сравнить два этих типа, то самая простая это воздушная система, но она не такая эффективная и зачастую очень громоздкая. Поэтому сейчас многие производители переходят на водяные системы – они намного компактнее, да и вода намного эффективнее убирает лишнюю температуру. Однако такие системы сложнее в устройстве, установке и последующей эксплуатации.

Эффективность применения

Наверное, сейчас многие поняли что такое и для чего нужен интеркулер, однако остается вопрос про его эффективность. Насколько эффективно его применение в машине?

Ребята эффект есть и еще какой. Так например — охлаждение воздуха всего на 10 градусов, дает рост производительности двигателя примерно на 3%. А как правило даже «воздушный тип» интеркулеров охлаждает воздух примерно на 50 градусов, вот вам и 15% к мощности. Но рекордсменами являются водные системы, у них понижение температуры может доходить до 70 градусов, то есть – 21% к мощности двигателя.

Как видите — установка этого устройства очень обоснована. Однако хочется сразу отметить, что их ставят только на турбированные двигатели, ведь у обычных нет таких объемов нагнетания в цилиндры воздуха, да и нет такого сильного нагрева.

Минусы интеркулера

Даже самая идеальная система – неидеальна! Вот и наше устройство имеет ряд недостатков. Перечислю по пунктам:

1) Это понижение давления. Понятно, что поток, проходящий через множество трубок, отдает часть своей энергии на их преодоление.

2) Вес. Как ни крути, а это приспособление не из легких, есть варианты которые доходят до 20 кг веса.

3) Водные системы, требуют дополнительной охлаждающей жидкости. ДА и сама система требует внимания, потому как если жидкость вытечет, то эффективность упадет в разы.

Можно ли его убрать?

И последнее – можно ли избавиться от этого приспособления? Конечно можно, почему нет! Однако зачастую такие переделки ни к чему хорошему не приводят. Только сами подумайте, на сколько упадет производительность мотора, примерно на 15 – 20%, а «оно» вам нужно? Да и система подачи воздуха, которая находится на двигателе, не рассчитана на такие высокие температуры, поэтому без интеркулера — может пострадать.

Кстати по нему можно определить рабочая ли у вас турбина, смотрим небольшое видео.

Скажу больше, один из самых распространенных видов тюнинга является установка интеркулера большого размера и объема, для прохождения больших объемов воздуха, а соответственно для его лучшего охлаждения. Также многие тюнеры устанавливают специальные воздухозаборники на капоте автомобиля которые, направляют набегающий холодный поток напрямую на корпус интеркулера, что еще больше увеличивает отдачу.

НА этом буду заканчивать, надеюсь моя статья была вам полезна, всем пока – искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(17 голосов, средний: 4,94 из 5)

Зачем нужен интеркулер на дизеле

Задачи, которые приходится решать производителям современных автомобилей, достаточно обширны. Многие из них затрагивают вопросы экологии и мощности ДВС. Зачастую они оказываются связанными, так полное сгорание топлива, дает повышение мощности и улучшение экологических показателей мотора. Если более внимательно посмотреть на то, как используется дизель в конструкции авто, то выяснится, что справиться с затронутыми проблемами ему помогает интеркулер.

Интеркулер, для чего он нужен?

Повышение мощности ДВС решается довольно-таки просто – необходимо обеспечить в цилиндрах двигателя оптимальные условия для сгорания топлива. Однако подобная задача только на первый взгляд кажется простой. Для подачи дополнительного кислорода в мотор используется специальное устройство – турбина, которая сжимает атмосферный воздух, и в таком виде он поступает в ДВС. Чаще всего подобными изделиями оснащается дизель.

Следствием того, что атмосферный воздух сжимается, происходит увеличение его плотности, что обеспечит поступление в мотор большего количество кислорода. Однако по законам физики, при сжатии газа происходит повышение температуры, а подача в дизель горячего воздуха – один из возможных вариантов быстрого его разрушения. Поэтому для снижения температуры сжатого воздуха используется такое устройство, как интеркулер.

Как работает интеркулер

Что это такое, и как он работает, поможет понять приведенный рисунок. Принцип, по которому работает интеркулер, такой же, как у системы охлаждения двигателя – теплообмен или охлаждение нагретого вещества холодным. Прежде, чем дальше рассматривать вопрос – зачем нужен интеркулер, необходимо отметить, что он может быть двух типов:

Воздух-воздух. При таком подходе используется специальный радиатор интеркулера, в котором сжатый нагретый воздух отдает свое тепло в атмосферу. Это наиболее распространенный вариант построения системы охлаждения подобного типа, благодаря простоте конструкции.
Воздух-вода. После компрессора воздух проходит через радиатор интеркулера, омываемый водой. Отличается компактными размерами и высокой эффективностью работы. Однако для этого необходимы дополнительный радиатор охлаждения жидкости, насос для обеспечения ее циркуляции и блок управления.

Независимо от того, каким образом построена система, принцип, лежащий в основе работы интеркулера, одинаковый – температура сжатого компрессором воздуха уменьшается, для чего он поступает в радиатор интеркулера. Так что, по сути дела, интеркулер является радиатором охлаждения, представляющим собой набор трубок, обладающих хорошей теплопроводностью, вследствие чего излишек тепла отводится наружу и снижается температура воздуха, поступающего в дизель.

Что такое интеркулер в автомобиле

Надо отметить, что конструктивно интеркулер может быть выполнен горизонтальным и вертикальным. Какой лучше использовать, а также какой радиатор интеркулера устанавливать на автомобиль, зависит от места в подкапотном пространстве. Устройство, работающее по принципу «воздух-воздух», отличается большими габаритами, а к его месту установки предъявляются высокие требования.

Кроме того, необходимо учитывать, что подобные изделия критичны к состоянию охлаждающей поверхности. Если она загрязнена, есть ее локальные повреждения, то эффективность работы всего устройства снижается. Наилучшим вариантом считается, когда такие изделия установлены перед радиатором охлаждения. Надо отметить, что ошибка с выбором места установки может привести к нарушению всей работы интеркулера. Не будет выполняться главный принцип работы – вместо того, чтобы отдавать температуру, воздух может нагреваться из-за ее высокого значения в подкапотном пространстве, вследствие чего дизель станет работать только хуже.

Поэтому гораздо удобней интеркулер, работающий с использованием воды. Кроме того, что ему требуется для установки меньше места, применение воды повышает его эффективность в несколько раз. Однако подобное устройство для своей работы требует задействовать дополнительные элементы.

Простое техническое решение, в основе которого лежит принцип принудительного охлаждения сжатого воздуха, подаваемого в дизель, позволяет повысить мощность мотора за счет обеспечения условий для оптимального сгорания топлива. Дополнительным преимуществом будет улучшение экологических показателей работы двигателя.

что такое интеркулер — DRIVE2

Грубо говоря, интеркулер — это промежуточный радиатор охлаждения воздуха, устанавливаемый на двигателях внутреннего сгорания, оснащенных турбинами. Интеркулеры устанавливаются и на бензиновых, и на дизельных двигателях.

Назначение интеркулера — уменьшить температуру воздуха, подаваемого в двигатель. Как известно, плотность воздуха тем больше, чем ниже его температура. В то же время, при нагнетании воздуха турбиной он разогревается, а значит, становится менее плотным, и количество поступающего к двигателю в единицу времени воздуха становится меньше. Значит, нужно охладить сжатый турбиной воздух, сделать его более плотным, что позволит двигателю с турбонаддувом развить большую мощность.

Отсюда становится понятно, почему интеркулеры не устанавливаются на нетурбированных двигателях: транспортные средства с двигателями, лишенными турбины, используют прохладный, не подвергавшийся сжатию, воздух из окружающей среды, прошедший только через воздушный фильтр.

Интеркулеры, как правило, устанавливаются в передней части автомобиля, сразу за бампером или решеткой радиатора, так, чтобы быть первыми на пути набегающего на автомобиль прохладного воздуха. Интеркулер охлаждает точно тем же способом, что и обычный радиатор охлаждения двигателя, только не воду, а воздух: по изогнутой трубке, снабженной многочисленными ребрами для повышения теплоотдачи, прокачивается воздух, сжатый турбиной; снаружи интеркулер обдувается более прохладным атмосферным воздухом.

Таким образом, воздух, прошедший через интеркулер, становится более холодным (в идеале его температура должна равняться температуре забортного воздуха, но для этого нужен промежуточный радиатор очень большого размера, так что обычно довольствуются примерно 70% снижением температуры прошедшего через турбину воздуха) и более плотным, что увеличивает мощность двигателя и повышает детонационный порог.Фронтальный интеркулер

При адиабатическом (без теплообмена с окружающей средой) сжатии воздуха в системе наддува его температура повышается.

(Твход нагнетателя)/(Твых нагнетателя) = (Рвход/Рвых)(n-1)/n.В реальной ситуации при Т на входе нагнетателя 20 °C:Рвых/Рвхода = 1,5, следовательно, разность температур составляет 45 °C и после сжатия Твых = 65 °C;

Рвых/Рвхода = 2, следовательно, разность температур составляет около 84 °C и после сжатия Твых = 104 °C.

Согласно расчётам, при начальной температуре 50 °C повышение температуры воздуха на 10 °C при постоянном давлении приводит к уменьшению его плотности на 3 %.

Поэтому, если не охлаждать воздух после нагнетателя, эффект наддува может быть значительно ослаблен.

Пример: при отношении Рвых/Рвхода = 1,5 плотность воздуха после сжатия (значит, и мощность) падает на 14 %; при отношении Рвых/Рвхода = 2 плотность воздуха падает на 25 %.

Поэтому в двигателе внутреннего сгорания воздух, который подается в цилиндры, разумно дополнительно охлаждать, повышая его плотность, что в свою очередь повышает эффективность наддува, а также снижает детонационный порог. Для дизельных двигателей промежуточное охлаждение наддувочного воздуха целесообразно лишь при двух и более ступенчатом наддуве (применении двух и более компрессоров).

Одним из видов тюнинга ДВС является установка интеркулера большего объема.

Радиатор интеркулера обычно крепится перпендикулярно продольной оси автомобиля (фронтальный интеркулер) перед радиатором либо под крылом, пример — Mitsubishi Lancer Evolution. Mitsubishi Lancer Evo VII фронтальный интеркулер

Другой способ крепления — горизонтально над двигателем (например, Subaru Impreza WRX). В таком случае в капоте автомобиля обычно имеется воздухозаборник для подвода потока воздуха к интеркулеру.

Subaru Impreza WRX горизонтальное расположение интеркулера

Page 2

Рвых/Рвхода = 2, следовательно, разность температур составляет около 84 °C и после сжатия Твых = 104 °C.

Поэтому, если не охлаждать воздух после нагнетателя, эффект наддува может быть значительно ослаблен.

Одним из видов тюнинга ДВС является установка интеркулера большего объема.

Радиатор интеркулера обычно крепится перпендикулярно продольной оси автомобиля (фронтальный интеркулер) перед радиатором либо под крылом, пример — Mitsubishi Lancer Evolution.Mitsubishi Lancer Evo VII фронтальный интеркулер

Subaru Impreza WRX горизонтальное расположение интеркулера

Для чего нужен интеркулер, что это такое в автомобиле

Сегодня многие автомобилисты предпочитают автомобили с турбированным двигателем и это не удивительно, поскольку такой мотор отличается невероятной мощностью, что весьма привлекательно для поклонников больших скоростей. Каждый знает, что при работе даже «маломощного» мотора вырабатывается огромное количество тепловой энергии. И для корректной работы силового агрегата в авто с мощным мотором, устанавливается специальное устройство – интеркулер. Что это такое в автомобиле, для чего нужен и как функционирует мы сегодня расскажем.

Назначение интеркулера

Итак, интеркулером называется дополнительное охлаждающее устройство, обеспечивающие охлаждение воздушных масс, которые поступают из наддува, на турбированном движке. Устройство и принцип работы интеркулера напоминает обычный радиатор. И все-таки следует более подробно остановиться на том, зачем нужен.

Система охлаждения автомобиля

Можно выделить 2 главные функции охлаждающих устройств:

понижение температурных значений нагнетаемого воздуха;
уменьшение давления наддува.

Понижение температур

Интеркулер, рассчитанный на охлаждение воздушного потока до температуры внешней среды, можно было бы назвать стопроцентно эффективным. Но достигнуть таких больших значений практически нереально. Поэтому наилучшим вариантом признано устройство, функционирующее на 70%. Именно такое устройство чаще всего используется для дополнительного охлаждения при работе силового агрегата.

Понижение давления

К снижению давления ведет противодействие воздушных масс, создаваемое интеркулером. Со своей стороны, это предполагает некоторые конструкционные ограничения, поскольку превышение понижения давления даже на 1-2 атмосферы недопустимо. Иначе говоря, устройство служит для извлечения тепловой энергии из воздуха, нагревающегося в процессе сжатия в компрессоре.

Главным показателем, на котором основывались разработчики интеркулера, является наибольший отвод тепловой энергии, наименьшие потери давления при наддуве и усиление инертности воздушного потока.

Схема интеркулера

Продуктивность интеркулера

Размер и продуктивность интеркулеров отличаются по типу силового агрегата, для которого он предназначен, и мощности самого устройства 220-550кВт.

Обыкновенный охлаждающий элемент увеличивает мощность силового агрегата приблизительно на 20%. Для увеличения данного значения в спортивных авто ставят дополнительные распылители воды, но это весьма дорогостоящие устройства.

Чем меньше по площади пластины интеркулера, тем ниже его рабочие потенциалы. Но увеличение мощности устройства не бывает прямо пропорциональным увеличению величины пластин. Допустим, увеличив площадь пластин на 15%, мы увеличим эффективность работы интеркулера на те же 15%. При этом увеличение площади на 50%, не дает увеличения мощности на этот показатель – она увеличится на меньшее значение.

Виды интеркулеров

Мы разобрались, что такое дополнительный радиатор, а теперь остановимся на том, какие виды интеркулеров ставят на машины. Отметим, что именно от конструкционных особенностей устройства имеют прямую зависимость его рабочие параметры и продуктивность в работе.

Воздушные радиаторы

Воздушные радиаторы пользуются большой популярностью у автомобилистов, их ставят на дизель при тюнинге машины для увеличения его производительности.

Схема дополнительного радиатора

Это радиатор, который состоит из трубок и пластинок. Из названия понятно, что процесс охлаждения осуществляется посредством воздуха, а, следовательно, его продуктивность зависит от габаритов интеркулера. В целях наибольшей рабочей эффективности (охлаждения), конструкторами использовалась модель, основанная на изменении длины трубок. Из-за этой конструктивной особенности возрастает площадь элемента, но, со своей стороны, значительное число изгибов является препятствием для воздушных масс, что сильно понижает давление.

Действие воздушного радиатора предполагает прохождение воздуха через трубки и пластины радиатора. В тонких трубках часто расположены маленькие перегородки. Ими создается турбулентность и повышается теплообмен. Такой радиатор делают, главным образом, из алюминия, но иногда применяется медь. Радиатор «воздух/воздух» может быть установлен в разных местах, но обычно это:

пространство за бампером — монтаж в центре с изначальным врезом в бампер;
над силовым агрегатом — на капоте создается отдельный заборник воздуха;
пространство у одного из крыльев автомобиля.

Под каждый из типов силового агрегата делается собственный интеркулер, поскольку необходимо учесть много факторов, например, направление воздушных потоков, габариты охлаждающего устройства, внутренний диаметр трубок и прочее.

Принцип работы радиатора

Водный интеркулер

Как действует воздушное охлаждающее устройство, мы рассказали, далее остановимся на интеркулере «воздух-вода». Данный тип устройства применяют гораздо реже, но из-за наличия некоторых особенностей в конструкции водный интеркулер обычно используют в условиях с ограниченным пространством, т. е. в таких случаях, когда для обычного устройства нет места под капотом автомобиля. Ключевыми составными частями водного устройства являются:

электронный блок, управляющий процессом;
радиатор;
элемент, обеспечивающий теплообмен;
помпа;
трубки.

Конструкция водного интеркулера предусматривает наличие теплообменника, располагающегося вблизи от компрессора. Жидкости охлаждения, насыщаясь теплом, выводят его посредством радиатора, который располагается спереди, в окружающую среду. Заметим, что отвод тепловой энергии жидкостью осуществляется гораздо продуктивнее, в сравнении с воздухом. Но для обеспечения продуктивного поглощения температурного роста внутри теплообменника всегда должен присутствовать ее оптимальный объем.

Перед началом работы помпы, подающей охлажденную жидкость, теплообменник понижает температуру воздушной массы, которая подается в коллектор. Однако при нагреве воды ей необходимо время для остывания. Впрочем, кроме явных достоинств водного радиатора, он имеет существенные недостатки, например, усложненная конструкция теплообменника. Поскольку для корректной работы элемента необходимо подсоединение «лишних» патрубков, помпы, радиатора и центрального БУ. Это называется двухконтурной моделью охлаждения, и она создает некоторые трудности в процессе работы и ремонта. Эти причины способствуют невысокой популярности интеркулеров такого вида. Хотя при невозможности по тем или иным причинам установки воздушного устройства, водный интеркулер буквально спасает, и его положительные характеристики становятся очевидными, к примеру, в силовом агрегате TSI.

Особенности установки

Особенности установки и эксплуатации

Если вы решили установить интеркулер, следует грамотно избрать место его расположения, в противном случае, элемент не только не будет корректно охлаждать воздух, но и, напротив, будет способствовать их нагреву.

Специалистами рекомендуется ставить устройство перед основным радиатором – это позволит сделать процесс охлаждения намного более продуктивным. Бока лучше делать в виде металлического короба. Трубки, которые соединяют турбину с интеркулером, надо поменять на детали с большим сечением, так сводятся к минимуму потери давления. Для понижения тепловой нагрузки от двигателя, необходимо обеспечить дополнительное покрытие трубки лентой из алюминия.

Что касается ухода и эксплуатации, то из-за простоты конструкции интеркулер не нуждается в специальном уходе. В числе наиболее распространенных поломок выделим обрыв патрубков, реже самого теплообменника. К этому приводит высокое давление внутри системы. При возникновении данной неисправности мощность мотора резко понижается, а расход горючего возрастает. Дополнительное охлаждающее устройство необходимо регулярно промывать, так же как основной радиатор.

Мусор, попадающий в устройство и забивающий соты, приводит к значительному ухудшению работы интеркулера, но для чистки никогда не нужно применять технику повышенного давления, поскольку водяная струя может повредить стенки конструкции.

Идеальный интеркулер

Сбалансированность дополнительного радиатора обеспечивается следующими показателями:

Оптимальность внутреннего проходного диаметра. Именно диаметр ядра в теплообменнике отражается на том, какое объем давления утрачивается в процессе прохождения воздушных потоков. Рассчитать с точностью оптимальный диаметр нельзя, но можно предположить, каким он должен быть. Допустим, установка турбулизатора не позволит воздушным массам прижиматься к стенкам устройства и передавать ему тепло. Плотность турбулизатора влияет на улучшение теплообмена и снижение потерь потока.
Большое значение имеют габариты ядра. Чем короче каналы, по которым идут воздушные потоки, тем меньше будет проходной диаметр.
Площадка, окружающая воздушные массы, способствует снижению температур воздуха из наддува. Следовательно, чем меньше вес окружающих воздушных масс, тем ниже будут охлаждающие потенциалы устройства.
Обтекаемость формы ядра влияет на беспрепятственное перемещение воздуха по устройству, причем чем он тяжелее, тем меньшее его количество будет проходить сквозь радиатор, что отражается на эффективности охлаждения.
Параметры интеркулера улучшаются с помощью каналов, проводящих охлаждающие воздушные массы. По мнению специалистов, использование оптимального канала увеличивает КПД в теплообменнике на 15-20%.
Объем и скорость передвижения воздушного потока зависят от размеров и вида трубки.
Влияние на стабильную работу устройства оказывают секционные изгибы (переходы) и присутствие патрубков. К слову, каждый изгиб устройства – это увеличение вероятности потерь. А герметичность соединения патрубков нарушена, то потери давления при наддуве увеличиваются.

Дополнительный радиатор

Плюсы и минусы использования дополнительного радиатора

Наверняка, сейчас вы разобрались что такое интеркулер и в чем его главное предназначение. Но остаются вопросы о целесообразности его установки. Поэтому нужно упомянуть о плюсах и минусах использования дополнительного охлаждающего устройства.

Эффективность использования

Сколь эффективна установка интеркулера в автомобиле? Без колебаний можно сказать, что эффективность работы охлаждающего устройства очевидна!

К примеру, охлаждение воздушных масс лишь на 10ºС увеличивает производительность силового агрегата приблизительно на 3-4%. При этом даже воздушный интеркулер охлаждает воздушные потоки ориентировочно на 50ºС, а, следовательно, прибавка мощности составляет 15%. Но рекордсменом признается водная система, обеспечивающая понижение температурного режима до 70ºС, а это – 21% к мощностям мотора.

Как видно, установка дополнительного охлаждающего устройства вполне обоснована. Но следует подчеркнуть, что их устанавливают исключительно на турбированные моторы, ведь обыкновенные моторы не имеют подобных объемов нагнетания воздушных масс в цилиндры и отсутствует излишнее нагревание.

Минусы дополнительного радиатора

Даже самый идеальный радиатор – не идеален! Вот и интеркулер имеет некоторые недостатки. Расскажем о них:

Снижение давления. Ясно, что воздушные массы, проходящие через большое количество труб, затрачивают часть собственной энергии на преодоление препятствий.
Масса. Что не говори, а это интеркулер имеет приличный вес — есть экземпляры, весящие до 20кг.
Водное устройство, требует дополнительного охлаждения. Кроме того, само устройство требует значительного внимания, поскольку при вытекании жидкости эффективность его работы падает в несколько раз.

Разновидности интеркулеров

Поломки охлаждающего устройства

Машина «дымит» либо уровень масла не отличается стабильностью. В данном случае необходимо внимательно осмотреть места протечек.

Масляные отложения на патрубках и их стыках. Однако, если масло проступает налётом или его очень мало, то бывает нормой – тут немаловажно учесть мощность мотора и пробег транспортного средства. Но когда масло течёт в момент отсоединения устройства, то есть подозрение на поломку турбокомпрессора. В этом случае требуется замена сажевого фильтра.

При протечке на стыке патрубка заменяется уплотнительная прокладка на нем. Если такое действие не дает результатов, то нужно обратиться в автосервисе, где опытные мастера помогут разобраться в проблеме. Главное, не следует затягивать с решением этой проблемы, поскольку силовой агрегат функционирует с потерями мощностей, что приводит к поломке турбокомпрессора.

Можно ли демонтировать охлаждающее устройство

И в заключение нужно сказать о возможности демонтажа дополнительного радиатора. В принципе, она существует, но подобные изменения не дают хороших результатов! Поскольку резко снижается производительность двигателя. Кроме того, система нагнетания воздушных потоков, находящаяся на силовом агрегате, не ориентирована на столь высокие температуры. А потому без работы интеркулера часто страдает.

Установка интеркулера

Допустим, самый популярный вид автотюнинга – это именно установка дополнительного радиатора больших размеров и объемов. Это обеспечивает прохождение значительных объемов воздушных масс, а значит лучшее охлаждение. Еще многие автовладельцы ставят особые заборники воздуха на капоте авто, которыми направляются набегающие холодные потоки непосредственно на корпус охлаждающего устройства. Это в разы увеличивает теплоотдачу.

Что такое интеркулер. Принцип действия и его виды

Далеко не каждый автовладелец знает, что такое интеркулер и для чего он нужен в машине.

Для увеличения мощности двигателя, требуется очень богатая горючая смесь. Как это сделать? А сделать это можно, если принудительно накачать воздух в камеру сгорания. У большинства современных автомобилей имеется система турбонаддува, которая и выполняет данную функцию. Турбокомпрессор, при нагнетании воздуха во входной коллектор, сжимает воздух и, тем самым, делает его более плотным. Для воздушной смеси, такое «уплотнение» приводит к разогреву до 200 градусов по Цельсию. Сам же нагнетатель (турбокомпрессор), также, подвержен нагреву, за счет отработанных газов двигателя. Но, воздух такой температуры подавать в цилиндры нельзя, это может привести к детонации и поломке двигателя. А также, при нагреве понижается плотность воздуха и, вследствие этого, происходит падение давления наддува.

Для охлаждения воздуха, между турбонагнетателем и всасывающим коллектором, устанавливается промежуточное звено – интеркулер. Его задача состоит в том, чтобы пропустив через себя воздух, «отобрать» у него излишнее тепло.

Устройство и принцип действия интеркулера

Интеркулер представляет собой трубу и радиатор, оборудованный трубками из алюминиевого сплава и медными пластинками. Алюминий имеет хорошую теплоотдачу, а медные пластинки помогают увеличить отбор тепла. Воздух, попадая в данный радиатор и проходя через него, охлаждается и, попадая во впускной коллектор, смешивается с топливом. Богатая смесь сгорает с большей эффективностью, тем самым повышая мощность двигателя. При наличии такого устройства мощность двигателя возрастает до 20%.

Виды интеркулера

Имеется два вида – это воздух-воздух и вода — воздух. Самым распространенным, считается охладитель типа воздух-воздух. Устанавливаются данные интеркулеры, обычно, в подкапотном пространстве:

перед радиатором (фронтально) — для этого, в бампере специально делаются воздухозаборники.
горизонтально — этот вид установки предусматривает расположение интеркулера над двигателем. Для охлаждения в капоте делается воздуховод.

Интеркулеры типа вода-воздух устанавливают под капотом. Самый приемлемый вариант, для «тесного» моторного отсека.

Исходя из вышесказанного, можно с уверенностью сказать, что наличие интеркулера на турбодвигателе, повышает его эффективность в несколько раз, добавляет мощности и, что немаловажно, помогает существенно сэкономить на топливе.

Что такое интеркулер?

Основные производители интеркулеров, поставляемых на конвейеры европейских автопроизводителей — компании Behr и Nissens. Интеркулеры Behr и Nissens поставляются также и в собственной упаковке этих компаний для рынка запчастей, предназначенных для ремонта.

Читайте так же — жидкостный интеркулер

Что такое интеркулер? | Инструкции

Статья содержит краткое описание интеркулера: его предназначение, конструкция, типы, механизм функционирования, преимущества и недостатки.

Моторы автомобилей с турбинами требуют сильного сжатия нагнетаемого воздуха, что оборачивается нагревом до температуры в 200 градусов. Этому еще способствует и турбокомпрессор, нагревающийся от выхлопных газов. При этом плотность воздуха падает, что приводит к снижению давления наддува и, в дальнейшем, к детонации, а также повышению концентрации оксида азота в выхлопе.

Чтобы не допустить такого развития событий, был создан интеркулер, который охлаждает воздух, поступающий в турбокомпрессор, до 60 градусов. Снижение температуры положительно сказывается на качестве воздуха, наполнении им цилиндров, повышает производительность работы двигателя и дает возможность лучше использовать его мощность. Исследования доказали, что снижение температуры воздуха, который подается в систему, увеличивает мощность приблизительно на 3 %, делает процесс сгорания топливно-воздушной смеси более эффективным, уменьшает выбросы в атмосферу.

Механизм работы интеркулера не столь безупречен в действительности, так как он создает препятствие для воздушного потока, который сам же и охлаждает, что понижает давление наддува. Трудно сказать, нужна ли установка интеркулера сама по себе: один мотор от нее выиграет, другой — проиграет, поэтому надо обратиться к профессионалам для более детальных расчетов.

Интеркулеры делятся на два типа — воздушные и водяные. Первые — более популярные, являют собой теплообменник, конструкция которого предусматривает систему труб и пластин. Увеличение длины труб, создание дополнительных изгибов помогает эффективнее охлаждать воздух, но и снижает давление. Воздушный интеркулер ставится под капотом, где есть наибольший встречный поток воздуха, чаще всего — перед радиатором, реже — над двигателем, так как при таком раскладе надо делать воздухозаборник или «жабры».

Интеркулер с водяным охлаждением по сравнению с воздушным более компактен, эффективнее отводит тепловую энергию, но и более сложен в конструкции, поскольку требует наличие электронного блока управления, воздушного радиатора, системы патрубков и водяной помпы. Из-за этого он менее распространен и ставится только тогда, когда невозможна установка интеркулера с воздушным охлаждением.

Смотрите так же:

Интеркулер – незаменимый элемент турбонаддува

Интеркулер – это специальное устройство, устанавливаемое в моторный отсек автомобиля, которое помогает охладить воздух, поступающий от турбокомпрессора в цилиндры двигателя. Применяется он в различных видах транспортных средств, наиболее широкое распространение этот агрегат получил, когда автомобильные производители начали устанавливать на легковые автомобили турбированные силовые установки.

Причем, первоначально интеркулерам нашли применение в автомобильном спорте – двигателям гоночных автомобилей крайне необходимо было скоростное охлаждение поступающих от турбокомпрессора потоков воздуха, а установка дополнительных воздухозаборников в капотах и перед радиатором не помогала. Тогда инженеры-конструкторы додумались создать портативный теплообменник, который при помощи циркулирующей в нем охлаждающей жидкости или притока воздуха извне мог снижать температуру воздуха, поступающего от турбонагнетателя. Это устройство было названо Intercooler (дословно с английского – «промежуточный охладитель»). Оно имело два типа крепления – фронтальный, когда интеркулер устанавливался перед радиатором или под передним крылом автомобиля, и верхне-горизонтальный, когда устройство монтировалось сверху над двигателем, а воздух к нему подавался через воздухозаборник в капоте.

Интеркулер

По способу охлаждения эти устройства делятся на два типа – воздуховоздушный и водовоздушный. Первый тип долгое время считался менее практичным вследствие того, что сам интеркулер был большого размера, а эффективное охлаждение воздуха происходило при достижении автомобилем скорости свыше 30 км/час. Такой интеркулер в основном использовался на грузовых автомобилях, оснащенных турбированными двигателями. Однако при увеличении количества легковых автомобилей, которые оборудовались турбодвигателями, появилась потребность в компактных интеркулерах, которые работали на приточном воздухе. Вскоре такие устройства были созданы и представляют они собой пластинчатый радиатор с подводящей трубой, через которую в радиатор поступает воздух извне.

Второй тип — более затратный по ресурсам, и используется он в основном на спецтехнике (например, на железнодорожных тепловозах). Впрочем, некоторые модели гоночных автомобилей также имеют водовоздушные интеркулеры, которые охлаждают потоки идущего из турбокомпрессора воздуха при помощи циркулирующей в них жидкости. У этих устройств есть еще одна разновидность – интеркулер, который охлаждается при помощи специальных форсунок, разбрызгивающих на его поверхность воду, за счет чего идет охлаждение уже самого поступающего в цилиндры воздуха.

Принцип работы интеркулера состоит в том, чтобы охладить нагнетаемый турбиной поток воздуха, направляемого в цилиндры, где он должен смешаться с горючим и образовать топливовоздушную смесь. Когда воздух в цилиндр поступает горячим, его объем растет, а плотность уменьшается, что приводит к образованию высокообогащенной смеси, которая сгорает не полностью и вызывает детонацию двигателя. При детонации срок службы колец и поршней сокращается, что в конечном итоге может привести к выходу их из строя. Когда же воздух при помощи интеркулера охлаждается, его объем уменьшается, а плотность растет, вследствие чего в цилиндре образуется пригодная к эффективному сгоранию топливовоздушная смесь. Установка интеркулера позволяет повысить мощность двигателя на несколько лошадиных сил (в зависимости от типа и размера устройства). Именно поэтому его часто используют в тюнинге – для увеличения мощности.

Спорткар с интеркулеромТюнингованный NissanРуководство

для начинающих по модификации автомобиля: использует ли интеркулер мощность в лошадиных силах?

Если вы хотите переделать свой автомобиль, чтобы улучшить его характеристики, то вы, вероятно, уже подумывали о приобретении интеркулера. Вы, наверное, уже задавались вопросом, увеличивает ли интеркулер мощность, необходимую для работы вашего автомобиля.

В этой статье мы исследуем эту конкретную проблему, чтобы выяснить, сможем ли мы получить окончательный ответ. Какие типы промежуточных охладителей доступны на рынке? Какие из них подходят для вашей машины? Продолжайте читать, чтобы узнать!

Что такое интеркулер?

Интеркулер — это охлаждающая модификация автомобиля, предназначенная для снижения температуры воздуха, поступающего в двигатель автомобиля.Его часто используют в автомобилях с наддувом, потому что их двигатели слишком быстро нагреваются.

Охлаждая сжатый воздух до того, как он попадет в двигатель, промежуточный охладитель снижает риск детонации двигателя. Это также увеличивает плотность холодного воздуха, вызывая более высокое соотношение воздуха и топлива в главных цилиндрах двигателя. Это приводит к повышению мощности и производительности.

Так что технически да, интеркулер действительно помогает увеличить мощность вашего автомобиля, но, естественно, есть исключения.Если двигатель вашего автомобиля безнаддувный, интеркулер не нужен. Безнаддувные двигатели уже охлаждают воздух, поступающий в двигатель через радиаторные каналы. Температура и так низкая с самого начала, и дополнительное охлаждение промежуточным охладителем не имеет значения.

Сколько лошадиных сил дает интеркулер?

Итак, теперь, когда мы знаем, что интеркулеры определенно повышают мощность вашего автомобиля, вопрос в том, насколько? При поиске этого конкретного ответа следует учитывать несколько факторов.

Большинство производителей промежуточных охладителей стремятся к КПД не менее 70%, когда дело доходит до охлаждения сжатого воздуха от турбокомпрессора. Однако все это во многом зависит от конструкции и трубопроводов интеркулера, а также от его размера и того, как вы решите установить его вокруг двигателя вашего автомобиля.

Учитывая все эти параметры, промежуточный охладитель вторичного рынка обычно стоит примерно на 5-10% больше по приросту мощности, чем обычный интеркулер OEM.

Какие типы интеркулеров?

OEM интеркулеры vs.Послепродажные интеркулеры

Большинство автомобилей с наддувом уже идут со встроенными штатными интеркулерами. Производители автомобилей обычно устанавливают небольшие спартанские интеркулеры, которых будет достаточно, но ни в коем случае не премиум-класса.

Это так называемые OEM-промежуточные охладители, и хотя они могут хорошо работать при обычных сценариях вождения, они определенно не будут эффективны во время гонок, езды по грязи или любой дорожной ситуации, когда вам потребуется агрессивно увеличивать обороты двигателя.

Если вы покупаете автомобиль специально для высоких характеристик и для настоящих гонок или езды, а не для того, чтобы просто ездить на нем, то вам определенно стоит приобрести более крупный и мощный интеркулер.

Если вы планируете приобрести обвесы или другие модификации, они добавляют дополнительный слой изоляции к кузову вашего автомобиля, заставляя двигатель нагреваться быстрее. В этом случае вам обязательно стоит подумать об установке вторичного охладителя, чтобы ваш двигатель работал нормально.

Интеркулеры воздух-воздух

Большинство промежуточных охладителей относятся к типу воздух-воздух. Они более доступны по цене, более интуитивно понятны в установке и намного проще в обслуживании, чем другие типы промежуточных охладителей. Чтобы охладиться, они должны подвергаться воздействию внешнего воздушного потока, потому что они полагаются именно на этот воздушный поток.

Они имеют впускной патрубок, который всасывает горячий воздух из турбокомпрессора, и выпускной патрубок, который соединяется с впускным коллектором двигателя. Интеркулеры «воздух-воздух» бывают двух типов: промежуточные охладители с верхним креплением и промежуточные охладители с передним креплением.

Интеркулеры с верхним креплением

Эти промежуточные охладители устанавливаются на верхней стороне двигателя. Большинство автомобилей, в которых используется интеркулер этого типа, имеют воздухозаборник, подающий в интеркулер свежий воздух во время движения.Трубопровод на этих автомобилях намного короче, вода поступает в интеркулер намного быстрее, уменьшая турбо-лаг.

Передние промежуточные охладители

Эти интеркулеры установлены на передней части радиатора автомобиля. Они намного больше подвержены воздушному потоку и больше, потому что у них большая площадь поверхности для работы. Это идеально подходит для езды по городу, но не подходит для спортивных автомобилей, потому что сжатому воздуху требуется больше времени для охлаждения.

Хотя ответ на вопрос, увеличивает ли интеркулер мощность в лошадиных силах, определенно да, необходимо учитывать множество факторов.Все зависит от автомобиля, от того, для чего вы его используете, и от типа интеркулера, который вы решите установить.

Еще один важный фактор — это цех и качество возможностей техника. Убедитесь, что вы выбрали магазин, где люди знают, что делают. Помните о факторах, описанных в этой статье, и не бойтесь задавать вопросы своим техническим специалистам — автомобильные модификации определенно не из дешевых, поэтому убедитесь, что вы получаете прибыль за свои деньги.

Обратитесь к хорошо оснащенным специалистам, чтобы получить качественную установку и дополнительную информацию о вашем конкретном автомобиле.Заведите двигатели и включите повышенную передачу интеркулера!

Мэтт О’Рурк — эксперт из AusBody Works . Его друзья называют его «Безумным ученым» из-за его любви к тому, чтобы разбирать что-либо с помощью мотора и собирать обратно. Он всегда ищет следующую «деталь», которая выведет характеристики его машины на новый уровень. Вы можете найти его на Facebook или вы можете подписаться на него в Twitter @ MattOrourke18 .

Примечание редактора. Мнения, выраженные в этой статье, принадлежат автору.

Авторство фото: «orion» под лицензией Creative Commons ShareAlike 2.0 Generic (CC BY-SA 2.0).

FAQ

Есть вопрос о производительности охлаждения?

Есть ли у вас проблемы технического характера? У нас есть ваш ответ. Мы собрали коллекцию наиболее распространенных вопросов, связанных с интеркулером, охватывающих широкий спектр тем.Однако, если вы не нашли ответа на свой вопрос ниже, не стесняйтесь обращаться к нам, и мы будем рады ответить на любые ваши вопросы по теории, конструкции и производству интеркулера.

Каково назначение и / или преимущество интеркулера?
Как интеркулер влияет на выходную мощность двигателя?
Некоторое промежуточное охлаждение лучше, чем отсутствие промежуточного охлаждения?
Существуют ли интеркулеры разных стилей?
Как может интеркулер воздух-воздух быть более эффективным, чем интеркулер на водной основе?
Каковы относительные достоинства интеркулера с воздушным или водяным охлаждением и какой из них лучше всего подходит для моих целей?
Какие факторы учитываются при настройке интеркулера?
Ядро одного стиля круче другого?
Какие варианты конструкции сердечника используются в промежуточных охладителях?
В чем разница между короткими и длинными трубками?
Влияет ли длина трубки на эффективность?
Какие факторы влияют на эффективность охладителя воздух-воздух?
Можно ли внести в систему какие-либо улучшения для повышения эффективности?
Какие диапазоны эффективности можно ожидать от интеркулера?
Как измерить эффективность интеркулера?
Какие факторы влияют на потерю давления или потока?
Какие диапазоны потери давления можно ожидать? А что приемлемо?
Предлагает ли один основной стиль меньше ограничений, чем другой?
Что такое потеря потока через промежуточный охладитель?
Как / почему потеря потока значительна?
Может ли выйти из строя интеркулер? Если да, то каковы виды отказов?
Есть ли предел давления наддува для промежуточных охладителей?
Какое значение имеет утечка в промежуточном охладителе?
Как защитить интеркулер от коррозии?
Можно ли красить интеркулер?
Можно ли отремонтировать интеркулер?
Существует ли режим обслуживания интеркулера?
Каков срок службы интеркулера?
Есть ли гарантия на интеркулер?

Q: Каково назначение и / или преимущество интеркулера?

Промежуточный охладитель предназначен для отвода тепла из воздушного заряда, которое турбонагнетатель / нагнетатель передает в заряд при его сжатии.Есть два преимущества: уменьшение тепла в воздушном заряде увеличивает плотность заряда (больше молекул воздуха на кубический фут), тем самым увеличивая потенциал для получения большей мощности. Уменьшение тепла снижает склонность процесса горения к детонации (детонации).

Q: Как интеркулер влияет на выходную мощность двигателя?

Мощность зависит от плотности воздушного заряда. При понижении температуры интеркулер увеличивает плотность воздушного заряда, следовательно, увеличивается мощность.Обычно величина увеличения составляет от 10 до 20% для среднего (уличного) давления наддува.

Q: Некоторое промежуточное охлаждение лучше, чем его отсутствие?

Нет. Это зависит от конструкции интеркулера, и здесь присутствуют два фактора; эффективность (сколько тепла удаляется) и ограничение потока (потеря давления), создаваемое наличием промежуточного охладителя. Независимо от эффективности, если будет потеряно слишком большое давление, интеркулер будет либо бесполезен, либо действительно может снизить производительность.

Q: Существуют ли интеркулеры разных стилей?

Да, два основных стиля: воздух-вода, при котором наддувочный воздух охлаждается водой, и воздух-воздух, при котором наддувочный воздух охлаждается (окружающим) воздухом.

Q: Как интеркулер воздух-воздух может быть более эффективным, чем интеркулер на водной основе?

Существует подавляющее количество окружающего воздуха, доступного для охлаждения ядра воздух-воздух по сравнению с наддувочным воздухом через внутреннюю часть промежуточного охладителя (промежуточный охладитель с ледяной водой является единственным исключением из этого аргумента.). При скорости всего 60 миль в час с двигателем мощностью 300 л.с. при полном наклоне окружающий воздух, доступный для охлаждения интеркулера, примерно в десять раз превышает количество наддувочного воздуха, необходимого для выработки 300 л.с. В то время как водяной промежуточный охладитель в значительной степени сохраняет тепло в воде до тех пор, пока дроссельная заслонка не позволит осуществить обратный обмен. Некоторое количество тепла отводится от переднего водоохладителя, но разница температур между водой и окружающим воздухом недостаточно велика, чтобы отводить много тепла. Другой способ взглянуть на ситуацию состоит в том, что в конечном итоге тепло, отводимое от воздушного заряда, должно уходить в атмосферу, независимо от того, идет ли оно от воздушного интеркулера или интеркулера на водной основе.Проблема с водяным промежуточным охладителем заключается в том, что тепло имеет больше препятствий, чтобы достичь атмосферы, чем воздушный промежуточный охладитель. Нравится вам это или нет, но каждая преграда представляет собой сопротивление передаче тепла. Чистый результат; больше барьеров, меньше теплопередачи.

Q: Каковы относительные достоинства интеркулера с воздушным или водяным охлаждением и какой из них лучше всего подходит для моих целей? Это зависит от обстоятельств. Эти обстоятельства; уличное использование, дрэг-рейсинг или гонки на выносливость (более двух минут).

Использование на улице: Воздухо-воздушный интеркулер окажется более эффективным при правильном размере.

Дрэг-рейсинг: короткий всплеск мощности позволяет ледяной воде охладить наддувочный воздух до температуры ниже температуры окружающей среды.

Гонки на выносливость: промежуточный охладитель воздух-воздух явно превосходит его из-за более короткого пути отвода тепла от воздушного заряда в атмосферу. Гонки на выносливость исключают использование ледяной воды, тем самым сводя на нет исключительное преимущество водяного промежуточного охладителя.Кроме того, промежуточный охладитель воздух-воздух (практически, см. Комментарии ниже) не требует обслуживания.

Q: Какие факторы учитываются при настройке интеркулера? Использование транспортного средства: обратите внимание на ответы выше.

Пространство: Когда недостаточно места для воздухоохладителя с адекватным внутренним проходным сечением, лучшим выбором будет установка на водной основе. Промежуточный охладитель воды обычно меняет пути потока через сердечник и пропускает заряд через большую поверхность, поэтому его проходное сечение может быть довольно большим даже в небольшом общем корпусе.

Тип сердечника: Между типами сердечников очень мало различий с точки зрения эффективности. Расход наддувочного воздуха: это фактор, определяющий размер промежуточного охладителя.

Q: Один тип ядра охлаждает лучше, чем другой?

Нет, разницы почти нет. За три десятилетия испытаний промежуточных охладителей мы не обнаружили заметной разницы между каким-либо типом сердечника или производителем. Имейте в виду, что достоинством сердечника является его эффективность по сравнению с характеристиками внутреннего сопротивления.Если выбрать допустимую потерю потока, практически все сердечники будут давать практически одинаковые результаты по эффективности. Возможно, сердцевине с немного меньшим проходным сечением на погонный дюйм или сердцевине с более длинными трубками потребуется на 5% больше трубок, чтобы сравняться с лучшими из промежуточных охладителей в отношении потерь потока и эффективности. Не очень важная разница.

Q: Какие варианты конструкции сердечника используются в промежуточных охладителях?

Вариации в стиле изготовления основного материала.Сердечник стиля «стержень и пластина» изготавливается путем пайки слоистой структуры из плоских пластин, разделенных небольшими прямоугольными прокладками. Сердечник типа «труба и фланец» создается путем протягивания ряда трубок через фланец коллектора и спайки сборки вместе. Для тяжелых условий эксплуатации, скачков давления до 250 фунтов на кв. Дюйм (изб.) И тяжелых условий доступны стальные сердечники «Solid Extruded Tube».

Q: В чем разница между короткими и длинными трубками?

Чем длиннее трубка, тем больше потеря давления, сопровождающаяся небольшим повышением эффективности.

Q: Влияет ли длина трубки на эффективность?

Очень мало. Наибольшее количество тепла исходит из трубки, где разница температур между внутренней и внешней части наибольшая. Это есть в первых паре дюймов трубки. Последний дюйм трубы, в которой температура заряда быстро приближается к температуре охлаждающей среды, будет передавать очень мало тепла, поэтому его использование будет незначительным.

Q: Какие факторы влияют на эффективность воздухо-воздушного промежуточного охладителя? Фронтальная область: это быстро убывающая функция.Если используется ядро правильного размера, то его удвоение определенно не приведет к удвоению эффективности. Более вероятно, что удвоение сердечника повысит КПД примерно на 5% и будет стоить вдвое больше необходимой суммы и существенно увеличит вес.

Площадь пластины: Площадь пластины (сумма площади основной пластины, которая подвергается воздействию атмосферы) прямо пропорциональна фронтальной площади и толщине. Однако толщина — палка о двух концах. При большей толщине площадь пластины увеличивается, но меньшее количество окружающего воздуха может проникать в более толстую сердцевину, обеспечивая охлаждение.

Количество окружающего воздуха: очень важно убедиться, что воздух, попадающий в носовую часть автомобиля, действительно проходит через интеркулер.

Q: Можно ли внести какие-либо улучшения в систему для повышения эффективности?

Да, на эффективность влияет несколько небольших факторов. Правильный воздуховод — это, вероятно, единственная наиболее полезная вещь, которую можно сделать с существующим промежуточным охладителем. Расположение в основном потоке окружающего воздуха имеет решающее значение.Для сравнения, интеркулер, заклеенный лентой, без потока окружающего воздуха обеспечит лишь около 20% эффективности.

Q: Какие диапазоны эффективности можно ожидать от интеркулера? Типичный промежуточный охладитель воздух-воздух для уличных применений обеспечивает эффективность от 60% до 70%, превосходная / оптимальная конструкция для шоссейных гонок может приближаться к эффективности почти 90%, но требует адекватного «бюджета!»

Как правило, промежуточный охладитель типа жидкость-воздух обеспечивает более высокий КПД, чем промежуточный охладитель воздух-воздух, начиная с КПД 75% и достигая пика КПД 95%.Еще одним преимуществом является необязательное использование льда в качестве охлаждающей жидкости, что является единственным способом снизить температуру наддувочного воздуха ниже температуры окружающего воздуха.

Q: Как измерить эффективность интеркулера? Эффективность определяется как отношение температуры, удаляемой промежуточным охладителем из наддувочного воздуха, к температуре наддува с помощью турбонагнетателя / нагнетателя.

Например: если турбонагнетатель / нагнетатель нагнетает заряд на 150 градусов по Фаренгейту при сжатии воздуха, а промежуточный охладитель удаляет 110 из этих градусов, то эффективность равна: Эфф = 110/150 =.733, или 73,3%

Q: Какие факторы влияют на потерю давления или потока?

Площадь внутреннего потока является основным контролирующим фактором. Длина трубы является вторым важным фактором, так как труба в два раза длиннее другой будет иметь почти вдвое большее сопротивление при той же скорости воздуха. Вход в трубку и плотность турбулизатора играют небольшую роль и могут считаться незначительными. При настройке ориентации сердечника в заданном пространстве всегда располагайте сердечник так, чтобы обеспечить трубу самой короткой длины и наибольшее количество трубок.Ясно, что это оптимизирует внутреннее проходное сечение.

Q: Какие диапазоны потери давления можно ожидать? А что приемлемо?

Для хорошей надежной работы потеря давления в промежуточном охладителе должна быть ниже 1,0–1,5 фунта на кв. Дюйм. Если измеренное давление превышает 4 фунта на квадратный дюйм, то промежуточный охладитель не подходит для работы и, безусловно, снижает производительность.

Q: Предлагает ли один стиль ядра меньше ограничений, чем другой?

Есть несколько тонких моментов, которые мало что значат.По сути, все они одинаковы, если площадь потока является основным соображением при проектировании.

Q: Что такое потеря потока через промежуточный охладитель?

Потеря потока — это то, что измеряется в потере давления, и представляет собой ограничение, представленное для плавного, легкого потока воздуха через систему. По сути, сопротивление. Он измеряется разницей давления между наддувом воздуха, поступающим в промежуточный охладитель, и наддувом воздуха, выходящим из промежуточного охладителя. Эта потеря потока обусловлена аэродинамическим сопротивлением, обеспечиваемым формой, чистой площадью трубок, длиной трубок, а также плотностью и стилем турбулизаторов.

Q: Как / почему потеря потока значительна? Чистый результат — производство энергии. Это очень важно, потому что мощность, необходимая для пропускания воздуха через систему, должна откуда-то поступать. В зависимости от того, является ли система турбонаддувом или наддувом, будет определяться, сколько мощности теряется из-за ограничения.

Существуют ли другие факторы потери потока в узле промежуточного охладителя, а не только в сердечнике? Да, вход во впускной бачок интеркулера и плавность выхода из бачка.Смежные трубные сборки, их длина, размер и конфигурация изгиба — все это часть общей потери потока.

Если наддув повышен, нужно ли увеличивать исправный интеркулер? Очень редко. Хотя потери через промежуточный охладитель пропорциональны квадрату расхода (CFM), маловероятно, что изменение будет такого размера, который потребует более крупного промежуточного охладителя. Если возникают резкие изменения потока, скажем, на 50%, тогда потери потока увеличиваются на 1,5 в квадрате, или на 2.25, и это оказалось бы чрезмерным, что настоятельно предполагало бы более крупный промежуточный охладитель.

Q: Может ли выйти из строя интеркулер? Если да, то каковы виды отказов?

Системы промежуточного охладителя типа «вода-воздух» имеют множество явных неисправностей; Насосы, утечки, шланги, резервуары, коррозия и даже отсутствие технического обслуживания — все это может способствовать отказу. Системы промежуточного охладителя воздух-воздух вряд ли выйдут из строя, если они будут правильно построены для работы; столкновение с твердыми объектами, как и другие транспортные средства, вероятно, является единственной существенной причиной поломки.

Q: Есть ли предел давления наддува для промежуточных охладителей?

Интеркулер может выйти из строя из-за давления, если он специально не предназначен для работы при этом объективном давлении. Режим отказа определенно не похож на взорвавшуюся бомбу, скорее отказ проявляется в потрескавшихся швах и вызывается многократным сгибанием материала концевых резервуаров. Панель крышки, если она большая, подвергается высоким давлениям и недостаточно жесткая, будет изгибаться взад и вперед, или «масленка», до тех пор, пока края панели не устают и швы не начнут трескаться.(Давление до 15 фунтов на квадратный дюйм обычно безопасно для всех конструкций)

Q: Какое значение имеет утечка в промежуточном охладителе?

С водяным промежуточным охладителем утечка в сердечнике основного охладителя может вызвать серьезные проблемы с двигателем. Внешние утечки просто раздражают, но вряд ли могут нанести вред. Прежде чем возникнут какие-либо проблемы, в воздушном блоке должна быть очень большая утечка. Если под давлением и помещен под воду, воздухоохладитель должен «надуть» пузыри, прежде чем это вызовет какие-либо заметные проблемы.Дюжина маленьких струйок пузырей совершенно бессмысленна для выступления.

Q: Как можно защитить интеркулер от коррозии?

Для водяного агрегата потребуется защита прохода воды, предлагаемая стандартным антифризом. Охладителю воздуха нужна только защита от коррозии снаружи. Порошковое покрытие, пожалуй, самое надежное и экономичное решение от коррозии. Пути зарядки интеркулера любого типа будут защищены масляными парами из сапуна двигателя, которые прокачиваются через систему.

Q: Можно ли покрасить интеркулер?

Безусловно. Можно обнаружить небольшую потерю эффективности, если сердечник окрашен, но, вероятно, это будет меньше различий, чем повторяемость измерений. Во что бы то ни стало, покрасьте концевые баки, но предпочтение предполагает, что сердцевина остается открытой.

Q: Можно ли отремонтировать интеркулер?

Ремонт зависит от того, где проблема и насколько сильно она повреждена.Это примерно то же самое, что «можно ли отремонтировать крыло?» В большинстве случаев квалифицированный изготовитель, ленточная пила и гелиакосварщик могут творить чудеса.

Q: Существует ли режим обслуживания интеркулера? Интеркулер на водной основе требует периодического контроля уровня воды. Кроме того, ему необходим антифриз для работы в холодную погоду, коррозия и смазка насоса. Рекомендуется периодически проводить проверку на утечки. Воздушный охладитель необходимо удалить (разбить) при мытье автомобиля.Трубные шланги и хомуты нуждаются в периодической проверке. Если в воздухоохладителе обнаруживаются незначительные утечки, это обычно не имеет значения.

Возможно, каждые 10–15 км миль внутренние части элемента промежуточного охладителя следует промывать растворителем для удаления скопившихся остатков масла и грязи.

Q: Каков срок службы интеркулера?

При незначительном обслуживании практически без ограничений. За исключением, конечно, насоса промежуточного охладителя.

Q: Есть ли гарантия на интеркулер?

да.На все сердечники и узлы промежуточных охладителей Bell дается гарантия сроком на один год от производственных дефектов.

Что такое интеркулер? Как работает интеркулер?

На турбодизельном двигателе всегда учитывается наличие интеркулера. Причина в том, что турбокомпрессор и промежуточный охладитель представляют собой комплект воздуховодов на дизельном двигателе. Мы уже обсуждали функцию турбокомпрессора, тогда какова функция интеркулера и как он работает?

Определение интеркулера

Название Intercooler состоит из двух слов «inter», что также означает «внутренний», и «cooler», что означает охлаждающее устройство.Интеркулер — это устройство, используемое для внутреннего охлаждения воздуха.

Это можно интерпретировать как то, что всасываемый воздух, который будет вводиться в камеру сгорания, будет проходить через промежуточный охладитель, чтобы воздух мог достичь более низкой температуры.

Почему нужно снизить уровень всасываемого воздуха?

Мы знаем, что турбокомпрессор связан с высокотемпературными выхлопными газами. Если всасываемый воздух проходит через турбокомпрессор, температура воздуха наверняка повысится. И есть некоторые негативные последствия, связанные, в частности, с этой высокой температурой воздуха;

1.Меньше воздуха в камеру сгорания

Исходя из закона идеального газа, чем выше температура воздуха, тем большая молекула воздуха / расширяется. Если молекула воздуха большая, то в камере сгорания может разместиться всего несколько молекул воздуха. Так мощность двигателя снижается.

2. Предварительное зажигание

Предварительное зажигание — это возгорание, которое происходит до отсчета времени, или, можно сказать, раннее возгорание. Это происходит из-за того, что температура воздуха внутри камеры сгорания очень высока до достижения тайминга.В бензиновых двигателях это приведет к преждевременному зажиганию, похожему на стук.

С промежуточным охладителем воздух, поступающий в камеру сгорания, имеет более низкую температуру. Когда температура воздуха низкая, молекулы воздуха становятся меньше, так что воздух будет более плотным (с большей массой) в камере сгорания. Это повысит мощность сгорания.

Принцип работы интеркулера

Интеркулер работает по принципу термодинамики, точнее внутри интеркулера будет происходить конвекция и теплопроводность.Это передача тепла за счет движения жидкости (газа).

Как это работает?

Как и на картинке выше, конструкция интеркулера состоит из нескольких патрубков. Между трубой размещены воздушные ребра. Эти воздушные ребра предназначены для поглощения тепла из воздуха внутри труб, при этом происходит теплопроводность.

Воздух, выдыхаемый турбонагнетателем, поступает в трубы промежуточного охладителя. Тепло будет поглощаться трубками промежуточного охладителя и ребрами промежуточного охладителя. С другой стороны, есть порыв наружного воздуха, который проходит через ребра промежуточного охладителя.В это время происходит тепловая конвекция, тепло, содержащееся в ребрах промежуточного охладителя, будет передаваться воздуху, проходящему через них. Таким образом, температура воздуха внутри трубок интеркулера ниже.

Кто дышал наружным воздухом через интеркулер?

Это вентилятор охлаждения, промежуточный охладитель установлен перед радиатором. Таким образом, при вращении охлаждающего вентилятора охлаждается не только радиатор, но и интеркулер.

Интеркулер без турбонагнетателя, может ли он работать?

Из-за этих преимуществ многие владельцы автомобилей хотят модифицировать двигатель, добавив в свой автомобиль промежуточный охладитель.Но, если вы устанавливаете с турбонаддувом, это должно быть сложно. Тогда можно ли добавить интеркулер без турбо?

Очевидно будет сложно, конструкция интеркулера состоит из небольших трубок. Это заставит воздух обдувать. В результате двигатель будет сдерживаться из-за обдува всасываемого воздуха и не сможет достичь максимальных оборотов. Однако с турбонаддувом воздух может быть легче, потому что воздух становится сильнее.

Тип интеркулера

Существует два распространенных типа интеркулеров:

1.Воздухо-воздушный промежуточный охладитель

Воздух-воздушный промежуточный охладитель относится к типу, описанному выше. Для охлаждения всасываемого воздуха используется наружный воздух, выдыхаемый охлаждающим вентилятором.

2. Воздухо-водяной промежуточный охладитель

Как следует из названия, промежуточный охладитель использует охлаждающую жидкость двигателя для опускания всасываемого воздуха внутри промежуточного охладителя. Как это работает ? холодная вода будет прокачиваться через ребра интеркулера. После этого вода будет отправлена в радиатор для охлаждения, после того, как температура воды вернется, вода перекачивается обратно в интеркулер.

Это все, чем я могу поделиться и, надеюсь, дополнить наше понимание. Если у вас есть вопросы, оставьте комментарий ниже.

Различия между охладителями воздух-воздух и воздух-вода

Извечные споры о том, что лучше, воздух или вода? Оба они необходимы для нашего биологического выживания как людей, и оба используются в качестве охлаждающей среды для сжатых всасывающих зарядов в автомобильной промышленности. Хотя есть преимущества и недостатки как у воздушного охлаждения, так и у системы охлаждения воздух-вода, то, что является «лучшим», будет сильно варьироваться в зависимости от области применения, и споры будут продолжаться очень и очень долго.

Однако, прежде чем вы сможете вступить в дискуссию, вам действительно нужно понять, как работает каждый тип системы охлаждения заряда. Для этого мы обратимся к Джейсону Фенске из Engineering Explained. В своем последнем видео он рассматривает основы каждого типа системы, а также их плюсы и минусы в рабочем приложении.

Это не было бы видео Джейсона Фенске без доски. Это упрощенный вид двух типов систем. Слева система показывает систему воздух-вода, подключенную к впускному коллектору, как это часто можно увидеть на двигателях с наддувом прямого вытеснения, но теперь они используются производителями на заводских установках с турбонаддувом.Справа — установка с турбонаддувом (или с центробежным наддувом), использующая более традиционный (в производственном применении) промежуточный охладитель воздух-воздух.

Воздух-воздух

Система промежуточного охладителя воздух-воздух относительно проста. Он использует воздушный поток через промежуточный охладитель для отвода тепла от сжатого наддувочного воздуха. Тепло передается от заряда (воздуха) в атмосферу (воздух) — отсюда и название «воздух-воздух». «Воздух поступает через воздухозаборник, через компрессор, затем в переднюю часть автомобиля через теплообменник, а затем во впускной коллектор», — объясняет Фенске систему воздух-воздух.

Воздух-вода

В системе воздух-вода тепло от всасываемого заряда отводится не внешним потоком воздуха (по крайней мере, не напрямую), а скорее жидким хладагентом. «Система воздух-вода немного сложнее. Воздух снова поступает через воздухозаборник и через компрессор », — говорит Фенске. «Затем сжатый воздух поступает во впускной коллектор со встроенным промежуточным охладителем».

Хотя в производственном примере Fenske использует — BMW X3 M40i с двигателем B58, в котором используется установленный на коллекторе промежуточный охладитель воздух-вода, очень похожий на почтенную линейку четырехклапанных модульных двигателей Ford с наддувом, а также на вторичный рынок Kenne Bell. и комплекты нагнетателя Whipple — конструкция и конструкция всех промежуточных охладителей воздух-вода одинаковы во всех отношениях, независимо от места установки охладителя наддува.

В дополнение к собственно охладителю наддувочного воздуха системы воздух-вода имеют вторичную систему охлаждения, очень похожую на стандартную систему охлаждения двигателя, но предназначенную специально для промежуточного охладителя. «У вас есть охлаждающая жидкость, которая проходит через сердцевину промежуточного охладителя и затем перекачивается через систему в радиатор в передней части автомобиля, чтобы отвести тепло», — говорит Фенске.

Установленные спереди промежуточные охладители воздух-воздух, подобные этому от Full Race (с OEM-промежуточным охладителем в задней части), действуют примерно так же, как и радиатор, за исключением того, что вместо охлаждения охлаждающей жидкости двигателя он охлаждает впускной наддув, после того, как он был сжат.Установив интеркулер в передней части автомобиля, вы обеспечите чистую и прохладную подачу воздуха.

Плюсы и минусы

Спрашивать, какой способ охлаждения заряда лучше, все равно что спрашивать, какой сумматор мощности лучше. Ответ прост: «Это зависит от обстоятельств».

«Система воздух-воздух намного проще. Вам не нужно беспокоиться об утечках жидкости; у вас нет дополнительного теплообменника и [связанного с ним] водопровода. У вас меньше веса с системой воздух-воздух », — поясняет Фенске

В системе воздух-вода, как только охлаждающая жидкость забрала тепло из наддувочного воздуха, его необходимо отвести из самой охлаждающей жидкости.«Еще одним большим преимуществом системы воздух-воздух является то, что вы полагаетесь на теплообмен только один раз. С воздухо-водяным охлаждением вы полагаетесь на окружающий воздух, чтобы получить как можно более низкую температуру охлаждающей жидкости ».

Fenske указывает, что воздухоохладители имеют недостатки, говоря: «Однако вы должны установить воздуховод в месте, где есть поток воздуха, и в идеале он должен быть перед двигателем, хотя вы можете установить его. это также на верхней части двигателя. Вы не получите такой большой поток воздуха и потенциально будете подвержены нагреву от двигателя.”

Переходя к системе воздух-вода, Фенске продолжает: «Промежуточные охладители воздух-вода [в производственных приложениях] уменьшают объем пространства между компрессором и впускными клапанами, поскольку охладитель наддувочного воздуха воздух-вода может быть установлен в любом месте. под капотом, и его не нужно направлять вперед в воздушный поток. Это сокращает расстояние, которое должен пройти сжатый заряд ».

Теоретически это уменьшение объема и расстояния, пройденного сжатым всасываемым зарядом, не только увеличит отзывчивость двигателя (уменьшит задержку), но также уменьшит возможность дальнейшего поглощения тепла за счет уменьшения количества времени, в течение которого заряд подвергается воздействию тепла под капотом.

Здесь вы можете увидеть образцы промежуточных охладителей воздух-вода на вторичном рынке. Слева находится кулер Vortech Power Cooler, который сокращает путь от выхода компрессора до впускного коллектора, насколько это возможно с промежуточным охладителем, подчеркивает аргумент Фенске. Однако справа вы можете увидеть популярную установку для мощных автомобилей для дрэг-рейсинга, в которой интеркулер воздух-вода расположен на заднем сиденье, требуя, чтобы всасываемый заряд перемещался на довольно большое расстояние, и увеличивал объем. трубопровода между выпускным отверстием компрессора и впускным коллектором.

Гоночные приложения

До этого момента Fenske занималась производственными приложениями. Однако, как только вы попадете в настройки принудительной индукции и соревнований послепродажного обслуживания, это не только станет совершенно новой игрой благодаря особым сводам правил, но и конкретная форма гонок может изменить то, что вы просите от системы.

Например, в дрэг-рейсинге удаленно установленные промежуточные охладители воздух-вода значительно увеличивают объем системы впускного наддува — в противоположность тому, что обсуждается здесь, — и, поскольку продолжительность рабочего окна намного короче, второй теплообменник можно исключить и использовать ледяную воду, чтобы значительно увеличить возможности системы охлаждения наддува.

И наоборот, для вида автоспорта, который дает большой воздушный поток из-за устойчивых высоких скоростей, например, шоссейных гонок, более легкий вес и простота системы воздух-воздух могут быть предпочтительнее. Опять же, все сводится к применению, сводам правил и, в конечном счете, личным предпочтениям. Первый шаг к любому из них — понимание того, как работает каждая система, а также ее сильные и слабые стороны.

Воздух-воздух, воздух-вода и охлаждаемые интеркулеры

5 августа 2019

Хотя верно то, что правильно спроектированный и правильно размещенный интеркулер может повысить мощность двигателя с принудительной индукцией, также верно и то, что эффективное охлаждение всасываемого воздуха является довольно точной наукой, и поэтому даже небольшие ошибки или просчеты могут иметь крайне негативно сказывается на эффективности системы воздухозаборника в целом.В этой статье мы обсудим различные типы интеркулеров, которые доступны сегодня, а также преимущества и недостатки каждого, начиная с этого вопроса —

Что такое интеркулер?

Проще говоря, промежуточный охладитель — это простой теплообменник, цель которого состоит в том, чтобы отводить тепло от всасываемого воздуха, которое было передано ему за счет сжатия до меньшего объема, и тепла, которое всасываемый воздух поглощал из горячего турбокомпрессора. кожух нагнетателя.

Удаление тепла из всасываемого воздуха увеличивает его плотность, что приводит к тому, что больше воздуха и, следовательно, больше топлива может быть нагнетено в цилиндры, что не только увеличивает производительность двигателя, но фактически снижает выбросы, поскольку также улучшается сгорание. Как правило, но при условии, что интеркулер правильно спроектирован и адаптирован к применению, увеличение мощности от 10% до 20% возможно для диапазона давлений наддува, которые являются общими для стандартных немодифицированных автомобилей, что приводит нас к следующему: этот вопрос —

Какой тип интеркулера лучше?

На этот вопрос нет четкого, простого или окончательного ответа, кроме как сказать, что все зависит от приложения и его предполагаемого использования.Однако промежуточные охладители воздух-воздух, воздух-вода и охлаждаемые интеркулеры имеют явные преимущества и недостатки, поэтому давайте рассмотрим каждый тип интеркулера по очереди.

Интеркулеры воздух-воздух

Как следует из этого термина, промежуточный охладитель воздух-воздух использует охлаждающий эффект окружающего воздуха, протекающего через сердцевину блока, для отвода тепла точно так же, как радиаторы используют воздух, проходящий через сердцевину радиатора для отвода тепла от горячая охлаждающая жидкость двигателя.

Это устройство, которое чаще всего используется в коммерческих масштабах на автомобильном рынке OEM.Однако, как и все остальное, промежуточные охладители воздух-воздух имеют как преимущества, так и серьезные недостатки, поэтому давайте рассмотрим некоторые из них.

Преимущества воздухоохладителей

Простота установки

По большей части промежуточные охладители воздух-воздух могут быть установлены практически в любом месте транспортного средства при условии, что воздушный поток в месте установки достаточно силен, чтобы проходить через всю глубину сердечника промежуточного охладителя. Тем не менее, поскольку промежуточные охладители воздух-воздух «врезаны» во впускной тракт с помощью лишь некоторых дополнительных воздуховодов, эти устройства обычно очень легко установить, и обычно они обеспечивают измеримое увеличение мощности, даже если воздушный поток через сердечник не всегда может быть оптимальным.

Высокая надежность

Если интеркулер сконструирован надлежащим образом и изолирован от чрезмерной вибрации, эти блоки в значительной степени безотказны и должны прослужить дольше автомобиля. Однако сердцевины промежуточных охладителей воздух-воздух необходимо время от времени отлаживать, чтобы поддерживать эффективный воздушный поток через сердцевину.

Разумно рентабельно

Есть много поставщиков готовых к использованию промежуточных охладителей «воздух-воздух», которые поставляют ряд промежуточных охладителей, специально разработанных для уличного использования.Поскольку объемные и расходные характеристики агрегата и дополнительных воздуховодов играют решающую роль в эффективности этих промежуточных охладителей, покупка готового промежуточного охладителя для конкретного применения устраняет все догадки из уравнения.

Недостатки воздухоохладителей

Самым большим недостатком этих промежуточных охладителей является то, что их эффективность зависит как от температуры окружающей среды, так и от скорости движения автомобиля, если воздушный поток через сердцевину промежуточного охладителя не поддерживается вентилятором.

В холодном климате эти проблемы, как правило, не представляют большой проблемы, но в условиях Австралии, где температура окружающей среды обычно высока, сочетание высоких температур окружающей среды и низких скоростей движения делает воздухо-воздушные промежуточные охладители особенно уязвимыми к воздействию. как из-за впитывания тепла, так и из-за того, что температура всасываемого воздуха резко повышается при высоких оборотах двигателя.

На практике интеркулеры воздух-воздух, устанавливаемые на заводе-изготовителе, очень часто являются не более чем косметическим товаром, и в условиях высоких температур окружающей среды, чрезмерного тепловыделения и низких скоростей дороги некоторые из этих устройств могут стать в значительной степени неэффективными. , и может фактически препятствовать потоку воздуха через систему впуска воздуха.

Интеркулеры воздух-вода

На изображении выше показан пример теплообменника, который охлаждает хладагент, используемый в промежуточном охладителе типа воздух-вода. В этих конструкциях жидкость, такая как смесь антифриза и воды, циркулирует через один набор каналов в собственном промежуточном охладителе, в то время как всасываемый воздух проходит через другой набор каналов. Таким образом, теплообмен происходит на металлической поверхности раздела между охлаждающей жидкостью и всасываемым воздухом в промежуточном охладителе.

Теория гласит, что, поскольку теплопоглощающая способность воды примерно в четыре раза выше, чем у воздуха, промежуточные охладители воздух-вода должны быть в наши времена более эффективными в отводе тепла от горячего всасываемого воздуха, но это редко, если вообще имеет место. . Тем не менее, хотя промежуточные охладители воздух-вода имеют некоторые преимущества, у них также есть серьезные недостатки, поэтому давайте посмотрим на —

Преимущества промежуточных охладителей воздух-вода

Хотя верно, что эффективность промежуточных охладителей «воздух-вода» не зависит от скорости автомобиля, и, следовательно, от воздушного потока в такой же степени, как и для промежуточных охладителей «воздух-воздух», это верно лишь до определенной степени.Если приложение используется, например, для дрэг-рейсинга, гонка заканчивается до того, как жидкий хладагент мог поглотить значительное количество тепла из всасываемого воздуха, но при непрерывном использовании в течение продолжительных периодов поглощение тепла может стать реальной проблемой для некоторых установок. что подводит нас к двум самым большим —

Недостатки воздуховодных интеркулеров

Сложность

Интеркулеры этого типа зависят от эффективной циркуляции жидкого хладагента, что, в свою очередь, требует подачи жидкого хладагента, циркуляционного насоса, шлангов, резервуара для хранения хладагента и, что наиболее важно, теплообменника для отвода тепла от хранимый хладагент.

Проблема, однако, в том, что все элементы в системе должны быть согласованы друг с другом, чтобы система работала хотя бы достаточно эффективно. Например, общая площадь внутренней поверхности промежуточного охладителя, с которым контактирует охлаждающая жидкость, должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить эффективную теплопередачу, в то время как скорость потока охлаждающей жидкости должна быть достаточно высокой, чтобы эффективно отводить поглощенное тепло.

Кроме того, теплообменник должен быть достаточно большим, чтобы эффективно отводить тепло от горячего хладагента.Если это не так, тепло будет продолжать накапливаться и накапливаться в хладагенте, а с учетом того факта, что тепло имеет больше препятствий для преодоления в интеркулере воздух-вода, чем в интеркулере воздух-воздух, общая эффективность охладителя промежуточный охладитель воздух-вода будет постепенно снижаться и прямо пропорционально повышению температуры охлаждающей жидкости.

Утечки могут вызвать отказ двигателя

Хотя утечки охлаждающей жидкости снаружи промежуточного охладителя воздух-вода можно отремонтировать относительно легко, небольшие утечки охлаждающей жидкости во впускные воздушные каналы могут вызвать пропуски зажигания и другие проблемы с горением.Однако внезапный серьезный внутренний разрыв может позволить достаточному количеству жидкой охлаждающей жидкости проникнуть в двигатель, чтобы вызвать внезапную гидроблокировку одного или нескольких цилиндров, которая, как мы знаем, обычно заканчивается катастрофическим отказом двигателя, если это происходит во время работы двигателя.

Интеркулеры холодильные

Как следует из этого термина, это промежуточные охладители, которые охлаждаются или охлаждаются в некоторых отдаленных местах, и хотя наиболее часто используемые методы приводят к значительному снижению температуры всасываемого воздуха, эти методы, за одним исключением, эффективны только в течение очень коротких периодов времени, таких как время это нужно, чтобы запустить дрэг-рейсинг.

Тем не менее, как правило, краткосрочные методы охлаждения включают добавление льда к охлаждающей жидкости в промежуточных охладителях типа воздух-вода или распыление воды, CO ² или чистого антифриза на сердечники промежуточных охладителей воздух-воздух. Насколько хорошо (или иначе) эти методы работают, зависит от площади поверхности ядра, местоположения ядра и, конечно же, объема и скорости потока вещества, распыляемого по сердцевине.

Тем не менее, в одном из методов охлаждения промежуточного охладителя в течение продолжительных периодов времени используется система кондиционирования воздуха.На практике эти системы отводят около 50% охлаждающей способности систем кондиционирования в герметичный контейнер, в котором находится промежуточный охладитель. В зависимости от конфигурации системы система кондиционирования может подавать охлажденный воздух в промежуточный охладитель с первого запуска или может подавать охлажденный воздух только по запросу. Однако в обеих конфигурациях эти системы предназначены для отключения муфты компрессора кондиционера при превышении заданной частоты вращения двигателя и / или в условиях WOT, чтобы предотвратить повреждение компрессора.

На практике этот тип охлаждающего интеркулера может производить и поддерживать температуру всасываемого воздуха, которая намного ниже температуры окружающего воздуха в течение продолжительных периодов времени, но их самыми большими недостатками являются их высокая стоимость и сложность, поскольку они составляют практически секунду A / C система.

Если на данный момент не принимать во внимание различные типы промежуточных охладителей, краткий ответ заключается в том, что тепло от всасываемого воздуха отводится как за счет излучения, так и за счет конвекции, но насколько эффективно (или иначе) тепло отводится, зависит от ряда переменных. В частности, конструкция и объем промежуточного охладителя, давление наддува и расход всасываемого воздуха для любого конкретного применения; а также общая длина, средний диаметр и общая конфигурация впускных каналов с обеих сторон промежуточного охладителя — все это играет важную роль в эффективности промежуточного охладителя.

Однако длинный ответ заключается в том, что эффективность (или ее отсутствие) любого данного промежуточного охладителя зависит от следующих факторов, все из которых должны быть приняты во внимание при расчете эффективности промежуточного охладителя —

Температура всасываемого воздуха на входе в интеркулер
Температура всасываемого воздуха на выходе из неохлаждаемого интеркулера
Температура всасываемого воздуха, когда он выходит из охлаждающего промежуточного охладителя, но со ссылкой на удельный объем всасываемого воздуха, поступившего в охлаждаемый промежуточный охладитель
Удельный объем всасываемого воздуха, когда он выходит из неохлаждаемого промежуточного охладителя, но со ссылкой на удельное давление всасываемого воздуха, когда он поступает в охлаждаемый промежуточный охладитель
Давление всасываемого воздуха на выходе из неохлаждаемого интеркулера
Давление всасываемого воздуха на выходе из охлаждаемого интеркулера

Вот пример того, как некоторые из вышеперечисленных факторов могут использоваться для расчета эффективности промежуточного охладителя без охлаждения, независимо от того, является ли он блоком воздух-воздух, воздух-вода или охлаждаемым блоком:

Допустим, турбонагнетатель или нагнетатель нагревает всасываемый воздух до 65 ⁰ ° C, а промежуточный охладитель, как показано, удаляет 40 ⁰ ° C из всасываемого воздуха.В этом примере мы возьмем удаленное тепло (40 ⁰ C) как процент от температуры воздуха, поступающего в промежуточный охладитель (65 ⁰ C), что даст значение 61,53%. Таким образом, КПД интеркулера в нашем примере составляет 61,53%. Однако следует отметить, что значение эффективности в этом примере представляет собой только одну точку данных, и для получения более полной оценки эффективности любого промежуточного охладителя необходимо снимать точные показания температуры и давления как минимум при шести оборотах двигателя, настройках давления наддува. , температуры окружающей среды и скорости движения.

Рассмотрим приведенный ниже пример, в котором несколько показаний температуры всасываемого воздуха в вторичном охладителе воздух-воздух на стационарном дизельном двигателе Ford объемом 2,2 л были сняты при разных оборотах двигателя и с 5-минутными интервалами. Однако обратите внимание, что, хотя показания в этом примере точны, этот пример является чисто иллюстративным и поэтому не будет применяться ко всем промежуточным охладителям при всех возможных условиях.

Итак, стоят ли интеркулеры своих усилий и затрат?

Из приведенного выше примера должно быть очевидно, что эффективность промежуточных охладителей резко снижается при более высоких оборотах двигателя.Стоит отметить, что в приведенном выше примере падение температуры всасываемого воздуха всего на один градус выше температуры окружающей среды при 4800 об / мин, и более чем вероятно, что в этом случае больше энергии тратится на создание этого одного процента. падение, чем количество энергии, которое может быть извлечено из него.

То же самое в значительной степени справедливо для промежуточных охладителей с системой кондиционирования, если учесть, что при устойчивых крейсерских скоростях движения по шоссе энергия, затрачиваемая на создание сверххолодного всасываемого воздуха, вероятно, превысит энергию, затраченную на создание сверххолодного всасываемого воздуха.Более того, поскольку постоянный крейсерский ход по шоссе редко приводит к значительным ускорениям, энергия, расходуемая системой кондиционирования, вероятно, превысит энергию, которая может быть извлечена или извлекается из холодного всасываемого воздуха.

Аналогичным образом, в условиях движения по городу дополнительная мощность не может быть использована из-за того, что городской трафик является остановочным, а это означает, что единственное жизнеспособное применение промежуточного охлаждения с помощью кондиционера — это конкурентная среда, где производительность обычно имеет приоритет над стоимостью. и надежность.

В конечном итоге не существует единого набора правил или обстоятельств, которые обеспечили бы стабильно воспроизводимые результаты для любого промежуточного охладителя в любом приложении при всех возможных рабочих условиях. Это, конечно, не то же самое, что сказать, что все или большинство промежуточных охладителей неэффективны: это далеко не так, но следует иметь в виду, что любой изменяющийся фактор (или комбинация переменных факторов) может либо вызвать, либо сломать установку.

Следовательно, все возможные переменные и их влияние на конкретную установку промежуточного охладителя следует принимать во внимание при диагностике общих характеристик или проблем, связанных с давлением наддува, на транспортных средствах, которые оснащены промежуточными охладителями, и особенно на транспортных средствах, которые оснащены промежуточными охладителями вторичного рынка.

КОНДИЦИОНЕР

: ВИДЫ И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Что такое интеркулер?

Интеркулер — это механическое устройство, используемое для охлаждения всасываемого воздуха в двигателях, оснащенных системой принудительной индукции (либо турбонагнетателем, либо нагнетателем).

Что делает интеркулер?

Работа интеркулера заключается в охлаждении воздуха после того, как он сжатый турбонагнетателем или нагнетателем, но до того, как он попадет в двигатель.

Как работает интеркулер?

Турбокомпрессоры работают за счет сжатия воздуха, увеличения его плотности, прежде чем он достигнет цилиндры двигателя.Вжимая больше воздуха в каждый цилиндр, двигатель способен сжигать пропорционально больше топлива, создавая большую мощность с каждым взрывом.

Этот процесс сжатия генерирует много тепла и увеличивает температуру воздуха, поступающего в двигатель. К сожалению, по мере того, как воздух становится более горячим, он также становится менее плотным, что снижает количество кислорода, доступного в каждом баллоне и влияющее на представление!

Интеркулер противодействует этому процессу, охлаждение сжатого воздуха, чтобы обеспечить двигатель большим количеством кислорода, и улучшение сгорания в каждом цилиндре.Кроме того, регулируя температуры воздуха, это также увеличивает надежность двигатель, обеспечивая поддержание соотношения воздух-топливо в каждом цилиндре на безопасном уровне.

ТИПЫ КОНДИЦИОНЕРА

Существует два основных типа интеркулера, которые работают по-разному:

1. Воздухо-воздушный промежуточный охладитель

Интеркулер воздух-воздух — это интеркулер, который использует воздух для охлаждения воздуха. Это означает, что теплообмен происходит между воздухом, который вы заряжены в ваших заправочных трубках, и воздух, который проходит через интеркулер.Воздухо-воздушные интеркулеры настолько эффективны, насколько эффективны окружающий воздушный поток (температура наружного воздуха), который они видят. Размещение поэтому интеркулеры такого типа очень важны в эффективность этого типа интеркулера.

Pro

1. Не требует энергии для работы и поэтому прост в установке.
2. Не требует жидкостей для работы и, следовательно, без утечек.
3. Не подвергается воздействию тепла, пока интеркулер хорошо пропускает воздух.

Con’s

1.Эффективность зависит от температуры окружающего воздуха.
2. Эффективность зависит от количества воздуха, который видит интеркулер.
3. Не может быть установлен в любом месте, так как он должен быть установлен в месте, где виден поток воздуха.

2. Промежуточный охладитель воды и воздуха

Интеркулер вода-воздух — это тот, в котором происходит теплообмен. между водой и воздухом. Вода прокачивается через интеркулер так, чтобы тепло от зарядных трубок передается воде.Этот тип установки могут быть установлены где угодно, и для этого требуется только водопровод к нему. Из-за потребности в потоке воды этот тип интеркулер требует водяного насоса, резервуара и теплообменника для вода установлена где-нибудь, что будет получать хороший воздушный поток.

Pro

1. Действительно хороший КПД, поэтому размер интеркулера может быть меньше.
2. Эффективность можно преувеличить, если использовать лед или другие химикаты для производить обычно нереалистичные температуры в течение короткого промежутка времени.
3. Может быть установлен в любом месте вдоль трассы нагнетательного трубопровода.

Con’s

1. Для работы требуется много других принадлежностей.
2. Поскольку он более сложный, он, естественно, создает больше возможностей для проблем, таких как утечки.
3. Может нагреваться при длительном интенсивном вождении и стать крайне неэффективным.

Intercooler — обзор | Темы ScienceDirect

Типы промежуточных охладителей

При низких соотношениях давлений промежуточный охладитель воздух-вода можно рассматривать как обычный промышленный теплообменник.Для однофазных жидкостей с умеренными коэффициентами теплопередачи требуются большие площади поверхности. Трубчатая геометрия желательна как для обеспечения возможности очистки со стороны воды (для удаления продуктов загрязнения), так и для возможности закупоривания отдельных трубок в случае утечки. Для каждого случая применения необходимы подробные проектные исследования для определения оптимальных конфигураций, таких как спиральный пучок, прямые трубы, U-образные трубы и т. Д., Но в каждом случае потребуется улучшенная геометрия поверхности для оптимизации площади поверхности теплопередачи.Возможная геометрия поверхности включает ребристые трубы, спиральную геометрию, различную шероховатость поверхности и т. Д. На рис. 7.5 показана конфигурация трубы-ребра, которая может быть подходящей в качестве промежуточного охладителя воздух-жидкость. Основная цель — минимизировать размер промежуточного охладителя и сделать его совместимым с компактной природой первичного двигателя газовой турбины.

7,5. Возможная компоновка теплообменника трубчато-ребристая, подходящая для воздушно-жидкостного промежуточного охладителя (Saidi et al ., 2002). (а) вид сверху, (б) вид сбоку.

Практически используемая система промежуточного охлаждения — это так называемая газовая турбина WR-21 для морских применений. Некоторое время назад это было представлено Крисалли и Паркером (1993). Эта система состоит из промежуточного охладителя на двигателе, который использует охлаждающую жидкость на основе пресной воды для охлаждения сжатого воздуха, и промежуточного охладителя вне двигателя для охлаждения первичной охлаждающей жидкости морской водой. Установленный на двигателе промежуточный охладитель представляет собой пластинчато-ребристый теплообменник с ребрами прямоугольного смещенного ленточного типа. Вода входит в промежуточный охладитель и выходит из него через треугольные секции, которые обеспечивают противоток в основной части теплообменника.Промежуточный охладитель вне двигателя представляет собой пластинчатый теплообменник.

Из-за влияния жидких частиц на эрозию лопаток осевых компрессоров, были предприняты некоторые усилия по контролю конденсации, см. Kiang and Bowen (1995). Решением этой проблемы было уменьшение расхода охлаждающей жидкости в теплообменнике с морской водой по мере достижения температур, близких к точке росы. Точка росы определяется путем измерения влажности, давления и температуры на входе в двигатель.

Другие конструкции промежуточных охладителей также были представлены в открытой литературе, и существует ряд патентов.Промежуточный охладитель должен быть не только компактным теплообменником с высоким тепловым КПД, он также должен быть дешевым и относительно простым в изготовлении. Для достижения всех этих свойств необходимы дополнительные исследования.

Из приведенного выше описания видно, что промежуточные охладители часто представляют собой теплообменники газ-жидкость с разным типом удлиненных поверхностей со стороны воздуха. По определению, компактный теплообменник — это теплообменник, который включает поверхность теплопередачи с поверхностной плотностью более 700 м ² / м ³ по крайней мере на одной из сторон жидкости, которая обычно является стороной газа.Этому критерию удовлетворяет интеркулер судовой газотурбинной установки WR-21. Чтобы увеличить компактность интеркулера, необходимо внимательно рассмотреть типы использованных удлиненных поверхностей. Другая цель может заключаться в увеличении коэффициента качества объема (коэффициента теплопередачи в зависимости от мощности накачки) промежуточного охладителя, а именно увеличения скорости теплопередачи концепции промежуточного охладителя с сохранением самой низкой мощности накачки на единицу площади теплопередачи. Преобладающая часть теплового сопротивления теплообменников жидкость-газ приходится на газ или воздух.Таким образом, стоит сосредоточить внимание на различных концепциях воздушного потока в промежуточном охладителе.

Существует много типов концепций с увеличенной поверхностью, которые можно использовать в промежуточных охладителях. Например, в морской газовой турбине WR-21 используется удлиненная поверхность со смещенным ленточным оребрением. Представляют интерес другие типы удлиненных поверхностей, такие как ребра с жалюзи и ребра с гофрированным рисунком «елочка». Чтобы распознать и реализовать наилучшую возможную концепцию применения промежуточных охладителей, необходимо изучить термическое и гидравлическое поведение и выполнить их возможную модификацию или оптимизацию.

Что такое интеркулер и для чего он нужен

Что такое интеркулер? И для чего он нужен вообще на автомобиле

Устройство

Типы интеркуллеров

Эффективность применения

Минусы интеркулера

Можно ли его убрать?

Зачем нужен интеркулер на дизеле

Интеркулер, для чего он нужен?

Как работает интеркулер

Что такое интеркулер в автомобиле

что такое интеркулер — DRIVE2

Page 2

Для чего нужен интеркулер, что это такое в автомобиле

Назначение интеркулера

Понижение температур

Понижение давления

Продуктивность интеркулера

Виды интеркулеров

Воздушные радиаторы

Водный интеркулер

Особенности установки и эксплуатации

Идеальный интеркулер

Плюсы и минусы использования дополнительного радиатора

Эффективность использования

Минусы дополнительного радиатора

Поломки охлаждающего устройства

Можно ли демонтировать охлаждающее устройство

Что такое интеркулер. Принцип действия и его виды

Устройство и принцип действия интеркулера

Виды интеркулера

Что такое интеркулер?

Что такое интеркулер? | Инструкции

Статья содержит краткое описание интеркулера: его предназначение, конструкция, типы, механизм функционирования, преимущества и недостатки.

Интеркулер – незаменимый элемент турбонаддува

для начинающих по модификации автомобиля: использует ли интеркулер мощность в лошадиных силах?

FAQ

Что такое интеркулер? Как работает интеркулер?

Определение интеркулера

Принцип работы интеркулера

Тип интеркулера

Различия между охладителями воздух-воздух и воздух-вода

Воздух-воздух, воздух-вода и охлаждаемые интеркулеры

Что такое интеркулер?

Какой тип интеркулера лучше?

Интеркулеры воздух-воздух

Интеркулеры воздух-вода

Интеркулеры холодильные

Итак, стоят ли интеркулеры своих усилий и затрат?

: ВИДЫ И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Intercooler — обзор | Темы ScienceDirect

Типы промежуточных охладителей

Автор: alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики