Intercooler ce este în mașină

Mulți pasionați de mașini menționează adesea că mașina lor este echipată cu un motor turbo. Ei bine, bineînțeles, toată lumea va fi încântată să spună că sub capotă nu are doar presiune atmosferică, ci și un supraîncărcător mecanic. Dar majoritatea nu înțeleg pe deplin întreaga structură a sistemului de supraalimentare a motorului.

Prin urmare, în acest articol vom încerca să vorbim despre una dintre componentele turboalimentării, și anume intercooler-ul - ce este într-o mașină, principiul de funcționare și, de asemenea, de ce este nevoie de un intercooler la motoarele cu turbo.

Ce este un intercooler

Un intercooler este un dispozitiv mecanic (similar cu un radiator) folosit pentru a răci aerul de admisie al unei turbine sau al unui compresor (compresor).

Pentru ce este un intercooler?

Sarcina intercoolerului este să răcească aerul după ce a fost trecut printr-o turbină sau un supraalimentator. Faptul este că turbina creează presiune a aerului, datorită comprimării, aerul este încălzit, respectiv, cu creștere intensă și constantă, temperatura de la intrarea în cilindru poate diferi semnificativ de temperatura mediului de răcire.

Principiul de funcționare

Turbocompresoarele funcționează prin comprimarea aerului, crescând densitatea acestuia înainte de a ajunge la cilindrii motorului. Prin comprimarea mai multor aer, fiecare cilindru al motorului este capabil să ardă proporțional mai mult combustibil și să creeze mai multă energie la fiecare contact.

Acest proces de compresie creează multă căldură. Din păcate, pe măsură ce aerul se încălzește, devine și mai puțin dens, reducând cantitatea de oxigen disponibilă în fiecare cilindru și afectând performanța!

Intercoolerul este conceput pentru a contracara acest proces prin răcirea aerului comprimat pentru a oferi motorului mai mult oxigen și pentru a îmbunătăți arderea în fiecare cilindru. În plus, prin reglarea temperaturii aerului, crește și fiabilitatea motorului, asigurând raportul corect aer-combustibil în fiecare cilindru.

Tipuri intercooler

Există două tipuri principale de intercooler care funcționează în moduri diferite:

Aer-aer

Prima opțiune este un intercooler aer-aer, în care aerul comprimat este trecut de multe tuburi mici. Căldura este transferată din aerul comprimat fierbinte către aceste aripioare de răcire, care la rândul lor sunt răcite de fluxul rapid de aer din vehiculul în mișcare.

Odată ce aerul comprimat răcit a trecut prin intercooler, acesta este alimentat în galeria de admisie a motorului și în cilindri. Simplitatea, greutatea redusă și costul redus al intercoolerelor aer-aer le fac cea mai populară alegere pentru majoritatea vehiculelor cu turbocompresie.

Aer-apă

După cum sugerează și numele, intercoolerii aer-apă folosesc apă pentru a reduce temperatura aerului comprimat. Apa rece este pompată prin tuburi mici, luând căldură din aerul comprimat pe măsură ce trece prin dispozitiv. Când această apă se încălzește, este apoi pompată prin radiator sau circuitul de răcire înainte de a intra din nou în răcitor.

Intercoolerele aer-apă tind să fie mai mici decât intercoolerele aer-aer, făcându-le potrivite pentru motoarele în care spațiul este mare și, deoarece apa încălzește aerul mai bine decât aerul, este potrivită pentru un interval de temperatură mai larg.

Cu toate acestea, complexitatea, costul și greutatea proiectate crescute asociate intercoolerelor aer-apă înseamnă că acestea tind să fie mai puțin frecvente și să fie instalate pe motoarele auto.

Amplasarea intercoolerelor

Deși, în teorie, intercoolerele de aer pot fi amplasate oriunde între turbocompresor și motor, acestea sunt cele mai eficiente acolo unde există un flux de aer mai bun și sunt de obicei situate în fața mașinii în spatele grilei radiatorului principal.

În unele vehicule, locația motorului este contrară acestui lucru, iar intercoolerul este plasat deasupra motorului, dar fluxul de aer este în general mai mic aici și intercoolerul poate fi expus la căldură de la motorul însuși. În aceste cazuri, în capotă sunt instalate conducte de aer sau cupe suplimentare, care cresc fluxul de aer.

Eficiența aplicării

Când instalează orice echipament suplimentar, fiecare șofer acordă întotdeauna atenție caracterului rezonabil al utilizării unei piese sau a unui întreg sistem. În ceea ce privește eficacitatea intercooler-ului, diferența dintre prezența și absența acestuia este bine simțită. După cum am înțeles, intercooler-ul răcește aerul injectat în motor de către turbină. Deoarece compresorul funcționează la temperaturi ridicate, furnizează aer cald motorului.

Deoarece aerul cald este mai puțin dens, contribuie la o ardere mai puțin eficientă a amestecului aer-combustibil. Cu cât aerul este mai rece, cu atât densitatea acestuia este mai mare, ceea ce înseamnă că mai mult oxigen intră în cilindri, iar motorul primește cai putere suplimentari. De exemplu, dacă răciți aerul de intrare cu doar 10 grade, motorul va deveni mai puternic cu aproximativ 3 procente.

Dar chiar dacă luați un intercooler de aer convențional (aerul trece prin tuburile radiatorului), atunci când ajunge la motor, temperatura acestuia va scădea cu aproximativ 50 de grade. Dar dacă în mașină este instalat un intercooler de apă, atunci unele modificări pot scădea temperatura aerului din sistemul de admisie al motorului cu până la 70 de grade. Și aceasta este o creștere cu 21 la sută a puterii.

Dar acest element se va manifesta doar într-un motor turbo. În primul rând, va fi dificil pentru un motor cu aspirație naturală să pompeze aer printr-un sistem de admisie mărit. În al doilea rând, într-un sistem de admisie scurt, aerul nu are timp să se încălzească, ca în cazul unei turbine. Din aceste motive, nu are sens să instalați un intercooler în astfel de motoare.

Poate fi eliminat?

Dacă intercooler-ul interferează într-un fel cu proprietarul mașinii, acest sistem poate fi demontat. Dar acest lucru poate avea sens doar dacă mașina nu a fost echipată cu acest sistem înainte. Și chiar dacă mașina a fost modernizată, absența unui intercooler va deveni imediat vizibilă. Când instalarea unui intercooler a dus la o creștere a puterii motorului cu 15-20 la sută, absența acestei piese va deveni imediat vizibilă.

Articolul poate fi eliminat?

Dar, pe lângă reducerea puterii motorului cu ardere internă, în unele cazuri, demontarea intercooler-ului poate duce chiar la defecțiunea motorului. Acest lucru se poate întâmpla dacă acest sistem face parte din proiectarea motorului și este inclus în echipamentul din fabrică.

La motoarele cu combustie internă turbo, nu trebuie să scoateți intercooler-ul (din nou: dacă este echipat din fabrică), deoarece asigură răcirea suplimentară necesară pentru funcționarea adecvată a motorului. Din cauza temperaturilor critice, piesele sale se pot defecta.

Criterii de selecție pentru autoinstalare

Dacă devine necesară instalarea unui intercooler în mașină (o modificare care diferă de cea din fabrică sau, în general, ca un sistem nou pentru motor), atunci acest sistem trebuie să respecte următorii parametri:

• Suprafață suficientă pentru schimbătorul de căldură. După cum știți, aerul este răcit datorită procesului de schimb de căldură care are loc în radiator (același proces are loc și în radiatorul sistemului de răcire a motorului). Cu cât suprafața radiatorului este mai mare, cu atât eficiența acestuia este mai mare. Aceasta este fizica și nu există nicio modalitate de a scăpa de ea. Prin urmare, nu are sens să cumpărați un radiator mic - nu va putea adăuga o cantitate notabilă de cai putere. Dar chiar și o parte foarte mare poate să nu încapă sub capotă.
• Secțiune transversală a țevilor sistemului. Nu ar trebui să utilizați o linie subțire (există mai puțin aer în ea, deci va fi răcit mai mult), deoarece în acest caz turbina va experimenta o sarcină suplimentară. Aerul trebuie să se miște liber prin sistem.
• Structura schimbătorului de căldură. Unii șoferi cred că un radiator cu pereți mai groși ai schimbătorului de căldură va fi mai eficient. De fapt, sistemul va deveni doar mai greu. Eficiența transferului de căldură este invers proporțională cu grosimea pereților: cu cât grosimea lor este mai mare, cu atât eficiența este mai mică.
• Forma autostrazii. Cu cât curbele din sistem sunt mai fine, cu atât va fi mai ușor pentru turbina să împingă aerul către motor. Prin urmare, trebuie să se acorde preferință tuburilor conice, iar îndoirea duzelor ar trebui să aibă cea mai mare rază posibilă.
• Etanşeitate. Este important să eliminați complet pierderea de aer care circulă în sistem sau scurgerea acestuia. Pentru a face acest lucru, toate conductele sistemului trebuie fixate cât mai strâns posibil. Acest lucru este valabil mai ales pentru intercoolerele de apă (pentru ca lichidul de răcire din sistem să nu curgă).

Instalați un intercooler nou

Dacă mașina este deja echipată cu un intercooler, atunci sistemul poate fi modificat prin instalarea unei modificări mai productive. După cum am discutat mai devreme, atunci când alegeți, este necesar să luați în considerare forma tuburilor, aria radiatorului și grosimea pereților schimbătorului de căldură.

Pentru a înlocui piesa, va trebui să achiziționați și alte țevi, deoarece analogii lungi se vor rupe la coturi, ceea ce va duce la un flux slab de aer în cilindri. Pentru a înlocui intercooler-ul, este suficient să scoateți vechiul calorifer și să instalați în schimb unul nou cu țevi adecvate.

Caracteristicile de funcționare și principalele cauze ale defecțiunii

Majoritatea intercoolerelor din fabrică funcționează corect pentru o perioadă lungă de timp. În ciuda acestui fapt, au nevoie de întreținere periodică. De exemplu, în timpul unei inspecții de rutină a sistemului, poate fi identificată una dintre următoarele defecțiuni:

• Depresurizarea liniei. Acest lucru se întâmplă atunci când există prea multă presiune în sistem. În acest caz, fie conducta se poate rupe, fie lichidul de răcire va începe să se scurgă la joncțiune (se aplică pentru intercoolerele de apă). Această defecțiune poate fi indicată de o scădere a puterii motorului din cauza răcirii insuficiente a aerului care intră în cilindri. În cazul unei rupturi, conductele trebuie înlocuite cu altele noi și este mai bine să fixați o conexiune proastă.
• Cavitatea conductei de aer este contaminată cu ulei. O cantitate mică de lubrifiant intră întotdeauna în intercooler datorită lubrifierii abundente a turbinei. Dacă un motor funcțional a început să ia mai mult de un litru de ulei la 10 mii de kilometri, este necesar să se verifice dacă turbina ia prea mult ulei.
• Deteriorarea radiatorului. Deteriorările mecanice se găsesc cel mai adesea la intercoolerele instalate în partea inferioară a compartimentului motorului (mai ales mulți îl instalează sub radiatorul principal de răcire).
• Aripioare radiatorului înfundate. Deoarece o cantitate mare de aer trece constant prin schimbătorul de căldură, murdăria apare pe plăcile sale. Acest lucru se întâmplă mai ales iarna sau primăvara, când o cantitate mare de nisip și substanțe chimice cade pe radiatorul, situat sub bara față, cu care sunt stropite drumurile.

Reparație de intercooler pe cont propriu

Pentru a repara intercooler-ul, acesta trebuie demontat. Subtilitățile acestui proces depind de tipul de dispozitiv și de locația acestuia. Dar, indiferent de acest lucru, este necesar să scoateți intercooler-ul pe un motor rece, iar sistemul de aprindere trebuie oprit.

Pentru a repara intercooler-ul, este posibil să aveți nevoie de:

• Curățarea externă sau internă a schimbătorului de căldură. Au fost dezvoltate diverse substanțe chimice pentru a efectua această procedură. În funcție de tipul de curățător și de complexitatea designului radiatorului, procesul de curățare poate dura câteva ore. Dacă schimbătorul de căldură este foarte murdar, acesta este coborât într-un recipient cu un agent de curățare timp de câteva ore.
• Eliminarea fisurilor. Dacă intercooler-ul este apă, iar radiatorul său este din aluminiu, atunci este indicat să îl înlocuiți cu unul nou. Dacă se folosesc alte materiale, se poate folosi lipirea. Este important ca materialul plasturelui să se potrivească cu metalul din care este realizat schimbătorul de căldură în sine.

Pentru a remedia majoritatea problemelor la intercooler, nu este nevoie să contactați centrele de service costisitoare. Dacă aveți experiență în lipirea radiatoarelor, atunci chiar și deteriorarea mecanică a schimbătorului de căldură poate fi eliminată pe cont propriu. Puteți verifica cât de bine a fost reparat intercooler-ul în timpul călătoriei. Dacă mașina și-a recăpătat dinamismul anterior, atunci răcirea cu aer pentru motor este eficientă.

Avantajele și dezavantajele utilizării unui intercooler

Principalul avantaj al folosirii unui intercooler este creșterea puterii unui motor turbo fără consecințe neplăcute din cauza erorilor de reglare. În același timp, creșterea cailor putere nu va fi asociată cu consumul de mai mult combustibil.

În unele cazuri, se observă o creștere a puterii de până la 20 la sută. Dacă mașina este verificată pentru conformitatea cu standardele de mediu, atunci această cifră după instalarea intercooler-ului va fi cât mai mare posibil.

Dar cu avantajele sale, intercooler-ul are mai multe dezavantaje semnificative:

1. O creștere a tractului de admisie (dacă acest sistem nu face parte din echipamentul standard) duce întotdeauna la crearea rezistenței la aerul care intră în motor. Într-un astfel de caz, turbina standard va trebui să depășească acest obstacol pentru a atinge nivelul necesar de amplificare.
2. Dacă intercooler-ul nu face parte din proiectarea centralei electrice, atunci va fi necesar spațiu suplimentar pentru a-l instala. În cele mai multe cazuri, acest loc se află sub bara de protecție față, iar acest lucru nu este întotdeauna frumos.
3. La instalarea unui radiator sub bara de protecție față, acest element suplimentar este predispus la deteriorare, deoarece devine punctul cel mai de jos al mașinii. Pietre, murdărie, praf, iarbă etc. va fi o adevărată bătaie de cap pentru proprietarul mașinii.
4. Dacă intercooler-ul este instalat în zona aripului, va trebui tăiat fante în capotă pentru a găzdui prize de aer suplimentare.

Video pe tema

Iată o scurtă prezentare video a funcționării intercoolerelor cu aer:

Intercooler frontal! Ce, de ce și de ce?

Întrebări și răspunsuri:

Pentru ce este un intercooler diesel? Ca și în cazul unui motor pe benzină, funcția unui intercooler într-o unitate diesel este de a răci aerul care intră în cilindri. Acest lucru permite să curgă mai mult aer.

Cum funcționează un radiator intercooler? Principiul de funcționare al unui astfel de radiator este același cu cel al unui radiator de răcire a motorului cu ardere internă. Doar în interiorul intercooler-ului este aspirat aerul de către motor.

Câtă putere adaugă intercooler-ul? Depinde de caracteristicile motorului. În unele cazuri, motorul cu ardere internă prezintă o creștere a puterii de până la 20 la sută. La motoarele diesel, radiatorul este instalat între compresor și galeria de admisie.

ЧCe se va întâmpla dacă intercooler-ul este înfundat? Dacă răcește turbocompresorul, va afecta funcționarea supraalimentatorului, ceea ce va duce la defectarea acestuia. Când un intercooler este folosit pentru a răci aerul, va exista un flux slab printr-un radiator înfundat.