Что такое интеркулер и зачем он нужен в машине

Основное его назначение – охладить воздух после компрессора перед подачей его в двигатель авто. А зачем охлаждать надувочный воздух?

Ответим на этот вопрос простым примером. Возьмём два одинаковых стакана с воздухом. Температура в одном будет 0 градусов, во втором – 100 градусов.

В стакане, где холодный воздух, молекулы будут двигаться медленно, редко сталкиваясь друг с другом. Они занимают меньший объем. Поэтому в этот стакан можно поместить больше воздуха, он будет плотнее.

В стакане с высокой температурой, скорость движения молекул воздуха большая. Они сталкиваются друг с другом с большей энергией, сильнее отталкиваясь от соседних молекул. Поэтому занимают они большой объём в стакане. Значит количество молекул меньше, и поэтому воздуха меньше.

Чтобы увеличить мощность двигателя, нужно подать в него больше топлива. А чтобы оно эффективно сгорало, нужно много воздуха добавить в смесь. Без увеличения объема камер сгорания это сделать не получиться. Поэтому в двигателях стали применять автомобильные турбины.

При помощи их удалось «вдуть» в цилиндры больше воздуха, чем мог «всосать» двигатель в такт впуска. При сжатии турбокомпрессором, повышается температура воздушного потока. А так как горячей воздух более разряженный, то его нужно максимально охладить, чтобы он стал более плотным.

Для этого используют интеркулеры. Они охлаждают воздух после турбонагнетателя. И здесь не важно, для дизельного двигателя его применяют или для бензинового силового агрегата. Главное знать – он неотъемлемая часть турбомоторов.

По своей конструкции он похож на обычный радиатор системы охлаждения двигателя. Такие же трубки, те же самые ребра охлаждения, входной и выходной патрубок. Но в зависимости от типа, они отличаются по конструкции.

Бывают двух видов:

1. Воздушного охлаждения, типа «воздух-воздух»;
2. Жидкостные, типа «воздух-вода».

Первый вариант представляет собой обычный радиатор. Только вместо антифриза по трубкам течет наддувочный воздух от турбины. Они (трубки) охлаждаются набегающим потоком наружного воздуха. Поэтому его устанавливают спереди автомобиля, перед штатным радиатором системы охлаждения двигателя.

Такой тип, в большинстве случаев, применяется в купе с турбокомпрессором.

Во втором типе – разогретый воздух охлаждается антифризом. По большому счету это уже не радиатор, а теплообменник. В таком интеркулере по трубкам течет охлаждающая жидкость, она омывается надувочным воздухом. Его не нужно дополнительно охлаждать набегающим потоком воздуха. Поэтому его можно располагать в любом месте под капотом.

Часто такие интеркулеры используют в связке с механическим компрессором (суперчарджером).

Во входной воздушный патрубок поступает нагретый воздух от турбины. Его температура может достигать 200 градусов. Он проходит через трубки радиатора. Между ними расположены пластины, для увеличения площади охлаждения.

Набегающий поток ветра омывает эти пластины. Они отдают тепло трубок, по которым течёт наддувочный воздух. Происходит теплообмен и он охлаждается до температуры 90-140 градусов. Воздух после интеркулера поступает во впускной коллектор двигателя, а потом в камеры сгорания.

Жидкостный интеркулер имеет четыре патрубка – два для воздуха и два для жидкости. То есть, в трубки поступает жидкость из системы охлаждения мотора. Они обдуваются воздухом от нагнетателя. Проходя через них, он отдает тепло антифризу и двигает во впускной коллектор.

Иногда встречается автономная система охлаждения наддувного воздуха. В неё включены:

1. Собственный водяной насос (помпа).
2. Выносной радиатор интеркулера. Только в нём охлаждается уже не воздух, а антифриз.
3. Теплообменник – как раз здесь происходит теплообмен между воздухом от турбины и охлаждающей жидкостью.

Хоть эта система дороже в обслуживании и ремонте, она более эффективная и не зависит от работоспособности системы охлаждения двигателя и чистоты её радиаторов.

Недостатков немного, но они могут существенно повлиять на эффективность турбонаддува.

1. Уменьшение сечение трубок в интеркулере машины. Это снижает скорость и давления воздуха, когда он проходит через узкие трубки радиатора. Это касается классического охладителя воздуха. В жидкостном, этот недостаток почти не ощутим.
2. Засорение «сот» и повреждение ребер теплообмена в выносном радиаторе. Так как он находиться впереди всех остальных радиаторов, он первый встречает воздушный поток. А значит первый на себя принимает всю дорожную грязь. Чем сильнее он загрязнен, тем ниже эффективность охлаждения.
3. Повреждение трубок радиатора снижет давление наддува, воздух после турбокомпрессора травиться в атмосферу. А повредиться трубки могут от камней.
4. Жидкостные интеркулеры избавлены от многих подобных недостатков, но они грешат течью антифриза в воздушную полость теплообменника.
5. Дополнительный вес в конструкции автомобиля. Его масса может достигать 20 кг. А если машина оснащена автономной системой – то дополнительная масса возрастает в разы.

Всё это снижает эффект турбонаддува. Поэтому нужно следить за чистотой и целостностью радиаторов охладителя наддувочного воздуха.

1. Для чего он нужен на турбированном движке? Снижает температуру вдуваемого воздуха, увеличивая его плотность. Тем самым повышается эффективность наддува.
2. Где он устанавливается? Интеркулер ставиться на дизельном или бензиновом моторе с турбиной или механическим компрессором. Устанавливается он спереди авто, где все радиаторы. Или в любом месте, если он охлаждается жидкостью.
3. Как он работает? Принцип работы такой же, как у радиатора охлаждения двигателя или теплообменника коробки передач, если речь идёт о жидкостном охладителе воздуха. Турбина «гонит» горячий воздух, он, проходя через трубки радиатора, охлаждается и поступает во впускной коллектор мотора.
4. Из чего состоит? Из трубок и пластин охлаждения. Эти пластины увеличивают площадь теплообмена, поэтому надувочный воздух быстрее охлаждается.