Intercooler co to jest w aucie

Wielu entuzjastów motoryzacji często wspomina, że ​​ich samochód jest wyposażony w silnik z turbodoładowaniem. Cóż, oczywiście wszyscy z przyjemnością powiedzą, że pod maską ma nie tylko ciśnienie atmosferyczne, ale także mechaniczną sprężarkę. Jednak większość z nich nie do końca rozumie całą strukturę układu turbodoładowania silnika.

Dlatego w tym artykule postaramy się porozmawiać o jednym z elementów turbodoładowania, a mianowicie o chłodnicy powietrza doładowującego - czym jest w samochodzie, zasadzie działania, a także dlaczego chłodnica powietrza doładowującego jest potrzebna w silnikach z turbodoładowaniem.

Co to jest intercooler

Intercooler to urządzenie mechaniczne (podobne do chłodnicy) służące do chłodzenia powietrza wlotowego turbiny lub doładowania (sprężarki).

Do czego służy intercooler?

Zadaniem intercoolera jest chłodzenie powietrza po przejściu przez turbinę lub sprężarkę. Faktem jest, że turbina wytwarza ciśnienie powietrza, dzięki sprężaniu powietrze jest odpowiednio podgrzewane z intensywnym i stałym doładowaniem, temperatura na wlocie do cylindra może znacznie różnić się od temperatury czynnika chłodzącego.

Zasada działania

Turbosprężarki działają na zasadzie sprężania powietrza, zwiększając jego gęstość, zanim dotrze do cylindrów silnika. Dzięki sprężaniu większej ilości powietrza każdy cylinder silnika jest w stanie spalić proporcjonalnie więcej paliwa i wytworzyć więcej energii przy każdym zapłonie.

Ten proces kompresji wytwarza dużo ciepła. Niestety, gdy powietrze staje się cieplejsze, staje się również mniej gęste, zmniejszając ilość tlenu dostępnego w każdym cylindrze i wpływając na wydajność!

Intercooler ma za zadanie przeciwdziałać temu procesowi poprzez chłodzenie sprężonego powietrza, aby dostarczyć silnikowi więcej tlenu i poprawić spalanie w każdym cylindrze. Ponadto, regulując temperaturę powietrza, zwiększa również niezawodność silnika, zapewniając prawidłowy stosunek powietrza do paliwa w każdym cylindrze.

Rodzaje intercoolerów

Istnieją dwa główne typy intercoolerów, które działają na różne sposoby:

powietrze-powietrze

Pierwsza opcja to intercooler powietrze-powietrze, w którym sprężone powietrze jest przepuszczane przez wiele małych rurek. Ciepło jest przekazywane z gorącego sprężonego powietrza do tych żeberek chłodzących, które z kolei są chłodzone przez szybki przepływ powietrza z poruszającego się pojazdu.

Po przejściu schłodzonego sprężonego powietrza przez chłodnicę międzystopniową trafia ono do kolektora dolotowego silnika i do cylindrów. Prostota, niewielka waga i niski koszt intercoolerów powietrze-powietrze sprawiają, że są one najpopularniejszym wyborem dla większości pojazdów z turbodoładowaniem.

Powietrze woda

Jak sama nazwa wskazuje, intercoolery powietrze-woda wykorzystują wodę do obniżenia temperatury sprężonego powietrza. Chłodna woda jest pompowana przez małe rurki, odbierając ciepło ze sprężonego powietrza przechodzącego przez urządzenie. Gdy ta woda się nagrzeje, jest następnie pompowana przez chłodnicę lub obwód chłodzący przed ponownym wejściem do chłodnicy międzystopniowej.

Intercoolery powietrze-woda są zwykle mniejsze niż intercoolery powietrze-powietrze, dzięki czemu nadają się do silników, w których przestrzeń jest duża, a ponieważ woda ogrzewa powietrze lepiej niż powietrze, nadaje się do szerszego zakresu temperatur.

Jednak większa złożoność konstrukcji, koszt i waga związane z intercoolerami powietrze-woda oznaczają, że są one mniej popularne i instalowane w silnikach samochodowych.

Umieszczenie intercoolerów

Chociaż teoretycznie chłodnice powietrza doładowującego mogą znajdować się w dowolnym miejscu między turbosprężarką a silnikiem, są one najbardziej wydajne tam, gdzie jest lepszy przepływ powietrza i zwykle znajdują się przed samochodem za główną osłoną chłodnicy.

W niektórych pojazdach lokalizacja silnika jest odwrotna i intercooler jest umieszczony na górze silnika, ale przepływ powietrza jest tu generalnie mniejszy i intercooler może być narażony na ciepło z samego silnika. W takich przypadkach w okapie instalowane są dodatkowe kanały powietrzne lub czerpaki, które zwiększają przepływ powietrza.

Wydajność aplikacji

Podczas montażu dodatkowego wyposażenia każdy kierowca zawsze zwraca uwagę na zasadność wykorzystania części lub całego systemu. Jeśli chodzi o skuteczność intercoolera, różnica między jego obecnością a brakiem jest dobrze wyczuwalna. Jak rozumieliśmy, intercooler schładza powietrze wtryskiwane do silnika przez turbinę. Ponieważ sprężarka pracuje w wysokich temperaturach, dostarcza do silnika gorące powietrze.

Ponieważ gorące powietrze ma mniejszą gęstość, przyczynia się do mniej wydajnego spalania mieszanki paliwowo-powietrznej. Im zimniejsze powietrze, tym wyższa jego gęstość, co oznacza, że ​​do cylindrów dostaje się więcej tlenu, a silnik otrzymuje dodatkową moc. Na przykład, jeśli schłodzisz wchodzące powietrze tylko o 10 stopni, silnik stanie się mocniejszy o około 3 procent.

Ale nawet jeśli weźmiemy konwencjonalny intercooler (powietrze przepływa przez rurki chłodnicy), to zanim dotrze do silnika, jego temperatura spadnie o około 50 stopni. Ale jeśli w aucie zamontowana jest chłodnica międzystopniowa, to niektóre modyfikacje mogą obniżyć temperaturę powietrza w układzie dolotowym silnika nawet o 70 stopni. A to 21-procentowy wzrost mocy.

Ale ten element zamanifestuje się tylko w silniku z turbodoładowaniem. Po pierwsze, trudno będzie silnikowi wolnossącemu pompować powietrze przez powiększony układ dolotowy. Po drugie, w krótkim układzie dolotowym powietrze nie ma czasu na podgrzanie, jak w przypadku turbiny. Z tych powodów nie ma sensu montować intercoolera w takich silnikach.

Czy można go usunąć?

Jeśli intercooler w jakiś sposób przeszkadza właścicielowi samochodu, system ten można zdemontować. Ale może to mieć sens tylko wtedy, gdy samochód nie był wcześniej wyposażony w ten system. A nawet jeśli samochód został zmodernizowany, brak intercoolera natychmiast stanie się zauważalny. Gdy instalacja intercoolera doprowadzi do wzrostu mocy silnika o 15-20 procent, brak tej części natychmiast stanie się zauważalny.

Czy przedmiot można usunąć?

Ale oprócz zmniejszenia mocy silnika spalinowego, w niektórych przypadkach demontaż intercoolera może nawet doprowadzić do awarii silnika. Może się tak zdarzyć, jeśli ten system jest częścią konstrukcji silnika i jest częścią wyposażenia fabrycznego.

W silnikach spalinowych z turbodoładowaniem nie należy demontować intercoolera (znowu: jeśli jest to wyposażenie fabryczne), ponieważ zapewnia dodatkowe chłodzenie wymagane do prawidłowej pracy silnika. Ze względu na krytyczne temperatury jego części mogą ulec awarii.

Kryteria wyboru do samodzielnej instalacji

Jeśli zajdzie konieczność zamontowania intercoolera w samochodzie (modyfikacja, która różni się od fabrycznej lub ogólnie jako nowy system dla silnika), to ten system musi spełniać następujące parametry:

• Wystarczająca powierzchnia wymiennika ciepła. Jak wiadomo powietrze jest schładzane dzięki procesowi wymiany ciepła, który zachodzi w chłodnicy (ten sam proces zachodzi w chłodnicy układu chłodzenia silnika). Im większa powierzchnia grzejnika, tym wyższa jego wydajność. To jest fizyka i nie ma sposobu, aby się jej pozbyć. Dlatego nie ma sensu kupować małego grzejnika - nie będzie w stanie dodać zauważalnej ilości koni mechanicznych. Ale nawet bardzo duża część może nie zmieścić się pod maską.
• Przekrój rur systemowych. Nie należy używać cienkiej żyłki (jest w niej mniej powietrza, więc będzie bardziej chłodzona), ponieważ w tym przypadku turbina będzie dodatkowo obciążona. Powietrze musi swobodnie przepływać przez system.
• Budowa wymiennika ciepła. Niektórzy kierowcy uważają, że grzejnik z grubszymi ściankami wymiennika ciepła będzie bardziej wydajny. W rzeczywistości system będzie tylko cięższy. Sprawność wymiany ciepła jest odwrotnie proporcjonalna do grubości ścian: im większa ich grubość, tym mniejsza sprawność.
• Kształt autostrady. Im gładsze zakręty w układzie, tym turbina będzie łatwiej wtłaczać powietrze do silnika. Dlatego preferowane powinny być rurki stożkowe, a wygięcie dysz powinno mieć jak największy promień.
• Szczelność. Ważne jest, aby całkowicie wyeliminować utratę powietrza krążącego w układzie lub jego nieszczelność. Aby to zrobić, wszystkie rury systemu muszą być zamocowane tak ciasno, jak to możliwe. Dotyczy to zwłaszcza wodnych chłodnic międzystopniowych (aby chłodziwo z układu nie wyciekało).

Zainstaluj nowy intercooler

Jeśli samochód jest już wyposażony w intercooler, system można zmodyfikować, instalując bardziej wydajną modyfikację. Jak omówiliśmy wcześniej, przy wyborze należy wziąć pod uwagę kształt rur, powierzchnię grzejnika i grubość ścianek wymiennika ciepła.

Aby wymienić część, będziesz musiał również kupić inne rury, ponieważ długie odpowiedniki będą pękać na zagięciach, co doprowadzi do słabego przepływu powietrza do cylindrów. Aby wymienić intercooler wystarczy wyjąć starą chłodnicę, a zamiast tego zamontować nową z odpowiednimi rurami.

Cechy działania i główne przyczyny awarii

Większość fabrycznych intercoolerów działa prawidłowo przez długi czas. Mimo to nadal wymagają okresowej konserwacji. Na przykład podczas rutynowej kontroli systemu można wykryć jedną z następujących usterek:

• Rozprężanie linii. Dzieje się tak, gdy w systemie jest zbyt duże ciśnienie. W takim przypadku albo rura może pęknąć, albo płyn chłodzący zacznie wyciekać na złączu (dotyczy intercoolerów wodnych). Na tę usterkę może wskazywać spadek mocy silnika z powodu niewystarczającego chłodzenia powietrza wchodzącego do cylindrów. W przypadku pęknięcia rury należy wymienić na nowe, a złe połączenie lepiej zacisnąć.
• Wnęka kanału powietrznego jest zanieczyszczona olejem. Niewielka ilość smaru zawsze dostaje się do chłodnicy międzystopniowej ze względu na obfite smarowanie turbiny. Jeśli sprawny silnik zaczął pobierać więcej niż jeden litr oleju na 10 tysięcy kilometrów, należy sprawdzić, czy turbina pobiera za dużo oleju.
• Uszkodzenie chłodnicy. Uszkodzenia mechaniczne najczęściej spotyka się w intercoolerach montowanych w dolnej części komory silnika (w większości montuje się je pod chłodnicą główną).
• Zatkane żebra chłodnicy. Ponieważ przez wymiennik ciepła przepływa stale duża ilość powietrza, na jego płytach pojawiają się zabrudzenia. Zdarza się to szczególnie często zimą lub wiosną, kiedy na chłodnicę znajdującą się pod przednim zderzakiem, którym posypuje się drogi, spada duża ilość piasku i chemikaliów.

Naprawa intercoolera zrób to sam

Aby naprawić intercooler, należy go zdemontować. Subtelności tego procesu zależą od rodzaju urządzenia i jego lokalizacji. Ale niezależnie od tego konieczne jest usunięcie intercoolera na zimnym silniku, a układ zapłonowy musi być wyłączony.

Aby naprawić intercooler, możesz potrzebować:

• Zewnętrzne lub wewnętrzne czyszczenie wymiennika ciepła. Do przeprowadzenia tej procedury opracowano różne chemikalia. W zależności od rodzaju środka czyszczącego i złożoności konstrukcji grzejnika, proces czyszczenia może potrwać kilka godzin. Jeśli wymiennik ciepła jest bardzo zabrudzony, opuszcza się go do pojemnika ze środkiem czyszczącym na kilka godzin.
• Eliminacja pęknięć. Jeśli intercooler to woda, a jego radiator jest wykonany z aluminium, zaleca się jego wymianę na nowy. W przypadku użycia innych materiałów można zastosować lutowanie. Ważne jest, aby materiał łaty pasował do metalu, z którego wykonany jest sam wymiennik ciepła.

Aby rozwiązać większość problemów z intercoolerem, nie ma potrzeby kontaktowania się z drogimi centrami serwisowymi. Jeśli masz doświadczenie w lutowaniu grzejników, to we własnym zakresie możesz wyeliminować nawet mechaniczne uszkodzenia wymiennika ciepła. Możesz sprawdzić jak dobrze naprawiono intercooler podczas podróży. Jeśli samochód odzyskał dawną dynamikę, chłodzenie silnika powietrzem jest skuteczne.

Zalety i wady korzystania z intercoolera

Główną zaletą korzystania z intercoolera jest zwiększenie mocy silnika z turbodoładowaniem bez nieprzyjemnych konsekwencji wynikających z błędów strojenia. Jednocześnie wzrost mocy nie będzie wiązał się ze zużyciem większej ilości paliwa.

W niektórych przypadkach obserwuje się wzrost mocy nawet o 20 procent. Jeśli samochód zostanie sprawdzony pod kątem zgodności z normami środowiskowymi, liczba ta po zainstalowaniu intercoolera będzie jak najwyższa.

Ale dzięki swoim zaletom intercooler ma kilka istotnych wad:

1. Zwiększenie kanału dolotowego (jeśli ten system nie jest częścią standardowego wyposażenia) zawsze prowadzi do powstania oporów na przedostawanie się powietrza do silnika. W takim przypadku standardowa turbina będzie musiała pokonać tę przeszkodę, aby osiągnąć wymagany poziom doładowania.
2. Jeśli intercooler nie jest częścią projektu elektrowni, do jego zainstalowania wymagana będzie dodatkowa przestrzeń. W większości przypadków to miejsce znajduje się pod przednim zderzakiem i nie zawsze jest to piękne.
3. Podczas montażu chłodnicy pod przednim zderzakiem ten dodatkowy element jest podatny na uszkodzenia, ponieważ staje się najniższym punktem w samochodzie. Kamienie, brud, kurz, trawa itp. będzie prawdziwym bólem głowy dla właściciela samochodu.
4. Jeśli intercooler jest zainstalowany w okolicy błotnika, w masce należy wyciąć szczeliny, aby pomieścić dodatkowe wloty powietrza.

Wideo na ten temat

Oto krótki filmowy przegląd działania intercoolerów:

Przedni intercooler! Co, dlaczego i dlaczego?

Pytania i odpowiedzi:

Do czego służy intercooler diesla? Podobnie jak w silniku benzynowym, funkcją intercoolera w jednostce wysokoprężnej jest chłodzenie powietrza wchodzącego do cylindrów. Pozwala to na dopływ większej ilości powietrza.

Jak działa chłodnica międzystopniowa? Zasada działania takiej chłodnicy jest taka sama jak chłodnicy silnika spalinowego. Tylko wewnątrz intercoolera powietrze jest zasysane przez silnik.

Ile mocy dodaje intercooler? Zależy to od charakterystyki silnika. W niektórych przypadkach silnik spalinowy wykazuje wzrost mocy nawet o 20 procent. W silnikach wysokoprężnych chłodnica jest montowana między sprężarką a kolektorem dolotowym.

ЧCo się stanie, jeśli intercooler będzie zatkany? Jeśli ochłodzi turbosprężarkę, wpłynie to na pracę doładowania, co doprowadzi do jej awarii. Kiedy intercooler jest używany do chłodzenia powietrza, przepływ przez zatkaną chłodnicę będzie słaby.