Интеркулер. Система охлаждения воздуха в двигателе

Интеркулер в двигателе с турбонаддувом обеспечивает повышение мощности и крутящего момента без увеличения рабочего объема мотора.

Зачем нужен интеркулер?

Чтобы разобраться, почему автомобилю необходим интеркулер, стоит обратиться к основному принципу функционирования турбодвигателя с дизелем, а именно работе турбины. Турбина приводится в действие энергией отработанных газов, вращающих её лопастное колесо, которое через общий вал связано с крыльчаткой компрессора, отвечающей за повышение давления подаваемого воздуха.

Согласно физическим законам в процессе сжатия воздух неизбежно нагревается. Горячий сжатый воздух попадает в двигатель, однако, чтобы достичь наибольшего коэффициента полезного действия мотора, его необходимо предварительно остудить до заданной температуры. Для выполнения этой функции и используется интеркулер — система охлаждения воздушного потока, идущего от турбины.

Интеркулер размещают непосредственно после выхода из турбины и перед попаданием воздуха во впускной коллектор дизеля либо бензинового двигателя. Так, интеркулер существенно влияет на производительность двигателя, снижая температуру всасываемого воздуха, повышая его плотность и способствуя улучшению процесса горения топливной смеси.

Типы систем охлаждения

Интеркулер конструктивно напоминает автомобильный радиатор двигателя. По внешнему виду и внутреннему строению он является теплообменником, состоящим из металлических трубок и промежуточных пластин. Разница заключается лишь в методах охлаждения: воздухом или жидкостью.

Производительность интеркулера турбодвигателя определяется особенностями его устройства: толщиной и конфигурацией воздухопроводов, числом поворотов (чем больше, тем лучше охлаждается воздух, однако возрастает потеря давления), материалом изготовления охлаждающих элементов и способом их компоновки, а также расположением впускных и выпускных шлангов и организацией воздушного потока.

На практике подавляющее большинство современных охладителей выполняется из алюминиевых сплавов, применяемых для производства трубок и пластин. Резервуары и соединительные элементы изготавливаются либо из аналогичного металла, либо из композитных пластиков. Это позволяет достичь оптимального соотношения массы изделия и качества охлаждения

• Интеркулер с воздушной системой охлаждения
  Принцип работы интеркулера с воздушным охлаждением предельно прост: снижение температуры достигается благодаря прохождению воздушного потока через теплообменник. Эффективность такой системы возрастает после достижения скорости автомобиля примерно 50 км/ч. Обычно сам теплообменник устанавливается впереди основного радиатора, однако бывают исключения.Основное достоинство конструкции заключается именно в простоте ее реализации. Однако существует и минус: для качественного охлаждения необходим достаточно крупный теплообменник, который бывает трудно интегрировать в тесное пространство под капотом современного автомобиля.
• Интеркулер с водяным охлаждением
  Интеркулеры с водяным охлаждением, часто называемые «жидкостными», отличаютсяболее сложной конструкцией, но обеспечивают высокую производительность благодаря лучшей способности воды или антифриза отводить тепло по сравнению с воздухом. Все современные автомобили с двигателем внутреннего сгорания оснащены жидкостной системой охлаждения. Для реализации подобного решения применяется отдельная система охлаждения ссобственным малогабаритным радиатором, циркуляционным насосом и специальной рабочей жидкостью.
  Почему нельзя интегрировать эту систему в общую схему охлаждения двигателя автомобиля? Причина проста: температура основного контура охлаждения достигает высоких значений (80–90 °C), что недостаточно эффективно для поддержания низкой температуры нагнетаемого турбиной воздуха. Поэтому необходим дополнительный автономный контур.
  Принцип функционирования водяного интеркулера аналогичен классическому воздушному варианту, разница лишь в способе отведения тепла. Здесь оно поглощается циркулирующей жидкостью, а не окружающим воздухом. Благодаря этому требования к месту расположения интеркулера становятся более свободными, так как отсутствует необходимость прямого воздушного обдува. Наиболее удобно устанавливать устройство рядом с впускным коллектором, минимизируя протяжённость воздушных каналов и сокращая задержку реакции мотора на нажатие педали акселератора. Плюс, габариты самого интеркулера значительно меньше по сравнению с традиционным вариантом с воздушным охлаждением.
  Главные достоинства системы — небольшие размеры и высокая эффективность охлаждения. Однако имеются и минусы: сложность конструкции требует наличия датчиков, электронных блоков управления и дополнительного теплообменника (радиатора) для охлаждения самой жидкости. Чем больше компонентов, особенно электронная начинка, тем выше риск возникновения неполадок.
  Итак, охлаждая поступающий воздух, интеркулер способствует повышению эффективности работы двигателя с турбиной. Без должного охлаждения количество воздуха, попадающего в цилиндры, уменьшается, приводя к значительному снижению мощности. К тому же горячий воздух способен вызвать детонацию двигателя, после чего электронный блок управления дополнительно уменьшает производительность мотора. Поэтому, заметив ухудшение динамики разгона автомобиля, рывки при резком ускорении, стоит незамедлительно провести диагностику состояния интеркулера.

Основные причины неисправности системы охлаждения:

• Потеря герметичности
  Установленный впереди радиатора интеркулер регулярно страдает от ударов вылетающих камней. Если нет дополнительной защиты, твердый камень вполне способен пробить металлическую стенку устройства. Кроме того, нарушить герметичность интеркулера можно при неумелой парковке или движении по пересеченной местности.
• Воздействии соли и различных антигололёдных составов
  Эти вещества ускоряют процесс коррозии металлических элементов системы, вплоть до образования сквозных отверстий в алюминиевых деталях радиатора. Помимо этого, скопление дорожной грязи постепенно засоряет соты воздушных интеркулеров, ухудшая их производительность. Аналогичная ситуация наблюдается и с обычными автомобильными радиаторами охлаждения.
• Масло из турбокомпрессора
  Масло из турбокомпрессора периодически проникает в интеркулер, хотя обычно речь идет лишь о незначительных объемах. Однако если масла становится заметно больше нормы, стоит обратить внимание непосредственно на состояние самого компрессора. Нередко проблема заключается в деформации или пережиме маслопровода, что повышает внутреннее давление и провоцирует выталкивание масла сквозь уплотнения.Еще одной причиной просачивания масла может стать плохая пропускная способность воздушного фильтра. Если фильтр давно не менялся или автомобиль используется на запыленных дорогах, он может настолько забиться грязью, что что не сможет обеспечивать поступление достаточного объема воздуха. Вследствие этого внутри компрессора создаётся вакуум, который буквально вытягивает смазочное масло сквозь уплотнения, направляя его внутрь корпуса промежуточного охладителя. Кроме непосредственно интеркулера, неприятности могут коснуться также и патрубков. Бывает, что они лопаются от избыточного давления внутри системы. Ремонт патрубков смысла не имеет — лучше сразу приобрести новые детали.
  Что касается жидкостных интеркулеров, здесь иногда возникают стандартные неисправности охлаждающих систем, такие как течь в соединениях либо выход из строя помпы. Но случаются подобные неполадки значительно реже благодаря меньшему рабочему нагреву антифриза. Для надежной эксплуатации мотора и защиты его от перегревания необходимо систему охлаждения содержать в исправном состоянии.

Соблюдение следующих рекомендаций поможет избежать проблем:

• Уровень охлаждающей жидкости проверяйте исключительно на остывшем моторе, следите чтобы жидкость находилась между метками минимального и максимального уровня на резервуаре;
• Регулярно оценивайте цвет и прозрачность антифриза: изменение оттенка или мутность свидетельствуют о проникновении масла либо коррозионных частиц внутрь контура охлаждения;
• Осматривайте шланги и крепления: резина должна оставаться целой, эластичной, без разрывов, вздутий и утечек;
• Следите за корректной работой вентилятора охлаждения: устройство должно автоматически запускаться после достижения определенной температуры (примерно +95C).

Обслуживать систему охлаждения рекомендуется через каждые 30–50 тысяч километров пробега либо один раз в два года.

Обслуживание и ремонт системы охлаждения, ремонт турбины и другие виды ремонтных работ дизельного двигателя можно сделать в СТО Дукато . Ждем вас в наших автосервисах по адресам:

• СПб, ул. Невельская, д.10
• СПб, 1-й Верхний переулок, д.10

---

Антифриз
Течь из под машины. Откуда и насколько опасна. Охлаждающая жидкость