Интеркулер в автомобиле: принцип работы устройства и способы ремонта своими руками
Многие автомобили с мощными турбинными двигателями содержат в своей конструкции не совсем привычную деталь — интеркулер. Что это такое в автомобиле, как устроена и работает деталь и как справиться с ремонтом самостоятельно – вот вопросы, которые всё чаще задают владельцы современных авто.
Интеркулер – уникальная в техническом плане деталь турбированного двигателя, благодаря которой автомобиль получает дополнительно 15-20 лошадиных сил без опасных последствий. При возникновении проблем ремонт нужно производить незамедлительно, в противном случае турбина двигателя начнёт терять мощность, и со временем силовой агрегат выйдет из строя.
Для чего нужен интеркулер в автомобиле
Интеркулер – промежуточный элемент системы подачи воздуха в цилиндры бензинового или дизельного двигателя. Рассчитан он на одну функцию — охлаждение. Задача устройства – понижение температуры воздуха за счёт повышения его плотности. В результате увеличивается давление воздуха в цилиндрах, и горючая смесь в них становится более обогащённой. Оснащение двигателя интеркулером в среднем увеличивает мощность двигателя на 15 процентов.
Схема детали и её расположение в моторе
Внешне интеркулер напоминает радиатор, состоящий из пластин и патрубков. С целью дополнительного охлаждения воздуха к трубкам приварены медные или алюминиевые пластины.
Внешне интеркулер мало чем отличается от радиатора
В двигателе деталь монтируется между впускным коллектором и компрессором турбины. Крепится она в передней части мотора ниже радиатора, либо над двигателем. В некоторых моделях машин интеркулер расположен в крыльях.
Принцип работы интеркулера и его влияние на мощность мотора
Повышение мощности происходит благодаря способности интеркулера снижать температуру воздуха до 55-60 градусов. Качество воздуха, поступающего в турбокомпрессор, от этого улучшается, что способствует лучшему наполнению им цилиндров и повышению производительности мотора.
Технология оправдывает себя на 100%, поскольку снижение температуры воздуха всего на 10 градусов даёт мотору от 3 до 5 процентов мощности. Отсутствие интеркулера или его неисправность приводит к чрезмерному, порой до 200 градусов, разогреву всасываемого турбиной воздуха. Это в свою очередь снижает мощность мотора, а впоследствии может привести к его поломке.
Работа интеркулера влияет на расход топлива. Горючая смесь сгорает эффективнее, а значит, необходимое количество бензина также снижается. Эффективность детали измеряется показателями снижения температуры двигателя по сравнению с температурой окружающего воздуха. Дополнительно интеркулер уменьшает давление наддува, благодаря создаваемому этой деталью сопротивлению. Для хорошего интеркулера можно считать приемлемым показатель падения давления в 1-2 psi.
Виды интеркулеров
В зависимости от конструкции и принципов работы интеркулеры делятся на два вида:
Воздушный
Интеркулер простой конструкции представляет собой ряд трубок, соединённых между собой рядами пластин. По сути, предназначение детали – пропуск по трубкам поступающего извне воздуха. Пластины позволяют увеличить площадь теплоотдачи, и за счёт этого воздух успевает охладиться, прежде чем попадёт в турбину.
Воздушный интеркулер позволяет снизить температуру подаваемого в турбину воздуха на 40-50 градусов, что даёт от 12 до 15 % роста мощности двигателя. Эффективность работы детали можно оценить только на скорости выше 30-40 км/ч.
В воздушном интеркулере, также известном как «воздух-воздух», в качестве охладителя выступает поток надвигающегося воздуха
Воздушные модели устанавливают в трёх местах:
Второй и третий вариант установки более целесообразны и встречаются чаще, поскольку обеспечивают интенсивность обдува. Воздушный интеркулер чаще всего устанавливается на внедорожниках и грузовиках.
Недостатками воздушных моделей считаются их большая масса и внушительные размеры.
Водный
В качестве охладителя в нём выступает вода, которая справляется с задачей гораздо эффективнее. Водяной интеркулер более компактный и не занимает много места под капотом авто. Хотя при его установке приходится находить пространство для насоса и датчика температуры. Но эффективность работы такого вида детали в несколько раз выше.
В среднем водный интеркулер понижает температуру на 60-70 градусов. В более совершенных и дорогих моделях в качестве охладителя выступает жидкость-хладагент: тосол, антифриз, жидкий азот. За счёт свойств таких ОЖ теплоотдача увеличивается вдвое по сравнению с моделями, работающими на воде.
Жидкость гораздо интенсивнее поглощает тепло, потому интеркулеры типа «вода-воздух» гораздо эффективнее своих воздушных собратьев
Однако у такого типа детали есть и некоторые минусы. У водяной модели более сложная конструкция. Работу детали регулируют водяной насос, датчик температуры и блок управления. Это приводит к повышению стоимости конструкции и сложности ремонта в случае поломки. Поэтому в моделях более низкого ценового диапазона используются в основном воздушные интеркулеры. Кроме того, данное устройство требует систематического контроля охлаждающей жидкости.
Это интересно! На отечественных моделях авто в основном установлены интеркулеры стоимостью около 10 тысяч, на импортных – от 50 тысяч рублей. Существуют более совершенные модели, цена которых исчисляется сотнями тысяч рублей. На спортивные автомобили, изготовленные по спецпроектам, устанавливают особый вид интеркулеров – кастомные, в которых охлаждение производится при помощи льда и специальной жидкости.
Можно ли снять деталь
Интеркулер – дополнительная деталь двигателя, без которой мотор вполне может функционировать. Отказ от неё облегчает автомобиль на пару десятков килограммов и позволяет освободить место под капотом. Однако специалисты не рекомендуют оказываться от интеркулера, если он предусмотрен конструкцией мотора авто.
Отказ от охладителя приведёт к преждевременному износу двигателя вследствие воздействия высоких температур. Мощность мотора сразу снизится. Удалять деталь с турбированных моделей автомобилей настоятельно не рекомендуется.
Критерии выбора при самостоятельной установке
Тюнинг собственного автомобиля предполагает замену или самостоятельную установку интеркулера. Если владелец автомобиля загорелся идеей сменить деталь на более совершенную модель, стоит учесть следующие критерии выбора:
Особенности эксплуатации и основные причины поломки
Современные модели интеркулеров длительное время не требуют особенного ухода. Однако периодический осмотр и своевременная диагностика выхода из строя необходимы. В детали могут обнаружиться следующие поломки:
Ремонт интеркулера своими руками
Ремонт детали начинается с её демонтажа. Конкретные действия по снятию описывать нецелесообразно, поскольку всё зависит от места и способа установки детали в автомобиле. К примеру, если деталь установлена над мотором, её просто «сдёргивают» ослабив хомуты. Когда интеркулер установлен одним блоком с радиаторами (основным, АКПП, кондиционера), придётся приложить некоторые усилия.
Это важно! Снимать интеркулер можно только с полностью остывшего двигателя с выключенной системой зажигания.
Для полноценного ремонта необходимо провести демонтаж детали
После снятия детали предпринимают следующие шаги:
Это важно! Самая серьёзная поломка – нарушение вентиляционного картера, которое происходит из-за превышения уровня масла в детали. Локальный ремонт в этом случае проблему не решит. Понадобится капитальный ремонт мотора и замена интеркулера.
Справиться с мелким ремонтом и техническим обслуживанием интеркулера вполне под силу любому владельцу автомобиля. В случае серьёзной поломки или при необходимости замены модели на более совершенную, стоит обратиться к специалистам авторемонтной мастерской.
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.
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:
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.
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.
Что такое интеркулер в автомобиле, для чего нужен, как его отремонтировать своими руками
Двигатель с турбиной — сложный и очень капризный механизм. Выход из строя любого его узла приведёт к необратимым последствиям. Если обнаружена неисправность интеркулера в автомобиле, то её необходимо как можно быстрее устранить. В противном случае двигатель начнёт терять мощность и быстро выйдет из строя.
В этой статье рассмотрены существующие конструкции этих устройств, а также характерные неисправности и способы их ремонта.
Для чего нужен интеркулер в автомобиле
Внешний вид и расположение в автомобиле
Радиатор охлаждения и интеркулер имеют схожие конструкции и внешне очень похожи. Устройство имеет охлаждающие поверхности в виде приваренных к трубкам пластин, а также патрубки для присоединения к другим узлам. Пластины обычно изготавливают из цветного металла.
В схеме подачи воздуха этот механизм расположен за входным коллектором перед турбинным компрессором двигателя. Обычно устройство монтируют перед основным радиатором. Но существуют транспортные средства, в которых интеркулер устанавливается над двигателем или сбоку от него в передних крыльях.
Изменение эксплуатационных характеристик двигателя в результате работы интеркулера
Охлаждённый воздух подаётся в турбокомпрессор и улучшает качество горючей смеси. Из-за этого увеличивается мощность силовой установки.
Установленный в автомобиле интеркулер также существенно уменьшает расход топлива. Поскольку дополнительно охлаждённый воздух имеет более высокую плотность, то для воспламенения топливной смеси в цилиндрах требуется меньшее количество бензина. Соответственно уменьшается общий расход топлива. Эффективность работы устройства определяют по соотношению снижения температуры двигателя к внешней температуре.
Конструктивное исполнение
Воздушные интеркулеры обычно размещают в следующих местах автомобиля:
Недостатком воздушных интеркулеров водители называют большие габаритные размеры.
2. В водяных интеркулерах в качестве охлаждающей жидкости обычно используется вода. Водяные устройства более эффективны и имеют меньшие размеры по сравнению с воздушными.
Между тем, модели водяного типа имеют и свои недостатки.
Стоимость
Для спортивных болидов эти узлы изготавливают по индивидуально разработанным проектам. Такие интеркулеры называются кастомными. Они охлаждают воздух специальными жидкостями и льдом.
Работа двигателя без интеркулера
Все транспортные средства раньше прекрасно работали без этих устройств. Под капотом в них гораздо больше свободного пространства. При этом автомобили без интеркулера имеют меньший вес. Механики утверждают, что эксплуатация автомобиля без такого узла вполне возможна. Тем не менее, специалисты не советуют долго эксплуатировать автомобиль без него, если этот узел предусмотрен конструкцией машины.
Снятие или отключение интеркулера приведёт к потере заявленной производителями мощности. Это также может вызвать перегрев двигателя и его повышенный износ. Поэтому если узел вышел из строя, то его можно ненадолго отключить. Но при первой же возможности надо восстановить предусмотренную схему работы двигателя.
Самостоятельный выбор модели
Много водителей, особенно молодого возраста, часто пытаются сами улучшить характеристики своих машин. Первичная установка интеркулера или его замена на более эффективную модель — очень популярная операция при тюнинге авто. Но при таком улучшении машины надо учесть несколько факторов.
Основные причины неисправностей и способы ремонта
Интеркулеры требуют постоянного осмотра и периодического обслуживания. При соблюдении установленных производителем эксплуатационных требований, эти механизмы проработают очень долго. Типичные неисправности этих узлов приведены ниже.
Ремонт интеркулера своими руками
Ремонт интеркулера обычно начинают с его демонтажа. Предварительно надо внимательно изучить места крепления и снять все крепёжные детали. В некоторых автомобилях всю конструкцию можно снять рывком, просто ослабив хомуты крепления.
Ремонт выполняют в следующей последовательности.
1. Очистка. Сначала отсоединяют патрубки и полностью разбирают механизм. Все детали тщательно очищаются от грязи, масляных пятен и иных загрязнений. Лучше всего на несколько часов погрузить детали в ванну с очищающей жидкостью. Для очистки используют специальные составы, предназначенные для этих целей. Запрещается промывать или очищать детали интеркулера бензином, соляркой или иными растворителями.
2. Если на трубках обнаружатся трещины и вмятины, то их необходимо немедленно заделать. Для этого дефектную трубку демонтируют и устраняют трещину напайкой заплатки из того же материала.
3. После устранения обнаруженных дефектов интеркулер собирают в первоначальное состояние и проводят опрессовку. Для этого можно использовать водяную ванну или применить другие методы проверки.
4. При монтаже интеркулера лучше не использовать старые присоединительные детали. Рекомендуется установить новые патрубки и хомуты.
После установки отремонтированного интеркулера обычно проверяют его работу. Для этого надо выполнить пробный выезд автомобиля, при этом постоянно наблюдая за работой двигателя. При повышении скорости до предельной, а также при выполнении манипуляций с коробкой переключения передач, в механизмах не должны появляться посторонние шумы и звуки.
Если все ремонтные работы были выполнены правильно, но не привели к положительному результату, то тогда лучше сдать механизм на ремонт квалифицированным слесарям.
При превышении нормативного расхода масла вполне возможно, что имеется неисправность вентиляционного картера. В таких случаях придётся выполнить капитальный ремонт узла. Капитальный ремонт выполняют только опытные мастера, специализирующиеся на этих видах работ.
Заменить неисправный интеркулер или установить новую модель можно самому. Для этого не требуется особых знаний и умений. Достаточно внимательно производить демонтаж, запоминая при этом порядок установки присоединительных элементов. Регулировки это устройство не требует. Но если вы не уверены в своих силах, то лучше прибегнуть к помощи знающего человека.
Приобретение и первичная установка интеркулера на двигатель автомобиля, в котором изготовителем не предусмотрен такой узел, требует более ответственного подхода. В таких случаях надо однозначно воспользоваться услугами профессионалов. Лучше всего ещё до приобретения устройства проконсультироваться с ними.
Видео: Интеркулер — что это такое в автомобиле, строение, типы, для чего нужен
Назначение и принцип работы Интеркулера
В автомобилях, которые имеют турбированный двигатель, одним из основных элементов системы является интеркулер.
Назначение интеркулера
Все просто — в систему под большим давлением нагнетается воздух, что приводит к повышению его температуры практически до 200 градусов Цельсия. От выхлопных газов нагревается и турбокомпрессор.
Как следствие, плотность воздушных потоков уменьшается, чего не желательно допускать по причине снижения давления наддува и эффективности самого устройства.
В бензиновых моторах такая ситуация чревата вероятной детонацией по причине повышенного содержания окиси азота в выхлопе машины.
Для эффективной борьбы с перегревом как раз и предназначено простое, но гениальное изобретение — интеркулер.
Его основное назначение — охлаждение воздуха, который поступает в турбокомпрессор.
Слово «интеркулер» переводится как «промежуточный охладитель». Воздух проходит через устройство и охлаждается до температуры 50-60 градусов Цельсия.
При этом он становится не только холоднее, но и качественнее, что позволяет рассчитывать на увеличение мощности и производительности двигателя.
Получаемый эффект
Не секрет, что охлаждение воздуха всего на десять-пятнадцать градусов Цельсия позволяет рассчитывать на серьезную прибавку мощности (до 3-5%). При этом горючая смесь сгорает гораздо быстрее, что дает неплохую экономию топлива.
Уменьшается и объем вредных выбросов в атмосферу. Суммарная эффективность, на которую можно рассчитывать от установки интеркулера, составляет около 20%.
Но охлаждение воздуха — не единственная особенность интеркулера. Данное устройство выступает в роли некоторого препятствия на пути воздушного потока, что приводит к резкому снижению давления наддува.
Поэтому однозначно говорить о целесообразности установки интеркулера нельзя. Перед монтажом необходимо произвести точный расчет, выиграет или потеряет двигатель в мощности.
Типы устройств
На сегодня можно выделить два основных типа устройств — с водным или воздушным охлаждением.
Конструкция самого охладителя очень проста — он представляет собой систему промежуточных пластин и труб. Наибольшей популярностью (именно по причине своей простоты) пользуются воздушные охладители.
Устройство воздушного интеркулера
Разработчики с умом подошли к созданию устройства. Для повышения эффективности охлаждения конструкторами были увеличены специальные камеры устройства, толщина и направление которых может меняться.
Многочисленные «хода» интеркулера выполнены из медных или алюминиевых пластин, что увеличивает площадь и, как следствие, эффективность охлаждения.
Но не стоит и забывать об одном «но». Чем больше препятствий создается для воздуха, тем меньшим будет давление в самом турбонаддуве. Соответственно, эффективность турбонаддува также упадет.
Где устанавливается «воздушный» интеркулер
Монтаж интеркулера воздушного типа осуществляется непосредственно под капотом, в местах, где скапливаются большие потоки воздуха. Чаще всего специалисты производят установку прямо перед радиатором охлаждения.
Ранее была популярной установка интеркулера над двигателем, но сегодня данный вариант встречается все реже. Если же принимается такое решение, то без установки воздухозаборника на крыше обойтись не получится.
Кроме этого, интеркулер может получать «порцию» воздуха через дополнительные отверстия в боковой части кузова транспортного средства.
Интеркулер с водным охлаждением.
Интеркулер, имеющий водяное охлаждение, может похвастаться целым рядом преимуществ.
Во-первых, он более компактный, поэтому установку можно произвести в любом месте под капотом.
Во-вторых, эффективность данного устройства намного выше, чем у интеркулера с воздушным охлаждением.
Нельзя не отметить и некоторые недостатки водного охлаждения. В частности, устройства такого типа обладают сложной конструкцией.
Обязательным элементом системы является воздушный радиатор, электронных блок управления, система патрубков и водяная помпа.
Активно используется и штатная система охлаждения, которая в комплексе с вышеперечисленными устройствами образует эффективную систему
Также читайте — что такое система вентиляции картера двигателя, клапан EGR, устройство, принцип работы PCV, схема, как проверить, чистка.
Подводим итог
Какой можно сделать вывод? В большинстве случаев достаточно интеркулера с воздушным охлаждением, ведь данное устройство обладает простой конструкцией и доступно для каждого кошелька.
В случае, если данный тип устройства по различным причинам установить на авто не удается, тогда отдается предпочтение водяному интеркулеру. В любом случае, только автолюбителю принимать решение.