Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое интеркулер на турбо двигатели

Итеркулеры, или промежуточные охладители воздуха начали применять с появлением турбонагнетателей в конструкции авиационных, судовых и локомотивных двигателей еще в тридцатые годы прошлого столетия. Нагнетатели в то время были громоздкими, их крыльчатки — слишком тяжелыми и инерционными. Чтобы раскрутить вал крыльчатки для выхода на нужное давление, требовалось относительно много времени. Из-за этого использовать турбонагнетатели на автомобильных двигателях с постоянно меняющимися во время работы оборотами было невозможно — турбина просто не успевала реагировать на изменения условий.

Интеркулер с жидкостным охлаждением используется на Shelby GT500 2005-2007. Его преимущество — небольшие габариты

С появлением легких керамических крыльчаток, быстро раскручивающихся до очень высоких оборотов, проблема была решена. Мода на турбированные бензиновые двигатели началась в семидесятые годы, после того как нагнетатели появились на гоночных болидах Formula 1. В течение последующих десятилетий надпись «турбо» на багажнике стала предметом культа. Каждый производитель старался иметь в своей линейке хотя бы одну модель с турбированным двигателем.

Примерно в те же годы началось массовое внедрение в легковые автомобили экономичных дизельных двигателей небольшого объема. Атмосферные дизельные двигатели были экономичными, но не могли конкурировать с бензиновыми по количеству лошадиных сил. Вскоре производители поняли, что недостаток динамических характеристик дизелей можно с успехом компенсировать установкой турбины. Поскольку интеркулер входит в набор обязательных конструктивных элементов системы турбонаддува как бензинового, так и дизельного двигателя, он достаточно быстро перестал быть экзотикой и превратился в рядовую деталь, о существовании которой известно практически всем автолюбителям.

Назначение интеркулера

С момента появления двигателей внутреннего сгорания конструкторы работали над повышением их мощности. Они шли двумя путями — увеличением подачи горючего и объёма цилиндров. Сначала появились большие моторы с большой мощностью. Но количественный рост возможен до определённых величин, дальше ДВС будет возить сам себя, а не машину. И в легковое авто не установишь мотор грузовика. Поэтому пробовали не изменяя объём двигателя, увеличить подачу топлива. Топливный насос легко справляется с этой задачей. Но для эффективного сгорания необходим дополнительный воздух. В обычный двигатель он самостоятельно всасывается в цилиндр из атмосферы. Поступление воздуха в этом случае ограничено. Такие двигатели называют атмосферными и увеличение подачи топлива ведёт лишь к незначительному повышению мощности. Изобретение турбонаддува решило эту проблему и мотор получил дополнительный объём воздуха.

Турбина на ДВС появилась еще в начале ХХ века. Инженеры заставили выхлопной газ раскручивать лопасти, вращать компрессор и нагнетать дополнительный воздух в цилиндры. С помощью наддува улучшилось качество сгорания топливо – воздушной смеси. Поэтому при повышении мощности двигателя расход топлива не вырос. Первый турбо двигатель получил мощность на 120% больше атмосферного собрата. Сначала их применение ограничивалось судостроением и авиацией. Так было до начала 1960-х годов.

Турбины и интеркулеры, как впрочем очень многие нововведения, появились в автомобилях благодаря автоспорту. Тяга к скорости и победам привели к установке на автомобили турбонагнетателей. При равном объёме, современный спортивный двигатель с турбонаддувом имеет в три раза большую мощность и крутящий момент.

Но, повысив мощность инженеры получили проблему, связанную теперь уже с качеством воздуха. Он нагревается дважды – горячей турбиной и из-за сильного сжатия. Получается, что чем сильнее давление, тем выше температура воздуха. Двигатель просто начинает «задыхаться» и плюсы турбонаддува превращаются в минусы. Двигатель в таком режиме сильнее греется, перерасходует топливо, теряет мощность и может детонировать.

Охладить воздух и уменьшить нагрев подаваемой в цилиндры топливо — воздушной смеси помог интеркулер. Как и всё гениальнее он прост и похож на обычный радиатор охлаждения. Устанавливается между турбиной и впускным коллектором. Проходя через него горячий воздух от турбины охлаждается и поступает в цилиндры с температурой 50 – 60 °C. Прохладным воздухом двигателю легче «дышится», поэтому установка охладителя может прибавить до 20% мощности.

По типу охлаждения интеркулеры различаются на два вида – воздушного и водяного.

Воздушный — это набор трубок через которые проходит воздух. Отводят тепло медные или алюминиевые пластины которые «нанизаны» на трубки. Конструкция проста и надежна. Но не лишена недостатков. Такой интеркулер имеет достаточно большие габариты и ему постоянно необходим обдув. Поэтому чаще всего располагают в бампере или перед радиатором охлаждения двигателя. В бампере делают отверстия для встречного потока воздуха.

В водяном, трубы заключены в теплообменник и охлаждаются жидкостью. Для него требуется ещё установка радиатора, насоса, труб и устройства управления. Сложная конструкция и специфика эксплуатации сделали его не очень популярным. Жидкостный приходит на помощь только, когда невозможно установить громоздкий воздушный.

Интеркулер: конструкция, принцип работы и виды

Интеркулер конструктивно монтируют между впускным коллектором и компрессором. Устройство представляет собой теплообменник, который состоит из сложной системы трубок и пластин, изготовленных из алюминия или меди, которые имеют большую теплопроводность и теплоотдачу. Трубки имеют витиеватую структуру, это увеличивает общую длину, по которой проходит воздух. Пластины увеличивают площадь поверхности и обеспечивают лучшую теплоотдачу. Чтобы воздух лучше распределялся в трубках, применяют конечные резервуары. Они приварены по краям.

Читать еще:  Шевроле лачетти причины стука в двигателе

Интеркулер с воздушным охлаждением, как правило, устанавливают под капотом автомобиля в таких местах:

    за передним бампером. В бампере вырезают воздухозаборник (самый популярный и эффективный способ);

над двигателем (воздухозаборники тогда в капоте);

  • по бокам крыльев (воздухозаборники делают там же).
  • Кроме этого, существуют интеркулеры с жидкостным (как правило, водяным) охлаждением. Хотя есть и уникальные конструкции с охлаждением жидким азотом или льдом. В сравнении с воздушным он имеет более сложную конструкцию. Кроме водяного теплообменника, тут имеются такие элементы: водяной насос, управляющий модуль, воздушный радиатор и система патрубков.При этом интеркулер водяного типа имеет ряд существенных преимуществ: во-первых, он более компактный (можно устанавливать где угодно под капотом, не требуются воздухозаборники), во-вторых, процессы охлаждения эффективнее и быстрее, чем при воздушном охлаждении. Правда, когда охлаждающая жидкость нагревается, эффективность падает. Вместе с системой охлаждения двигателя водяной интеркулер образует двухконтурную систему охлаждения.

    Для каждого конкретного двигателя, по сути, необходим уникальный интеркулер с особой конструкцией. При его проектировании нужно определить множество конструктивных параметров:

      площадь теплообменника. Чем больше общая площадь всех трубок и пластин, тем больше эффективность интеркулера. При этом для каждого двигателя есть определенное оптимальное значение площади, после которого любое её увеличение приводит к незначительному росту КПД;

    внутреннее сечение. Потери давления воздуха в интеркулере должны быть минимальными. Для этого важно определиться с оптимальным сечением;

    толщина теплообменника. Очень толстые стенки — не самый лучший вариант, всему своя мера;

    фронтальная площадь. Чем больше эта площадь, тем больше воздуха пройдет через интеркулер, а значит, выше будет охлаждающая способность;

    форма труб. В изгибах и переходах труб происходят потери потока. Для переходов лучше всего использовать сегменты конической формы, для изгибов — максимальные радиусы;

    соединительные патрубки. Негерметичные соединения патрубков однозначно вызывают потери давления при наддуве, поэтому важно иметь надежные соединения. Кроме того, материал патрубков должен быть устойчив к агрессивному воздействию бензина и масла, высокой температуры;

  • направление потока в теплообменнике.
  • Водяное и масляное обеспечение:

    Шарикоподшипниковые турбины Garrett требуют значительно меньше масла чем втулочные аналоги. Поэтому установка маслянного рестриктора на входе в турбину крайне рекомендована, если давление масла в вашей системе превышает 4 атм. Слив масла должен быть заведен в поддон выше уровня масла. Поскольку слив масла из турбины происходит естественным путем под действием гравитации, крайне важно, чтобы центральный картридж турбины был ориентирован сливом масла вниз.

    Частой причиной выхода из строя турбин является закоксовка маслом в центральном картридже. Быстрая остановка мотора после больших продолжительных нагрузок ведет к теплообмену между турбиной и нагретым выпускным коллектором, что в отсутствии притока свежего масла и поступления холодного воздуха в компрессор ведет к общему перегреву картриджа и закоксовке имеющегося в нем масла.

    Для минимизации этого эффекта турбины снабдили водяным охлаждением. Водные шланги обеспечивают эффект сифона снижая температуру в центральном картридже даже после остановки двигателя, когда нет принудительной циркуляции воды. Желательно также обеспечить минимум неравномерности по вертикали линии подачи воды, а также несколько развернуть центральный картридж вокруг оси турбины на угол до 25 градусов.

    Как выполнить ремонт интеркулера своими руками?

    • Как выполнить ремонт интеркулера своими руками?
    • Какие бывают неисправности связанные с работой интеркулера
    • Разрыв интеркулера
    • Проблемы с патрубком
    • Как запаять интеркулер
    • Необходимые инструменты
    • Процесс ремонта
    • Ремонт патрубков
    • Набор инструментов
    • Процесс ремонта
    • Как продлить жизнь интеркулеру
    • Чистка интеркулера своими руками
    • Что нужно для чистки
    • Как почистить интеркулер

    Как известно, интеркулер используется для охлаждения турбины силового агрегата, а значит, выход из строя этого элемента и несвоевременное устранение появившихся неприятностей обязательно приведут к падению мощности самой турбины и к последующей поломке силового агрегата.

    Столкнувшись с неисправностями интеркулера, важно знать на какие симптомы обращать свое внимание, ведь только разобравшись в проблеме вы сможете грамотно ее решить.

    • Какие бывают неисправности связанные с работой интеркулера
      • Разрыв интеркулера
      • Проблемы с патрубком
    • Как запаять интеркулер
      • Необходимые инструменты
      • Процесс ремонта
    • Ремонт патрубков
      • Набор инструментов
      • Процесс ремонта
    • Как продлить жизнь интеркулеру
    • Чистка интеркулера своими руками
      • Что нужно для чистки
      • Как почистить интеркулер

    Какие бывают неисправности связанные с работой интеркулера

    В процессе эксплуатации интеркулера вы можете столкнуться с разными проблемами, но наиболее распространенными из них являются разрыв агрегата или проблемы с его патрубком.

    Читать еще:  Датчик холостого хода мерс 111 двигатель

    Разрыв интеркулера

    Как всем известно: где тонко — там и рвется, а это значит, что при нарастании давления в системе, интеркулер может просто разорвать. Это крайне неприятная проблема и тут у вас два выход: либо узнать как запаять интеркулер, либо заменить его новой деталью.

    Проблемы с патрубком

    На проблему с функционированием патрубка, в первую очередь, указывает появление масла на стыке его крепления. Если вы заметили смазочную жидкость в патрубке, ведущем от турбины к интеркулеру, значит необходимо заменить специальное уплотнительное кольцо, соединяющее деталь с турбокомпрессором. Если же это не поможет, тогда, возможно, придется менять патрубок.

    В некоторых случаях, при слишком высоком давлении в системе, патрубок может сорвать с места. Это явление сопровождается громким звуком и появлением густого черного дыма из подкапотного пространства.

    Как запаять интеркулер

    Об основных неисправностях интеркулера и о том, как они проявляются, мы с вами уже поговорили, теперь нужно ответить на главный вопрос: «Что делать в такой ситуации?». Тут все просто: ремонтировать или менять. Предположим, что вы решили бороться с проблемой путем сварки интеркулера.

    Необходимые инструменты

    Для выполнения процедуры, вам необходимо подготовить определенные инструменты и материалы, к которым относят: напильник, чистое полотенце, алюминиевые или медные вставки, паяльник и отвертку. Для выполнения ремонта методом холодной сварки, нужно иметь в наличии соответствующий «сварочный» состав и герметик.

    Процесс ремонта

    Перед тем как преступить к выполнению задачи необходимо снять интеркулер.

    Для этого открутите крепежные гайки и отсоедините деталь от коллектора. Затем, треснувший элемент необходимо немного поднять и вывернуть нижние крепежи. Теперь можно достать интеркулер и положить его на чистую поверхность. Сверху деталь протирают полотенцем, а пользуясь случаем можно почистить и патрубок элемента (возьмите круглую щетку и хорошо прочистите каналы детали, после чего продуйте их пылесосом).

    На следующем этапе, с помощью напильника зачищают места появления трещин и очищают деталь от всех заусениц и пыли, после чего аккуратно припаивают подготовленные пластины.

    Если интеркулер алюминиевый, то и пластины должны быть изготовлены именно из такого материала. Соответственно, для медных деталей используются медные вставки.

    Заклеить брешь в интеркулере можно и с помощью холодной сварки (если повреждение небольшое). Для этого, нужно обезжирить его внутреннюю сторону и заглушить крайние слоты радиатора, поскольку именно в этих местах образовываются трещины при вибрации мотора.

    Все, что вам понадобиться для выполнения задачи — это герметик и сама «холодная сварка». Небольшое количество герметизирующего состава нужно вдавить в крайние слоты (с обоих сторон), и убрав лишнее, дать герметику время немного подсохнуть. После этого, хорошо размешав холодную сварку необходимо полностью залепить те же слоты.

    После выполнения обратной сборки, всем обрабатываемым местам дают хорошо высохнуть, и только после этого возвращать интеркулер в автомобиль.

    Ремонт патрубков

    Как и ремонт самого интеркулера, восстановление работоспособности его патрубка предусматривает наличие определенных инструментов и материалов, а также четкое следование инструкции выполнения работы.

    Набор инструментов

    Помимо стандартного набора инструментов (отвертки, плоскогубцы и т.д), который наверняка имеется в гараже каждого ответственного автовладельца, также нужно подготовить несколько тюбиков термогерметика (лучше если вы купите 2), обычный марлевый бинт (1 метр), растворитель и наждачную бумагу.

    Процесс ремонта

    До того времени как вы доберетесь до патрубка интеркулера, бампер, да и сама деталь уже должны быть сняты. Поэтому, чтобы промыть его и определить много ли внутри скопилось масла, вам не нужно больше ничего демонтировать.

    Перед нанесением герметизирующего состава, весь патрубок вокруг места прорыва необходимо обезжирить и пройтись по нему наждачкой (для снятия глянца с резины лучше использовать материал средней зернистости).

    Затем, раскройте место прорыва путем сдавливания патрубка и промажьте его герметизирующим составом. Также следует смазать герметиком и место вокруг повреждения, после чего накладывается бинт. Между его оборотами также промащивают упомянутым составом и проглаживают (лучше выполнять это действие в перчатках).

    В качестве альтернативного варианта нанесения герметика, можно сначала промазать весь бинт и только потом наматывать его на патрубок. Когда материал закончится его полностью разглаживают и еще раз промазывают герметиком по всей ширине.

    Вся эта конструкция должна хорошо высохнуть, для чего будет достаточно 2-3 часов, хотя для гарантии, лучше оставить перемотанный патрубок и на более длительное время. Если верить надписи на герметике, то полная вулканизация происходит лишь спустя сутки.

    Как видите, ремонт патрубков интеркулера своими руками — не такое уж и сложное задание, и для успешного решения проблемы достаточно подручных материалов и вашего желания.

    Как продлить жизнь интеркулеру

    Существует несколько основных правил, соблюдение которых поможет продлить жизнь не только турбины, но и интеркулера. К примеру, после долгого стояния в пробке нельзя резко ускоряться. Пока машина стояла без движения, мотор, турбина и интеркулер уже успели нагреться, а если резко раскрутить лопасти, то нагрев будет чрезмерным или даже критическим.

    Читать еще:  409 двигатель аварийный датчик давления масла

    Обязательно следите за температурой масла и антифриза, которые необходимо своевременно заменять. Грязные жидкости, которые плохо отводят тепло только ускорят износ интеркулера.

    Своевременного обслуживания требует и сам силовой агрегат, причем для каждой модели двигателя оно будет иметь индивидуальные особенности. Например, на современных моторах 1.4 TSI, устанавливаемых на автомобили Volkswagen, прежде всего, необходимо следить за чистотой интеркулера, который очень быстро загрязняется (находится прямо во впускном коллекторе), в то время как старые, продольно расположенные 1.8 TSI требуют регулярной очистки трубки подачи масла.

    У каждого мотора, а соответственно и интеркулера, имеются свои особенности, однако общие требования заключаются в своевременному обслуживании и более щадящем режиме эксплуатации (чтобы исключить возможность перегрева).

    Чистка интеркулера своими руками

    Если у вас еще не разорвало радиатор интеркулер, но вы, все таки, беспокоитесь за эту деталь, тогда следует проводить периодическую чистку, особенно если существует серьезная возможность скопления грязевых отложений, как в вышеприведенном примере.

    Что нужно для чистки

    Способы промывки интеркулеров ограничиваются только вашей фантазией, однако есть особенности, которые все же следует принимать во внимание при проведении этого мероприятия. Так, в то время как одни автовладельцы используют в этих целях станции Kärcher, другие не рискуют, понимая, что сильный напор воды может погнуть алюминиевые пластины охладителя.

    Большое количество автомобилистов ответственно подходят к выбору средств для прочистки интеркулера, хотя конечный результат далеко не всегда зависит именно от этого.

    Сегодня существует два основных вида качественной прочистки интересующей нас детали — внутренняя и наружная. Первый вариант очистки предусматривает обязательный демонтаж интеркулера, а вот при использовании второго — эта процедура вовсе необязательна.

    Для наружной очистки достаточно шланга с небольшим напором воды, мягкой щетки и стандартного моющего средства против грязи. Что же касается внутренней промывки, то тут необходимо подготовить отвертки и торцевые ключи с головками, поскольку для снятия интеркулера нужно выкрутить два крепежных болта.

    В обоих случаях, для промывки теплопроводника автовладельцы используют самые разнообразные очистители, предназначенные для мотора, радиатора, а также жидкости, использующиеся в автомобиле для других потребностей (например, керосин или бензин).

    Еще один важный момент при выполнении очистки интеркулера — это присутствие масла в охладителе. Разумеется, если оно и правда попало в интеркулер, то для его устранения могут понадобиться совсем другие средства. Как показывает практика, в случае присутствия смазочного материала, промывка детали осуществляется в два приема: сначала интеркулер избавляют от грязи и других отложений, а потом только от масла. Для борьбы с этой жидкостью отлично подойдет бензин или керосин.

    Как почистить интеркулер

    Даже самое обычное засорение интеркулера может доставить просто массу хлопот автовладельцу. Особенно часто указанная проблема возникает в зимнее время, когда большая часть отечественных дорог обрабатывается различными химикатами.

    Для очистки всех составляющих частей интеркулера придется полностью разбирать деталь, промывать каналы и продувать патрубки. После этого все элементы следует намочить и оставить в таком состоянии на некоторое время. Как только детали просохнут, их можно будет вернуть на прежнее место.

    Однако это только краткое описание всей процедуры, а если углубляться в данный вопрос, то для начала вам необходимо добраться до самого охладителя. Учитывая модель транспортного средства и количество места в подкапотном пространстве, где он установлен, может понадобиться разбор бампера, причем, возможно, даже вместе с передней панелью. В самом простом варианте достаточно будет просто снять защиту с арки.

    Необходимо понимать, что при наружной очистке, вам хоть и удастся избежать достаточно хлопотных работ по снятию прибора, но качественно промыть интеркулер не получится.

    Как только деталь окажется в ваших руках, можете оценить масштабы требуемых мероприятий. Если интеркулер слишком грязный, то очистку придется проводить в три этапа:

    • этап механической очистки (удаляются насекомые, камни, наросты, выпрямляются деформированные пластины);
    • этап ликвидации грязи и других отложений с помощью специальных химических средств;
    • внутренние очистительные работы (применяются средства для прочистки карбюратора, двигателя, радиатора или обычный керосин, бензин или ацетон).

    После проведенной очистки, через радиаторные пластины должен проходить свет (не меньше чем на 80%). Если вам удалось добиться такого результата, то можете высушивать деталь (лучше задействовать компрессор) и возвращать ее на прежнее место.

    Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector