Патрубок интеркулера для чего нужен
Перейти к содержимому

Патрубок интеркулера для чего нужен

  • автор:

Что такое Интеркулер на дизеле: принцип работы и причины поломки устройства

Дизельные двигатели в большинстве своём оснащаются системой турбонаддува. Такая доработка позволяет добиться высоких показателей мотора и значительно повысить эксплуатационные характеристики. Тем не менее, такая модернизация дизельного двигателя требует пересмотра традиционной системы его охлаждения.

Дело в том, что нагнетаемый в цилиндры воздух в значительной степени повышает температуру двигателя. А повышенный нагрев неизбежно приведёт к выходу из строя его основных узлов и деталей. Конструкция современных дизельных двигателей, оснащенных турбиной, лишена подобных недостатков во многом благодаря использованию теплообменника, более известного под названием «интеркулер» или «промежуточный охладитель».

Зачем в автомобиле нужен интеркулер

Практически любой современный дизельный двигатель оснащается интеркулером. Несмотря на всевозможные разновидности подобных устройств, основное их назначение остаётся неизменным – понижение температуры нагнетаемого воздуха. Как правило, промежуточный охладитель устанавливается непосредственно после турбины. Воздух, проходя через трубки представленного устройства отдаёт большую часть тепла и, будучи охлажденным, поступает в камеру сгорания двигателя.

Охлажденная воздушная смесь обладает большей плотностью. Такая консистенция наиболее оптимальна с точки зрения эффективной работы любого двигателя. Чем больше плотность воздушной смеси, тем значительнее объём поступившего в камеру сгорания воздуха. Такая смесь будет способствовать более высокому давлению внутри цилиндров, что существенно повысит КПД дизельного двигателя.

Сама конструкция интеркулера выполнена таким образом, чтобы проходящий через него воздух не встречал на своём пути каких-либо препятствий. В противном случае, это бы повлекло за собой снижения давления, нагнетаемого турбиной воздуха, что неблагоприятно отразилось бы на эффективной работе мотора.

Принципиальное расположение теплообменника может варьироваться, в зависимости от особенностей подкапотного пространства конкретного автомобиля. В большинстве случаев его монтируют перед основным радиатором системы охлаждения, либо в боковой части у крыла.

Полезная площадь охлаждающих элементов теплообменника рассчитывается индивидуально, для каждого отдельно взятого типа дизельного двигателя, с учетом его технических характеристик и условий эксплуатации.

Разновидности конструкций

В настоящее время интеркулер используется повсеместно, на различных видах автомобилей. Его можно встретить, как на бензиновых, так и на дизельных машинах.

Первый и наиболее распространённый вид интеркулера относится к воздушному типу теплообменников. Он представляет собой некого рода батарею, состоящую из трубок, соединённых между собой пластинами. И те, и другие выполняют функцию теплоотводящих элементов.

В среднем, такой тип промежуточного охладителя способствует тому, что, проходящая через него воздушная смесь, охлаждается до 45-50 градусов. Его наличие позволяет увеличить мощность мотора на 15-20%. Наибольший положительный эффект от работы теплообменника прослеживается при движении со скоростью не менее 40 км/ч.

Несмотря на все достоинства представленного устройства, есть у него и один достаточно существенный недостаток. В силу своих функциональных особенностей, интеркулер «воздух-воздух» очень громоздкий.

В заводских условиях, решить эту проблему удаётся без особых затруднений. Куда сложнее смонтировать данное устройство, есть возникла необходимость оснастить свой автомобиль турбокомпрессором в гаражных условиях. В данном случае, нередко возникает необходимость внесения изменений в конструкцию кузова авто, что влечет за собой массу неудобств.

Следующий вид теплообменников принято называть водным. Рабочей средой в данном случае является вода или хладагент. Внешне, такой типов интеркулера разительно отличается от представленного ранее вида.

  • Во-первых, он более компактный, чем его воздушный аналог. Стоит отметить, что вода, в отличие от воздуха, обладает куда большей теплоёмкостью. Этим и объясняется хорошая теплоотдача данного устройства.
  • Второе, не менее существенное преимущество – высокая эффективность.

Сопоставительный анализ двух систем показал, что водный теплообменник в разы превосходит воздушный по основным рабочим показателям.

Всем хорош водный интеркулер, но всё же есть у него один минус. Кроется он в конструктивных особенностях устройства. Дело в том, что для обеспечения полноценной работы интеркулера, он оснащается датчиком температуры, блоком управления и водяным насосом. Каждый из представленных компонентов системы требует систематической диагностики и своевременного обслуживания.

Помимо этого, в случае поломки одного из этих узлов, владелец авто будет вынужден заплатить достаточно большие деньги. Именно поэтому, с целью удешевления, на большинстве бюджетных авто монтируется именно воздушный аналог данного устройства.

Где расположено устройство в моторе и как оно работает

В зависимости от типа устройства, интеркулер может монтироваться в различных местах. Наиболее оправданное, с практической точки зрения, расположение – передняя часть подкапотного пространства.

Чаще всего, его можно встретить до радиатора системы охлаждения двигателя. Именно здесь он будет работать с наибольшей эффективностью. Потоки встречного воздуха, проходя через «жабры» теплообменника будут способствовать наилучшему охлаждению нагнетаемого турбиной воздуха.

В качестве альтернативного варианта, нередко прибегают к так называемой верхней схеме. Суть её сводится к тому, что интеркулер устанавливается над двигателем.

Таким способом монтажа чаще всего пользуются в том случае, когда, в силу особенностей конструкции авто, нет возможности поставить теплообменник внутри так называемого «телевизора». Такая схема требует установки дополнительного воздухозаборника на капоте авто.

Как эксплуатировать авто с интеркулером

Дизельный двигатель, конструкция которого отличается наличием турбокомпрессора с интеркулером, требует от водителя определенных навыков и умений.

Помимо всего прочего, при эксплуатации подобных моторов, следует придерживаться некоторых правил:

  • В первую очередь, необходимо принять к сведенью тот факт, что все турбодизеля, крайне чувствительны к качеству масла и топливу. Очень важно применять только те ГСМ, которые рекомендованы заводом-изготовителем;
  • Не следует эксплуатировать авто в режиме холостого хода длительное время. При низких оборотах двигателя не будет обеспечено его полноценное охлаждение, что негативно отразится на износостойкости его узлов;
  • Не следует впадать в панику при виде частиц масла на поверхности воздушного фильтра. Такое явление вовсе не говорит о том, что турбина требует замены, как утверждают многие «эксперты»;
  • По завершении каждой поездки следует оставить двигатель поработать некоторое время на холостом ходу, не более 1-2 минут;
  • Во время эксплуатации не следует использовать двигатель, что называется вполсилы. Время от времени ему нужна своего рода «встряска», конечно же, в пределах разумного.

Почему теплообменник может сломаться

Как любой другой механический узел автомобиля, интеркулер, в процессе работы может быть подвержен разного рода неисправностям.

Чаще всего они возникают вследствие несвоевременной замены расходных элементов и отсутствия должного уровня обслуживания всех сопутствующих узлов и элементов.

Одна из основных проблем с интеркулером связана с нарушением его герметичности. Проще говоря, его попросту рвёт. Такая проблема может быть вызвана рядом причин.

  1. Одна из них – механическое повреждение, вследствие попадания инородных предметов через решетку радиатора.
  2. Вторая имеет иное происхождение. Нередко, элементы теплообменника выходят из строя из-за высокого давления в системе.

Головную боль владельцам турбодизелей доставляют также и подводные патрубки. Случается, что в ходе длительной эксплуатации или попросту ввиду их низкого качества, они лопаются или теряют эластичность.

Важно помнить, что в данном случае нужно использовать только специальные соединительные и уплотнительные элементы, рассчитанные на заданные параметры. Это позволит добиться бесперебойной эксплуатации авто и избавит вас от лишних трат.

Патрубки интеркулера. Немного теории.

Приветствую всех!
Возможно кто-то слышал, возможно кто-то знает про jeepinrussia
Так вот — у нас и до нас дошли руки!

Но не буду забегать вперед, а, раз уж тема пошла, начну по порядку и расскажу, что бывает, например, когда рвется патрубок интеркулера или когда он просто дырявый.
Чипанутые, вам особое внимание!
А бывает следующее:
— колеса турбины и, в большей степени это касается колеса компрессора, рассчитаны на работу в определенном диапазоне скоростей. При штатной работе, выхлопные газы перед крыльчаткой турбины создают давление, раскручивая вал. Он, в свою очередь, крутит колесо компрессора, которое так же создает давление, но уже за крыльчаткой.
При разрыве патрубка, давление на впуске падает в ноль, что позволяет выхлопным газам перекручивать ротор до диапазонов скоростей, на которые не рассчитаны колеса.
Колесо компрессора отливается из сплава алюминия, реже вытачивается, ещё реже делается из титана. Не выдерживая оборотов, такое колесо компрессора вполне себе способно повредиться.
Выглядит это так:

Фото в бортжурнале Land Rover Discovery IIразрушение Фото в бортжурнале Land Rover Discovery IIэффект апельсиновой корки — метал какбы пучит Фото в бортжурнале Land Rover Discovery II

Подобное бывает и при наличии повреждений патрубков, когда оверспид происходит кратковременно, но периодически. В данном случае ситуация развивается не так динамично, но метал колес устает, а подшипники стабильно недополучают свою порцию масла, давление которого не успевает создать клин, охладить вал и пр.

При повреждениях патрубков так же возможны утечки масла со стороны корпуса компрессора.

Фото в бортжурнале Land Rover Discovery II

Возникает это вот почему.
В турбокомпрессоре как со стороны турбины, так и со стороны компрессора создается давление. В корпусе подшипников через сливную трубку и далее картер — разряжение. Таким образом, при штатной работе, масло физически не может выходить наружу.
А вот когда давление со стороны компрессора падает (порыв патрубка, повреждение интеркулера) или со стороны турбины повышается (залипший в закрытом положении вестгейт, забитый катализатор, например), тут и начинаются утечки.

В общем к чему это я!
В ближайшее время должны быть изготовлены силиконовые патрубки интеркулера Discovery2. Ура!
По Defу — на разработке!

Не смотря на всё вышеизложенное, эти когда-нибудь возможные порывы патрубков меня не очень беспокоят ибо я их так или иначе периодически трогаю и представляю их реальное состояние.
Но, чертподери, я за эстетику! И в том числе за красоту в подкапотном, а эти синенькие блестящие штучки, которые юзает аж KAMAZ Master (именно от этого производителя!), очень нехило буду радовать мое альтерэго!

Патрубок от турбины к интеркулеру

Изготовление патрубков осуществляется преимущественно из твердых материал с дополнительной термической обработкой. Стоимость таких деталей напрямую зависит от производителя (если автомобиль штатно оснащен турбиной стоимость варьируется в зависимости от модели начинаясь от 10 000 рублей за один патрубок).

Если же турбина приобреталась у стороннего производителя для установки на автомобиль не оборудованный с завода системой турбонаддува цена стартует с отметки в 6000 рублей.

Стоимость замены в специализированом сервисе также зависит от сложности конструкции и модели машины. Средние цены варьируются в пределах 3000 рублей.

Возможные проблемы и поломки

При работе турбины с патрубками могут случаться различные поломки, самой распространенной из которых является попадание масла в патрубки.

Такая проблема возникает по нескольким причинам:

  • Вследствие неисправности маслопровода между турбиной и картером масла. Такая ситуация нередко создается из-за повышенного давления в патрубках, так как при установке допускается большое количество изгибов (на практике при установке турбонаддув специалисты стараются избежать большого числа изгибов и искривлений так как масло через уплотнительные кольца может попасть в интеркулер. В этом случае патрубок скорее всего придется заменить, так как вследствие изгибов поверхности первоначальная жесткая структура элемента деформируется и справить ситуацию распрямлением не получится.
  • Также масло может попасть в интеркулер через патрубки вследствие неисправности воздухопровода от фильтра к турбонаддуву. Со временем при интенсивной эксплуатации в данном элементе могут образоваться трещины или щели, которые могут создать низкое давление в нагнетателе и содействовать разрушению или значительной деформации резиновых деталей корпуса наддува. Впоследствии это поспособствует просачиванию масла в патрубки. В качестве устранения такой неполадки необходимо восстановить герметичность и исправность воздуховода;

На видео- зачем нужен интеркулер для турбины:

Неполадки с воздушным фильтром

При эксплуатации автомобиля с турбированным двигателем особое внимание необходимо уделять воздушному фильтру, так как от его эффективной работы напрямую зависит работоспособность всей конструкции. В случае если фильтр своевременно е был заменен могут возникнуть проблемы аналогичные предыдущему случаю, однако для исправления ситуации не потребуется замена патрубков а прочистка или замена фильтрующего элемента;

Серьезной проблемой грозит засорение маслопровода из-за попадания туда инородных элементов (мусор, пыль)

Также может возникнуть ситуация когда масло может подняться выше установленного уровня и выдавить через патрубки в интеркулер. В таких случаях поможет как прочистка патрубков от мусора или инородных элементов или замена детали.

Функции оборудования

В процессе эксплуатации каждый элемент выполняет отдельную функцию.

Турбина служит нагнетателем воздушной массы и основным увеличителем мощности двигателя (в среднем при использовании турбины условная мощность двигателя повышается на 45-65%). Ощутимая прибавка достигается за счет повышения давления внутри камер сгорания, увеличения качества бензиновой смеси и обработки воздушной массы.

Интеркулер служит для охлаждения воздушного потока в процессе сгорания воздушной массы в камере сгорания цилиндров двигателя. По законам физики, чем холодней воздушный поток, тем соответственно эффективнее работа всех систем двигателя (сжигание бензина или дизеля). Интеркулер не может эффективно работать в отрыве от других элементов (турбины и патрубков), однако прибавка в мощности в зависимости от типа такой детали составляет от 4-16%. Данное изделие выполняется из высокопрочной стали, так как должно выдерживать достаточно большие нагрузки и подвергаться воздействию негативных факторов (пыль, грязь, песок, камни)

Патрубок от турбины к интеркулеру является хотя и вспомогательной, но важной деталью для эффективности всей системы. Патрубки соединяют между собой интеркулер с турбиной и двигателем, по ним проходит воздушный поток, курсируя от одних частей системы к другим

Именно посредством передачи воздушного потока и увеличивается компрессия позволяя более эффективно сжигать топливную смесь. Работа системы турбонаддува невозможна без патрубков, так как воздух с инетркулера и турбины не сможет попадать в двигатель и соответственно увеличивать мощность двигателя. В отечественные автомобили чаще всего устанавливают турбины китайского производства (Jtx) так как двигатели имеют малый объем и невысокую мощность, также одну из главных причин составляет стоимость (ниже по сравнению с европейскими аналогами на 40-70%).

Патрубки должны отвечать нескольким стандартным требованиям безопасности и качества:

Интеркулер в турбо моторе

Интеркулер охлаждает поступаемый воздух в цилиндры мотора.
Чем холоднее воздух, тем выше плотность и больше кислорода в нем. Охлаждение позволяет повысить мощность турбо мотора до 20%.

Принцип работы интеркулера?

Турбина или турбокомпрессор мотора создает мощное статистическое давление воздуха, но данный процесс и соседство с выхлопной трубой может нагреть воздух до +150°С. А такой горячий воздух менее плотный (меньше кислорода) и топливная смесь горит менее эффективно. Поэтому воздух попадает в интеркулер где немного тормозится из-за лабиринта лопаток сердцевины интеркулера (падает давление), но ощутимо охлаждается и благодаря этому воздух сжимается и его больше поступает в цилиндры — топливная смесь горит лучше, КПД и мощность двигателя повышается. Нужно понимать, что от стояния в пробках и светофорах интеркулер нагревается и поэтому первые сотни метров мощность может быть временно ухудшена. После интеркулер остужается и работает как надо.

Где устанавливается?

В современном автомобиле интеркулер устанавливается на все турбо моторы (на бензиновые и дизельные). Обычно устанавливают в нижней части переднего бампера перед основным радиатором (иногда и после) и называют фронтальным.

схема расположения интеркулера и турбонагнетателя

Какими бывают интеркулеры?

Воздушный – выглядит как обычный радиатор, устанавливается перед или после основного радиатора. Охлаждается от попутного потока воздуха, т.е. чем выше скорость, влажность и холоднее температура на улице тем быстрее и сильнее остывает. Жидкостный (водяной) — используется в экстремальном тюнинге, на заводских авто встречается редко. В интеркулере проходят трубки с водой или охлаждающей жидкостью с отдельным контуром и насосом. Недостатки: цена, конструктивная сложность и надежность. Преимущества: 1) Меньше турбо-задержки за счет коротких воздухопроводов (если конструкция позволит); 2) При активной и долгой езде температура в итоге меньше чем у воздушного (но остывает дольше); 3) Преимущество в гонках (обычно в дрэг рейсинге): перед стартом засыпают крошки льда вместо воды.

Мыть или не мыть интеркулер?

Мыть. Из-за грязного воздушный интеркулера мощность может снизится до 10% мощности. А соседство с радиатором кондиционера или акпп/вариатора оставит пространство для пуха, листвы и прочего мусора, которое также ухудшит продув воздуха. Важно мыть аккуратно, чрезмерно высокое давление воды может повредить соты радиатора. За время эксплуатации решетка накапливает грязь, пыль, пух, а дорожные камни повреждают её соты. В результате воздух охлаждается хуже и мощность двигателя снижается.

Интеркулер и зима

Зимой в морозы с воздушным интеркулером можно ощутить дополнительную прибавку мощности или экономичность. Уличный воздух его постоянно охлаждает, к тому же сам морозный воздух более плотный.
Однако, при долгой езде по трассе в морозы за -30°С воздушный интеркулер рекомендуется закрывать от встречного ветра, т.к. он может промерзать:
1. В двигатель будет поступать слишком холодный воздух, и он будет остывать на ходу. А холодный двигатель потребляет больше топлива.
2. Внутри интеркулера может образовываться конденсат, который тут же будет замерзать и образовывать ледяные пробки. Из-за чего наддув турбины ослабнет, мощность двигателя снизится, а расход топлива увеличится.

Устанавливают ли интеркулеры на обычные атмосферные двигатели?

Нет
Поступаемый воздух не перегревается как в случае турбины или компрессора, он поступает таким же холодным как на улице (в сравнении с t° мотора). Кроме того конструкция интеркулера будет препятствовать нормальному поступлению воздуха и двигатель будет «голодать».

Тюнинг/замена интеркулера

Не всегда замена интеркулера на «побольше» добавит мощности, а может даже ухудшить показатели. Т.к. с ростом объема интеркулера возрастает сопротивляемость продувки и турбина меньше успевает прокачать воздуха чем это было с заводским. А полученная чуть ниже температура не сможет компенсировать потерю статического давления воздуха.
Поэтому меняют интеркулер совместно с заменой воздушного фильтра на так называемый «нулевик», бонусом будут работы над выхлопом и перепрограммируют мотор (чип-тюнинг). Так получают полноценный Stage 2 тюнинг. Но, чтобы выжать максимум — совместно с интеркулером установить и более мощную турбину получив Stage 3. Замена воздушного интеркулера на водяной не всегда оправдана даже в спорте и требует расчетов. Для скоростных заездов и не долгих гонок на треке для кратковременных улучшений эффективности интеркулера устанавливают поливальные системы воды, которые опрыскивают радиатор внешни и даже устанавливают систему заморозки например DEi Cry02.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *