Что это? Интеркулер турбины – радиатор охлаждения. Устанавливается на турбированных двигателях гражданских и спортивных автомобилей для повышения мощности. Используется на бензиновых ДВС, но чаще на дизельных.
Что учесть? Интеркулеры бывают воздушного и жидкостного охлаждения. У каждого из типов устройств свои плюсы и минусы, типичные неисправности. Например, воздушные более громоздки, но универсальные и надежные. В то же время, жидкостные более эффективны.
Из этого материала вы узнаете:
На какие автомобили устанавливаются турбонаддув
Он используется как в бензиновых, так и в дизельных двигателях. Причем в первых эта система встречается гораздо чаще. В бензиновом двигателе внутреннего сгорания работу регулирует дроссельная заслонка. Она подает топливо в зависимости от объема воздуха, поступающего в цилиндры. Благодаря этому атмосферные бензиновые двигатели демонстрируют стабильные показатели мощности на разных оборотах.
На какие автомобили устанавливаются турбонаддув
Процесс функционирования дизельного двигателя зависит от количества топлива, которое впрыскивается форсунками в цилиндры. Так как дроссельная заслонка отсутствует, воздух поступает в них без ограничений. На холостом ходу и при частичной нагрузке дизельный двигатель эффективен.
При увеличении усилия количество впрыскиваемого топлива возрастает, а объем поступающего воздуха остается неизменным. Это приводит к переобогащению смеси и снижению эффективности работы двигателя.
Принцип работы турбины на дизеле с интеркулером позволяет решить эту проблему, обеспечивая дополнительный приток воздуха. Она позволяет дизельным двигателям легковых автомобилей работать в том же диапазоне оборотов, что и бензиновые. Турбонаддув включает в себя турбокомпрессор, интеркулер, регулировочные и предохранительные клапаны.
Турбокомпрессор состоит из двух частей – холодной и горячей. Обе они имеют форму улитки, что позволяет правильно направлять потоки газов. Эти две части соединены через картридж, представляющий собой корпус вала. На одном его конце – турбинное колесо, на другом – колесо компрессора. Внутри картриджа есть каналы для подачи масла и охлаждающей жидкости.
Горячая часть турбины работает с выхлопными газами, которые могут достигать температуры 500–1000 °С. Поэтому для ее изготовления используют прочные материалы (к примеру, чугун с добавлением никеля и специальные жаропрочные сплавы). Холодная часть турбины работает с воздухом из атмосферы. Она обычно изготавливается из алюминия, так как не подвергается высоким температурам.
Чтобы повысить эффективность турбокомпрессора, крыльчатки, вращающиеся внутри, можно сделать легче. Например, горячую зачастую делают из титана или керамики, а холодную – из магния или алюминия с тонкими ребрами, выточенными на ЧПУ. Эти модификации повышают эффективность и стоимость турбокомпрессора. Его размещают в месте выхода отработавших газов. Возможны следующие конфигурации:
- Один турбокомпрессор. Как правило, система устанавливается на рядные двигатели с тремя или четырьмя цилиндрами. Турбокомпрессор начинает работать, когда энергия выхлопных газов становится достаточной для вращения турбинного колеса. Это происходит на средних и высоких оборотах ДВС.
- Два разных турбокомпрессора, которые стоят друг за другом. Такая система встречается на рядных двигателях с четырьмя или более цилиндрами. Маленький турбокомпрессор активен на низких оборотах двигателя, а при средних и высоких оборотах его заменяет более крупный.
- Два одинаковых турбокомпрессора. В этой конфигурации каждый из них работает отдельно: в рядном шестицилиндровом двигателе одна система обслуживает три цилиндра. А в V-образных или оппозитных – по одному турбокомпрессору на каждую головку блока цилиндров.
Одинаковая схема с двумя турбокомпрессорами может называться по-разному у производителей: у одного она будет обозначаться как «Битурбо», а у другого – «Твинтурбо».
Зачем нужен интеркулер турбины
Известный и как промежуточный охладитель наддувочного воздуха (ОНВ), он применяется в двигателях с турбонаддувом. Что же дает интеркулер турбины? Этот элемент предназначен для понижения температуры воздуха, поступающего в систему, что способствует повышению эффективности работы двигателя и увеличению его мощности.
Изготовители автомобилей хотят извлечь из них как можно больше производительности. Именно поэтому был придуман турбокомпрессор. Система работает следующим образом: турбина закачивает воздух в двигатель под давлением. Благодаря этому в цилиндры поступает больше воздуха, а значит, можно добавить еще топлива. Когда и того, и другого в нужных пропорциях становится больше, двигатель работает мощнее.
Зачем нужен интеркулер турбины
Когда воздух сжимается, он нагревается и становится плотнее. Тогда он мешает нормальному горению топлива, что может привести к проблемам. Например, к детонации. Чтобы этого избежать, используется интеркулер. Принцип работы этого элемента прост: он охлаждает горячий воздух, который поступает из турбины в двигатель. Интеркулер по конструкции похож на другие автомобильные радиаторы, только вместо жидкости он работает с воздухом. Сжатый и горячий, он проходит через этот элемент и охлаждается благодаря встречному атмосферному потоку.
Эффективность интеркулера турбины дизельного двигателя зависит от его конструкции: от толщины и формы воздушных каналов, количества изгибов (большее улучшает охлаждение, но увеличивает потерю давления), материала и расположения сот для остывания, а также от размещения входных/выходных патрубков и распределения воздуха.
Практически все современные охладители делают из алюминия, который используется для трубок и пластин. Бачки и патрубки изготавливают из него же или пластика. Так создается идеальный баланс веса и эффективности работы.
Виды интеркулеров турбины
С воздушным охлаждением
Этот интеркулер турбины работает следующим образом: система снижает температуру за счет окружающего воздуха, который проходит через устройство. Такие охладители устанавливаются между турбиной и впускным коллектором. Состоят они из следующих частей:
- теплообменник (основная часть);
- трубки;
- пластины.
Охлаждение в системе воздушного интеркулера турбины происходит за счет того, что воздух проходит через много трубок из алюминия или меди. Когда поток в них меняет направление, температура падает быстрее. Однако давление воздуха в этом случае немного падает.
Воздушный интеркулер состоит из двух бачков, сделанных из алюминия или пластика, и сердечника между ними. Последний имеет много сот и трубок, которые увеличивают площадь контакта с воздухом и помогают скорее его охлаждать. Чем больше трубок в интеркулере, тем лучше он справляется с этой задачей.
Преимущества:
- разнообразие вариантов установки;
- сниженный риск повреждений.
Недостатки:
- большие габариты;
- сложности при установке.
Интеркулеры с жидкостным охлаждением
В этой конструкции для охлаждения радиатора используется вода. Такой тип интеркулера устанавливают в спортивных автомобилях, так как из-за высокой скорости воздух не успевает охлаждать радиатор. Это также актуально в городских условиях, где частые остановки не позволяют потоку эффективно понижать температуру. Чтобы система работала бесперебойно, добавляют дополнительный радиатор, насос для циркуляции воды и электронный блок управления.
Интеркулеры с жидкостным охлаждением
Плюсы:
- небольшие размеры;
- высокая эффективность охлаждения;
- можно установить в любом месте под капотом.
Минусы:
- сложная конструкция, что затрудняет ремонт интеркулера;
- необходимость строго соблюдать герметичность системы;
- высокая цена, которая увеличивает стоимость автомобиля;
- больший вес по сравнению с воздушными моделями.
Из-за этих особенностей такой интеркулер используют, когда нельзя установить воздушный тип.
Типичные неисправности интеркулеров
Рассмотрим основные проблемы, возникающие во время функционирования этих элементов. Как правило, речь идет об утечке, засорении маслом и недостатке воздуха. Если при движении слышен свист, это может указывать на первую. Остальные проблемы требуют диагностики. Начните с замены воздушного фильтра: если он забит, двигателю может не хватать воздуха. В некоторых случаях это помогает восстановить нормальную работу мотора.
При наличии гаража с компрессором можно проверить герметичность интеркулера:
- сначала откройте капот и отсоедините патрубки элемента;
- плотно закройте их заглушками, например, тяжелым картоном, обмотанным изолентой;
- затем подключите компрессор и подайте давление примерно в один бар.
Если оно начинает уменьшаться, то это значит, что в интеркулере есть пробоина. Это может произойти из-за попадания дорожных камней или воздействия соли и реагентов. В таком случае ремонт невозможен, поэтому элемент следует заменить.
Типичные неисправности интеркулеров
При нормальном давлении нужно обратить внимание на другие части системы. Необходимо снять интеркулер. Для этого выполните следующие шаги:
- установите автомобиль на яму или надежно зафиксируйте его на земле;
- закрепите интеркулер, чтобы он не двигался при откручивании болтов (можно просто затянуть ремнями);
- отсоедините патрубки;
- снимите защиту днища и колесных арок;
- открутите болты, крепящие интеркулер турбины к радиатору, и при необходимости – на переднем бампере (изнутри);
- аккуратно снимите элемент.
Если вес интеркулера больше, чем значения, указанные в техническом паспорте, вероятно, внутрь попало масло из турбокомпрессора. Пока элемент новый и компрессор работает правильно, оно не задерживается на стенках. Но постепенно начинает накапливаться масляный слой, особенно если компрессор дает сбои.
Промывка забитого интеркулера может проводиться с использованием горячей воды, солярки, бензина или специальной автохимией. Некоторые автолюбители советуют использовать мойку под давлением, но делать это нужно осторожно, не деформируя тонкие пластины элемента. Если в местах крепления патрубков есть резиновое покрытие, избегайте бензина и растворителей при этом, так как они могут повредить. Используйте только воду и мягкие моющие средства.
После этого интеркулер следует тщательно высушить и установить обратно. В автосервисе услуга обойдется в 3-5 тысяч рублей.
Часто задаваемые вопросы об интеркулере турбины
Насколько эффективен интеркулер?
Охлаждение воздуха всего на 10-15 °C может значимо повысить мощность двигателя, на 3–5 % . При этом смесь сгорает быстрее, что помогает сэкономить топливо. Также снижается количество вредных выбросов в атмосферу. Установка этого элемента может улучшить эффективность работы двигателя примерно на 20 %.
Что делать если в турбине или интеркулере обнаружилась металлическая стружка?
Если вы ее нашли, то нужно выполнить следующие шаги:
- Промойте все патрубки и шланги, а если они очень измазаны, то поставьте новые.
- Очистите интеркулер турбины или, если загрязнения сильные, замените его.
- Перед установкой нового элемента осмотрите впускной коллектор двигателя и удалите загрязнения, если они есть.
Какова выходная температура воздуха из интеркулера?
После турбокомпрессора она может достигать 160 °C. Ее снижение, конечно же, существенно повышает мощность двигателя. Например, в холодном тумане машина может казаться сильнее из-за низкой температуры воздуха. Интеркулер работает похожим образом: он охлаждает воздух до максимум 50 °C, что помогает увеличить мощность и ускорение автомобиля.
Теперь вы знаете, нужен ли интеркулер на турбине. Этот элемент увеличивает мощность двигателя, снижает расход топлива и улучшает динамику автомобиля. Но необходимо тщательно отслеживать состояние охладителя, чтобы вовремя его очищать, ремонтировать и менять.
