Інтеркулер

Інтеркулером – радіатор, в якому охолоджується розпечений після стиснення в турбонагнетателе або компресорі повітря. Його завдання - відвести максимальну кількість тепла без втрат тиску повітря і збільшення інерції потоку.

Історія появи інтеркулера

Итеркулеры, або проміжні охолоджувачі повітря почали застосовувати з появою турбонагнітачів в конструкції авіаційних, суднових і локомотивних двигунів ще в тридцяті роки минулого століття. Нагнітачі в той час були громіздкими, їх крильчатки - занадто важкими і інерційними. Щоб розкрутити вал крильчатки для виходу на потрібний тиск, було потрібно досить багато часу. З-за цього використовувати турбонагнетатели на автомобільних двигунах з постійно мінливими під час роботи оборотами було неможливо - турбіна просто не встигала реагувати на зміни умов.

Інтеркулер з рідинним охолодженням використовується на Shelby GT500 2005-2007. Його перевага - невеликі габарити

З появою легких керамічних крильчаток, швидко раскручивающихся до дуже високих оборотів, проблема була вирішена. Мода на турбовані бензинові двигуни почалася в сімдесяті роки, після того як нагнітачі з'явилися на гоночних болідах Formula 1. Протягом наступних десятиліть напис «турбо» на багажнику стала предметом культу. Кожен виробник прагнув мати в своїй лінійці хоча б одну модель з турбованим двигуном.

Приблизно в ті ж роки почалося масове впровадження в легкові автомобілі економічних дизельних двигунів невеликого обсягу. Атмосферні дизельні двигуни були економічними, але не могли конкурувати з бензиновими за кількістю кінських сил. Незабаром виробники зрозуміли, що недолік динамічних характеристик дизелів можна з успіхом компенсувати установкою турбіни. Оскільки інтеркулер входить в набір обов'язкових конструктивних елементів системи турбонаддува як бензиновий, так і дизельного двигуна, він досить швидко перестав бути екзотикою і перетворився на звичайнісіньку деталь, про існування якої відомо практично всім автолюбителям.

Пристрій і принцип роботи інтеркулера

У кожного нагнітача, будь то механічний компресор або турбонагнітач, є один серйозний конструктивний недолік: повітря, що нагнітається в циліндри, занадто сильно нагрівається при стисненні. Згідно з законами фізики, чим вище температура повітря, тим менше його щільність, а отже, і маса. Таким чином, навіть сильно стиснутим гарячим повітрям наповнити циліндри в тому ж обсязі, ніж якщо б він був холодним, складніше. Оскільки для збільшення ефективності згоряння важлива саме маса повітря, охолодження його на шляху до камери згоряння - важливе завдання. Інженери, зіткнувшись з цією проблемою, незабаром прийшли до висновку, що система охолодження повітря за допомогою проміжного радіатора може бути гарним рішенням, і не помилилися. Якщо в системі є інтеркулер, потужність двигуна вдається збільшити на 5-25%.

Через нестачу місця перед радіатором тюнери, встановлюють інтеркулер великого обсягу, змушені виносити його перед бампером, роблячи мішенню для каменів

Інтеркулер встановлюється між впускним колектором і нагнітачем. Він являє собою радіатор, такий же, як в системі охолодження, з тією лише різницею, що через нього проходить не антифриз, а повітря. Сумарна площа ребер радіатора досить велика, що дозволяє при його допомогою ефективно відводити тепло.Найчастіше интеркулеры встановлюють перед радіатором охолодження двигуна, щоб забезпечити контакт з потоком набігаючого повітря під час руху. Але на деяких автомобілях вони можуть розташовуватися і в інших місцях, наприклад, під крилом. У деяких турбованих модифікаціях Subaru інтеркулер розташований над двигуном, а потік повітря потрапляє на нього через отвори в капоті. Така ж конструкція застосована в турбованим MINI Cooper S 2003 року.

Способи збільшення ефективності інтеркулера

Щоб збільшити ефективність інтеркулера, на спортивних автомобілях іноді використовується зрошення теплообмінника водою. При випаровуванні води на стільниках радіатора охолодження йде ефективніше. Обприскувач, приміром, штатно встановлюється на всі модифікації Subaru Impreza WRX STI (в тому числі, і на що поставляються в Росію). В багажнику автомобіля варто окремий бачок об'ємом 12 літрів: вода подається у обприскувач за допомогою електромотора, а управляється система натисканням кнопки на приладовій панелі.

На деяких сучасних автомобілях використовуються интеркулеры з додатковим рідинним охолодженням. У впускний тракт встановлюється теплообмінник, в якому циркулює охолоджуюча рідина.

Необхідно розуміти, що така конструкція вимагає додаткового контуру охолодження, що призводить до ускладнення системи. Для охолодження рідини доводиться встановлювати окремий радіатор; з'являються додаткові патрубки і насос для примусової циркуляції теплоносія. Така конструкція реалізована, наприклад, на Volkswagen Golf VI з двигуном 1,4 TSI.

Достоїнства і недоліки інтеркулера

Завдяки интеркулеру потужність мотора значно збільшується. Внаслідок кращого наповнення циліндрів, паливо згоряє набагато ефективніше. В результаті витрата палива знижується, а вихлопні гази стають менш токсичними.

Незвичайний "горб" на капоті деяких спортивних автомобілів - повітрозабірник, службовець для створення потоку повітря до розташованого у верхній частині двигуна интеркулеру

Однак використання інтеркулера має і свої недоліки. Сам теплообмінник і патрубки займають багато місця в підкапотному просторі. Інтеркулер, особливо у випадку встановлення в носовій частині автомобіля, стає мішенню для дрібних каменів і часто виходить з ладу, що підвищує вартість обслуговування автомобіля. Навіть при легкому ДТП інтеркулер, встановлений в носовій частині, руйнується.

Експлуатація інтеркулера

Конструкція інтеркулера досить проста і не вимагає особливого догляду. Найбільш поширені несправності – це розрив патрубка або навіть самого теплообмінника у зв'язку з високим тиском. Якщо це відбувається, потужність двигуна різко падає, а витрата палива збільшується.

Проміжний охолоджувач необхідно періодично промивати, як і радіатор системи охолодження двигуна. Пух, комахи та інший дрібний сміття забивають стільники і погіршують ефективність його роботи. При цьому ні в якому разі не можна користуватися апаратами високого тиску, так як струмені води можуть погнути тонкі стінки сот охолодження.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read