Для чего нужен интеркулер: Что такое интеркулер и для чего он нужен

Можно выделить 2 главные функции охлаждающих устройств:

• понижение температурных значений нагнетаемого воздуха;
• уменьшение давления наддува.

Понижение температур

Интеркулер, рассчитанный на охлаждение воздушного потока до температуры внешней среды, можно было бы назвать стопроцентно эффективным. Но достигнуть таких больших значений практически нереально. Поэтому наилучшим вариантом признано устройство, функционирующее на 70%. Именно такое устройство чаще всего используется для дополнительного охлаждения при работе силового агрегата.

Понижение давления

К снижению давления ведет противодействие воздушных масс, создаваемое интеркулером. Со своей стороны, это предполагает некоторые конструкционные ограничения, поскольку превышение понижения давления даже на 1-2 атмосферы недопустимо. Иначе говоря, устройство служит для извлечения тепловой энергии из воздуха, нагревающегося в процессе сжатия в компрессоре.

Главным показателем, на котором основывались разработчики интеркулера, является наибольший отвод тепловой энергии, наименьшие потери давления при наддуве и усиление инертности воздушного потока.

Продуктивность интеркулера

Размер и продуктивность интеркулеров отличаются по типу силового агрегата, для которого он предназначен, и мощности самого устройства 220-550кВт.

Обыкновенный охлаждающий элемент увеличивает мощность силового агрегата приблизительно на 20%. Для увеличения данного значения в спортивных авто ставят дополнительные распылители воды, но это весьма дорогостоящие устройства.

Чем меньше по площади пластины интеркулера, тем ниже его рабочие потенциалы. Но увеличение мощности устройства не бывает прямо пропорциональным увеличению величины пластин. Допустим, увеличив площадь пластин на 15%, мы увеличим эффективность работы интеркулера на те же 15%. При этом увеличение площади на 50%, не дает увеличения мощности на этот показатель – она увеличится на меньшее значение.

Виды интеркулеров

Мы разобрались, что такое дополнительный радиатор, а теперь остановимся на том, какие виды интеркулеров ставят на машины. Отметим, что именно от конструкционных особенностей устройства имеют прямую зависимость его рабочие параметры и продуктивность в работе.

Воздушные радиаторы

Воздушные радиаторы пользуются большой популярностью у автомобилистов, их ставят на дизель при тюнинге машины для увеличения его производительности.

Это радиатор, который состоит из трубок и пластинок. Из названия понятно, что процесс охлаждения осуществляется посредством воздуха, а, следовательно, его продуктивность зависит от габаритов интеркулера. В целях наибольшей рабочей эффективности (охлаждения), конструкторами использовалась модель, основанная на изменении длины трубок. Из-за этой конструктивной особенности возрастает площадь элемента, но, со своей стороны, значительное число изгибов является препятствием для воздушных масс, что сильно понижает давление.

Действие воздушного радиатора предполагает прохождение воздуха через трубки и пластины радиатора. В тонких трубках часто расположены маленькие перегородки. Ими создается турбулентность и повышается теплообмен. Такой радиатор делают, главным образом, из алюминия, но иногда применяется медь. Радиатор «воздух/воздух» может быть установлен в разных местах, но обычно это:

• пространство за бампером — монтаж в центре с изначальным врезом в бампер;
• над силовым агрегатом — на капоте создается отдельный заборник воздуха;
• пространство у одного из крыльев автомобиля.

Под каждый из типов силового агрегата делается собственный интеркулер, поскольку необходимо учесть много факторов, например, направление воздушных потоков, габариты охлаждающего устройства, внутренний диаметр трубок и прочее.

Водный интеркулер

Как действует воздушное охлаждающее устройство, мы рассказали, далее остановимся на интеркулере «воздух-вода». Данный тип устройства применяют гораздо реже, но из-за наличия некоторых особенностей в конструкции водный интеркулер обычно используют в условиях с ограниченным пространством, т. е. в таких случаях, когда для обычного устройства нет места под капотом автомобиля. Ключевыми составными частями водного устройства являются:

• электронный блок, управляющий процессом;
• радиатор;
• элемент, обеспечивающий теплообмен;
• помпа;
• трубки.

Конструкция водного интеркулера предусматривает наличие теплообменника, располагающегося вблизи от компрессора. Жидкости охлаждения, насыщаясь теплом, выводят его посредством радиатора, который располагается спереди, в окружающую среду. Заметим, что отвод тепловой энергии жидкостью осуществляется гораздо продуктивнее, в сравнении с воздухом. Но для обеспечения продуктивного поглощения температурного роста внутри теплообменника всегда должен присутствовать ее оптимальный объем.

Перед началом работы помпы, подающей охлажденную жидкость, теплообменник понижает температуру воздушной массы, которая подается в коллектор. Однако при нагреве воды ей необходимо время для остывания. Впрочем, кроме явных достоинств водного радиатора, он имеет существенные недостатки, например, усложненная конструкция теплообменника. Поскольку для корректной работы элемента необходимо подсоединение «лишних» патрубков, помпы, радиатора и центрального БУ. Это называется двухконтурной моделью охлаждения, и она создает некоторые трудности в процессе работы и ремонта. Эти причины способствуют невысокой популярности интеркулеров такого вида. Хотя при невозможности по тем или иным причинам установки воздушного устройства, водный интеркулер буквально спасает, и его положительные характеристики становятся очевидными, к примеру, в силовом агрегате TSI.

Особенности установки и эксплуатации

Если вы решили установить интеркулер, следует грамотно избрать место его расположения, в противном случае, элемент не только не будет корректно охлаждать воздух, но и, напротив, будет способствовать их нагреву.

Специалистами рекомендуется ставить устройство перед основным радиатором – это позволит сделать процесс охлаждения намного более продуктивным. Бока лучше делать в виде металлического короба. Трубки, которые соединяют турбину с интеркулером, надо поменять на детали с большим сечением, так сводятся к минимуму потери давления. Для понижения тепловой нагрузки от двигателя, необходимо обеспечить дополнительное покрытие трубки лентой из алюминия.

Что касается ухода и эксплуатации, то из-за простоты конструкции интеркулер не нуждается в специальном уходе. В числе наиболее распространенных поломок выделим обрыв патрубков, реже самого теплообменника. К этому приводит высокое давление внутри системы. При возникновении данной неисправности мощность мотора резко понижается, а расход горючего возрастает. Дополнительное охлаждающее устройство необходимо регулярно промывать, так же как основной радиатор.

Мусор, попадающий в устройство и забивающий соты, приводит к значительному ухудшению работы интеркулера, но для чистки никогда не нужно применять технику повышенного давления, поскольку водяная струя может повредить стенки конструкции.

Идеальный интеркулер

Сбалансированность дополнительного радиатора обеспечивается следующими показателями:

1. Оптимальность внутреннего проходного диаметра. Именно диаметр ядра в теплообменнике отражается на том, какое объем давления утрачивается в процессе прохождения воздушных потоков. Рассчитать с точностью оптимальный диаметр нельзя, но можно предположить, каким он должен быть. Допустим, установка турбулизатора не позволит воздушным массам прижиматься к стенкам устройства и передавать ему тепло. Плотность турбулизатора влияет на улучшение теплообмена и снижение потерь потока.
2. Большое значение имеют габариты ядра. Чем короче каналы, по которым идут воздушные потоки, тем меньше будет проходной диаметр.
3. Площадка, окружающая воздушные массы, способствует снижению температур воздуха из наддува. Следовательно, чем меньше вес окружающих воздушных масс, тем ниже будут охлаждающие потенциалы устройства.
4. Обтекаемость формы ядра влияет на беспрепятственное перемещение воздуха по устройству, причем чем он тяжелее, тем меньшее его количество будет проходить сквозь радиатор, что отражается на эффективности охлаждения.
5. Параметры интеркулера улучшаются с помощью каналов, проводящих охлаждающие воздушные массы. По мнению специалистов, использование оптимального канала увеличивает КПД в теплообменнике на 15-20%.
6. Объем и скорость передвижения воздушного потока зависят от размеров и вида трубки.
7. Влияние на стабильную работу устройства оказывают секционные изгибы (переходы) и присутствие патрубков. К слову, каждый изгиб устройства – это увеличение вероятности потерь. А герметичность соединения патрубков нарушена, то потери давления при наддуве увеличиваются.

Плюсы и минусы использования дополнительного радиатора

Наверняка, сейчас вы разобрались что такое интеркулер и в чем его главное предназначение. Но остаются вопросы о целесообразности его установки. Поэтому нужно упомянуть о плюсах и минусах использования дополнительного охлаждающего устройства.

Эффективность использования

Сколь эффективна установка интеркулера в автомобиле? Без колебаний можно сказать, что эффективность работы охлаждающего устройства очевидна!

К примеру, охлаждение воздушных масс лишь на 10ºС увеличивает производительность силового агрегата приблизительно на 3-4%. При этом даже воздушный интеркулер охлаждает воздушные потоки ориентировочно на 50ºС, а, следовательно, прибавка мощности составляет 15%. Но рекордсменом признается водная система, обеспечивающая понижение температурного режима до 70ºС, а это – 21% к мощностям мотора.

Как видно, установка дополнительного охлаждающего устройства вполне обоснована. Но следует подчеркнуть, что их устанавливают исключительно на турбированные моторы, ведь обыкновенные моторы не имеют подобных объемов нагнетания воздушных масс в цилиндры и отсутствует излишнее нагревание.

Минусы дополнительного радиатора

Даже самый идеальный радиатор – не идеален! Вот и интеркулер имеет некоторые недостатки. Расскажем о них:

1. Снижение давления. Ясно, что воздушные массы, проходящие через большое количество труб, затрачивают часть собственной энергии на преодоление препятствий.
2. Масса. Что не говори, а это интеркулер имеет приличный вес — есть экземпляры, весящие до 20кг.
3. Водное устройство, требует дополнительного охлаждения. Кроме того, само устройство требует значительного внимания, поскольку при вытекании жидкости эффективность его работы падает в несколько раз.

Поломки охлаждающего устройства

Машина «дымит» либо уровень масла не отличается стабильностью. В данном случае необходимо внимательно осмотреть места протечек.

Масляные отложения на патрубках и их стыках. Однако, если масло проступает налётом или его очень мало, то бывает нормой – тут немаловажно учесть мощность мотора и пробег транспортного средства. Но когда масло течёт в момент отсоединения устройства, то есть подозрение на поломку турбокомпрессора. В этом случае требуется замена сажевого фильтра.

При протечке на стыке патрубка заменяется уплотнительная прокладка на нем. Если такое действие не дает результатов, то нужно обратиться в автосервисе, где опытные мастера помогут разобраться в проблеме. Главное, не следует затягивать с решением этой проблемы, поскольку силовой агрегат функционирует с потерями мощностей, что приводит к поломке турбокомпрессора.

Можно ли демонтировать охлаждающее устройство

И в заключение нужно сказать о возможности демонтажа дополнительного радиатора. В принципе, она существует, но подобные изменения не дают хороших результатов! Поскольку резко снижается производительность двигателя. Кроме того, система нагнетания воздушных потоков, находящаяся на силовом агрегате, не ориентирована на столь высокие температуры. А потому без работы интеркулера часто страдает.

Допустим, самый популярный вид автотюнинга – это именно установка дополнительного радиатора больших размеров и объемов. Это обеспечивает прохождение значительных объемов воздушных масс, а значит лучшее охлаждение. Еще многие автовладельцы ставят особые заборники воздуха на капоте авто, которыми направляются набегающие холодные потоки непосредственно на корпус охлаждающего устройства. Это в разы увеличивает теплоотдачу.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

достойный вопрос знатоку турбированных двигателей

Наверняка, некоторые из вас задавались вопросами: «интеркулер что это, что за приспособление? Для чего нужен интеркулер?» И сейчас мы рассмотрим этот узел.
Относится он к системе турбонаддува двигателей внутреннего сгорания

Интеркулер что это такое?

Прежде чем перейти к сути статьи и выяснить — интеркулер что это такое в автомобиле, давайте немного углубимся в теорию наддува, чтобы представлять себе полную картину процессов, происходящих в турбомоторах.

Как известно, нагнетание воздуха в силовой агрегат нам необходимо для того, чтобы увеличить объём топливно-воздушной смеси в цилиндрах, что приводит более бурному её сгоранию и выделению большего количества энергии.

В принципе, с этой задачей прекрасно справляются турбины и компрессоры, но есть один нюанс. Процесс наддува сопровождается сжатием воздуха, от чего он, вследствие неумолимых законов физики, разогревается (говорят, иногда до 200 градусов).

Горячий воздух не такой плотный, а значит и его давление в камерах сгорания будет не таким большим, как бы нам того хотелось. Что делать? Конечно же, охлаждать его.

Вот для чего нужен интеркулер – его задача как можно сильнее остудить разогретый до высоких температур воздушный поток.

Как охладить воздух?

Интеркулер что это за зверь такой, мы в общих чертах выяснили. Теперь рассмотрим практические способы понижения температуры горячей воздушной массы. На самом деле, инженеры не стали придумывать что-то особо заумное, решая, каким должен быть охладитель, и выполнили его в виде большого радиатора. Существует несколько разновидностей этого устройства:

• воздушного охлаждения;
• водяного охлаждения.

Первый тип, как можно понять из его названия, использует набегающий поток воздуха, чтобы остудить воздух, идущий от компрессора. Он наиболее распространённый в силу простоты конструкции, но, правда, к ней предъявляются специфические требования.

Например, радиатор интеркулера в этом случае должен иметь только прямые трубки-воздуховоды, которые, в свою очередь, приходится делать очень длинными, чтобы процесс охлаждения проходил эффективно. Из-за этого габариты устройства получаются довольно внушительными.

Менее требовательные к свободному пространству водяные интеркулеры. Остужает воздух в данном случае вода, циркулирующая по радиатору. Хотя такие конструкции довольно компактные и крайне эффективные, они более сложные в изготовлении и обслуживании, ведь нужно ещё обеспечить круговорот воды, а это дополнительные насосы, патрубки и прочие детали. В результате получаем высокую цену.

Плюшки от использования интеркулера

Итак, друзья, как Вы видите, оба варианта интеркулера имеют свои недостатки и достоинства, и с обоими инженерам приходится повозиться, чтобы установить в подкапотное пространство авто.

Но так ли полезны эти приспособления и что будет, если их и вовсе выбросить? Давайте прикинем в цифрах, для чего нужен интеркулер.

Оказывается, умные головы уже произвели необходимые расчёты и выяснили, что остужая воздух на 10 градусов, мы получаем прирост мощности двигателя на 3%. Учитывая, что хорошие экземпляры воздушных интеркулеров охлаждают на 50 градусов, а водяные – на 70, получаем очень даже привлекательные цифры – 15-21% производительности мотора.

Ну что ж, по всей видимости, использование такого радиатора вполне обосновано. Если всё же извлечь этот агрегат из-под капота авто, то ничего критического в работе двигателя не произойдёт, но какому автолюбителю захочется потерять заветных лошадок – понятное дело, такого никто в здравом уме не сделает.

Вот и всё, мои дорогие читатели, мы достаточно подробно просветились в этом вопросе: «Для чего нужен интеркулер?»

В следующей статье продолжим изучение элементов двигателей современных автомобилей. Следите за публикациями и подписывайтесь на рассылку!

типы устройства, принцип работы и установка на авто

С каждым годом дизельных автомобилей становится все больше и больше. И если несколько лет назад дизель встречался только на коммерческой технике, то сейчас легковые авто с тракторными движками – отнюдь не редкость. Причины на то есть, и вполне объективные. Такие авто расходуют вдвое меньше топлива при той же производительности. Но нужно понимать, что устройство дизельных двигателей несколько отличается. Так как почти все они идут с турбиной (а иначе существенно повысить производительность ДВС не получится), то обязательно будет присутствовать и интеркулер на дизеле. Что такое интеркулер, для чего он нужен? Ответы на эти и многие другие вопросы читайте далее в нашей статье.

Характеристика

Итак, что такое интеркулер в автомобиле на дизеле? Это промежуточный радиатор, который размещается в системе подачи воздуха в цилиндры ДВС. Для чего нужен интеркулер на дизеле? Главная задача данного элемента заключается в охлаждении воздуха. Стоит отметить, что устанавливается данный радиатор не только на дизельные автомобили. Также можно встретить их и на бензиновых авто, но это касается только спортивных экземпляров, что укомплектованы мощной турбиной. А установка интеркулера на дизель зачастую выполняется на заводе. Да, эти радиаторы несколько меньше, чем на авто с бензиновыми турбодвигателями, но и сам компрессор менее производительный.

Принцип работы

Мы знаем, что такое интеркулер в автомобиле на дизеле. Но каким образом получается с помощью него сделать воздух холоднее? Достигается эта задача очень просто. Принцип работы такой же, как у обычного радиатора системы охлаждения. За счет большой площади контакта с окружающей средой воздух быстро охлаждается подобно антифризу в СОД. Никаких дополнительных элементов для этого не нужно. Воздух самостоятельно проходит через внутренности интеркулера. Схема простая, дешевая и практичная. С таким приспособлением не стоит бояться каких-либо поломок. Единственное, что нужно следить за чистотой радиатора (об этом немного позже).

Почему такой элемент не встретить на атмосферных ДВС? В таких двигателях кислород поступает за счет разрежения во впускной системе (оно создается, когда поршень двигается вниз). На турбированных же воздух нагнетается принудительно крыльчаткой компрессора. Так как кислорода больше, а объем впускной системы маленький (не более чем на атмосферных ДВС), то он начинает сжиматься. Из законов физики мы знаем, что при сжимании воздух нагревается. Чем это вредно? Горячий воздух – враг ДВС. Он влияет на производительность мотора, также может случиться детонация. Чем холоднее воздух, тем лучше. Поэтому интеркулер и устанавливается на турбированные авто (зачастую его устанавливают за фильтром перед коллектором).

Устройство

Внешне данный элемент схож с обычным радиатором. Он также имеет множество пластин и ходов. Еще в устройстве имеются охлаждающие патрубки. Они делаются максимально длинными. Также важно, чтобы трубки были прямыми, иначе они могут загибаться, что приведет к потере давления. Дополнительно к патрубкам привариваются пластинки. Это нужно для более эффективной отдачи тепла. Обычно в качестве материала для радиатора выбирается алюминий или медь. У этих металлов максимальная теплопроводность. Устанавливается данный элемент, как мы уже сказали, между впускным коллектором и турбокомпрессором. Обычно его прячут под передним бампером. Иногда ставят возле основного радиатора охлаждения.

Типы

Существует несколько типов интеркулеров:

• Воздушный. Это наиболее популярный тип. В данном случае охлаждение производится путем набегающего воздушного потока, что образуется при движении авто на скорости.
• Жидкостный. В данной ситуации охлаждению способствует жидкость. Плюс системы заключается в том, что радиатор более компактный. Также жидкость лучше забирает тепло, чем воздух. Но в устройстве жидкостная система более сложная. Поэтому устанавливается намного реже.

Дает ли это результат?

Насколько эффективен интеркулер в турбированном автомобиле? Как показывает практика, данный элемент очень важный и эффективный. Охлаждение воздуха на 20 градусов дает шестипроцентный прирост мощности. А так как интеркулер способен охладить воздух сразу на 50-60 градусов, это увеличивает производительность мотора более чем на 15 %. Если говорить про жидкостные системы, они способны охладить воздух на 70-80 градусов. А это уже практически четверть общей мощности ДВС. Поэтому не зря устанавливается интеркулер на «Киа-Соренто» дизель, а также на другие турбированные авто. Это действительно приносит положительный результат.

Недостатки системы

Рассматривая, что такое интеркулер на дизеле, стоит отметить и его недостатки:

• Понижение давления. В любом случае воздух должен проходить не прямо, а через определенные магистрали и лабиринты. Поэтому часть энергии, что дает турбина, теряется.
• Масса. Вес некоторых радиаторов может доходить до 15 килограмм.
• Необходимость в наличии дополнительной охлаждающей жидкости (касается второго типа интеркулеров). Кроме того, нужно следить за герметичностью системы и всегда контролировать уровень. Если жидкость в системе отсутствует, эффективность интеркулера снижается в разы.

Можно ли закрывать интеркулер зимой на дизеле?

Некоторые владельцы интересуются, можно ли закрывать данный элемент и принесет ли это результат. Нужно сказать, что холодный воздух (даже отрицательной температуры) не вреден для двигателя. Но вреден конденсат, который может скапливаться из-за разницы температур. Что говорят относительно этого вопроса специалисты?

Закрывать радиатор есть смысл, когда температура окружающего воздуха ниже -25 градусов. Если же автомобиль используется по городу или по глубокому снегу, радиатор лучше оставлять открытым. Мотор напрягается сильнее, чем при езде по трассе, поэтому воздух должен охлаждаться обязательно. При комбинированном режиме (город-трасса) лучше закрывать радиатор наполовину.

Что касается езды по трассе, здесь лучше закрывать интеркулер (если температура воздуха ниже -25). Но ничего страшного не случится, говорят специалисты, если проигнорировать эту рекомендацию.

Можно ли убирать его?

Некоторые автовладельцы задумываются над тем, чтобы убрать данную конструкцию, основываясь на одном из недостатков (воздух проходит медленнее, что снижает эффективность турбины). Но специалисты не советуют идти на подобные меры. Увеличить мощность таким образом не получится. Более того, из-за горячего воздуха она, наоборот, существенно упадет. К тому же мотор и система впуска не рассчитаны на столь высокие температуры. Поэтому демонтаж интеркулера может только навредить.

Как повысить мощность?

Снимать интеркулер нельзя. Но что делать, если хочется увеличить производительность двигателя? Разумное решение – установка более объемного радиатора. Таким образом воздух будет проходить быстрее и при этом не менее качественно охлаждаться. Следующим шагом можно осуществить установку воздухозаборника на капоте. Часто подобную идею реализовывают владельцы «Субару».

Об эксплуатации

Важно не только знать, что такое интеркулер на дизеле, но и правильно обслуживать его. Главный враг – это грязь. Она препятствует нормальному теплообмену. Как результат, возникает горячий воздух во впуске и падение мощности. Следует чистить элемент не только снаружи, но и внутри. Как проверить интеркулер на дизеле на предмет загрязненности? Увы, получится сделать это только после его демонтажа. Сняв патрубки, мы увидим, есть ли внутри масло. Если турбина гонит масло, оно непременно окажется в интеркулере. Тогда нужно взять очиститель карбюратора и тщательно вымыть жирные следы. Чистый интеркулер – залог стабильной работы турбированного двигателя.

Заключение

Итак, мы рассмотрели, что такое интеркулер на дизеле. Как видите, это очень важный элемент в автомобилях с турбированными двигателями. Его нельзя снимать и при этом важно контролировать его чистоту. Только так система будет эффективной.

Введение в турбокомпрессоры: ответы на ваши вопросы

Турбокомпрессор — единственный наиболее важный компонент двигателя или дополнительное устройство для увеличения мощности двигателя внутреннего сгорания. Могут быть аргументы об обратном, но я делаю это заявление не без оснований. Чтобы полностью понять эту концепцию, важно взглянуть на двигатель очень фундаментально.

Этот технический совет взят из полной книги TURBO: НАСТОЯЩИЕ МИРОВЫЕ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ТУРБОКОМПЕНСАТОРА.Подробное руководство по этому вопросу вы можете найти по этой ссылке:

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь поделиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете. Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://musclecardiy.com/performance/introduction -турбокомпрессоры-ответы на вопросы /

Двигатель — это прежде всего воздушный насос. Но его основная цель — устройство, которое преобразует сгорание различных видов топлива в механическую энергию, чтобы его можно было использовать конструктивным и контролируемым образом.Это преобразование тепловой энергии в механическую осуществляется несколькими простыми механизмами, содержащимися в двигателе. Особенности этой серии простых машин в двигателе различаются по конструкции и составляют различия между конкретными типами двигателей. Очевидно, что одни дизайны лучше других, но это отдельная проблема. Для двигателей без турбонаддува «дыхание» является проблемой. Это очевидно в рейтинге NHRA Pro Stock, гоночном классе, в котором запрещено использование турбин. Эти двигатели, возможно, являются лучшими по мощности среди всех двигателей, в которых не используется система принудительного впуска воздуха.Большинство продвинутых производителей двигателей согласны с тем фактом, что конструктивные особенности двигателя в пределах короткого блока относительно улучшения воздушного потока в основном исчерпаны. Для конкурентов Pro Stock секреты увеличения воздушного потока заключаются во впускном коллекторе и конструкции головки блока цилиндров. Именно здесь вся работа и технологии применяются в двигателях без наддува просто потому, что в этих двигателях отсутствует принудительный впуск воздуха.

Banks Twin Turbo Small Block Chevy, пожалуй, самый узнаваемый двигатель с двойным турбонаддувом в мире.(С любезного разрешения Gale Banks Engineering)

Тем не менее, основной аспект двигателя как воздушного насоса является ключом к развитию мощности. Чем больше воздуха может прокачать двигатель, тем большую мощность он может развить. Однако важно всегда помнить, что больше воздуха не дает лошадиных сил — больше топлива делает. Как правило, проблема не в том, чтобы залить в двигатель больше топлива; получить достаточно воздуха, чтобы сжечь это. Любая конструкция двигателя может производить больше мощности с добавлением турбонагнетателя, но только в пределах его способности справляться с нагрузками, связанными с производством дополнительной мощности.

Понимание того, как работает турбо-система

лошадиных сил вырабатываются только при сжигании топлива. Следовательно, чем больше сжигается топлива, тем больше вырабатывается лошадиных сил. Но топливо может эффективно сжигаться только в том случае, если оно сжигается в цилиндрах двигателя и для этого должно быть достаточно воздуха. Мы живем в атмосфере, которая на уровне моря содержит давление 14,7 фунтов на квадратный дюйм (psi). Это означает, что способность двигателя дышать ограничена вакуумом или всасыванием, создаваемым тактом впуска поршня двигателя, на который подается максимальное давление примерно 15 фунтов на квадратный дюйм.Таким образом, даже в самой чудесно эффективной конструкции двигателя может быть только максимальный перепад давления между атмосферой и впускным клапаном около 15 фунтов на квадратный дюйм абсолютного давления. А поскольку немногие из нас живут и ездят по пляжу, у нас даже меньше 15 фунтов на квадратный дюйм для работы. По мере подъема на высоту атмосферное давление падает.

Теперь идет турбонагнетатель. В самом простом определении турбокомпрессор — это устройство, которое нагнетает больше воздуха в двигатель. Абсолютное давление в 15 фунтов на квадратный дюйм теперь повышено до большего, и, таким образом, в цилиндры двигателя нагнетается больше воздуха.Теперь можно увеличить скорость подачи топлива и развить больше лошадиных сил. Во многих случаях турбокомпрессор может обеспечить достаточный дополнительный воздушный поток, так что двигатель того же размера может легко вырабатывать 100 процентов или больше лошадиных сил, чем в его безнаддувном или ненагруженном состоянии.

На этом рисунке показана простая система с одним турбонаддувом с промежуточным охлаждением. Давайте проследим за потоком всасываемого воздуха, чтобы увидеть, как он работает. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Techn

Что такое турбомотор и как он работает?

Мы все слышали о турбодвигателях, но что вы знаете о том, как они работают? В этом руководстве мы рассмотрим все преимущества и недостатки турбонагнетателей, их преимущества и недостатки, а также их отличие от двигателей без наддува.

Что такое турбокомпрессор?

Турбокомпрессор — это компонент, состоящий из турбины и воздушного компрессора, который используется для перекачивания отработанных выхлопных газов двигателя. Он нагнетает больше воздуха в цилиндры, помогая двигателю развивать большую мощность.

Как они работают?

Турбины состоят из вала с турбинным колесом на одном конце и компрессорным колесом на другом. Они закрыты корпусом в форме улитки с впускным отверстием, в которое отработанные выхлопные газы попадают под высоким давлением. Когда воздух проходит через турбину, турбина вращается, и компрессор вращается вместе с ним, втягивая огромное количество воздуха, который сжимается и выходит из выпускного отверстия.

Трубка подает этот сжатый воздух обратно в цилиндры через промежуточный охладитель, который охлаждает воздух до того, как он достигнет цилиндров.Поскольку турбины работают на таких высоких скоростях (до 250 000 об / мин), они обычно имеют систему охлаждения масла, чтобы гарантировать, что они не будут слишком горячими. Большинство систем также содержат клапан, известный как «перепускной клапан», который используется для отвода избыточного газа от турбокомпрессора, когда двигатель производит слишком большой наддув, предотвращая повреждение турбины за счет ограничения ее скорости вращения.

Двигатели с турбонаддувом отличаются от стандартных двигателей тем, что в них используются отработанные выхлопные газы для втягивания большего количества воздуха во впускной клапан.В то время как двигатели без наддува полагаются на естественное давление воздуха для втягивания воздуха в двигатель, турбины ускоряют этот процесс, производя мощность более экономично.

Какие преимущества турбонаддува?

Турбокомпрессоры обладают рядом преимуществ, поэтому сейчас они так популярны в современных автомобилях. Здесь мы перечислим основные плюсы двигателя с турбонаддувом.

Турбины производят больше мощности в двигателе того же размера. Это потому, что каждый ход поршня создает большую мощность, чем в двигателях без наддува.Это означает, что теперь больше автомобилей оснащается двигателями меньшего размера с турбонаддувом, заменяя более крупные и менее экономичные агрегаты. Хорошим примером этого является решение Ford заменить стандартный 1,6-литровый бензиновый двигатель на 1-литровый двигатель с турбонаддувом, который он называет EcoBoost.

Поскольку турбокомпрессоры могут производить такую ​​же выходную мощность, что и более крупные безнаддувные двигатели, это открывает путь к использованию меньших, более легких и более экономичных двигателей. Теперь все современные дизельные автомобили оснащены турбонаддувом, что улучшает экономию топлива и снижает выбросы.

Даже на самых маленьких двигателях турбокомпрессоры создают больший крутящий момент, особенно в нижнем диапазоне оборотов. Это означает, что автомобили выигрывают от высоких динамических характеристик, которые отлично подходят для поездок по городу и помогают двигателю чувствовать себя более совершенным на более высоких скоростях на автомагистралях и дорогах А. На низких оборотах небольшие двигатели с турбонаддувом могут опередить автомобили, оснащенные более крупными двигателями без наддува, из-за крутящего момента, который они создают.

Поскольку воздух в двигателе с турбонаддувом фильтруется через большее количество труб и компонентов, шум на впуске и выхлопе снижается и улучшается, что обеспечивает более тихий и плавный шум двигателя — возможно, одно из самых неожиданных преимуществ двигатель с турбонаддувом.

И каковы недостатки?

Хотя турбины становятся все более популярными, у них есть некоторые подводные камни, которые мы перечислили ниже.

Турбокомпрессоры усложняют двигатель, поскольку под капотом находится целый ряд других компонентов, которые могут выйти из строя или привести к неисправности. Устранение этих проблем может быть дорогостоящим, а в случае выхода из строя они могут повлиять на другие компоненты.

Turbo Lag — это кратковременная задержка реакции после нажатия на дроссель, которая может произойти, когда двигатель не производит достаточно выхлопных газов для достаточно быстрого вращения впускной турбины турбины.На самом деле это происходит только тогда, когда автомобиль ведется агрессивно или при закрытом положении дроссельной заслонки. В высокопроизводительных автомобилях производители предотвращают турбонаддув, добавляя два турбокомпрессора разной геометрии, а не один большой с одной турбиной.

Достижение заявленных показателей эффективности двигателя с турбонаддувом требует тщательного управления дроссельной заслонкой, при котором педаль акселератора не нажимается слишком сильно. Когда турбонагнетатель находится в режиме «наддува», цилиндры сжигают топливо быстрее, что приводит к снижению эффективности.Водителям, переходящим от безнаддувного автомобиля к модели с турбонаддувом, возможно, потребуется скорректировать свой стиль вождения для поддержания высокой эффективности, особенно при первом выезде.

Откуда берутся турбокомпрессоры?

Первый турбокомпрессор был произведен в конце 19 ^-го -го века немецким инженером Готлибом Даймлером, но они не получили известности до окончания Первой мировой войны, когда производители самолетов начали добавлять их в самолеты для обеспечения мощности двигателей, работающих на более высоких скоростях. высоты, где воздух более разрежен.

Турбокомпрессоры не добавлялись в автомобильные двигатели до 1961 года, когда американский производитель Oldsmobile использовал простой турбонаддув для увеличения мощности двигателя V8 объемом 3,5 л. В 1984 году Saab разработал новую, более эффективную систему турбонаддува, и эта конструкция с небольшими поправками и модификациями остается самой популярной конфигурацией турбонагнетателя на сегодняшний день.

В Redex присадки для топливной системы улучшают характеристики дизельных и бензиновых двигателей с турбонаддувом и без наддува. Добавив Redex в каждый бак топлива, вы сможете повысить производительность и улучшить состояние двигателя.Для получения дополнительной информации посетите домашнюю страницу Redex .

Что такое турбокомпрессор? (с фотографиями)

Как малоизвестный факт, турбокомпрессор на самом деле является разновидностью нагнетателя. Первоначально турбокомпрессор назывался «турбокомпрессор». Очевидно, название было сокращено для удобства.

Турбокомпрессор предназначен для сжатия кислорода, поступающего в двигатель автомобиля, увеличивая количество поступающего кислорода и тем самым увеличивая выходную мощность. В отличие от нагнетателя с ременным приводом, о котором обычно думают, когда слышат слово «нагнетатель», турбокомпрессор приводится в действие собственными выхлопными газами автомобиля. Другими словами, турбокомпрессор забирает побочный продукт двигателя, который в противном случае был бы бесполезен, и использует его для увеличения мощности автомобиля.

Автомобили без турбонагнетателя или нагнетателя называются без наддува .В автомобилях без наддува воздух поступает в двигатель через воздушный фильтр; затем воздух проходит через счетчик, который контролирует и регулирует количество воздуха, поступающего в систему. Затем воздух подается в камеры сгорания двигателя вместе с контролируемым количеством топлива из карбюратора или топливных форсунок.

Однако в двигателе с турбонаддувом воздух сжимается, поэтому в камеру сгорания помещается больше кислорода, что резко увеличивает мощность горения двигателя.Турбокомпрессор состоит из двух основных частей: компрессора, который сжимает воздух на впуске; и турбина, которая забирает выхлопные газы и использует их для питания компрессора. Другой часто используемый термин в отношении турбонагнетателей — это boost , который относится к величине давления, которому подвергается воздух во впускном канале; Другими словами, чем сильнее сжат воздух, тем выше наддув.

Хотя увеличение мощности выгодно для автомобиля и, вероятно, доставляет удовольствие водителю, у турбонагнетателя есть свои недостатки.Прежде всего, двигатель с турбонаддувом должен иметь более низкую степень сжатия, чем двигатель без наддува. По этой причине нельзя просто установить турбокомпрессор на двигатель, предназначенный для обычного всасывания, без серьезного подрыва срока службы и производительности двигателя. Кроме того, более низкая степень сжатия означает, что двигатель будет работать менее эффективно при низкой мощности.

Еще одним серьезным недостатком турбонагнетателя является явление, известное как турбо-лаг .Поскольку турбокомпрессор работает на выхлопных газах, турбине требуется накопление выхлопных газов, прежде чем она сможет привести в действие компрессор; это означает, что двигатель должен набрать скорость, прежде чем турбокомпрессор сможет сработать. Кроме того, при сжатии всасываемый воздух становится горячее, что снижает его плотность и, следовательно, его эффективность в камере сгорания; радиатороподобное устройство, называемое промежуточным охладителем, часто используется для противодействия этому эффекту в двигателях с турбонаддувом.

Как работают турбокомпрессоры | HowStuffWorks

В некоторых двигателях используются два турбокомпрессора разных размеров. Меньший двигатель очень быстро набирает скорость, уменьшая задержку, в то время как больший берет на себя при более высоких оборотах двигателя, чтобы обеспечить больший наддув.

Когда воздух сжимается, он нагревается; а когда воздух нагревается, он расширяется. Таким образом, отчасти повышение давления от турбонагнетателя является результатом нагрева воздуха перед его поступлением в двигатель.Чтобы увеличить мощность двигателя, цель состоит в том, чтобы в цилиндр попало больше молекул воздуха, а не обязательно большее давление воздуха.

Объявление

Интеркулер или охладитель наддувочного воздуха — это дополнительный компонент, который выглядит как радиатор, за исключением того, что воздух проходит как внутри, так и снаружи промежуточного охладителя. Всасываемый воздух проходит через герметичные проходы внутри охладителя, а более холодный воздух снаружи обдувается через ребра вентилятором охлаждения двигателя.

Промежуточный охладитель дополнительно увеличивает мощность двигателя за счет охлаждения сжатого воздуха, выходящего из компрессора, прежде чем он попадет в двигатель. Это означает, что если турбокомпрессор работает с наддувом 7 фунтов на квадратный дюйм, система с промежуточным охлаждением будет подавать 7 фунтов на квадратный дюйм более холодного воздуха, который более плотный и содержит больше молекул воздуха, чем более теплый воздух.

Турбокомпрессор также помогает на больших высотах , где воздух менее плотный.Обычные двигатели будут испытывать пониженную мощность на больших высотах, потому что с каждым ходом поршня двигатель будет получать меньшую массу воздуха. Двигатель с турбонаддувом также может иметь пониженную мощность, но это снижение будет менее значительным, поскольку более разреженный воздух турбонагнетателю легче перекачивать.

Старые автомобили с карбюраторами автоматически увеличивают расход топлива, чтобы соответствовать увеличенному потоку воздуха, поступающего в цилиндры. Современные автомобили с впрыском топлива также сделают это в определенной степени.Система впрыска топлива полагается на кислородные датчики в выхлопе, чтобы определить, правильное ли соотношение воздуха и топлива, поэтому эти системы автоматически увеличивают поток топлива, если добавлен турбонаддув.

Если к автомобилю с впрыском топлива добавить турбонагнетатель со слишком большим наддувом, система может не обеспечить достаточного количества топлива — либо программное обеспечение, запрограммированное в контроллере, не позволит этого, либо насос и форсунки не смогут его подавать. В этом случае придется внести другие модификации, чтобы получить от турбокомпрессора максимальную пользу.

Для получения дополнительной информации о турбонагнетателях и связанных темах перейдите по ссылкам на следующей странице.

Как работают турбокомпрессоры? | Кто изобрел турбокомпрессоры?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 6 января 2020 г.

Совершенного изобретения не бывает: всегда можно сделать что-нибудь лучше, дешевле, более эффективный или более экологически чистый. Возьмите внутренний двигатель внутреннего сгорания. Вы можете подумать, что это замечательно, что машина приводимый в действие жидкостью может сбить вас с дороги или ускорить небо во много раз быстрее, чем вы могли бы путешествовать иначе.Но это всегда можно построить двигатель, который будет работать быстрее, дальше или потреблять меньше топливо. Один из способов улучшить двигатель — использовать турбокомпрессор —a пара вентиляторов, которые используют отработанную мощность выхлопных газов в задней части двигателя, чтобы втиснуть больше воздух впереди, доставляя больше энергии, чем в противном случае получить. Мы все слышали о турбинах, но как именно они работают? Давайте присмотритесь!

Фото: В типичном автомобильном турбокомпрессоре используется пара таких улиток вентиляторов.Тот, который вы видите здесь, — это Garrett GT2871R, который вот-вот будет установлен на двигатель Pontiac G8. Фото Райана Делкора любезно предоставлено ВМС США.

Что такое турбокомпрессор?

Фото: два вида безмасляного турбокомпрессора, разработанного НАСА. Фото любезно предоставлено Исследовательский центр НАСА Гленна (NASA-GRC).

Вы когда-нибудь видели, как мимо вас проезжают автомобили, из выхлопной трубы которых струится сажа? Очевидно, выхлопные газы вызывают загрязнение воздуха, но это намного меньше очевидно, что они одновременно тратят энергию.Выхлоп смесь горячих газов выкачивается на скорости и вся энергия содержит — тепло и движение (кинетическая энергия) — исчезает бесполезно в атмосферу. Было бы здорово, если бы двигатель Могли ли как-то использовать эту бесполезную энергию, чтобы машина ехала быстрее? Именно это и делает турбокомпрессор.

Автомобильные двигатели получают энергию за счет сжигания топлива в прочных металлических канистрах, называемых цилиндрами. Воздух входит каждый цилиндр смешивается с топливом и горит, чтобы произвести небольшой взрыв который выталкивает поршень, вращая валы и шестерни, которые вращают колеса автомобиля.Когда поршень возвращается внутрь, он нагнетает отработанный воздух. и топливная смесь выходит из цилиндра как выхлоп. Количество мощности Производительность автомобиля напрямую зависит от того, насколько быстро он сжигает топливо. В у вас больше цилиндров и чем они больше, тем больше топлива машина может гореть каждую секунду и (по крайней мере теоретически) тем быстрее можешь идти.

Один из способов ускорить движение автомобиля — это добавить больше цилиндров. Вот почему сверхбыстрые спортивные автомобили обычно имеют восемь и двенадцать цилиндров вместо четырех или шести цилиндры в обычном семейном автомобиле.Другой вариант — использовать турбонагнетатель, который нагнетает больше воздуха в цилиндры каждую секунду, они могут сжигать топливо быстрее. Турбокомпрессор — это простой, относительно дешевый, дополнительный немного комплекта, который может получить больше мощности от того же двигателя!

Как работает турбокомпрессор?

Если вы знаете, как работает реактивный двигатель, вы на полпути к пониманию турбокомпрессора автомобиля. А реактивный двигатель всасывает холодный воздух спереди, сжимает его в камеру где он горит топливом, а затем выбрасывает горячий воздух из спины.В качестве горячий воздух уходит, он с ревом проносится мимо турбины (что-то вроде очень компактная металлическая ветряная мельница), которая приводит в движение компрессор (воздушный насос) спереди двигателя. Это бит, который нагнетает воздух в двигатель, чтобы заставить топливо гореть должным образом. Турбокомпрессор на автомобиле применяет очень аналогичный принципу поршневого двигателя. Он использует выхлопные газы для водить турбину. Это вращает воздушный компрессор, который выталкивает дополнительный воздух. (и кислород) в цилиндры, позволяя им сжигать больше топлива каждый второй. Вот почему автомобиль с турбонаддувом может производить больше мощности (что это еще один способ сказать «больше энергии в секунду»).Нагнетатель (или «нагнетатель с механическим приводом», чтобы дать ему полное название) очень похож на турбокомпрессор, но вместо того, чтобы приводиться в действие выхлопными газами с помощью турбины, он питается от вращающегося коленчатого вала автомобиля. Обычно это недостаток: там, где турбокомпрессор питается от отходов энергии выхлопных газов, нагнетатель фактически крадет энергию от собственного источника энергии автомобиля (коленчатого вала), что обычно бесполезно.

Фото: Суть турбокомпрессора: два газовых вентилятора (турбина и компрессор), установленные на одном валу.Когда один поворачивается, другой тоже поворачивается. Фото любезно предоставлено Исследовательским центром Гленна НАСА (NASA-GRC).

Как на практике работает турбонаддув? Турбокомпрессор представляет собой два маленьких вентилятора (также называемых крыльчатками). или бензонасосы), сидящие на одном металлическом валу, так что оба вращаются все вместе. Один из этих вентиляторов, названный турбиной , находится в выхлопная струя из цилиндров. Когда цилиндры выдувают горячий газ лопасти вентилятора, они вращаются, и вал, к которому они присоединены (технически называется узел вращения центральной ступицы или CHRA) также вращается.Второй вентилятор называется , компрессор и, поскольку он сидит на том же валу, что и турбина, он тоже вращается. Он установлен внутри воздухозаборника автомобиля и, вращаясь, притягивает воздух в автомобиль и нагнетает его в цилиндры.

Теперь здесь небольшая проблема. Если сжать газ, он станет горячее (вот почему велосипедный насос нагревается, когда вы начинаете накачивать шины). Горячее воздух менее плотный (поэтому теплый воздух поднимается над радиаторами) и меньше эффективны для сжигания топлива, поэтому было бы намного лучше, если бы воздух, поступающий из компрессора, был охлажден перед входом цилиндры.Для его охлаждения мощность компрессора проходит через над теплообменником, который удаляет дополнительное тепло и направляет его в другое место.

Как работает турбокомпрессор — подробнее

Основная идея заключается в том, что выхлоп приводит в движение турбину (красный вентилятор), которая напрямую подключен (и питает) компрессор (синий вентилятор), который нагнетает воздух в двигатель. Для простоты мы показываем только один цилиндр. Итак, вот как все это работает:

1. Холодный воздух поступает в воздухозаборник двигателя и направляется к компрессору.
2. Вентилятор компрессора помогает всасывать воздух.
3. Компрессор сжимает и нагревает поступающий воздух и снова его выдувает.
4. Горячий сжатый воздух от компрессора проходит через теплообменник, который охлаждает его.
5. Охлажденный сжатый воздух поступает в воздухозаборник цилиндра. Дополнительный кислород помогает сжигать топливо в цилиндре быстрее.
6. Поскольку цилиндр сжигает больше топлива, он быстрее вырабатывает энергию и может передавать больше мощности на колеса через поршень, валы и шестерни.
7. Отработанный газ из цилиндра выходит через выхлопное отверстие.
8. Горячие выхлопные газы, обдувающие турбинный вентилятор, заставляют его вращаться с высокой скоростью.
9. Вращающаяся турбина установлена ​​на том же валу, что и компрессор (показан здесь бледно-оранжевой линией). Итак, когда вращается турбина, вращается и компрессор.
10. Выхлопные газы покидают автомобиль, расходуя меньше энергии, чем в противном случае.

На практике компоненты можно было соединить примерно так.Турбина (красная справа) забирает отработанный воздух через впускное отверстие, приводя в действие компрессор (синий, слева), который забирает чистый наружный воздух и нагнетает его в двигатель. Эта конкретная конструкция имеет электрическую систему охлаждения (зеленую) между турбиной и компрессором.

Иллюстрация: Как турбина и компрессор связаны в турбонагнетателе с электрическим охлаждением. Из патента США № 7946118: Охлаждение турбонагнетателя с электрическим управлением Уиллом Хиппеном и др., Ecomotors International, выдано 24 мая 2011 г.Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Откуда берется дополнительная мощность?

Турбокомпрессоры дают автомобилю больше мощности, но эта дополнительная мощность не поступать непосредственно из отработанных выхлопных газов — и это иногда сбивает людей с толку. С турбокомпрессором мы используем часть энергии выхлопных газов для привода компрессора, что позволяет двигателю сжигать больше топлива каждую секунду. Это дополнительное топливо — вот где дополнительная мощность автомобиля происходит от. Все выхлопные газы питают турбокомпрессор и, поскольку турбокомпрессор не подключен к коленчатому валу или колесам автомобиля, он не прямо добавляет мощности автомобилю любым способом.Это просто включение один и тот же двигатель для более быстрого сжигания топлива, что делает его более мощным.

Сколько дополнительной мощности вы можете получить?

Если турбокомпрессор дает двигателю большую мощность, более крупный и лучший турбокомпрессор даст это даже больше мощности. Теоретически вы можете продолжать улучшать свой турбокомпрессор. чтобы сделать ваш двигатель все более мощным, но в конечном итоге вы достигнете предела. Цилиндры такие большие, и топлива, которое они могут сжечь, так много. Через впускное отверстие определенного размера вы можете втянуть в них столько воздуха, сколько выхлопных газов, что ограничивает энергию, которую вы можете использовать для привода турбокомпрессора.Другими словами, в игру вступают и другие ограничивающие факторы, которые необходимо учитывать. аккаунт тоже; нельзя просто турбонаддувом проложить себе путь до бесконечности!

Преимущества и недостатки турбокомпрессоров

Вы можете использовать турбокомпрессоры как с бензиновыми, так и с дизельными двигателями и более или менее на любых вид транспортного средства (легковой автомобиль, грузовик, корабль или автобус). Основное преимущество использования турбонагнетателя заключается в увеличении выходной мощности. для двигателя того же размера (каждый ход поршня в каждом цилиндре генерирует большую мощность, чем в противном случае).Тем не менее, большая мощность означает больше энергии, выход в секунду, и закон сохранения энергии говорит нам, что вы должны вкладывать больше энергии, поэтому вы должны соответственно сжигать больше топлива. Теоретически это означает, что двигатель с турбонагнетателем не более экономичен, чем двигатель без него. Однако на практике двигатель, оснащенный турбонагнетателем, намного меньше и легче двигателя, производящего такую ​​же мощность без турбонагнетателя, поэтому автомобиль с турбонагнетателем может обеспечить лучшую экономию топлива в этом отношении.Производители теперь часто могут обойтись без установки гораздо меньшего двигателя на тот же автомобиль (например, V6 с турбонаддувом вместо V8 или четырехцилиндрового двигателя с турбонаддувом вместо V6). И именно здесь автомобили с турбонаддувом получают свое преимущество: при хорошей работе они могут сэкономить до 10 процентов вашего топлива. Поскольку они сжигают топливо с большим количеством кислорода, они, как правило, сжигают его более тщательно и чисто, вызывая меньшее загрязнение воздуха.

« Большинство отраслевых экспертов ожидают, что к 2027 году более половины автомобилей, проданных в США, будут оснащаться одним двигателем. ”

The New York Times, 2018

Большая мощность при том же размере двигателя — это прекрасно, так почему же не все двигатели имеют турбонаддув? Одна из причин заключается в том, что преимущества экономии топлива, обещанные ранними турбокомпрессорами, не всегда оказывались столь впечатляющими, как утверждали производители (стремящиеся воспользоваться любым маркетинговым преимуществом над своими конкурентами). Одно исследование, проведенное в 2013 году Consumer Reports, показало, что небольшие двигатели с турбонаддувом дают значительно худшую экономию топлива, чем их «безнаддувные» (обычные) аналоги, и пришел к выводу: «Не принимайте эко-хвастовство двигателей с турбонаддувом за чистую монету.Есть более эффективные способы экономии топлива, включая гибриды, дизели и другие передовые технологии ». Надежность тоже часто была проблемой: турбокомпрессоры добавляют еще один уровень механической сложности к обычному двигателю — короче говоря, есть еще немало вещей, которые нужно пойти не так. Это может сделать обслуживание турбин значительно дороже. По определению, турбонаддув — это получение большего от той же базовой конструкции двигателя, и многие компоненты двигателя должны испытывать более высокие давления и температуры, что может привести к более быстрому выходу деталей из строя; вот почему, вообще говоря, двигатели с турбонаддувом не работают так долго.Даже вождение с турбонаддувом может отличаться: поскольку турбокомпрессор приводится в действие выхлопными газами, часто наблюдается значительная задержка («турбо-задержка») между тем, когда вы нажимаете ногу на акселератор, и моментом включения турбонагнетателя, и это может привести к турбо машины очень разные (а иногда и очень хитрые) в управлении. В последние несколько лет ведущие производители, такие как Garrett и BorgWarner, активно разрабатывают частично или полностью электрические турбокомпрессоры для решения этой проблемы; Предложение Гарретта называется E-Turbo, а предложение Борга — eBooster®.

Кто изобрел турбокомпрессор?

Кому мы благодарим за турбокомпрессоры? Альфред Дж. Бюхи (1879–1959), автомобильный инженер, работавший в двигательной компании Gebrüder Sulzer в Винтертуре, Швейцария. Как и в случае с турбонагнетателем, который я проиллюстрировал выше, в его первоначальной конструкции использовался приводной от выхлопа вал турбины для питания компрессора, который нагнетал больше воздуха в цилиндры двигателя. Первоначально он разработал турбокомпрессор за годы до Первой мировой войны и запатентовал его в Германии в 1905 году, но продолжал работать над улучшенными конструкциями до своей смерти четыре десятилетия спустя.

Бючи была не единственной важной фигурой в истории. Несколькими годами ранее сэр Дугалд Кларк (1854–1932), шотландский изобретатель двухтактного двигателя, экспериментировал с разделением ступеней сжатия и расширения внутреннего сгорания с помощью двух отдельных цилиндров. Это немного похоже на наддув, увеличивая как поток воздуха в цилиндр, так и количество топлива, которое можно сжечь. Другие инженеры, включая Луи Рено, Готлиба Даймлера и Ли Чедвик также успешно экспериментировал с системами наддува.

Изображение: один из проектов турбокомпрессора Альфреда Бючи конца 1920-х годов (патент был подан в 1927 году и выдан в апреле 1934 года). Я раскрасил его, чтобы вы могли быстро разобраться в этом. Вы можете увидеть один цилиндр (желтый) и поршень, кривошип и шатун (красный) слева. Выхлопные газы из цилиндра проходят через трубу (зеленую), которая приводит в движение турбину. Он подключен к оранжевому «нагнетателю» (компрессору) и охладителю (синий ящик), который нагнетает воздух в цилиндр через синюю трубу.Есть множество других сложных деталей, но я не буду вдаваться во все детали; Если вам интересно, взгляните на патент США № 1,955,620: Двигатель внутреннего сгорания (обслуживается через Google Patents). Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Узнать больше

На этом сайте

Книги для старших читателей

Книги для юных читателей

• Car Science Ричард Хаммонд.Дорлинг Киндерсли, 2007. Объясняет, почему ваша машина работает (возраст 9–12 лет).

Статьи

• Garrett E-Turbo обещает большую мощность, лучшую эффективность и меньшее отставание от Аарона Терпена, New Atlas, 20 октября 2019 года. История новых электрических турбин Гарретта.
• «Прыжки с турбонаддувом с гоночной трассы на Кюль-де-Сак», автор Стивен Уильямс. The New York Times, 25 октября 2018 года. Как турбокомпрессоры стали неотъемлемой частью двигателя современного автомобиля.
• Маленький вентилятор, решающий самую большую проблему турбокомпрессора. Автор Алекс Дэвис.Wired, 24 августа 2017 г. Краткий обзор eBooster от BorgWarner.
• Как сделать турбодвигатели более эффективными? «Просто добавь воды» Ник Чап. The New York Times, 29 сентября 2016 г. Компания Bosch возрождает идею распыления воды на цилиндры с турбонаддувом, чтобы они работали более прохладно и менее беспорядочно.
• Автопроизводители считают, что турбины — мощный путь к экономии топлива Лоуренс Ульрих. The New York Times, 26 февраля 2015 г. Почему такие производители, как Ford и BMW, активно продвигают двигатели с турбонаддувом.
• 50 лет назад Джим Коскс сделал турбонагнетатель революционной технологией. The New York Times, 19 декабря 2014 года. Как первые турбокомпрессоры в конечном итоге преодолели свои первые проблемы.
• Чак Скватриглиа, «Если вы не водите турбо», то скоро будете. Wired, 24 сентября 2010 г. Ожидается, что к 2015 году количество автомобилей с установленными турбокомпрессорами увеличится вдвое, поскольку производители ищут новые способы повышения производительности от двигателей меньшего размера.
• Turbo приветствует экологический сертификат Йорна Мадслиена.BBC News, 11 октября 2009 г. Турбины заставляют автомобили двигаться быстрее; они также могут сделать их «экологичнее» за счет снижения расхода топлива.

Патенты

Если вы ищете подробные технические описания того, как все работает, патенты — хорошее место для начала. Вот Вот несколько недавних патентов на турбокомпрессоры, которые стоит проверить:

• Патент США № 1,955,620: Двигатель внутреннего сгорания, выданный Альфредом Дж. Бючи, выдан 17 апреля 1934 г. Первый турбомотор, разработанный самим изобретателем турбонагнетателей.
Патент США №
• №2,309,968: Управление турбокомпрессором и метод, выданный Ричардом Дж. Ллойдом, Корпорация Гарретт, выдан 1 февраля 1977 г. Основное внимание уделяется системе управления турбокомпрессором, которая эффективно работает при различных оборотах двигателя.
• Патент США № 4083188: Система турбонагнетателя двигателя, выданная Emerson Kumm, The Garrett Corporation, 11 апреля 1978 года. Современный турбонагнетатель для дизельного двигателя с низкой степенью сжатия.
• Патент США № 7,946,118: Охлаждение турбонагнетателя с электрическим управлением Уиллом Хиппеном и др., Ecomotors International, выдан 24 мая 2011 г.Новый метод охлаждения турбокомпрессора.

6 различных типов турбонагнетателей и преимущества каждой установки

В чем разница между одинарными, двойными, двойными спиральными компрессорами, турбокомпрессорами с изменяемой геометрией или даже электрическими? В чем преимущества каждой установки?

Мир турбонаддува отличается разнообразием компоновок двигателей.Давайте посмотрим на разные стили:

1. Однотурбо
2. Твин-турбо
3. Twin-Scroll Turbo
4. Турбо с изменяемой геометрией
5. Регулируемый Twin Scroll Turbo
6. Электрический турбо

1. Однотурбинный

Одни только турбонагнетатели обладают безграничной вариативностью.Различие в размере крыльчатки компрессора и турбины приведет к совершенно разным характеристикам крутящего момента. Большие турбины обеспечат высокую максимальную мощность, но меньшие турбины обеспечат лучшее ворчание на низких частотах, поскольку они быстрее вращаются. Есть также одиночные турбины на шарикоподшипниках и опорных подшипниках. Шарикоподшипники обеспечивают меньшее трение для вращения компрессора и турбины, поэтому их наматывают быстрее (что увеличивает стоимость).

Преимущества

• Экономичный способ увеличения мощности и КПД двигателя.
• Простой и, как правило, самый простой в установке вариант турбонаддува.
• Позволяет использовать двигатели меньшего размера для выработки такой же мощности, как и более крупные безнаддувные двигатели, что часто позволяет снизить вес.

Недостатки

• Одиночные турбины обычно имеют довольно узкий эффективный диапазон оборотов. Это затрудняет определение размеров, так как вам придется выбирать между хорошим крутящим моментом на низких оборотах или лучшей мощностью на высоких оборотах.
• Турбо-отклик может быть не таким быстрым, как альтернативные настройки турбо.

2. Твин-турбо

Как и одиночный турбонагнетатель, при использовании двух турбонагнетателей существует множество возможностей.У вас может быть один турбокомпрессор для каждого ряда цилиндров (V6, V8 и т. Д.). В качестве альтернативы можно использовать один турбонагнетатель для низких оборотов и байпас к более крупному турбокомпрессору для высоких оборотов (I4, I6 и т. Д.). У вас может быть даже две турбины одинакового размера, одна из которых используется на низких оборотах, а обе — на более высоких. На BMW X5 M и X6 M используются турбины с двумя улитками, по одной с каждой стороны от V8.

Преимущества

• Для параллельных сдвоенных турбин на V-образных двигателях преимущества (и недостатки) очень похожи на установки с одним турбонаддувом.
• Для последовательных турбин или использования одного турбонагнетателя на низких оборотах и ​​обоих на высоких оборотах, это позволяет получить гораздо более широкую и пологую кривую крутящего момента. Лучше крутящий момент на низких оборотах, но мощность не снижается на высоких оборотах, как у небольшого турбонаддува.

Недостатки

• Стоимость и сложность, так как количество компонентов турбонагнетателя почти вдвое больше.
• Существуют более легкие и более эффективные способы достижения аналогичных результатов (как описано ниже).

3. Twin-Scroll Turbo

Турбокомпрессоры с двойной спиралью почти во всех отношениях лучше, чем турбокомпрессоры с одной спиралью.Используя две прокрутки, импульсы выхлопа разделяются. Например, на четырехцилиндровых двигателях (порядок включения 1-3-4-2) цилиндры 1 и 4 могут питаться одной спиралью турбонаддува, а цилиндры 2 и 3 — отдельной спиралью. Почему это выгодно? Допустим, цилиндр 1 заканчивает рабочий ход, когда поршень приближается к нижней мертвой точке, и выпускной клапан начинает открываться. В то время как это происходит, цилиндр 2 заканчивает такт выпуска, закрывая выпускной клапан и открывая впускной клапан, но есть некоторое перекрытие.В традиционном турбонагнетателе с одной спиралью давление выхлопных газов из цилиндра 1 будет мешать притоку свежего воздуха в цилиндр 2, поскольку оба выпускных клапана временно открыты, уменьшая давление, достигающее турбонагнетателя, и влияя на то, сколько воздуха в цилиндр 2 втягивает. Разделением свитков эта проблема устраняется.

Преимущества

• В выхлопную турбину направляется больше энергии, а значит, больше мощности.
• Более широкий диапазон эффективных оборотов наддува возможен на основе различных конструкций спиралей.
• Возможно большее перекрытие клапанов без затруднения продувки выхлопных газов, что означает большую гибкость настройки.

Недостатки

• Требуется особая компоновка двигателя и конструкция выхлопа (например: I4 и V8, где 2 цилиндра могут подаваться на каждую спираль турбонаддува с равными интервалами).
• Стоимость и сложность по сравнению с традиционными одинарными турбинами.

4. Турбокомпрессор с изменяемой геометрией (VGT)

Возможно, одна из самых исключительных форм турбонаддува, VGT ограничено в производстве (хотя довольно часто встречается в дизельных двигателях) из-за стоимости и экзотических требований к материалам.Внутренние лопатки внутри турбонагнетателя изменяют отношение площади к радиусу (A / R), чтобы соответствовать частоте вращения. При низких оборотах используется низкое соотношение A / R для увеличения скорости выхлопных газов и быстрого раскрутки турбокомпрессора. По мере увеличения оборотов соотношение A / R увеличивается, чтобы обеспечить увеличенный воздушный поток. В результате получается низкая турбо-задержка, низкий порог наддува и широкий и плавный диапазон крутящего момента.

Преимущества

• Широкая плоская кривая крутящего момента. Эффективный турбонаддув в очень широком диапазоне оборотов.
• Требуется только один турбо, что упрощает настройку последовательного турбо до чего-то более компактного.

Недостатки

• Обычно используется только в дизельных двигателях, где выхлопные газы ниже, поэтому лопатки не будут повреждены теплом.
• Что касается бензина, то стоимость обычно обходится стороной, поскольку для обеспечения надежности приходится использовать экзотические металлы. Эта технология использовалась на Porsche 997, хотя бензиновых двигателей VGT существует очень мало из-за связанных с этим затрат.

5. Регулируемый турбокомпрессор Twin-Scroll

Может быть, это решение, которого мы ждали? Во время участия в SEMA 2015 я остановился у стенда BorgWarner, чтобы ознакомиться с последними новинками в области турбонаддува. Среди концепций — переменный турбонаддув с двойной прокруткой, как описано в видео выше.

Преимущества

• Значительно дешевле (теоретически), чем VGT, что делает приемлемый вариант для бензинового турбонаддува.
• Обеспечивает широкую плоскую кривую крутящего момента.
• Более прочная конструкция по сравнению с VGT, в зависимости от выбора материала.

Недостатки

• Стоимость и сложность по сравнению с использованием одинарного турбо или традиционного двойного прокрутки.
• Эта технология использовалась и раньше (например, быстродействующий золотниковый клапан), но, похоже, она не прижилась в производственном мире.Вероятно, есть дополнительные проблемы с технологией.

6. Электротурбокомпрессоры

Использование мощного электродвигателя устраняет почти все недостатки турбонагнетателя.Турбо лаг? Ушел. Не хватает выхлопных газов? Нет проблем. Турбо не может обеспечить крутящий момент на низком уровне? Теперь это возможно! Возможно, следующий этап современного турбонаддува, несомненно, есть и недостатки электрического тракта.

Преимущества

• Непосредственно подключив электродвигатель к крыльчатке компрессора, можно практически исключить турбо-задержку и недостаточное количество выхлопных газов, при необходимости раскрутив компрессор с помощью электроэнергии.
• Подключив электродвигатель к выхлопной турбине, можно восстановить потерянную энергию (как это сделано в Формуле 1).
• Очень широкий эффективный диапазон оборотов при равномерном крутящем моменте.

Недостатки

• Стоимость и сложность, поскольку теперь вы должны учитывать электродвигатель и следить за тем, чтобы он оставался холодным, чтобы предотвратить проблемы с надежностью. То же касается и добавленных контроллеров.
• Упаковка и вес становятся проблемой, особенно с добавлением батареи на борту, которая будет необходима для обеспечения достаточной мощности турбонагнетателя при необходимости.
• VGT или двойные прокрутки могут предложить очень похожие преимущества (хотя и не на том же уровне) при значительно более низкой стоимости.

что это такое в автомобиле и для чего он нужен?

Достигается это путем определенных конструктивных модернизаций, использованием новых подходов в управлении теми или иными процессами, а также дополнением отдельных элементов специальными «помощниками» отвечающими за улучшение работы. И одним из таких вспомогательных элементов следует считать радиатор-интеркулер.

Автомобильный двигатель с интеркулером

Нужно понимать, что интеркулер — это некая промежуточная деталь машины, в функциональные обязанности которого вменено подавать в силовой агрегат охлажденный воздух большей плотности. Сегодня эту часть активно используют в бензиновых, а также современных дизельных моторах.

Принцип работы

Вы спросите зачем нужен интеркурер в машине, но на самом деле это очень полезная деталь. Пинцип действия интеркулера в автомобиле и его задача – подавать в двигатель воздух меньшей температуры, чтобы дальше иметь возможность увеличивать давление внутри двигателя, способствуя улучшению характеристик его работы и повышению мощности за счет рационального использования мощности топлива в процессе его полного сгорания.

Как правило, используется турбонаддув и интеркулер в паре. Кроме прочего также выступает системой, позволяющей существенно увеличить теплообмен. Поэтому к задачам интеркулера также можно отнести увеличение инерции создаваемой воздушными потоками, повышение теплообмена, снижение потери давления турбины. Простыми словами эту деталь можно обозвать обычным радиатором, которому отведена роль посредника, выступающего между турбиной и впускным коллектором.

Интеркулер представляет собой нечто наподобие радиатора с многочисленными пластинами, трубками и ходами. Важная деталь – пластины должны быть максимально длинными и одновременно прямыми. Такая конфигурация дает возможность получить максимальный уровень эффективности.

Но здесь важно учитывать и обратный эффект. К примеру, если увеличить длину пластин на 10%, достигается увеличение эффективности работы турбины на такой же процент. При этом если такое увеличение будет на уровне 30-40%, кардинально на улучшение работы турбины интеркулер не повлияет. Как вариант к внешним пластинам могут привариваться дополнительные вставки. Они увеличивают общую площадь теплоотвода, но не влияют на объем и параметры.

Типы интеркулеров

Различают два основных типа:

• водяные;
• воздушные.

Первый тип имеет сложную конструктивную систему, а также сложное устройство и работу. Из-за этого дорогой в обслуживании, хотя и весьма эффективный. Поэтому применяют его исключительно в спортивных автомобилях. Из дополнительных достоинств – имеет небольшие габариты, весьма компактна. Правда приходится использовать специальную жидкость для охлаждения.

Воздушная же система проста, эффективна, надежна, долговечна. С ее помощью существенно увеличивается производительность авто, снижается затрата топлива, без конструктивного вмешательства повышается мощность.

Интеркулер имеет также определенные просчеты. Основной – большие габариты для полноценного отвода полученного в процессе работы авто тепла, количество которого существенно возрастает с увеличением скорости движения.

Эффективность и недостатки

Любое новшество внедряется только тогда, когда окупает затраты на свою установку и дальнейшее обслуживание. Машины с интеркулером имеют множество таких положительных моментов. К примеру, если охладить подаваемый в двигатель воздух на 10 градусов, можно достигнуть увеличения уровня производительности двигателя на 3%.

Даже самый простой радиатор способен снизить температуру подаваемого в турбину воздуха на 50 градусов. Несложным подсчетом получаем увеличение эффективности работы на 15% за счет повышения производительности. Здесь можно отметить дорогие водные системы, о которых мы уже упоминали. Они способны снижать температуру до 70 градусов, тем самым повышая уровень производительности мотора до 21%.

Правда, установить интеркулер можно только на моторы с турбонаддувом. Но если установите – окупаемость проекта будет весьма быстрой (а это расход топлива, мощность, повышение скорости, а также улучшение характеристик работы движка), особенно если автомобиль интенсивно эксплуатируется.

Даже самая современная и эффективная система может иметь в своем арсенале скрытые «скелеты в шкафу». В этом случае к неисправностям можно отнести:

• снижение давления;
• увеличение веса машины;
• необходимости дополнительного обслуживания.

С давлением понятно. Если пропускать поток воздуха через многочисленные трубки и соединения придется потерять скорость и часть его энергии, что на последнем этапе напрямую отражается на работоспособности.

Увеличение веса мало отобразится на большегрузных машинах (что для них лишние 10-20 кг). А вот в случае с высокоскоростным спортивным авто, где каждый килограмм приводит к потере скорости, это может оказаться немаловажным фактором.

По части обслуживания здесь больше преобладают интеркулеры с жидким охлаждением, где требуется постоянный контроль состояния системы, а также использование специальной жидкости для снижения уровня температуры. Потеряете хоть часть жидкости – об увеличении эффективности работы мотора можете забыть. Напротив, это может стать причиной ее снижения.

Поделитесь информацией с друзьями:

Интеркулер что это такое в автомобиле

Многие автолюбители часто упоминают про то, что у них автомобиль оснащен турбированным двигателем. Ну а как же, каждому будет приятно сказать, что у него под капотом не только атмосферное давление, но и механический нагнетатель. Но большинство из них, не до конца понимают, все устройство системы турбонаддува двигателя.

Поэтому в этой статье мы постараемся рассказать об одном из компонентов турбонаддува, а именно об интеркулере — что это такое в автомобиле, принцип работы, а также вообще для чего нужен интеркулер на турбированных движках.

Что такое интеркулер

Интеркулер — это механическое устройство (похож на радиатор), используемое для охлаждения воздуха системы впуска турбины или нагнетателя (компрессора).

Для чего нужен интеркулер

Задача интеркулера состоит в том, чтобы охладить воздух после того, как он был пропущен через турбину или нагнетатель. Дело в том, что турбина создает давление воздуха, за счет сжатия происходит нагрев воздуха, соответственно, при интенсивном и постоянном наддуве, температуре на впуске в цилиндр может значительно отличаться от температуры охлаждающей среды.

Принцип работы

Турбокомпрессоры работают за счет сжатия воздуха, увеличивая его плотность, прежде чем он достигнет цилиндров двигателя. Благодаря сжатию большего количества воздуха, в каждом цилиндре двигателя способно сгореть пропорционально больше топлива, и создать больше энергии при каждом воспламенении.

Этот процесс сжатия создает много тепла. К сожалению, поскольку воздух становится горячим, он также становится менее плотным, уменьшая количество кислорода, доступного в каждом цилиндре, и влияет на производительность!

Интеркулер создан для того, чтобы противодействовать этому процессу, охлаждая сжатый воздух, чтобы обеспечить двигатель большим количеством кислорода и улучшить сгорание в каждом цилиндре. Кроме того, регулируя температуру воздуха, он также повышает надежность двигателя, обеспечивая правильное соотношение воздуха и топлива в каждом цилиндре.

Типы интеркулеров

Существует два основных типа промежуточного охладителя, которые работают по-разному:

Воздух-воздух

Первым вариантом является промежуточный охладитель воздух-воздух, в котором сжатый воздух проходит мимо множества мелких трубок. Тепло передается из горячего сжатого воздуха в эти охлаждающие ребра, которые, в свою очередь, охлаждаются быстрым потоком воздуха из-за движущегося автомобиля.

Как только охлажденный сжатый воздух прошел через промежуточный охладитель, он затем подается во впускной коллектор двигателя и в цилиндры. Простота, малый вес и низкая стоимость интеркулеров воздух-воздух, делают их наиболее популярным выбором для большинства автомобилей с турбонаддувом.

Воздух-вода

Как следует из названия, интеркулеры воздух-вода используют воду для снижения температуры сжатого воздуха. Прохладная вода прокачивается по мелким трубкам, забирая тепло из сжатого воздуха, когда он проходит через устройство. Когда эта вода нагревается, она затем прокачивается через радиатор или контур охлаждения, прежде чем снова войти в интеркулер.

Интеркулеры воздух-вода имеют тенденцию быть меньше, чем промежуточные охладители воздуха к воздуху, что делает их пригодными для двигателей, где пространство стоит на высоте, а потому, что вода лучше нагревает воздух, чем воздух, подходит для более широкого диапазона температур.

Однако повышенная сложность конструкции, стоимость и вес, связанные с интеркулерами воздух-вода, означают, что они, как правило, реже встречаются и устанавливаются на автомобильных двигателях.

Размещение промежуточных охладителей

Хотя, теоретически воздушные промежуточные охладители могут располагаться где угодно, между турбонаддувом и двигателем, но они наиболее эффективны там, где есть лучший воздушный поток, и обычно размещаются перед автомобилем за решеткой основного радиатора.

В некоторых транспортных средствах расположение двигателя противоречит этому, и интеркулер помещается поверх двигателя, но воздушный поток здесь, как правило, меньше и на промежуточный охладитель может воздействовать тепло от самого двигателя. В этих случаях устанавливают дополнительные воздушные каналы или совки в капоте, которые увеличивают прохождение воздушного потока.

Вопросы и ответы:

Для чего нужен интеркулер на дизеле? Как и в бензиновом моторе, функция интеркулера в дизельном агрегате заключается в охлаждении поступающего в цилиндры воздуха. Благодаря этому поступает большее количество воздуха.

Как работает радиатор интеркулера? Принцип работы такого радиатора тот же, что и радиатора охлаждения ДВС. Только внутри интеркулера проходит воздух, всасываемый мотором.

Сколько добавляет мощности интеркулер? Это зависит от особенностей мотора. В некоторых случаях ДВС демонстрирует прирост мощности до 20 процентов. В дизелях радиатор устанавливается между компрессором и впускным коллектором.

Что будет, если забит интеркулер? Если он охлаждает турбокомпрессор, то это скажется на работе нагнетателя, что приведет к его поломке. Когда интеркулер используется для охлаждения воздуха, то через забитый радиатор будет плохо проходить поток.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

интеркулеров: стоят ли они того?

Спасибо за очень информативную статью о турбонаддуве («Как купить свой первый турбо», май 2012 г.). Большинство ваших технических статей имеют большую ценность, и я пытаюсь переварить информацию в надежде, что когда-нибудь смогу применить ее каким-то образом. У меня вопрос: в чем важность интеркулера и каковы его размеры? Я читал объявления об обновлении промежуточного охладителя, которые предполагают, что можно получить больше мощности, просто обновив до более крупного блока.Как мне узнать, какой размер применять к различным турбинам?

Поскольку турбокомпрессор питается от выхлопных газов двигателя, лучше всего установить турбину (горячая сторона) как можно ближе к выпускному коллектору двигателя. Это позволяет максимальному количеству тепла выхлопных газов попадать в корпус турбины, а расширение горячих выхлопных газов помогает обеспечить дополнительный импульс вращения турбины.

Проблема в том, что часть тепла от турбины неизбежно передается компрессору (всасывающий или холодный).Подогрев впускного наддувочного воздуха не имеет большого значения при низком давлении наддува (скажем, от 5 до 7 фунтов на квадратный дюйм). Рассмотрим область кроссовера от 7 до 9 фунтов на квадратный дюйм. Но когда наддув достигает 10 фунтов на квадратный дюйм, нагрев наддувочного воздуха становится серьезной проблемой; в этот момент наддувочный воздух требует охлаждения для поддержания оптимальной эффективности системы. Снижение температуры воздуха увеличивает плотность воздуха в камере сгорания, что дает возможность значительно увеличить выходную мощность двигателя, поскольку в один и тот же объем пространства можно втиснуть больше воздуха и топлива.Кроме того, более холодный заряд в камере сгорания снижает риск детонации — в противном случае весь горячий воздух потребовал бы отсоединения провода зажигания, что еще больше снизило бы мощность.

В промежуточных охладителях может использоваться либо окружающий воздух, либо жидкий хладагент для снижения температуры наддувочного воздуха. При эквивалентных уровнях эффективности площадь поверхности воздухоохладителя должна быть намного больше, чем у жидкостного теплообменника. Но поскольку жидкий хладагент, такой как ледяная вода, имеет коэффициент теплопередачи в алюминий, который до 14 раз превышает коэффициент теплопередачи воздуха в алюминий, реальные ограничения на упаковку не позволяют большинству установок воздух-воздух приблизиться к уровню эффективности жидкостного охладителя при реальной эксплуатации. .С другой стороны, лед тает, поэтому жидкостные охладители действительно эффективны только в дрэг-рейсингах, на суше или на море. Для шоссейных гонок или на улице конструкция «воздух-воздух» остается более практичной, если имеется достаточно места для установки достаточно большого устройства. Хотя это не лучший выбор для достижения максимальной производительности, в некоторых случаях в уличных автомобилях с ограниченным пространством, возможно, придется довольствоваться жидкостным охладителем, при этом охлаждающая среда циркулирует с помощью электрического насоса через дополнительный радиатор. Это компромиссное решение часто встречается на стоянках поздних моделей с ограниченным пространством, таких как ZL1 Camaro, ZR1 Corvette или Cadillac CTS-V.

Промежуточный охладитель должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить значительный перепад температуры при минимальном падении давления. Как правило, инженеры турбо-систем стараются достичь эффективности промежуточного охладителя 70 или более процентов и падения давления наддува не более 1,0 фунт / кв. Падение давления -psi и КПД всего 60 процентов. Есть те, кто утверждает, что в разумных пределах падение давления не является серьезной проблемой: вы можете просто компенсировать это, отрегулировав перепускной клапан для увеличения наддува.Неправильный! Если перепускная заслонка настроена на повышение наддува более чем на 1 фунт / кв. Дюйм для компенсации потерь давления, это приводит к небольшому увеличению давления турбины на выхлопной стороне, которое передает больше тепла в компрессор, дополнительно повышая температуру воздуха, поступающего в промежуточный охладитель. и, в свою очередь, снижает эффективность пакета. Вы можете гоняться за этим хвостом, как за щенком, но никогда не поймаете его.

Как эффективность интеркулера преобразуется в потенциал мощности? В качестве примера возьмем интеркулер, эффективный для приложения на 70 процентов.Инженеры, работающие с турбокомпрессором, предпочитают использовать абсолютные значения температуры, а не градусы по Фаренгейту или Цельсию. Абсолютный ноль градусов равен примерно 460 градусам по Фаренгейту. Если температура нагнетания компрессора турбокомпрессора составляла 300 градусов по Фаренгейту, а температура окружающей среды охлаждающей среды (атмосферный воздух или жидкость) была такой же. 70 градусов по Фаренгейту, абсолютная температура составляет 830 градусов:

Промежуточный охладитель с эффективностью 70 процентов снизит температуру нагнетания компрессора на 210 градусов:

Это снижает общий прирост температуры системы до 90 градусов, для окончательной абсолютной температуры :

460 + 70 + (300 210) = 620

Тогда изменение плотности (в процентах) будет:

Изменение плотности = [Исходная абсолютная темп./ Конечная абсолютная температура] — 1

= [830/620] — 1 = 0,339 34%

Теперь, когда заряд становится примерно на 34 процента плотнее при входе в камеру сгорания, теоретически это должно привести к соразмерному увеличению мощности. Но не так быстро. Эти числа не учитывают потери давления наддува, вызванные лобовым сопротивлением, когда заряд протекает через воздуховоды и промежуточный охладитель. Если система теряет 1 фунт / кв.дюйм наддува из-за сопротивления воздуховода / промежуточного охладителя на каждые 10 фунт / кв.дюйм наддува, создаваемого на выходной стороне компрессора, потерю мощности из-за аэродинамического сопротивления через систему можно рассчитать, разделив абсолютное давление в промежуточном охладителе на абсолютное давление без промежуточного охладителя и вычитая из 100 процентов (1):

HP loss = 1 [Станд.давление + давление с промежуточным охладителем] / [Станд. давление + давление без промежуточного охладителя]

= 1 — [14,7 + (10– 1)] / [14,7 + 10] = 0,040 4%

Даже с этими 4-процентными паразитными потерями наш гипотетический промежуточный охладитель все равно будет стоить примерно 30-процентный прирост мощности:

Это означает, например, что если ваша турбо-установка без промежуточного охладителя может выдавать 800 л.с. (при условии, что она не взорвалась из-за всего этого горячего воздуха), она имеет потенциал разбить 1040 л.с. с нашим гипотетическим промежуточным охладителем с эффективностью 70 процентов.

800 + (800 x 0,30) = 1040

Следующим шагом будет фактический размер интеркулера, чтобы он имел мощность для достижения необходимого уровня эффективности с вашим турбокомпрессором, двигателем и транспортным средством. В некоторых случаях графики эффективности промежуточного охладителя для различных моделей промежуточного охладителя в разных условиях могут быть полезны при выборе и определении размеров, но, к сожалению, они, как правило, не широко доступны для среднего потребителя. Можно смоделировать конструкцию математически, но математика довольно сложна и буквально потребует еще около двух страниц журнала, чтобы полностью ее раскрыть.Если вы хотите проверить задействованную математику и ее получение, см. Справочник Джеффа Хартмана по производительности наддува (Motorbooks 2011, ISBN 0760339384, 22,26 доллара на Amazon.com) или книгу Корки Белла Supercharged! (Bentley Publishers 2001, ISBN 0837601681, 25,51 доллара на Amazon.com).

И математика — не панацея: даже после выполнения всех расчетов конечный продукт может лишь приблизительно соответствовать реальным характеристикам промежуточного охладителя конкретного производителя. Это связано с тем, что многие математические исходные предположения сильно различаются в зависимости от фактических проектных характеристик реальных моделей промежуточных охладителей различных производителей.Например, один важный фактор в математике — плотность внутренних ребер промежуточного охладителя — может сильно различаться в зависимости от конструкции промежуточного охладителя. Плотность внутренних ребер влияет на то, сколько сечения внутреннего потока интеркулера в реальном мире необходимо для достижения ваших целей по снижению температуры. Обычное практическое правило — допускать от 6 до 7 квадратных дюймов внутреннего проходного сечения промежуточного охладителя на каждые 100 л.с. выходной мощности двигателя, но это может увеличиться до 40 процентов при действительно плотных внутренних ребрах. Следовательно, фактически необходимая величина внутреннего проходного сечения влияет на габаритные размеры интеркулера в целом, включая требования к лобовой площади интеркулера.Еще один исходный параметр, необходимый для точной оценки необходимой площади лобовой части — площадь поверхности теплопередачи на объем сердечника промежуточного охладителя — также обычно можно получить только от конкретного производителя промежуточного охладителя.

Из-за сложностей, связанных с претворением теории в жизнь, предпочтительный метод определения размеров на самом деле сводится к личной консультации с выбранной компанией-производителем интеркулеров для обсуждения конкретных требований. Джонни Ван, представитель подразделения Turbonetics по интеркулерам Spearco, говорит, что в идеале необходима следующая информация, чтобы наиболее точно определить подходящий интеркулер для данной области применения.Чем больше у вас этих данных (при условии, что они точны), тем ближе будет идеальное соответствие интеркулера.

* Расход на выходе из компрессора, куб. Футов в минуту

* Температура нагнетания компрессора (Turbonetics может предоставить это значение, если он также является поставщиком турбонагнетателя)

* Для воздухо-воздушного охладителя — температура окружающего воздуха на стороне холода (если не (известно, предположим, что для типичного уличного автомобиля от 65 до 70 градусов по Фаренгейту)

* Для воздухо-воздушного промежуточного охладителя эффективность воздушного потока в процентах через переднюю область промежуточного охладителя (например, если не было препятствий, таких как область решетки радиатора или листовой металл, эффективность воздушного потока будет 100 процентов)

* Для промежуточного охладителя воздуха / охлаждающей жидкости расход вспомогательного насоса в галлонах / час (галлонов в час)

* Для промежуточного охладителя воздуха / охлаждающей жидкости — температура охлаждающей среды и / или эффективность любого дополнительного радиатора

Из вышесказанного вы можете видеть, что добавление промежуточного охладителя может значительно увеличить мощность двигателей с наддувом большой мощности.Ограничивающим фактором для серийного уличного автомобиля почти всегда будут ограничения по упаковке, которые ограничивают общий размер интеркулера (и, следовательно, его потенциал эффективности). Когда все сказано и сделано, я думаю, вы обнаружите, что почти для любого уличного автомобиля, работающего в реальном мире, буквально не существует такой вещи, как слишком большой интеркулер.

Motorbooks — Quayside Publishing Group; Миннеаполис, Миннесота; 800 / 458-0454; Motorbooks.com

Преимущества интеркулеров с увеличением производительности

«Сохраняя хладнокровие»

Если у вас нет турбокомпрессора или нагнетателя , вам не нужен интеркулер.

Температура всасываемого воздуха в двигателе NASP настолько низкая, насколько это реально возможно, так что вы просто добавляете сопротивление воздушному потоку.

Одна проблема с турбонаддувом — это непосредственная близость холодного всасываемого заряда к горячим температурам выхлопных газов внутри турбонагнетателя.

Не забывайте, что значительное повышение температуры всасываемого воздуха происходит из-за фактического сжатия воздуха, поэтому промежуточный охладитель будет полезен даже для двигателя с наддувом.

Если вы когда-либо ощущали сопло на насосе для шин, вы поймете, что когда воздух сжимается, он нагревается.

Из уроков химии и физики мы знаем, что чем холоднее воздух, тем больше в нем кислорода.

Почему это важно? Для сжигания топлива вам нужен кислород, и чем больше у вас кислорода, тем больше топлива вы можете сжечь, что увеличивает выходную мощность автомобиля. См. Статью о воздухозаборниках для получения дополнительной информации.

Что такое интеркулер и для чего он нужен?

Промежуточный охладитель представляет собой радиатор, который позволяет охлаждать всасываемый воздух до того, как он попадет в двигатель.

В идеале вы бы установили интеркулер перед радиатором, чтобы он получал выгоду от всего этого приятного холодного воздуха, попадающего в него.

Он будет вставлен после воздушного фильтра и после турбонагнетателя или нагнетателя, где добавляется большая часть тепла.

Большинство автомобилей имеют установленные спереди промежуточные охладители, которые расположены перед радиатором, и в результате они, как правило, предлагают превосходное воздушное охлаждение по сравнению с установленными сверху промежуточными охладителями.

Вы должны принять во внимание тот факт, что воздух, достигающий радиатора, уменьшается, поэтому в крайних случаях вам может потребоваться повысить температуру радиатора вашего автомобиля, чтобы поддерживать низкие температуры на трассе.

Эффективная конструкция промежуточного охладителя может обеспечить на 5-10% больше мощности и дольше выдерживать тепловое воздействие!

В некоторых автомобилях установлены промежуточные охладители, которые всасывают воздух через капот. Это может означать, что когда автомобиль неподвижен, на него на самом деле попадает теплый воздух, идущий из моторного отсека.

Это действительно может улучшить экономичность, так как вы можете сжигать меньше топлива, потому что воздух теплее, и вы, конечно, не хотите тратить большие цифры мощности во время движения.

Subaru Impreza приходит на ум как автомобиль с установленным сверху промежуточным охладителем. Установленный сверху промежуточный охладитель обеспечивает существенно более короткий путь воздушного потока в двигатель.

Все автомобили с турбонаддувом будут оснащены промежуточным охладителем, а стандартные заводские промежуточные охладители могут быть усовершенствованы. Вы должны помнить, что вы хотите втягивать в двигатель как можно больше воздуха, поэтому, если внутреннее ядро ​​промежуточного охладителя препятствует воздушному потоку, вы фактически потеряете некоторую мощность.

Разработка интеркулера

Два фактора, которые заставляют интеркулер работать, — это характеристики внутреннего потока и охлаждающие ребра.

В идеале ребра должны иметь наибольшую площадь поверхности, а внутренний сердечник должен иметь небольшое количество конических изгибов и отсутствие внутренних сварных швов, вызывающих турбулентность.

Некоторые утверждают, что все промежуточные охладители ограничивают воздушный поток, но, учитывая преимущества, полученные от установки хорошего качества, и минимальные потери воздушного потока, присущие хорошо спроектированному интеркулеру, этот аргумент неуместен.

Как правило, вы обычно используете 3 литра интеркулера на каждые 100 л.с.Это неуклюже, но, похоже, хорошо работает для большинства автомобилей мощностью от 150 до 400 л.с.!

На самом деле использование слишком большого интеркулера может затруднить воздушный поток, поэтому существует важный случай получения правильного размера для приложения (это то, что можно обсудить более подробно на нашем форуме). Больше не всегда лучше!

Для уровня наддува 15 фунтов на квадратный дюйм мы в TorqueCars ожидаем падения давления от 0,5 до 0,9 фунтов на квадратный дюйм, а в некоторых приложениях потеря 1,3 фунтов на квадратный дюйм в худшем случае.(Подобно тому, как увеличение давления увеличивает температуру, снижение давления является результатом понижения температуры воздуха, поэтому не вините конструкцию промежуточного охладителя во всей потере давления.

Вес всегда является проблемой для автомобилей с высокими характеристиками, и многие промежуточные охладители после продажи легче своих заводских эквивалентов и обеспечивают значительно лучший прирост производительности.

Как правило, интеркулер немного большего размера будет иметь лучшие охлаждающие свойства, хотя обычно он создает большее сопротивление.

Это дополнительное сопротивление необходимо тщательно сопоставить с предлагаемым охлаждением. Чем дольше воздух находится внутри интеркулера, тем лучше будет охлаждающий эффект.

В некоторых автомобилях есть форсунка для распыления воды или азота на интеркулер, что позволяет дополнительно снизить температуру на впуске по мере испарения жидкости за счет тепла воздуха, проходящего через интеркулер.

Фактический прирост мощности от эффективной конструкции промежуточного охладителя по сравнению с OEM обычно составляет от 5% до 10% при падении температуры на 35-40 ° C, и это, очевидно, будет зависеть от температуры окружающей среды — чем больше разница между температурой всасывания и температурой окружающей среды, тем лучше. охлаждающий эффект.

В конце концов, даже большие эффективные промежуточные охладители пострадают от теплового воздействия. Именно здесь сам интеркулер обычно начинает нагреваться после длительных периодов движения с высоким наддувом.

Вообще говоря, чем больше интеркулер, тем дольше он сопротивляется нагреванию. Итак, если вы ищете максимальную выгоду от интеркулера, вам необходимо выбрать оптимальный размер.

Пожалуйста, присоединяйтесь к нам на нашем дружеском форуме, чтобы быть в курсе последних тенденций в тюнинге и модификации автомобилей для вашего автомобиля.

ПОЖАЛУЙСТА, ПОМОГИТЕ: МНЕ НУЖНЫ ВАШИ ПОЖЕРТВОВАНИЯ, ЧТОБЫ ПОКРЫТЬ РАСХОДЫ НА ЭКСПЛУАТАЦИЮ ЭТОГО САЙТА И ПОДДЕРЖАНИЕ ЕГО РАБОТЫ. Я не беру с вас за доступ к этому веб-сайту, и это экономит большинству читателей TorqueCars 100 долларов каждый год — , но мы НЕ ПРИБЫЛЬНЫ и даже не покрываем наши расходы. Чтобы мы работали, ПОЖАЛУЙСТА, Пожертвуйте здесь

Эта статья написана мной, Уэйнном Смитом, основателем TorqueCars, и я ценю ваши отзывы и предложения. Эта запись была подано в принудительную индукцию, настройку.Вы можете оставить отзыв ниже или присоединиться к нашему форуму, чтобы подробно обсудить эту статью и модификацию автомобиля с нашими участниками.

Если вам понравилась эта страница , поделитесь ею с друзьями, напишите ссылку на своем любимом форуме или используйте параметры закладок, чтобы сохранить ее в своем профиле в социальной сети.

Обратная связь

Пожалуйста, используйте наш форум , если вы хотите задать вопрос о настройке , и обратите внимание, что мы не продаем запчасти или услуги, мы просто интернет-журнал.

Помогите нам улучшить, оставьте предложение или дайте чаевые

всех шагов! — BAR-TEK® Motorsport

Для чего нужен интеркулер?

Интеркулер снабжает ваш двигатель холодным сжатым воздухом от турбонагнетателя. Охлаждение наддувочного воздуха особенно важно для тюнингованных автомобилей: для производительности и срока службы вашего двигателя. Потому что экстремальное повышение производительности приводит к сильному нагреву. Из-за сжатия в турбонагнетателе свежий воздух становится настолько горячим, что без промежуточного охладителя он создает слишком большую нагрузку на двигатель.Горячий воздух также имеет меньшую плотность и содержит меньше кислорода, чем холодный воздух. Таким образом, без охлаждения двигатель получает слишком мало кислорода и не может сжигать достаточно топлива. Но именно по этой причине ваш турбокомпрессор: больше кислорода для двигателя. Если это не сработает, вы почувствуете это по резкому падению производительности и мощности. И уж точно никому этого не нужно.

Почему следует чистить интеркулер?

Со временем скорость потока промежуточного охладителя может снизиться, что приведет к потере охлаждающей способности.Это происходит, во-первых, из-за сильного загрязнения (например, если вы едете по грязи). Масло и газы, содержащие масло из турбонагнетателя, также могут оседать в промежуточном охладителе. За счет вентиляции картера и других мер по защите окружающей среды масляный турбо воздух также является нормальным явлением. Однако эти примеси накапливаются до тех пор, пока в худшем случае воздух почти не проходит и охлаждение больше не происходит. Если ваш интеркулер так сильно загрязнился, вам следует срочно очистить его или даже заменить. В противном случае вы рискуете не только перегреться двигатель.У вас также будет меньше удовольствия от вождения, потому что пострадает производительность. И что может быть более неприятным, чем потеря производительности с настроенным автомобилем?

Как почистить интеркулер?

Чтобы очистить интеркулер, необходимо его снять. Конечно, это работает по-разному. По этой причине мы предоставляем только приблизительные инструкции по удалению. Во время последующей очистки помните, что интеркулер всегда должен быть на 100% сухим, прежде чем устанавливать его снова.Для начала надо выставить интеркулер. Для этого необходимо снять переднюю часть, что означает снятие бампера.

Вам понадобятся следующие инструменты:

• Набор торцевых ключей (коробка наборов головок) с битами Torx и удлинителем
• Домкрат (не обязательно, но упрощает работу)
• Табурет или аналогичный для складывания деталей

отдельные шаги по очистке промежуточного охладителя:

1. Ослабьте болты решетки радиатора и с большим усилием вытащите решетку вперед.
2. Выкрутите болты крепления бампера (рядом с фарами), затем снимите кожух двигателя (удобный автомобильный домкрат) и снимите болты в колесных нишах. Теперь отсоедините шланг и кабели. Затем вы можете снять бампер (обычно он пристегивается, поэтому осторожно наклоните его, прежде чем снимать).
3. Снимите крепление бампера и вытащите заглушку для фар.
4. Отсоедините трос Боудена, состоящий из двух частей, от капота (часто это небольшая коробка над фарой).
5. Снимите все болты и проушины переднего обтекателя и снимите их вместе с фарами. (Интеркулер может быть подвешен за проушины на держателе. Так что лучше найти кого-нибудь, кто поможет вам с процессом снятия.)
6. Теперь положите что-нибудь под кулер, ослабьте зажимы и снимите шланги с промежуточного охладителя.
7. Отвинтить маслоохладитель от интеркулера.
8. Теперь наклоните промежуточное охлаждение вниз и потяните в сторону.
9. Теперь вы можете промыть интеркулер очистителем тормозов или ацетоном и встряхнуть его.Выйдет немного, поэтому повторите процесс несколько раз и сделайте между ними перерыв на несколько минут.

10. Теперь дайте промежуточным охладителям высохнуть и тщательно проветрите. Это очень важно, особенно с легковоспламеняющимися жидкостями!

11. Как только интеркулер снова высохнет, установите его снова в обратном порядке.

Этот процесс займет несколько часов, если вы проведете его в домашнем гараже. Если у вас нет опыта работы с автомобилями самостоятельно, лучше доверьте эту задачу профессионалам.

Очистить или заменить интеркулер?

Если вы довольны своим промежуточным охладителем и «только» испытываете небольшие падения производительности, вероятно, достаточно его очистить. Если вы действительно хотите настроить свою поездку, лучше заменить интеркулер. В нашем магазине вы найдете интеркулы с огромной мощностью для максимальной производительности и мощности. Взгляните на раздел интеркулера!

Есть вопросы по очистке интеркулера?

Мы будем рады помочь, если у вас возникнут вопросы по теме.В качестве альтернативы мы также можем установить один из наших промежуточных охладителей в вашем автомобиле. Просто договоритесь с нами о встрече. Здесь вы найдете нашу контактную форму.

Как работает интеркулер | Тюнинг 101

Интеркулер — это устройство, используемое для охлаждения сжатого всасываемого воздуха, обычно встречающееся в двигателях внутреннего сгорания с принудительной индукцией (с турбонаддувом или наддувом). Системы турбонагнетателя и нагнетателя полагаются на сжатый воздух, чтобы обеспечить больший наддув двигателя, но сжатие воздуха также повышает его температуру.Здесь на помощь приходит интеркулер, который охлаждает сжатый воздух и увеличивает плотность кислорода, прежде чем направить его в сам двигатель. Интеркулер является неотъемлемой частью любой системы принудительной индукции, но не все из них созданы равными. Чтобы помочь вам найти подходящий для вашего автомобиля, вот как работают интеркулеры, самые распространенные типы, а также пара полезных советов.

Как работает интеркулер?

Интеркулер работает по принципу теплообмена.Турбокомпрессор или нагнетатель сжимает воздух, что увеличивает его температуру. Затем этот сжатый горячий воздух поступает в промежуточный охладитель, где трубы доступа с высокой теплопроводностью поглощают его тепло и охлаждают. Охлаждая воздух, промежуточный охладитель подает в двигатель больше воздуха, богатого кислородом, что, в свою очередь, увеличивает объемный КПД двигателя. Это, в свою очередь, позволяет двигателю более эффективно и действенно сжигать топливо, повышая производительность двигателя в процессе.

Что такое интеркулер для турбо?

Независимо от того, говорим ли мы о системах с турбонаддувом или нагнетателем, промежуточный охладитель служит той же цели. Однако в настоящее время промежуточные охладители в системе на базе турбонагнетателя являются более распространенным вариантом. Ведь турбокомпрессоры гораздо более распространены, чем нагнетатели. Промежуточный охладитель проходит между турбонагнетателем и впускным коллектором двигателя и охлаждает сжатый воздух, выходящий из турбонагнетателя, прежде чем он попадет в камеру сгорания двигателя.

Интеркулер и радиатор

Хотя промежуточный охладитель и радиатор существуют с единственной целью охладить что-либо и работают по одному и тому же принципу, обычно они представляют собой две совершенно не связанные друг с другом части, выполняющие разные задачи. Как упоминалось выше, промежуточный охладитель охлаждает исключительно сжатый всасываемый воздух, выходящий из турбокомпрессора или нагнетателя. С другой стороны, радиатор предназначен для охлаждения жидкой охлаждающей жидкости, циркулирующей через блок двигателя.

Другими словами, радиатор нужен для того, чтобы поддерживать всю систему в оптимальном температурном диапазоне, регулируя циркуляцию охлаждающей жидкости.Напротив, промежуточный охладитель только охлаждает сжатый воздух перед его поступлением в камеру сгорания. Проще говоря, все автомобили поставляются с собственным радиатором, но только те, у которых есть двигатели с принудительной индукцией, также имеют промежуточный охладитель.

Различные типы интеркулеров

Классификация по типу охлаждающей жидкости

• Воздух-воздух интеркулер — это наиболее распространенный тип интеркулера. Он полагается на воздушный поток, проходящий через его ядро, чтобы снизить температуру всасываемого воздуха.Горячий воздух, поступающий в промежуточный охладитель, обменивается теплом с холодным чистым воздухом, поступающим снаружи. Воздухо-воздушные интеркулеры зависят прежде всего от скорости автомобиля. Перегрев может стать проблемой при недостаточном воздушном потоке (длительный холостой ход). Интеркулеры типа «воздух-воздух» являются более простыми из двух, они более доступны и менее нуждаются в обслуживании, чем их аналоги с жидкостным охлаждением.
• Жидкостно-воздушный охладитель использует охлаждающую жидкость двигателя для передачи тепла от сжатого всасываемого воздуха внутри него.Воздух и охлаждающая жидкость находятся в своих отдельных каналах и не контактируют напрямую, но промежуточные охладители жидкость-воздух в любом случае чрезвычайно эффективны. Будучи более эффективными и сложными, чем промежуточные охладители «воздух-воздух», агрегаты «жидкость-воздух» обычно используются в высокопроизводительных системах, которые, естественно, производят больше тепла.

Классификация по местонахождению интеркулера:

• Передний промежуточный охладитель (FMIC) , который обменивается теплом напрямую с атмосферой, обычно находится рядом с передним бампером, перед радиатором автомобиля.Самым значительным преимуществом такого расположения является тот факт, что оно обычно обеспечивает самую низкую температуру всасываемого воздуха. Однако это происходит за счет более высокой задержки турбонаддува, поскольку сжатый воздух проходит более длинный путь между турбонагнетателем и двигателем. Типичными автомобилями с FMIC являются Nissan Skyline, Mitsubishi Lancer Evolution, Dodge SRT-4 и Chevy Cobalt SS.
• Верхний промежуточный охладитель (TMIC) , естественно, находится наверху двигателя. Самая «горячая» из трех установок обычно вытягивает воздух из черпака вытяжки.Обычно он обеспечивает самую высокую температуру всасываемого воздуха, поскольку находится непосредственно на двигателе; однако он также имеет меньшую задержку. Яркими примерами установки TMIC являются Subaru WRX STI, MazdaSpeed3 и 6 и Toyota Celica GT-Four.
• Боковой интеркулер (SMIC) обычно устанавливается в переднем углу бампера или перед одним из колес. Это считается компромиссом между FMIC и TMIC. В настоящее время такая установка является редкостью, хотя когда-то она использовалась во многих приложениях, таких как Toyota Supra, Nissan Silvia, Mitsubishi Eclipse и Audi TT.

Классификация по конструкции сердечника

• Трубчато-ребристые интеркулеры чаще встречаются на складе, потому что они дешевле в производстве. Обычно они состоят из экструдированных труб с прижатыми ребрами. Они не только более доступны по цене, но и легче других типов. Однако промежуточные охладители трубчато-ребристого типа не так надежны, как их пластинчатые аналоги, что делает их уязвимыми к повреждениям, особенно если они установлены спереди.
• Барные промежуточные охладители часто доступны в качестве вторичного рынка, поскольку они более устойчивы к повреждениям, имеют более высокую устойчивость к давлению и лучшую теплопередачу. Однако они тяжелее и дороже, чем их аналоги с трубчатым сердечником. Еще одним преимуществом промежуточных охладителей с пластинчатыми пластинами является их способность впитывать больше тепла в неподвижном состоянии, а затем рассеивать его, когда автомобиль находится в движении. Это чрезвычайно полезно в постоянных остановках и остановках.

Признаки неисправности охладителя интеркулера

Как и любая автомобильная деталь, интеркулеры тоже могут выйти из строя. Независимо от того, были ли они повреждены предметами, брошенными с дороги, забиты маслом или грязью, по прошествии достаточного времени эффективность охлаждения промежуточных охладителей в конечном итоге снизится.

Типичные признаки неисправности интеркулера:

• Заметное снижение мощности двигателя
• Повышенный расход топлива
• Воздух, поступающий в камеру сгорания, слишком горячий
• Черный дым из выхлопной системы и др.

Можно ли водить машину с плохим интеркулером?

Технически автомобиль все еще может работать даже с неисправным интеркулером, но, как вы понимаете, это не рекомендуется. В лучшем случае ваш двигатель просто потеряет преимущества турбонаддува. Следовательно, его выпуск значительно снизится. Это может произойти, если интеркулер не сможет должным образом охладить наддуванный воздух. Если интеркулер забивается и сжатый воздух не поступает в камеру сгорания двигателя, двигатель лишается кислорода и вообще не сможет сжигать топливо.С другой стороны, симптомы утечки промежуточного охладителя будут немного отличаться, поскольку может показаться, что турбонаддув отсутствует вообще, в зависимости от размера утечки.

В любом случае, вождение с плохим промежуточным охладителем потенциально может привести к более серьезным повреждениям двигателя. Преждевременные взрывы в камере сгорания ни к чему хорошему не приведут. Избыточное топливо будет выбрасываться через выхлопную систему и сгорать там (отсюда и черный дым), повреждая каталитический нейтрализатор. При этом температура будет зашкаливать, что может привести к критическому отказу.

Как заменить неисправный интеркулер?

Самый простой ремонт интеркулера связан с утечками. В этом случае обычно помогает простая эпоксидная смола или несколько более серьезные сварные швы. Однако это не должно быть постоянным решением. Кроме того, перед началом ремонта рекомендуется промыть промежуточный охладитель масла, нагара и сажевого шлама водой.

Ремонт вашего интеркулера также может сработать, но в конечном итоге он выйдет из строя и потенциально вызовет очень серьезную проблему.Желательно заменить либо сердцевину, либо весь блок. Тем более, что интеркулеры воздух-воздух обычно начинаются примерно от 100 долларов или меньше за самые доступные устройства, что делает их относительно дешевыми в первую очередь для замены.

Стоимость замены интеркулера

Как упоминалось выше, самые простые интеркулеры обычно начинаются от чуть менее 100 долларов. Тем не менее, более сложные устройства могут иметь цены, которые в несколько раз выше, особенно когда речь идет о фирменных устройствах вторичного рынка.Вот почему замена старого интеркулера на новый может быть дорогостоящей. Чистка и ремонт неисправного промежуточного охладителя, естественно, более доступны, но могут не стоить вложений, особенно если это дешевый блок, который вы планируете заменить другим аналогичным продуктом.

Последние слова

не является неотъемлемой частью системы охлаждения двигателя, как радиаторы, а это означает, что риски запуска неисправного агрегата не так высоки, как при неисправном радиаторе, который потенциально может сжечь ваш двигатель в течение нескольких минут.Однако, поскольку они охлаждают сжатый всасываемый воздух, выходящий из турбокомпрессора или нагнетателя, они по-прежнему играют важную роль. Без промежуточного охладителя всасываемый воздух не был бы достаточно плотным (богатым кислородом), что привело бы к низкой эффективности, поскольку такой воздух не способен сжигать столько топлива, как холодный воздух. Не говоря уже о потенциальных преждевременных детонациях в камере сгорания, которые могут привести к повреждению двигателя. Таким образом, промежуточный охладитель играет важную роль, помогая приложениям с принудительной индукцией работать с оптимальной эффективностью и максимизировать выигрыш от турбонагнетателя / нагнетателя.

Падение температуры на впуске. Оставьте время трека. Drop Jaws. Полное руководство по выбору интеркулера!

Какой интеркулер мне выбрать? Это хороший интеркулер? Какой прирост мощности я увижу с этим интеркулером? Подходит ли мне универсальный интеркулер? Все мы видим эти вопросы на досках сообщений в Интернете и даже слышим их в дружеских дискуссиях с автомобильными коллегами. Вместо того, чтобы отвечать ладонью, нам нужна ваша помощь, чтобы рассказать массам о том, как работает интеркулер.Знание того, что делает отличный интеркулер отличным, — это мощное знание, которое может помочь вам выбрать лучший охладитель для вашего проекта.

Цель этой статьи — объяснить системы, конструкцию, особенности и процедуры тестирования интеркулера, чтобы вам было проще выбрать интеркулер, отвечающий вашим потребностям. Не будь тем парнем с массивным передним промежуточным охладителем на полностью старом автомобиле, который жалуется на задержку наддува. Ознакомьтесь с приведенным ниже руководством, чтобы узнать больше о себе, своих друзьях, родственниках, может быть, даже о том парне на работе, который утверждает, что его триста пятьдесят взорвут двери твоей жалкой четверки.С нашей помощью здесь, в Mishimoto, мы позаботимся о том, чтобы, когда вы собираетесь купить интеркулер Focus ST, вы действительно нашли интеркулер правильной модели, чтобы сделать ваш автомобиль лучше.

Эта статья включает информацию от базовой функции промежуточного охладителя до расширенного обсуждения конструкции сердечника и теплопередачи. Не стесняйтесь использовать приведенное ниже содержание, чтобы переходить к интересующим вас разделам.

1. Функция промежуточного охладителя (основы CAC)
A.Турбокомпрессор
B. Трубопроводы и пыльники
C. Интеркулер

2. Типы промежуточных охладителей
A. Воздухожидкостный
B. Воздух-воздух
C. Что мне делать?

3. Где охладитель?
A. Верхнее крепление (TMIC)
B. Боковое крепление (SMIC)
C. Переднее крепление (FMIC)

4. Конструкция торцевого резервуара
A. Пластик
B. Штампованный
C. Алюминий для резки и сварки
D. Литой алюминий

5. Конструкция сердечника
A.Труба и ребро в сравнении с стержнем и пластиной
B. Стили ребер
C. Плотность ребер
D. Оптимальный воздушный поток (размещение сердечника)

6. Размеры входа и выхода
A. Размер входа / выхода с шахматным расположением

7. Объем сердечника и площадь поверхности
A. Пример определения размеров интеркулера

8. Обработка поверхности
A. Порошковое покрытие
B. Окрашенное
C. Анодированное
D. Прочность
E. Теплопередача

9. Техническое обслуживание

10.Утечки

11. Тестирование
A. Температура и эффективность на входе
B. Падение давления
C. Выходная мощность

12. Заключение

Мы собираемся начать эту статью с некоторых базовых знаний, необходимых для полного понимания того, как работает система охлаждения наддувочного воздуха (CAC) для повышения мощности вашего автомобиля. Начнем с веселой поп-викторины. Какие были первые серийные автомобили с турбонаддувом? Прекратите открывать новую вкладку, чтобы погуглить… Если вы не включите коммерческие автомобили, разработанные в Швейцарии, ответом будут Oldsmobile Jetfire 1962 года производства GM и Chevrolet Corvair.

Суть этого вопроса заключается в том, что технология турбонаддува существует уже довольно давно, но эта технология не использовалась в серийных автомобилях до 1980-х годов. Мы можем поблагодарить топливный кризис за внедрение и широкое использование турбонагнетателей, целью которых было производство большей мощности без значительного влияния на экономию топлива. Такой прогресс в автомобильной технологии позволил производителям превратить лимоны в лимонад, и они задали тон на несколько десятилетий успешных усовершенствований и внедрения турбокомпрессоров.

Теперь вы можете зайти практически в любой автосалон и за считанные секунды обнаружить модель с турбонаддувом. Итак, давайте посмотрим, как эти системы работают для повышения выходной мощности при сохранении топливной эффективности.

Прежде чем переходить к фактическим комплектам интеркулера, мы должны понять, зачем вообще нужен турбокомпрессор. Турбокомпрессор — интересная машина. Короче говоря, турбонагнетатель перерабатывает выхлопные газы двигателя, сжимая всасываемый воздух перед входом в двигатель.Когда этот сжатый воздух нагнетается в цилиндры для смешивания с топливом, может быть получена большая мощность. Для читателей, которые учатся наглядно, см. Изображение ниже.

Как вы видите на этом изображении (начиная с верхнего правого), окружающий воздух входит в турбокомпрессор из системы впуска, сжимается и выходит из корпуса в направлении трубы промежуточного охладителя с горячей стороны.

Пройдя через промежуточный охладитель, теперь уже холодный воздух проходит через трубу промежуточного охладителя с холодной стороны в корпус дроссельной заслонки (или впускной коллектор в автомобилях без корпуса дроссельной заслонки).

Давайте обсудим внутренние части турбокомпрессора. Рабочее колесо вращается выхлопными газами, которые попадают в заднюю часть (выхлопную трубу) турбокомпрессора. Эта крыльчатка соединена с валом, который проходит по всей длине турбонагнетателя со стороны компрессора. Когда компрессор вращается, воздух сжимается, и всасываемый воздух поступает в двигатель. Хотя это кажется сложным, функциональность довольно проста: сжатый всасываемый воздух создает давление во впускной системе, в результате чего создается положительное давление в коллекторе для производства большей мощности.

Если вы предпочитаете, чтобы все было по-настоящему простым, то определение Джереми Кларксона из BBC всегда будет хорошей ставкой: «Выхлопные газы попадают в турбокомпрессор и вращают его, колдовство происходит, и вы едете быстрее».

Что-то должно направлять воздух от турбонагнетателя к другим ключевым компонентам системы. Здесь в игру вступают трубопроводы и пыльники (муфты) интеркулера. Заводские трубопроводы обычно изготавливаются из стали или пластика, в то время как послепродажные установки обычно изготавливаются из алюминия.В любом случае трубопровод будет изгибаться вокруг моторного отсека, идя от турбонагнетателя к промежуточному охладителю, а затем к впускному коллектору двигателя. Муфты обеспечивают точку соединения между этими компонентами, обеспечивая гибкость и удобство обслуживания отдельных частей. Мы собрали еще одну статью о системах трубопроводов и загрузки и о том, как собрать надежную систему. Для получения дополнительной информации перейдите по ссылке ниже.

http://engineering.mishimoto.com/2014/11/boots-blowouts-and-boost-tubes-how-to-build-a-reliable-cac-piping-system/

Всемогущий интеркулер — это теплообменник, передающий тепло от одной жидкости к другой. (Примечание: инженеры рассматривают газы как «жидкости», потому что все принципы и уравнения, используемые для прогнозирования газов и жидкостей, идентичны.) В этом случае горячий воздух поступает во внутреннюю часть промежуточного охладителя из турбонагнетателя. Хотя температура будет варьироваться в зависимости от характеристик двигателя и турбокомпрессора, мы обычно видим температуру на впуске в диапазоне 225–275 ° F (107–135 ° C).Когда воздух проходит через внешние ребра охладителя, тепло передается, что приводит к понижению температуры воздуха, выходящего из промежуточного охладителя

Так зачем нам более низкая температура? Как мы все знаем, двигатель внутреннего сгорания основан на сочетании воздуха и топлива, воспламеняемых, чтобы произвести наше любимое занятие — прядение шин. Одним из ключей к достижению оптимальной мощности является плотность воздуха. Чем прохладнее воздух, тем он плотнее. Более высокая плотность приведет к большему содержанию кислорода в смеси, что дает больше топлива и более эффективный взрыв, что приводит к большей мощности.Цель любого автомобиля — снизить температуру на впуске как можно ближе к температуре окружающей среды. Для этого на автомобиле с турбонаддувом абсолютно необходим теплообменник.

Кроме того, детонация двигателя («стук») гораздо чаще встречается при высоких температурах на впуске. Детонация возникает, когда самовозгорание происходит после нормального возгорания, вызванного свечой зажигания. Это вызывает мгновенный скачок давления в камере сгорания. Уменьшая температуру всасывания и улучшая сгорание, мы можем снизить вероятность детонации воспламенения.

Детонация может быть довольно неприятной и привести к перегреву и серьезному повреждению двигателя. Вы хотите избежать этого, как чумы. Пока у вас есть надежная настройка ECU и низкие температуры на впуске, детонация не должна быть проблемой.

Итак, начало пути к поиску идеального интеркулера для вашего уличного автомобиля, шинного дрэг-кара, крысы с двойным турбонаддувом, бюджетной сборки с лимоном, раллийного животного с полным приводом, двухмоторного монстра для восхождения на холмы или любой другой сборки или проекта, который вы может быть в работе.

Существует два основных типа промежуточных охладителей: жидкостные и воздушно-воздушные. Выбор между двумя охладителями обычно зависит от эффективности, выходной мощности и использования транспортного средства.

Как следует из названия, в охладителе жидкостного воздуха используется охлаждающая жидкость двигателя (обычно во вторичном контуре охлаждающей жидкости двигателя) для передачи тепла от проходящего через него воздуха. Охлаждающая жидкость и воздух находятся в разных каналах и не контактируют напрямую.Этот конкретный теплообменник чрезвычайно эффективен и фактически находит свое применение в моторных отсеках многих автомобилей OEM, включая 6,7-литровый Powerstroke, CLA45 AMG и BMW S55B30. Я полагаю, что в ближайшем будущем это станет обычным явлением из-за улучшения его эффективности и упаковки компонентов.

В охладителе типа жидкость-воздух хладагент перекачивается через каналы и трубки, прикрепленные к ребрам теплообменника. Воздух из турбокомпрессора проходит через ребра, которые обеспечивают передачу тепла между воздухом и охлаждающей жидкостью.В такой системе обычно используется низкотемпературный термостат для регулирования температуры жидкости.

промежуточного охладителя типа «жидкость-воздух». Системы «жидкость-воздух» обычно используются для очень мощных транспортных средств, которые выделяют много тепла. Эта система более сложна, чем типичный промежуточный охладитель воздух-воздух, потому что для нее требуются трубопроводы охлаждающей жидкости, фитинги, насос охлаждающей жидкости и, возможно, дополнительный радиатор, и она занимает достаточно компактную площадь для фактического теплообменника. Добавление такого типа сложности к системе действительно стоит хлопот только для транспортных средств, требующих значительного теплообмена.Для большинства автомобилей более типичный воздухоохладитель достаточно эффективен для использования на улицах и трассах.

Когда кто-то говорит о промежуточном охладителе, на ум чаще всего приходит воздух-воздух. Этот охладитель обычно виден снаружи автомобиля, например, когда он установлен внутри переднего бампера. Причина этого — обдув. Этот кулер полагается на воздушный поток, проходящий через ядро, чтобы он влиял на температуру CAC.

На изображении выше вы можете увидеть внутренние каналы для воздушного потока.Этот конкретный сердечник представляет собой блок из стержней и пластин, который обсуждается позже в этой статье в разделе «Конструкция сердечника». Воздух будет проходить через каналы этого кулера, образованные решетками и пластинами. С внешней стороны кулера между каждой планкой расположены ребристые ряды. Когда воздух проходит через эти ребра, тепло обменивается с внутренним воздухом, что снижает температуру.

Система воздух-воздух очень эффективна; однако он полагается на воздушный поток (в зависимости от скорости автомобиля) для создания необходимого охлаждения.На холостом ходу эти кулеры могут перегреваться при недостаточном потоке воздуха. Хотя это редко является проблемой для установок с передним креплением, блок воздух-воздух, содержащийся в моторном отсеке, определенно может перегреться на холостом ходу, когда температура моторного отсека начинает влиять на охладитель.

В целом, этот тип кулера гораздо более популярен в автомобильном мире и предлагает лучшую денежную ценность с точки зрения эффективности охлаждения. По этим причинам большая часть этой статьи будет посвящена юнитам класса «воздух-воздух» и их характеристикам.

Ознакомьтесь с приведенной ниже таблицей преимуществ и недостатков, в которой показаны преимущества и недостатки каждой системы. Это должно помочь вам взвесить варианты, чтобы выбрать правильный путь для вашей сборки.

Основным недостатком приобретения жидкостной установки является стоимость, которая может в два-три раза превышать стоимость установки воздух-воздух, в зависимости от используемых компонентов. Как отмечалось выше, большинство пользователей смогут получить необходимую охлаждающую способность из системы воздух-воздух.

Несколько сокращений, используемых в обсуждениях по интеркулерам, могут сбить с толку тех, кто не знаком с автомобильным жаргоном. Они ссылаются на расположение интеркулера и объясняются ниже.

Верхний промежуточный охладитель (TMIC) довольно часто используется для стандартных теплообменников. Двумя наиболее популярными автомобилями, оснащенными такой системой, являются Subaru WRX и STI.

Название указывает на расположение охладителя, который находится на верхней части двигателя.Воздух в этот тип охладителя подается через воздухозаборник или какой-либо воздуховод от передней решетки.

Размещение охладителя в моторном отсеке имеет несколько ключевых преимуществ. Во-первых, этот кулер находится в безопасном месте, чтобы не повредить его дорожным мусором. Представьте, что вы бросаете своего гиганта с турбонаддувом на этап ралли, и заблудшая скала решает застрять в вашем кулере, установленном на бампере. Нехорошо. Дополнительным преимуществом будет задержка разгона. Поскольку промежуточный охладитель расположен так близко как к турбонагнетателю, так и к впускной системе, трубопровод будет чрезвычайно коротким, что позволит сократить путь воздушного потока и уменьшить задержку наддува.

Как и в любой другой установке, у системы TMIC, безусловно, есть несколько недостатков. Тепловое замачивание будет основной проблемой. Поскольку интеркулер расположен в моторном отсеке, он, безусловно, будет восприимчив к теплу, выделяемому вашим двигателем и выхлопной системой. Температура на впуске имеет тенденцию повышаться при работе TMIC на холостом ходу, что может отрицательно повлиять на выходную мощность, если охладитель станет слишком горячим. Замена заводского кулера на более крупный пластинчатый блок, безусловно, поможет снизить риск перегрева, но единственный способ устранить его — выбрать другое место для кулера.

Боковой интеркулер (SMIC) в наши дни довольно необычен, но в какой-то момент он был установлен на заводе на нескольких транспортных средствах, включая DSM 90-х годов, Nissan Silvia и различные автомобили VAG. Этот кулер можно рассматривать как своего рода компромисс между двумя другими вариантами, и, как правило, он устанавливается только на заводе. В этой системе охладитель расположен в передней части автомобиля на одном из боковых входных отверстий бампера.Вместо того, чтобы блокировать поток воздуха через центральную часть бампера, SMIC забирает воздух со стороны бампера.

Из-за нехватки места размер этого кулера обычно довольно ограничен, что может повлиять на поддержку мощности. Кроме того, трубопровод должен быть длиннее, чтобы воздух выводился из моторного отсека и обратно. Для легких конструкций подойдет модернизированный SMIC. Для всего, что требует приличной мощности, большинство людей предпочтут более выгодное обновление FMIC.

Фронтальный интеркулер (FMIC) — это не только модификация для более низких температур на впуске, но и некоторый эстетический вид. Большой интеркулер, установленный на бампере, — это простой способ опознать собеседника по автомобилю. Существует несколько дискуссий относительно использования FMIC по сравнению с TMIC с точки зрения задержки наддува и фактических преимуществ по мощности. Хотя система с передним креплением, как правило, обеспечивает самую низкую температуру всасывания из всех вариантов, она также вызывает наибольшую задержку разгона.Этот недостаток необходимо учитывать в зависимости от мощности вашего автомобиля, а также от ваших планов вождения, но для оптимальной теплоотдачи вам нужна именно эта система.

Интеркулер в этой системе расположен в проеме переднего бампера, где он может обеспечить оптимальный воздушный поток через сердцевину. Этот охладитель будет препятствовать потоку воздуха к радиатору за ним, что затем вызывает ограничение воздушного потока через этот теплообменник. Такая установка может отрицательно повлиять на температуру охлаждающей жидкости.Обычно это не большая проблема, но, безусловно, о ней следует помнить.

Подводя итог, ваш выбор настройки интеркулера будет продиктован вашим автомобилем и целями. Для оптимальной теплопередачи лучше всего подходит FMIC. Для уменьшения задержки разгона и увеличения поддержки мощности для небольших модификаций вам может подойти TMIC.

Чтобы получить помощь в выборе подходящего типа интеркулера для вашего автомобиля, лучше всего посетить форумы энтузиастов и посмотреть, что рекомендуют коллективные группы.Конечно, мы всегда готовы помочь.

Хотя конечные баки могут показаться незначительными по сравнению с ядром вашего промежуточного охладителя, вы будете удивлены количеством отказов, вызванных плохой конструкцией оконечных баков. Выбор правильного типа концевого бака может помочь сформировать долгосрочную надежность вашего теплообменника, а также может сыграть большую роль в фактическом потоке воздуха через сердечник. Если конструкция вашего резервуара неэффективна для перемещения воздушного потока, создаваемого вашим транспортным средством, вы не сможете в полной мере воспользоваться этим потрясающим ядром, которое вы выбрали!

Откровенно говоря, пластик — не то, что вам нужно для высокопроизводительного интеркулера. Пластиковые торцевые баки отлично подходят для серийных автомобилей, так как отказы минимальны… до тех пор, пока автомобиль не будет модифицирован и / или не будут увеличены уровни наддува. Эти сбои довольно часто встречаются у дизельных грузовиков. Пластиковый концевой бак в серийном производстве намного дешевле и легче алюминиевых вариантов. Производители автомобилей стремятся как к низкой стоимости, так и к уменьшенному весу практически для всех компонентов своих автомобилей; Это, вероятно, объясняет, почему почти все современные серийные и заводские автомобили оснащены пластиковыми баками.

Как вы можете себе представить, пластик со временем начинает ослабевать, поскольку постоянные колебания температуры и давления влияют на его целостность и в конечном итоге приводят к поломке. Обычно это происходит в виде треснувшего или разбитого торца бака во время тяги с высоким наддувом. Когда мы проверили эту теорию, чтобы проверить реальную допустимую нагрузку интеркулера, оборудованного пластиковым торцевым баком, в результате произошел приятный взрыв. Проверить это!

Падение температуры на впуске. Оставьте время трека. Drop Jaws. Полное руководство по выбору интеркулера!

Какой интеркулер мне выбрать? Это хороший интеркулер? Какой прирост мощности я увижу с этим интеркулером? Подходит ли мне универсальный интеркулер? Все мы видим эти вопросы на досках сообщений в Интернете и даже слышим их в дружеских дискуссиях с автомобильными коллегами. Вместо того, чтобы отвечать ладонью, нам нужна ваша помощь, чтобы рассказать массам о том, как работает интеркулер.Знание того, что делает отличный интеркулер отличным, — это мощное знание, которое может помочь вам выбрать лучший охладитель для вашего проекта.

Цель этой статьи — объяснить системы, конструкцию, особенности и процедуры тестирования интеркулера, чтобы вам было проще выбрать интеркулер, отвечающий вашим потребностям. Не будь тем парнем с массивным передним промежуточным охладителем на полностью старом автомобиле, который жалуется на задержку наддува. Ознакомьтесь с приведенным ниже руководством, чтобы узнать больше о себе, своих друзьях, родственниках, может быть, даже о том парне на работе, который утверждает, что его триста пятьдесят взорвут двери твоей жалкой четверки.С нашей помощью здесь, в Mishimoto, мы позаботимся о том, чтобы, когда вы собираетесь купить интеркулер Focus ST, вы действительно нашли интеркулер правильной модели, чтобы сделать ваш автомобиль лучше.

Эта статья включает информацию от базовой функции промежуточного охладителя до расширенного обсуждения конструкции сердечника и теплопередачи. Не стесняйтесь использовать приведенное ниже содержание, чтобы переходить к интересующим вас разделам.

1. Функция промежуточного охладителя (основы CAC)
A.Турбокомпрессор
B. Трубопроводы и пыльники
C. Интеркулер

2. Типы промежуточных охладителей
A. Воздухожидкостный
B. Воздух-воздух
C. Что мне делать?

3. Где охладитель?
A. Верхнее крепление (TMIC)
B. Боковое крепление (SMIC)
C. Переднее крепление (FMIC)

4. Конструкция торцевого резервуара
A. Пластик
B. Штампованный
C. Алюминий для резки и сварки
D. Литой алюминий

5. Конструкция сердечника
A.Труба и ребро в сравнении с стержнем и пластиной
B. Стили ребер
C. Плотность ребер
D. Оптимальный воздушный поток (размещение сердечника)

6. Размеры входа и выхода
A. Размер входа / выхода с шахматным расположением

7. Объем сердечника и площадь поверхности
A. Пример определения размеров интеркулера

8. Обработка поверхности
A. Порошковое покрытие
B. Окрашенное
C. Анодированное
D. Прочность
E. Теплопередача

9. Техническое обслуживание

10.Утечки

11. Тестирование
A. Температура и эффективность на входе
B. Падение давления
C. Выходная мощность

12. Заключение

Мы собираемся начать эту статью с некоторых базовых знаний, необходимых для полного понимания того, как работает система охлаждения наддувочного воздуха (CAC) для повышения мощности вашего автомобиля. Начнем с веселой поп-викторины. Какие были первые серийные автомобили с турбонаддувом? Прекратите открывать новую вкладку, чтобы погуглить… Если вы не включите коммерческие автомобили, разработанные в Швейцарии, ответом будут Oldsmobile Jetfire 1962 года производства GM и Chevrolet Corvair.

Суть этого вопроса заключается в том, что технология турбонаддува существует уже довольно давно, но эта технология не использовалась в серийных автомобилях до 1980-х годов. Мы можем поблагодарить топливный кризис за внедрение и широкое использование турбонагнетателей, целью которых было производство большей мощности без значительного влияния на экономию топлива. Такой прогресс в автомобильной технологии позволил производителям превратить лимоны в лимонад, и они задали тон на несколько десятилетий успешных усовершенствований и внедрения турбокомпрессоров.

Теперь вы можете зайти практически в любой автосалон и за считанные секунды обнаружить модель с турбонаддувом. Итак, давайте посмотрим, как эти системы работают для повышения выходной мощности при сохранении топливной эффективности.

Прежде чем переходить к фактическим комплектам интеркулера, мы должны понять, зачем вообще нужен турбокомпрессор. Турбокомпрессор — интересная машина. Короче говоря, турбонагнетатель перерабатывает выхлопные газы двигателя, сжимая всасываемый воздух перед входом в двигатель.Когда этот сжатый воздух нагнетается в цилиндры для смешивания с топливом, может быть получена большая мощность. Для читателей, которые учатся наглядно, см. Изображение ниже.

Как вы видите на этом изображении (начиная с верхнего правого), окружающий воздух входит в турбокомпрессор из системы впуска, сжимается и выходит из корпуса в направлении трубы промежуточного охладителя с горячей стороны.

Пройдя через промежуточный охладитель, теперь уже холодный воздух проходит через трубу промежуточного охладителя с холодной стороны в корпус дроссельной заслонки (или впускной коллектор в автомобилях без корпуса дроссельной заслонки).

Давайте обсудим внутренние части турбокомпрессора. Рабочее колесо вращается выхлопными газами, которые попадают в заднюю часть (выхлопную трубу) турбокомпрессора. Эта крыльчатка соединена с валом, который проходит по всей длине турбонагнетателя со стороны компрессора. Когда компрессор вращается, воздух сжимается, и всасываемый воздух поступает в двигатель. Хотя это кажется сложным, функциональность довольно проста: сжатый всасываемый воздух создает давление во впускной системе, в результате чего создается положительное давление в коллекторе для производства большей мощности.

Если вы предпочитаете, чтобы все было по-настоящему простым, то определение Джереми Кларксона из BBC всегда будет хорошей ставкой: «Выхлопные газы попадают в турбокомпрессор и вращают его, колдовство происходит, и вы едете быстрее».

Что-то должно направлять воздух от турбонагнетателя к другим ключевым компонентам системы. Здесь в игру вступают трубопроводы и пыльники (муфты) интеркулера. Заводские трубопроводы обычно изготавливаются из стали или пластика, в то время как послепродажные установки обычно изготавливаются из алюминия.В любом случае трубопровод будет изгибаться вокруг моторного отсека, идя от турбонагнетателя к промежуточному охладителю, а затем к впускному коллектору двигателя. Муфты обеспечивают точку соединения между этими компонентами, обеспечивая гибкость и удобство обслуживания отдельных частей. Мы собрали еще одну статью о системах трубопроводов и загрузки и о том, как собрать надежную систему. Для получения дополнительной информации перейдите по ссылке ниже.

http://engineering.mishimoto.com/2014/11/boots-blowouts-and-boost-tubes-how-to-build-a-reliable-cac-piping-system/

Всемогущий интеркулер — это теплообменник, передающий тепло от одной жидкости к другой. (Примечание: инженеры рассматривают газы как «жидкости», потому что все принципы и уравнения, используемые для прогнозирования газов и жидкостей, идентичны.) В этом случае горячий воздух поступает во внутреннюю часть промежуточного охладителя из турбонагнетателя. Хотя температура будет варьироваться в зависимости от характеристик двигателя и турбокомпрессора, мы обычно видим температуру на впуске в диапазоне 225–275 ° F (107–135 ° C).Когда воздух проходит через внешние ребра охладителя, тепло передается, что приводит к понижению температуры воздуха, выходящего из промежуточного охладителя

Так зачем нам более низкая температура? Как мы все знаем, двигатель внутреннего сгорания основан на сочетании воздуха и топлива, воспламеняемых, чтобы произвести наше любимое занятие — прядение шин. Одним из ключей к достижению оптимальной мощности является плотность воздуха. Чем прохладнее воздух, тем он плотнее. Более высокая плотность приведет к большему содержанию кислорода в смеси, что дает больше топлива и более эффективный взрыв, что приводит к большей мощности.Цель любого автомобиля — снизить температуру на впуске как можно ближе к температуре окружающей среды. Для этого на автомобиле с турбонаддувом абсолютно необходим теплообменник.

Кроме того, детонация двигателя («стук») гораздо чаще встречается при высоких температурах на впуске. Детонация возникает, когда самовозгорание происходит после нормального возгорания, вызванного свечой зажигания. Это вызывает мгновенный скачок давления в камере сгорания. Уменьшая температуру всасывания и улучшая сгорание, мы можем снизить вероятность детонации воспламенения.

Детонация может быть довольно неприятной и привести к перегреву и серьезному повреждению двигателя. Вы хотите избежать этого, как чумы. Пока у вас есть надежная настройка ECU и низкие температуры на впуске, детонация не должна быть проблемой.

Итак, начало пути к поиску идеального интеркулера для вашего уличного автомобиля, шинного дрэг-кара, крысы с двойным турбонаддувом, бюджетной сборки с лимоном, раллийного животного с полным приводом, двухмоторного монстра для восхождения на холмы или любой другой сборки или проекта, который вы может быть в работе.

Существует два основных типа промежуточных охладителей: жидкостные и воздушно-воздушные. Выбор между двумя охладителями обычно зависит от эффективности, выходной мощности и использования транспортного средства.

Как следует из названия, в охладителе жидкостного воздуха используется охлаждающая жидкость двигателя (обычно во вторичном контуре охлаждающей жидкости двигателя) для передачи тепла от проходящего через него воздуха. Охлаждающая жидкость и воздух находятся в разных каналах и не контактируют напрямую.Этот конкретный теплообменник чрезвычайно эффективен и фактически находит свое применение в моторных отсеках многих автомобилей OEM, включая 6,7-литровый Powerstroke, CLA45 AMG и BMW S55B30. Я полагаю, что в ближайшем будущем это станет обычным явлением из-за улучшения его эффективности и упаковки компонентов.

В охладителе типа жидкость-воздух хладагент перекачивается через каналы и трубки, прикрепленные к ребрам теплообменника. Воздух из турбокомпрессора проходит через ребра, которые обеспечивают передачу тепла между воздухом и охлаждающей жидкостью.В такой системе обычно используется низкотемпературный термостат для регулирования температуры жидкости.

промежуточного охладителя типа «жидкость-воздух». Системы «жидкость-воздух» обычно используются для очень мощных транспортных средств, которые выделяют много тепла. Эта система более сложна, чем типичный промежуточный охладитель воздух-воздух, потому что для нее требуются трубопроводы охлаждающей жидкости, фитинги, насос охлаждающей жидкости и, возможно, дополнительный радиатор, и она занимает достаточно компактную площадь для фактического теплообменника. Добавление такого типа сложности к системе действительно стоит хлопот только для транспортных средств, требующих значительного теплообмена.Для большинства автомобилей более типичный воздухоохладитель достаточно эффективен для использования на улицах и трассах.

Когда кто-то говорит о промежуточном охладителе, на ум чаще всего приходит воздух-воздух. Этот охладитель обычно виден снаружи автомобиля, например, когда он установлен внутри переднего бампера. Причина этого — обдув. Этот кулер полагается на воздушный поток, проходящий через ядро, чтобы он влиял на температуру CAC.

На изображении выше вы можете увидеть внутренние каналы для воздушного потока.Этот конкретный сердечник представляет собой блок из стержней и пластин, который обсуждается позже в этой статье в разделе «Конструкция сердечника». Воздух будет проходить через каналы этого кулера, образованные решетками и пластинами. С внешней стороны кулера между каждой планкой расположены ребристые ряды. Когда воздух проходит через эти ребра, тепло обменивается с внутренним воздухом, что снижает температуру.

Система воздух-воздух очень эффективна; однако он полагается на воздушный поток (в зависимости от скорости автомобиля) для создания необходимого охлаждения.На холостом ходу эти кулеры могут перегреваться при недостаточном потоке воздуха. Хотя это редко является проблемой для установок с передним креплением, блок воздух-воздух, содержащийся в моторном отсеке, определенно может перегреться на холостом ходу, когда температура моторного отсека начинает влиять на охладитель.

В целом, этот тип кулера гораздо более популярен в автомобильном мире и предлагает лучшую денежную ценность с точки зрения эффективности охлаждения. По этим причинам большая часть этой статьи будет посвящена юнитам класса «воздух-воздух» и их характеристикам.

Ознакомьтесь с приведенной ниже таблицей преимуществ и недостатков, в которой показаны преимущества и недостатки каждой системы. Это должно помочь вам взвесить варианты, чтобы выбрать правильный путь для вашей сборки.

Основным недостатком приобретения жидкостной установки является стоимость, которая может в два-три раза превышать стоимость установки воздух-воздух, в зависимости от используемых компонентов. Как отмечалось выше, большинство пользователей смогут получить необходимую охлаждающую способность из системы воздух-воздух.

Несколько сокращений, используемых в обсуждениях по интеркулерам, могут сбить с толку тех, кто не знаком с автомобильным жаргоном. Они ссылаются на расположение интеркулера и объясняются ниже.

Верхний промежуточный охладитель (TMIC) довольно часто используется для стандартных теплообменников. Двумя наиболее популярными автомобилями, оснащенными такой системой, являются Subaru WRX и STI.

Название указывает на расположение охладителя, который находится на верхней части двигателя.Воздух в этот тип охладителя подается через воздухозаборник или какой-либо воздуховод от передней решетки.

Размещение охладителя в моторном отсеке имеет несколько ключевых преимуществ. Во-первых, этот кулер находится в безопасном месте, чтобы не повредить его дорожным мусором. Представьте, что вы бросаете своего гиганта с турбонаддувом на этап ралли, и заблудшая скала решает застрять в вашем кулере, установленном на бампере. Нехорошо. Дополнительным преимуществом будет задержка разгона. Поскольку промежуточный охладитель расположен так близко как к турбонагнетателю, так и к впускной системе, трубопровод будет чрезвычайно коротким, что позволит сократить путь воздушного потока и уменьшить задержку наддува.

Как и в любой другой установке, у системы TMIC, безусловно, есть несколько недостатков. Тепловое замачивание будет основной проблемой. Поскольку интеркулер расположен в моторном отсеке, он, безусловно, будет восприимчив к теплу, выделяемому вашим двигателем и выхлопной системой. Температура на впуске имеет тенденцию повышаться при работе TMIC на холостом ходу, что может отрицательно повлиять на выходную мощность, если охладитель станет слишком горячим. Замена заводского кулера на более крупный пластинчатый блок, безусловно, поможет снизить риск перегрева, но единственный способ устранить его — выбрать другое место для кулера.

Боковой интеркулер (SMIC) в наши дни довольно необычен, но в какой-то момент он был установлен на заводе на нескольких транспортных средствах, включая DSM 90-х годов, Nissan Silvia и различные автомобили VAG. Этот кулер можно рассматривать как своего рода компромисс между двумя другими вариантами, и, как правило, он устанавливается только на заводе. В этой системе охладитель расположен в передней части автомобиля на одном из боковых входных отверстий бампера.Вместо того, чтобы блокировать поток воздуха через центральную часть бампера, SMIC забирает воздух со стороны бампера.

Из-за нехватки места размер этого кулера обычно довольно ограничен, что может повлиять на поддержку мощности. Кроме того, трубопровод должен быть длиннее, чтобы воздух выводился из моторного отсека и обратно. Для легких конструкций подойдет модернизированный SMIC. Для всего, что требует приличной мощности, большинство людей предпочтут более выгодное обновление FMIC.

Фронтальный интеркулер (FMIC) — это не только модификация для более низких температур на впуске, но и некоторый эстетический вид. Большой интеркулер, установленный на бампере, — это простой способ опознать собеседника по автомобилю. Существует несколько дискуссий относительно использования FMIC по сравнению с TMIC с точки зрения задержки наддува и фактических преимуществ по мощности. Хотя система с передним креплением, как правило, обеспечивает самую низкую температуру всасывания из всех вариантов, она также вызывает наибольшую задержку разгона.Этот недостаток необходимо учитывать в зависимости от мощности вашего автомобиля, а также от ваших планов вождения, но для оптимальной теплоотдачи вам нужна именно эта система.

Интеркулер в этой системе расположен в проеме переднего бампера, где он может обеспечить оптимальный воздушный поток через сердцевину. Этот охладитель будет препятствовать потоку воздуха к радиатору за ним, что затем вызывает ограничение воздушного потока через этот теплообменник. Такая установка может отрицательно повлиять на температуру охлаждающей жидкости.Обычно это не большая проблема, но, безусловно, о ней следует помнить.

Подводя итог, ваш выбор настройки интеркулера будет продиктован вашим автомобилем и целями. Для оптимальной теплопередачи лучше всего подходит FMIC. Для уменьшения задержки разгона и увеличения поддержки мощности для небольших модификаций вам может подойти TMIC.

Чтобы получить помощь в выборе подходящего типа интеркулера для вашего автомобиля, лучше всего посетить форумы энтузиастов и посмотреть, что рекомендуют коллективные группы.Конечно, мы всегда готовы помочь.

Хотя конечные баки могут показаться незначительными по сравнению с ядром вашего промежуточного охладителя, вы будете удивлены количеством отказов, вызванных плохой конструкцией оконечных баков. Выбор правильного типа концевого бака может помочь сформировать долгосрочную надежность вашего теплообменника, а также может сыграть большую роль в фактическом потоке воздуха через сердечник. Если конструкция вашего резервуара неэффективна для перемещения воздушного потока, создаваемого вашим транспортным средством, вы не сможете в полной мере воспользоваться этим потрясающим ядром, которое вы выбрали!

Откровенно говоря, пластик — не то, что вам нужно для высокопроизводительного интеркулера. Пластиковые торцевые баки отлично подходят для серийных автомобилей, так как отказы минимальны… до тех пор, пока автомобиль не будет модифицирован и / или не будут увеличены уровни наддува. Эти сбои довольно часто встречаются у дизельных грузовиков. Пластиковый концевой бак в серийном производстве намного дешевле и легче алюминиевых вариантов. Производители автомобилей стремятся как к низкой стоимости, так и к уменьшенному весу практически для всех компонентов своих автомобилей; Это, вероятно, объясняет, почему почти все современные серийные и заводские автомобили оснащены пластиковыми баками.

Как вы можете себе представить, пластик со временем начинает ослабевать, поскольку постоянные колебания температуры и давления влияют на его целостность и в конечном итоге приводят к поломке. Обычно это происходит в виде треснувшего или разбитого торца бака во время тяги с высоким наддувом. Когда мы проверили эту теорию, чтобы проверить реальную допустимую нагрузку интеркулера, оборудованного пластиковым торцевым баком, в результате произошел приятный взрыв. Проверить это!

Наряду с полным отказом обжимные соединения могут также распространяться с постоянным высоким наддувом и в конечном итоге вызовут утечку в вашей системе.Внутри обжимного соединения находится резиновая прокладка, которая обеспечивает уплотнение между алюминиевым сердечником и торцевым резервуаром. Обжимные кольца на резервуаре складываются, чтобы прочно удерживать два компонента вместе.

Утечки в соединениях, если они небольшие, могут остаться незамеченными и привести к дополнительному износу турбокомпрессора и двигателя. Если у вас есть промежуточный охладитель с пластиковыми баками, возможно, стоит осмотреть его при следующем обслуживании автомобиля. Места утечки обычно можно определить по просачиванию масла.

Еще одним преимуществом использования пластика в качестве материала для конструкции концевого бака является то, что ему легко придать форму и его можно спроектировать для обеспечения действительно эффективного потока.Помимо этого, используйте алюминиевый торцевой резервуар для создания ориентированной на производительность сборки.

Штампованные алюминиевые торцевые баки являются своего рода гибридом и включают более низкую стоимость (для больших производственных циклов) с дополнительной прочностью цельной конструкции. Эти баки можно найти на более старых автомобилях с турбонаддувом, таких как Cummins второго поколения и Mitsubishi Evolution, и, как правило, они приварены к сердцевине.

Интеркулеры со штампованными концевыми баками легко справляются с высокими давлениями наддува; однако они обычно соединяются со стандартной трубкой и ребристым сердечником.Штампованные резервуары долговечны и достаточно хорошо текут, и они намного прочнее своих пластиковых аналогов, которые в конечном итоге заменили их. Однако они не являются типичным выбором (вместо пластика) для OEM-компонентов.

На наш взгляд, бачок промежуточного охладителя, изготовленный методом резки и сварки, затеняется только литым алюминиевым баком. Вы можете рассматривать резку и сварку как второй лучший вариант для вашего автомобиля.Используя алюминий и приваривая его к сердечнику, вы устраняете точки отказа, связанные с пластиковыми торцевыми резервуарами. Тем не менее, эти резервуары обычно изготавливаются из множества кусков алюминия, что позволяет иметь несколько потенциальных точек отказа. Чтобы избежать дефектов в такой конструкции, необходимы прецизионная сварка, надлежащие испытания и эффективные процессы контроля качества. Как правило, хорошо изготовленная деталь обеспечивает фантастическую прочность и должна выдерживать практически любой уровень наддува, который вы ей оказываете.

Как всегда, у этого стиля есть обратная сторона. Поскольку этот резервуар изготовлен из множества кусков плоского алюминия, он не дает многого в плане дизайна внутренней поверхности. Это означает, что сгладить воздушный поток либо довольно сложно, либо вообще невозможно.

Для большинства сборок определенно подойдет резервуар для резки и сварки. Но зачем соглашаться на второе место?

Я, конечно, не хочу подталкивать вас к принятию решения, но это конечный резервуар, который вам нужен для сборки, не требующей ничего, кроме самого лучшего.Концевой бак из литого алюминия, сочетающий в себе лучшие качества и надежность, находится на вершине нашего списка. Он имеет цельную алюминиевую конструкцию, которая приварена к сердцевине кулера методом TIG. Посмотрите несколько отливок нашего интеркулера STI 2008–2014 гг.

Эта конструкция исключает точки отказа из-за обжимных соединений, плохих сварных швов на сварочном узле или выдувных пластиковых бачков. Толщина конечного бака может варьироваться в зависимости от требований к давлению; мы обычно проектируем наши резервуары с толщиной стенок 4 мм.Это означает, что вы можете запускать любое давление наддува автомобильного / дизельного топлива, не беспокоясь о разрушении бака. Однако, если вам это удастся, пришлите нам фотографии!

Наряду с более прочной конструкцией эта конструкция резервуара позволяет инженерам оптимизировать поток. Например, инженеры Mishimoto используют программное обеспечение CFD, чтобы гарантировать, что резервуар обеспечивает поток по всей длине активной зоны, рассеивая воздух для использования всей активной зоны. Это особенно важно для очень высоких промежуточных охладителей.Вдобавок к этому мы даже можем залить воздухозаборники во внутреннюю часть резервуара, чтобы направить поток воздуха к частям сердечника, куда он иначе не попал бы.

Все эти нововведения приводят к большей теплопередаче. Даже если влияние заключается всего в падении температуры на входе всего на несколько градусов, мы считаем целесообразным потратить время на создание кулера, который, как мы знаем, является нашей лучшей работой.

Короче говоря, торцевой бак из литого алюминия станет идеальным выбором как с инженерной точки зрения, так и с точки зрения принятия решений потребителями.

Выбор надежного и эффективного сердечника является первоочередной задачей при выборе интеркулера для вашего автомобиля. Один кулер — не лучший вариант для каждого автомобиля. Воздушный поток, давление наддува и рабочий объем двигателя будут играть роль в том, как интеркулер влияет на характеристики вашего автомобиля.

Одна из крупных онлайн-дискуссий относительно ядер интеркулера — это сравнение трубок и ребер.дебаты о барах и тарелках. Какой ты хочешь? Почему одно лучше другого? Все актуальные вопросы здесь.

Трубчатый сердечник с оребрением используются в стандартных промежуточных охладителях и обычно не используются для вторичного рынка. Эти кулеры намного легче альтернативы, а также дешевле в производстве. (Мы продолжаем касаться этого, потому что это важно иметь в виду при рассмотрении того, почему определенные компоненты используются производителями оригинального оборудования).Причина номер один, по которой трубчато-ребристые сердечники не используются в кулерах вторичного рынка, — это рассеивание тепла. Вы когда-нибудь слышали о тепловом замачивании?

Поглощение тепла может произойти, когда промежуточный охладитель испытывает либо очень высокую температуру окружающей среды, например, в горячем моторном отсеке, либо повторяющиеся отжимы, вызывающие перегрев охладителя. Это может затем привести к потерям выходной мощности, поскольку ЭБУ настраивает (синхронизирует) для высоких температур на впуске. Тепло — конечно, плохо. Промежуточный охладитель с пластинчатым стержнем, как правило, может выдерживать гораздо больше злоупотреблений при повторном нагреве, не становясь при этом неэффективным.Это особенно полезно для транспортных средств, которые видят нагрузку на гусеницу, которая будет увеличиваться для большей части более продолжительной притирки гусениц. Я говорю с вами, ребята из дорожных курсов.

Кроме того, стержень из стержней и пластин в целом более эффективен в передаче тепла. Конструкция стержня и пластины позволяет использовать значительно более тонкий материал, содержащий воздушный поток, что способствует большей теплопередаче.

Если вы цените производительность и не слишком беспокоитесь о добавлении нескольких фунтов к своему автомобилю, это основной стиль для вас.Ознакомьтесь с базовой сравнительной таблицей ниже.

Для большого процента людей, уделяющих пристальное внимание выбору промежуточного охладителя, рекомендуется использовать пластинчатую конструкцию, которая обеспечит гораздо более высокую производительность практически во всех областях применения.

Почему эти вещи такие сложные? Я просто хочу интеркулер. Да, мы углубляемся здесь, но имейте в виду, что каждая функция вашего интеркулера важна. Мы бы не стали давать эти рекомендации, если бы они не действовали.Ребра, как внутренние, так и внешние, доступны в нескольких стилях в зависимости от целей самого кулера. Для автомобильных промежуточных охладителей вы обычно увидите либо простое прямое ребро, либо ребро со смещением. Лучше всего это объясняется изображениями.

Как вы можете видеть, ребро со смещением обеспечивает гораздо большую площадь поверхности для контакта с воздухом. Такое расположение заставит воздух многократно разделяться на своем пути через сердечник, что увеличивает возможный теплообмен.Наряду с улучшением теплопередачи это также приведет к большей потере давления, что вам необходимо учитывать. Как правило, интеркулеры Mishimoto используют смещенное ребро для максимального улучшения теплообмена.

Когда дело доходит до конструкции промежуточного охладителя, ребра — это незаменимый компонент, который может отличить эффективный охладитель от охладителя, выброшенного на помойку. Как мы неоднократно отмечали, большее количество ребер означает больший теплообмен; однако это происходит за счет воздушного потока и ограничения.Взвешивание их может оказаться сложной задачей, но именно поэтому у нас есть команда разработчиков и команда инженеров.

В целом определить плотное ядро ​​довольно просто.

Для повышения плотности мы можем изменить как высоту, так и шаг ребер, чтобы создать различия в общей площади поверхности ребер. Обычно мы создаем несколько прототипов с различными вариациями, чтобы проверить наши теории на реальных прогонах.

Количество ребер на дюйм (FPI) может значительно различаться как внутри, так и снаружи.И то, и другое необходимо оценивать на основе потока воздуха, ударяющего по внешней поверхности сердечника, а также потока воздуха, проходящего через охладитель от турбонагнетателя. Наша команда инженеров использует различные уравнения, чтобы определить, какие прототипы будут использоваться для тестирования. Затем мы можем использовать наши данные для улучшения нашего процесса для будущей разработки продукта, что позволит нам достичь максимально точных результатов.

Как правило, интеркулеры Mishimoto используют смещенное внутреннее ребро и прямое ребро с жалюзи для внешнего воздушного потока.Эта конфигурация обеспечивает турбулентность внутри охладителя для улучшения теплопередачи и позволяет потоку окружающего воздуха легко проходить через внешние ребра сердечника. Шаг и высота ребер обычно одинаковы для внутренних и внешних ребер; основное отличие — это стиль плавника.

Это само собой разумеется, но одним из важных факторов, влияющих на производительность охладителя, является воздушный поток (в частности, воздух-воздух).Если вы прячете интеркулер за бампером или другим теплообменником, имейте в виду, что это затруднит поток и повлияет на эффективность охлаждения. Если вы разместите кулер в месте с прямым потоком воздуха, это позволит вам в полной мере использовать преимущества того удивительного кулера, который вы выбрали для своей сборки! Еще одна вещь, о которой нужно помнить при выборе размера ядра.

Размеры впуска и выпуска интеркулера могут показаться не слишком важными; но это, безусловно, следует учитывать при планировании вашей системы.Во-первых, вы захотите подогнать свой трубопровод к этим входным и выходным размерам, чтобы обеспечить плавный воздушный поток. В противном случае вам потребуются переходные соединители, что не является концом света, но по возможности его следует избегать. Объем воздушного потока и выходная мощность — это две ключевые характеристики, которые вы можете использовать для определения размера входа и выхода вашего кулера. Слишком большой трубопровод потребует большего потока для создания наддува, что приведет к задержке. Слишком маленький трубопровод ограничит поток и ограничит выходную мощность. Как правило, вам нужно прокладывать трубы наименьшего возможного диаметра без каких-либо ограничений.В таблице ниже показаны максимальная мощность в лошадиных силах и кубический фут в минуту для каждого размера трубопровода.

Как видите, трубы меньшего размера вполне способны поддерживать разумные значения мощности. Трубопровод 3,0 дюйма обеспечит необходимый поток мощностью до 840 л.с., который подходит для большинства транспортных средств. Если вы используете трубопроводы большего размера, может быть хорошей идеей взглянуть на приведенную выше диаграмму, чтобы рассмотреть возможность перепроектирования вашей системы для повышения эффективности и сокращения задержек.

Некоторые люди решают прокладывать трубопроводы и / или точки подключения большего размера на холодной стороне системы. Это увеличение размера помогает системе поддерживать поток после потери давления, создаваемой сердечником промежуточного охладителя. Влияние этого будет зависеть от количества мощности и потока, производимого вашим двигателем, но это действительно дает положительные результаты. Мы используем аналогичную настройку диаметра трубопровода в наших наборах переднего интеркулера Subaru 2001–2014 гг., В которых имеется 2 штуки.Трубопровод 25 дюймов на горячей стороне и 2,75 дюйма на холодной стороне.

Для бюджетной сборки или установки с низким наддувом, когда падение давления не вызывает беспокойства, я бы не стал беспокоиться о колебании размера трубок. Однако, если вам нужна наиболее эффективная система для вашего автомобиля и вы ожидаете приличного падения давления от большого охладителя, то установка больших трубопроводов холодной стороны будет разумным шагом.

Еще один важный компонент, связанный с размером, который следует учитывать, — это площадь внутренней поверхности интеркулера, который вы выбрали.Как и в случае с размером впускного отверстия, вам нужен промежуточный охладитель правильного размера, чтобы обеспечить эффективное охлаждение, не влияя на задержку наддува. Чем больше объем сердечника, тем больше воздуха требуется для наполнения охладителя. Как и в случае с размером трубопровода, мы можем сравнить это с таблицей, которая поможет вам выбрать интеркулер правильного размера для вашего проекта.

Обработка поверхности является предметом споров в области теплообменников.В то время как некоторые люди могут предпочесть необработанный алюминий, большинство оценят краску или покрытие, которые защищают поверхность и обеспечивают более эстетичный вид.

Итак, сразу приходят на ум два вопроса. Какая отделка будет самой прочной? Какая отделка обеспечит лучшую теплопередачу?

Для алюминиевых охладителей существует три общих покрытия.

• Окрашенный
• с порошковым покрытием
• анодированный

Мы обсудим эти покрытия отдельно ниже.

Порошковое покрытие — это наша типичная отделка для всех интеркулеров, которые мы предлагаем в настоящее время. Он не только великолепно выглядит, но и обеспечивает очень прочную отделку, устойчивую к повреждению дорожным мусором (что довольно часто встречается на автомобилях с FMIC). Для порошкового покрытия используется электрический заряд, распыляемая краска в виде сухого материала и печь для запекания краски на поверхности. Как и в случае с любой другой формой окраски, подготовка поверхности является ключом к получению гладкого, ровного и прочного покрытия.После приготовления краска заряжается электростатически и наносится на охладитель.

После нанесения краска запекается в печи, чтобы частицы плавились и сливались, чтобы прикрепиться к поверхности. Эта отделка кажется довольно популярной почти для всех автомобильных компонентов, включая детали шасси, внешние компоненты двигателя и детали подвески. Мы добились большого успеха в нанесении порошкового покрытия на наши интеркулеры, и мы считаем, что это отличный процесс, обеспечивающий фантастическую долговечность и великолепный внешний вид.

Мокрая покраска интеркулера — еще один вариант получения достаточно прочной отделки. Хотя покраска не обеспечит такой же эластичности, как другие типы отделки, она справится со своей задачей (при правильном нанесении) и стоит довольно недорого.

Это также менее интенсивный процесс, не требующий электрического заряда или высокотемпературной печи для отверждения. Для покраски кулера необходимо нанести светлый слой, чтобы предотвратить засорение внешних ребер.Это повлияет на воздушный поток через сердечник и может снизить теплопередачу. Как и в случае с порошковым покрытием, подготовка поверхности и чистота являются ключевыми факторами для создания красиво окрашенного готового продукта.

Анодирование — это довольно простой процесс, который обычно применяется для цветных металлов, таких как алюминий и титан. Хотя существует несколько различных процессов анодирования, общая процедура включает предварительную обработку и очистку в щелочном моющем средстве, кислотную ванну для удаления сплавов с поверхности, процесс электрического анодирования, процесс окрашивания и затем процесс герметизации в химической ванне. для герметизации пор в покрытии.Это наиболее сложный процесс и, как правило, более дорогой, особенно для небольших партий компонентов. Для теплообменника, такого как промежуточный охладитель, большое внимание следует уделять кислотному процессу, чтобы гарантировать, что тонкие ребра внутри сердечника не будут повреждены или эродированы. Примером могут служить наши многослойные пластины из анодированного масла и встроенный термостат, которые используются в наших решениях для прямого монтажа маслоохладителей.

Одним из недостатков анодирования были бы свойства, связанные с выцветанием.Анодированные поверхности могут выцветать и окисляться под воздействием ультрафиолетовых лучей. В зависимости от качества герметика это может произойти от одного до пяти лет воздействия ультрафиолета.

Основная причина нанесения покрытия на интеркулер — обеспечение прочной поверхности, устойчивой к повреждениям. Все вышеперечисленные виды отделки обеспечат определенную защиту. Окрашенная поверхность с гораздо большей вероятностью будет отслаиваться или поцарапаться по сравнению с двумя другими вариантами. Мы выбираем порошковое покрытие, потому что оно обеспечивает более толстое покрытие поверхности, которое снижает вероятность появления царапин.Анодированные покрытия будут царапаться, но оттенок интегрирован в нижележащий алюминий, обеспечивая таким образом очень стойкое покрытие. Выбор между порошковым покрытием и анодированным покрытием может быть проблемой. Оба покрытия обеспечивают отличную защиту и должны оставаться в целости и сохранности на промежуточном охладителе.

Это один из тех аргументов, которые существуют уже довольно давно. В общем, любое покрытие промежуточного охладителя будет иметь минимальное влияние на фактическую эффективность охлаждения.Кроме того, цвет покрытия не вызовет заметной разницы в теплопередаче. Интеркулер охлаждается за счет конвекции, и изолирующий слой защиты не обеспечит заметной разницы в производительности. На самом деле мы провели испытания как необработанного, так и окрашенного интеркулера, чтобы оценить любые различия в температуре или выходной мощности. Наши результаты показали, что оба они по сути идентичны!

Мы предпочитаем порошковое покрытие наших промежуточных охладителей для улучшения внешнего вида и устойчивости к коррозии.

Вы можете выбрать то, что вам больше нравится с точки зрения эстетики и стоимости.

Обслуживание промежуточного охладителя в большинстве случаев должно быть относительно минимальным, особенно для охладителя воздух-воздух. Рекомендуемые процессы обслуживания указаны ниже.

Как видите, эти операции обслуживания выполняются не часто и не требуют много времени. Следуя этому руководству, вы сможете сохранить эффективность своей системы и снизить вероятность простоя автомобиля.Интервалы основаны на нормальных условиях вождения; экстремальные условия могут потребовать более частых проверок.

Дополнительную информацию о внутренней очистке трубопроводов и охладителя наддувочного воздуха мы освещаем в нашей статье, ориентированной на загрузку промежуточного охладителя, по ссылке ниже.

http://engineering.mishimoto.com/2014/11/boots-blowouts-and-boost-tubes-how-to-build-a-reliable-cac-piping-system/

Хотя обслуживание системы воздух-жидкость более интенсивно, имейте в виду, что обе системы довольно просты, что подразумевает использование качественных компонентов, а также правильную конструкцию и установку системы.Однако в целом система охлаждения наддувочного воздуха не требует значительного технического обслуживания или ремонта.

Утечки в системе CAC обычно находятся в трубопроводах или трубках наддува. Тем не менее, повреждение дороги, безусловно, может привести к утечке ядра кулера. Другая потенциальная точка утечки возникает из-за слишком большого наддува в охладителе, не предназначенном для этого. Ранее мы обсуждали, что пластиковые концевые баки могут треснуть или взорваться при приложении большого давления.Этот тип неисправности обычно существенен и приводит к неработающему транспортному средству. Небольшие утечки также вредны для вашей системы и двигателя в целом.

Поврежденные ребра могут снизить эффективность, поскольку изгибы могут ограничивать поток воздуха. Слегка изогнутые ребра можно выпрямить с помощью пинцета, пластиковой вилки или специальных приспособлений для выпрямления ребер.

Небольшая утечка может остаться незамеченной, но ваш ЭБУ по-прежнему будет требовать, чтобы давление наддува соответствовало запрошенному значению.Для этого ваш турбокомпрессор будет усерднее работать из-за утечки давления. Это может вызвать дополнительный износ и нагрев, что может сократить срок службы турбокомпрессора и вызвать потенциальное повреждение двигателя. Если обнаружена небольшая утечка, настоятельно рекомендуется как можно быстрее устранить проблему. Устранение повреждения сердечника обычно невозможно и требует замены охладителя. Не позволяйте утечке влиять на эффективность вашей системы промежуточного охлаждения.

Установить интеркулер на свой автомобиль — это быстро и, как правило, довольно легко обновить. Но как узнать, что вы получаете максимальную отдачу от купленного кулера? Правильное тестирование является ключевым, будь то ваши личные журналы данных или данные об эффективности от производителя. Независимо от того, кто проводит тесты, вы хотите убедиться, что интеркулер справляется с задачей управления температурами, создаваемыми вашей праведной сборкой!

Здесь, в Mishimoto, мы проводим всесторонние испытания каждого нового промежуточного охладителя, разработанного, чтобы гарантировать, что мы обеспечиваем соответствующую температуру на входе и минимальный перепад давления.Кроме того, нам также нравится видеть, с каким увеличением выходной мощности мы можем справиться при более низких температурах. Ознакомьтесь с подробностями о наших процессах тестирования, обсуждаемых ниже.

Мы уже говорили об этом, и я уверен, вам это надоело, но снижение температуры на впуске — это основная цель любой модернизации интеркулера. Оценить это достаточно просто для объекта, оснащенного соответствующими средствами тестирования.Датчик температуры установлен как на горячей, так и на холодной стороне промежуточного охладителя для оценки изменения температуры, происходящей внутри самого охладителя.

Для модернизации промежуточного охладителя с непосредственной установкой мы обычно проводим идентичное испытание как стандартного, так и опытного охладителя, чтобы проверить разницу в температурах на выходе. В среднем мы можем снизить температуру в наших охладителях на 10–40% по сравнению со стандартными промежуточными охладителями. Цель этого испытания — снизить температуру как можно ближе к температуре окружающей среды (наружной температуре).После завершения тестирования мы можем составить диаграмму, отображающую разницу температуры во времени или об / мин. Посмотрите на график ниже из нашего недавнего тестирования нашего WRX 2015 года, оснащенного TMIC.

Падение давления является еще одним важным фактором, который необходимо учитывать при разработке и тестировании. Подобно сбору данных о температуре, мы устанавливаем датчики давления на входе и выходе охладителя, чтобы измерить потери с одной стороны на другую.Потеря давления в той или иной форме может произойти, но цель — свести ее к минимуму. С плотным сердечником, заполненным охлаждающими ребрами, поток воздуха будет каким-то образом нарушен, что приведет к потере давления, которую мы видим в наших результатах. Цель Mishimoto — максимально снизить потери давления по сравнению с обычным кулером, при этом сохраняя падение температуры.

Выходная мощность — немного странная статистика для обновления интеркулера.Большинство людей сочли бы компонент промежуточного охладителя вспомогательной модификацией для снижения температуры, создаваемой более крупными турбокомпрессорами, создания большего наддува и обеспечения более агрессивной настройки. Прирост мощности, безусловно, может произойти на заводской настройке из-за снижения температуры впуска и регулировки с помощью ECU. Таким образом, время от времени мы можем наблюдать увеличение мощности при прикручивании кулера к автомобилю с использованием штатной настройки.

Наибольший прирост мощности будет достигнут за счет настройки для конкретного транспортного средства, которая позволяет пользователю в полной мере использовать преимущества более низких температур на впуске.Прибыль будет варьироваться в зависимости от многих факторов автомобиля и двигателя.

Мы предоставили здесь довольно много информации, которую, возможно, будет нелегко переварить за один присест. Пожалуйста, обращайтесь к этому руководству столько раз, сколько необходимо, чтобы определить направление выбора интеркулера. Следуя основным рекомендациям, приведенным ниже и рассмотренным выше, вы должны убедиться, что в итоге вы получите кулер, который повысит производительность вашего форсированного V8, рядного 6-цилиндрового, четырех- или 5-цилиндрового двигателя (для дурацких немцев и шведов).

При выборе интеркулера:

1. Выберите охладитель подходящего типа для ваших нужд (жидкость-воздух или воздух-воздух).
2. Разместите охладитель в месте с достаточным потоком воздуха (воздух-воздух).
3. Убедитесь, что концевые баки текут правильно и выдерживают заданные уровни наддува.
4. Выберите эффективный сердечник.
5. Убедитесь, что диаметры трубопровода и входа / выхода обеспечивают эффективный воздушный поток.
6. Выберите сердцевину подходящего размера.
7. Найдите данные тестирования продукта, предоставленные производителем.
8. Убедитесь, что отделка должным образом защищена.
9. Будьте в курсе технического обслуживания системы CAC для обеспечения оптимальной производительности.

Удачи и не стесняйтесь обращаться к нашей команде за дополнительными советами по выбору кулера для вашей сборки. Не забудьте сначала прочитать это, так как будет викторина!

Спасибо

– Иоанн

Руководство по модификации автомобиля для начинающих: использует ли интеркулер мощность в лошадиных силах?

Если вы хотите переделать свой автомобиль, чтобы улучшить его характеристики, то вы, вероятно, уже подумывали о приобретении интеркулера.Вы, наверное, уже задавались вопросом, увеличивает ли интеркулер мощность, необходимую для работы вашего автомобиля.

В этой статье мы исследуем этот конкретный вопрос, чтобы выяснить, сможем ли мы получить окончательный ответ. Какие типы промежуточных охладителей доступны на рынке? Какие из них подходят для вашей машины? Продолжайте читать, чтобы узнать!

Что такое интеркулер?

Интеркулер — это охлаждающая модификация автомобиля, предназначенная для снижения температуры воздуха, поступающего в двигатель автомобиля.Его часто используют в автомобилях с наддувом, потому что их двигатели слишком быстро нагреваются.

Помогая сжатому воздуху охладиться до того, как он попадет в двигатель, промежуточный охладитель снижает риск детонации двигателя. Это также увеличивает плотность холодного воздуха, вызывая более высокое соотношение воздуха и топлива в главных цилиндрах двигателя. Это приводит к повышению мощности и производительности.

Итак, технически да, интеркулер помогает увеличить мощность вашего автомобиля, но, естественно, есть исключения.Если двигатель вашего автомобиля атмосферный, интеркулер не нужен. Безнаддувные двигатели уже охлаждают воздух, поступающий в двигатель через радиаторные каналы. Температура и так уже низкая, и дополнительное охлаждение промежуточным охладителем не имеет значения.

Сколько лошадиных сил дает интеркулер?

Итак, теперь, когда мы знаем, что интеркулеры определенно повышают мощность вашего автомобиля, вопрос в том, насколько? При поиске этого конкретного ответа следует учитывать несколько факторов.

Большинство производителей промежуточных охладителей стремятся к КПД не менее 70%, когда дело доходит до охлаждения сжатого воздуха от турбокомпрессора. Однако все это во многом зависит от конструкции и трубопроводов интеркулера, а также от его размера и того, как вы решите установить его вокруг двигателя вашего автомобиля.

С учетом всех этих параметров, промежуточный охладитель вторичного рынка обычно стоит примерно на 5-10% больше по приросту мощности, чем обычный интеркулер OEM.

Какие типы интеркулеров?

OEM интеркулеры vs.Послепродажные интеркулеры

Большинство автомобилей с наддувом уже идут со встроенными штатными интеркулерами. Производители автомобилей обычно устанавливают небольшие спартанские интеркулеры, которых будет достаточно, но ни в коем случае не премиум-класса.

Это так называемые OEM-промежуточные охладители, и, хотя они могут хорошо работать при обычных сценариях вождения, они определенно не будут эффективны во время гонок, езды по грязи или любой дорожной ситуации, которая требует от вас агрессивного увеличения оборотов двигателя.

Если вы покупаете автомобиль специально для высоких характеристик и для настоящих гонок или езды, а не для того, чтобы просто ездить на нем, то вам определенно стоит приобрести более крупный и мощный интеркулер.

Если вы планируете приобрести обвесы или другие модификации, они добавляют дополнительный слой изоляции к кузову вашего автомобиля, заставляя двигатель нагреваться быстрее. В этом случае вам обязательно стоит подумать об установке вторичного охладителя, чтобы ваш двигатель работал нормально.

Интеркулеры воздух-воздух

Большинство промежуточных охладителей относятся к типу воздух-воздух. Они более доступны по цене, более интуитивно понятны в установке и намного проще в обслуживании, чем другие типы промежуточных охладителей. Чтобы охладиться, они должны подвергаться воздействию внешнего воздушного потока, потому что они полагаются именно на этот воздушный поток.

Они имеют впускной патрубок, который всасывает горячий воздух из турбокомпрессора, и выпускной патрубок, который соединяется с впускным коллектором двигателя. Интеркулеры «воздух-воздух» бывают двух типов: промежуточные охладители с верхним креплением и промежуточные охладители с передним креплением.

Интеркулеры с верхним креплением

Эти промежуточные охладители установлены на верхней стороне двигателя. Большинство автомобилей, в которых используется интеркулер этого типа, имеют воздухозаборник, подающий в интеркулер свежий воздух во время движения.Трубопровод на этих автомобилях намного короче, вода поступает в интеркулер намного быстрее, уменьшая турбо-лаг.

Передние радиаторы интеркулера

Эти интеркулеры установлены на передней части радиатора автомобиля. Они намного больше подвержены воздушному потоку и больше, потому что у них большая площадь поверхности для работы. Это идеально подходит для езды по городу, но не подходит для спортивных автомобилей, потому что сжатому воздуху требуется больше времени для охлаждения.

Хотя ответ на вопрос, увеличивает ли интеркулер мощность в лошадиных силах, определенно да, необходимо учитывать множество факторов.Все зависит от автомобиля, от того, для чего вы его используете, и от типа интеркулера, который вы решите установить.

Еще один важный фактор — это цех и качество возможностей техника. Убедитесь, что вы выбрали магазин, где люди знают, что делают. Помните о факторах, описанных в этой статье, и не бойтесь задавать вопросы своему техническому специалисту — автомобильные модификации определенно не из дешевых, поэтому убедитесь, что вы получаете прибыль за свои деньги.

Обратитесь к хорошо оснащенным специалистам, чтобы получить качественную установку и дополнительную информацию о вашем конкретном автомобиле.Заведите двигатели и включите повышенную передачу интеркулера!

Мэтт О’Рурк — эксперт из AusBody Works . Его друзья называют его «Безумным ученым» из-за его любви к тому, чтобы разбирать что-либо с помощью мотора и собирать обратно. Он всегда ищет следующую «деталь», которая выведет характеристики его машины на новый уровень. Вы можете найти его на Facebook или подписаться на него в Twitter @ MattOrourke18 .

Примечание редактора. Мнения, выраженные в этой статье, принадлежат автору.

Авторство фото: «orion» под лицензией Creative Commons ShareAlike 2.0 Generic (CC BY-SA 2.0).

Воздух-воздух, воздух-вода и охлаждаемые интеркулеры

5 августа 2019

Хотя верно то, что правильно спроектированный и правильно размещенный интеркулер может повысить мощность двигателя с принудительной индукцией, также верно и то, что эффективное охлаждение всасываемого воздуха является довольно точной наукой, и поэтому даже небольшие ошибки или просчеты могут иметь крайне негативно сказывается на эффективности системы воздухозаборника в целом.В этой статье мы обсудим различные типы интеркулеров, которые доступны сегодня, а также преимущества и недостатки каждого, начиная с этого вопроса —

Что такое интеркулер?

Проще говоря, промежуточный охладитель — это простой теплообменник, цель которого состоит в том, чтобы отводить тепло от всасываемого воздуха, которое было передано ему как путем сжатия в меньший объем, так и тепла, которое всасываемый воздух поглотил от горячего турбонагнетателя. кожух нагнетателя.

Удаление тепла из всасываемого воздуха увеличивает его плотность, что приводит к тому, что больше воздуха и, следовательно, больше топлива может быть нагнетено в цилиндры, что не только увеличивает производительность двигателя, но фактически снижает выбросы, поскольку также улучшается сгорание. Как правило, но при условии, что интеркулер правильно спроектирован и адаптирован к применению, увеличение мощности от 10% до 20% возможно для диапазона давлений наддува, которые являются общими для стандартных немодифицированных автомобилей, что приводит нас к этот вопрос —

Какой тип интеркулера лучше всего?

На этот вопрос нет четкого, простого или окончательного ответа, кроме как сказать, что все зависит от приложения и его предполагаемого использования.Однако промежуточные охладители воздух-воздух, воздух-вода и охлаждаемые интеркулеры имеют явные преимущества и недостатки, поэтому давайте рассмотрим каждый тип интеркулера по очереди.

Воздухо-воздухоохладители

Как следует из этого термина, промежуточный охладитель воздух-воздух использует охлаждающий эффект окружающего воздуха, протекающего через сердцевину блока, для отвода тепла точно так же, как радиаторы используют воздух, проходящий через сердцевину радиатора для отвода тепла от горячая охлаждающая жидкость двигателя.

Это устройство, которое чаще всего используется в коммерческих масштабах на автомобильном рынке OEM.Однако, как и все остальное, промежуточные охладители воздух-воздух имеют как преимущества, так и серьезные недостатки, поэтому давайте рассмотрим некоторые из них.

Преимущества воздухоохладителей

Простота установки

По большей части промежуточные охладители воздух-воздух могут быть установлены практически в любом месте транспортного средства при условии, что воздушный поток в месте установки достаточно силен, чтобы проходить через всю глубину сердечника промежуточного охладителя. Тем не менее, поскольку промежуточные охладители воздух-воздух «врезаны» во впускной тракт, только с некоторыми дополнительными воздуховодами, эти устройства обычно очень просты в установке и обычно обеспечивают измеримое увеличение мощности, даже если воздушный поток через сердечник не всегда может быть оптимальным.

Высокая надежность

Если интеркулер сконструирован должным образом и изолирован от чрезмерной вибрации, эти блоки в значительной степени безотказны и должны прослужить дольше автомобиля. Однако сердцевины промежуточных охладителей воздух-воздух необходимо время от времени отлаживать, чтобы поддерживать эффективный воздушный поток через сердцевину.

Разумно рентабельно

Есть много поставщиков готовых промежуточных охладителей воздух-воздух, которые поставляют ряд промежуточных охладителей, специально разработанных для уличного использования.Поскольку объемные и расходные характеристики агрегата и дополнительных воздуховодов играют решающую роль в эффективности этих промежуточных охладителей, покупка готового промежуточного охладителя для конкретного применения устраняет все догадки из уравнения.

Недостатки воздухо-воздушных промежуточных охладителей

Самым большим недостатком этих промежуточных охладителей является то, что их эффективность зависит как от температуры окружающей среды, так и от скорости движения автомобиля, если воздушный поток через сердцевину промежуточного охладителя не поддерживается вентилятором.

В холодном климате эти проблемы, как правило, не представляют большой проблемы, но в условиях Австралии, где температура окружающей среды обычно высока, сочетание высоких температур окружающей среды и низких скоростей движения делает воздухо-воздушные интеркулеры особенно уязвимыми к воздействию. как из-за впитывания тепла, так и из-за того, что температура всасываемого воздуха резко повышается при высоких оборотах двигателя.

На практике интеркулеры воздух-воздух, устанавливаемые на заводе-изготовителе, очень часто являются не более чем косметическим товаром, и в условиях высоких температур окружающей среды, чрезмерного тепловыделения и низких скоростей дороги некоторые из этих устройств могут стать в значительной степени неэффективными. , и может фактически препятствовать потоку воздуха через систему впуска воздуха.

Воздухо-водяные интеркулеры

На изображении выше показан пример теплообменника, который охлаждает хладагент, используемый в промежуточном охладителе типа воздух-вода. В этих конструкциях жидкость, такая как смесь антифриза и воды, циркулирует через один набор каналов в самом промежуточном охладителе, в то время как всасываемый воздух проходит через другой набор каналов. Таким образом, теплообмен происходит на металлической поверхности раздела между охлаждающей жидкостью и всасываемым воздухом в промежуточном охладителе.

гласит, что, поскольку теплопоглощающая способность воды примерно в четыре раза выше, чем у воздуха, промежуточные охладители воздух-вода должны быть в наши времена более эффективными в отводе тепла от горячего всасываемого воздуха, но это редко, если вообще имеет место. . Тем не менее, хотя промежуточные охладители воздух-вода имеют некоторые преимущества, у них также есть серьезные недостатки, поэтому давайте посмотрим на-

Преимущества промежуточных охладителей воздух-вода

Хотя верно то, что эффективность промежуточных охладителей «воздух-вода» не зависит от скорости автомобиля, и, следовательно, воздушного потока в такой же степени, как и для промежуточных охладителей «воздух-вода», это верно лишь до определенной степени.Если приложение используется, скажем, для дрэг-рейсинга, гонка заканчивается до того, как жидкий хладагент мог поглотить значительное количество тепла из всасываемого воздуха, но при непрерывном использовании в течение продолжительных периодов поглощение тепла может стать реальной проблемой для некоторых установок. что подводит нас к двум самым большим —

Недостатки промежуточных охладителей воздух-вода

Сложность

Интеркулеры этого типа зависят от эффективной циркуляции жидкого хладагента, что, в свою очередь, требует подачи жидкого хладагента, циркуляционного насоса, шлангов, резервуара для хранения хладагента и, что наиболее важно, теплообменника для отвода тепла от хранимый хладагент.

Однако проблема заключается в том, что все элементы в системе должны быть согласованы друг с другом, чтобы система работала хотя бы достаточно эффективно. Например, общая площадь внутренней поверхности промежуточного охладителя, с которым контактирует охлаждающая жидкость, должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить эффективную теплопередачу, в то время как скорость потока охлаждающей жидкости должна быть достаточно высокой, чтобы эффективно отводить поглощенное тепло.

Кроме того, теплообменник должен быть достаточно большим, чтобы эффективно отводить тепло от горячего хладагента.Если это не так, тепло будет продолжать накапливаться и накапливаться в охлаждающей жидкости, и, учитывая тот факт, что тепло имеет больше препятствий для преодоления в промежуточном охладителе воздух-вода, чем в промежуточном охладителе воздух-воздух, общая эффективность охладителя промежуточный охладитель воздух-вода будет постепенно снижаться, и прямо пропорционально увеличению температуры охлаждающей жидкости.

Утечки могут вызвать отказ двигателя

Хотя утечки охлаждающей жидкости наружу промежуточного охладителя воздух-вода можно отремонтировать относительно легко, небольшие утечки охлаждающей жидкости во впускные воздушные каналы могут вызвать пропуски зажигания и другие проблемы с горением.Однако внезапный серьезный внутренний разрыв может позволить достаточному количеству жидкой охлаждающей жидкости проникнуть в двигатель, чтобы вызвать внезапную гидроблокировку одного или нескольких цилиндров, которая, как мы знаем, обычно заканчивается катастрофическим отказом двигателя, если это происходит во время работы двигателя.

Охладители интеркулеры

Как следует из этого термина, это промежуточные охладители, которые охлаждаются или охлаждаются в некоторых отдаленных местах, и хотя наиболее часто используемые методы приводят к значительному снижению температуры всасываемого воздуха, эти методы, за одним исключением, эффективны только в течение очень коротких периодов времени, таких как время это нужно, чтобы запустить дрэг-рейсинг.

Однако, как правило, краткосрочные методы охлаждения включают добавление льда к охлаждающей жидкости в промежуточных охладителях типа воздух-вода или распыление воды, CO ² или чистого антифриза на сердцевины промежуточных охладителей воздух-воздух. Насколько хорошо (или иначе) работают эти методы, зависит от площади поверхности ядра, расположения ядра и, конечно же, объема и скорости потока вещества, распыляемого на ядро.

Тем не менее, в одном из методов охлаждения промежуточного охладителя в течение продолжительных периодов времени используется система кондиционирования воздуха.На практике эти системы отводят около 50% охлаждающей способности систем кондиционирования в герметичный контейнер, в котором находится промежуточный охладитель. В зависимости от конфигурации системы система кондиционирования может подавать охлажденный воздух в промежуточный охладитель с первого запуска или может подавать охлажденный воздух только по запросу. Однако в обеих конфигурациях эти системы предназначены для отключения муфты компрессора кондиционера при превышении заданной частоты вращения двигателя и / или в условиях WOT, чтобы предотвратить повреждение компрессора.

На практике этот тип охлаждающего промежуточного охладителя может производить и поддерживать температуру всасываемого воздуха, которая намного ниже температуры окружающего воздуха в течение продолжительных периодов времени, но их самыми большими недостатками являются их высокая стоимость и сложность, поскольку они составляют практически секунду A / C система.

Если на данный момент мы не будем принимать во внимание различные типы промежуточных охладителей, краткий ответ будет заключаться в том, что тепло отводится от всасываемого воздуха как за счет излучения, так и за счет конвекции, но насколько эффективно (или иначе) тепло отводится, зависит от ряда переменных. В частности, конструкция и объем промежуточного охладителя, давление наддува и расход всасываемого воздуха для любого конкретного применения; а также общая длина, средний диаметр и общая конфигурация впускных каналов с обеих сторон промежуточного охладителя — все это играет важную роль в эффективности промежуточного охладителя.

Однако длинный ответ заключается в том, что эффективность (или ее отсутствие) любого данного промежуточного охладителя зависит от следующих факторов, все из которых должны быть приняты во внимание при расчете эффективности промежуточного охладителя:

• Температура всасываемого воздуха на входе в интеркулер
• Температура всасываемого воздуха на выходе из неохлаждаемого промежуточного охладителя
• Температура всасываемого воздуха, когда он выходит из охлаждаемого промежуточного охладителя, но со ссылкой на удельный объем всасываемого воздуха, поступившего в охлаждаемый промежуточный охладитель
• Удельный объем всасываемого воздуха, когда он выходит из неохлаждаемого промежуточного охладителя, но со ссылкой на удельное давление всасываемого воздуха, когда он поступает в охлаждаемый промежуточный охладитель
• Давление всасываемого воздуха на выходе из неохлаждаемого интеркулера
• Давление всасываемого воздуха на выходе из охлаждаемого интеркулера

Вот пример того, как некоторые из вышеперечисленных факторов могут быть использованы для расчета эффективности промежуточного охладителя без охлаждения, независимо от того, является ли он блоком воздух-воздух, воздух-вода или охлаждаемым блоком:

Допустим, турбонагнетатель или нагнетатель нагревает всасываемый воздух до 65 ⁰ ° C, а промежуточный охладитель, как показано, удаляет 40 ⁰ ° C из всасываемого воздуха.В этом примере мы возьмем удаленное тепло (40 9 10 27 0 9 10 28 C) как процент от температуры воздуха, поступающего в промежуточный охладитель (65 9 10 27 0 9 10 28 C), что даст значение 61,53%. Таким образом, КПД интеркулера в нашем примере составляет 61,53%. Однако следует отметить, что значение эффективности в этом примере представляет собой только одну точку данных, и для получения более полной оценки эффективности любого промежуточного охладителя необходимо снимать точные показания температуры и давления как минимум при шести оборотах двигателя, настройках давления наддува. , температура окружающей среды и скорость движения.

Рассмотрим пример ниже, в котором несколько показаний температуры всасываемого воздуха в вторичном охладителе воздух-воздух на стационарном 2,2-литровом дизельном двигателе Ford были сняты при разных оборотах двигателя и с 5-минутными интервалами. Однако обратите внимание, что, хотя показания в этом примере точны, этот пример является чисто иллюстративным и поэтому не будет применяться ко всем промежуточным охладителям при всех возможных условиях.

Итак, стоят ли интеркулеры своих усилий и затрат?

Из приведенного выше примера должно быть очевидно, что эффективность промежуточных охладителей резко снижается при более высоких оборотах двигателя.Стоит отметить, что в приведенном выше примере падение температуры всасываемого воздуха всего на один градус выше температуры окружающей среды при 4800 об / мин, и более чем вероятно, что в этом случае больше энергии тратится на создание этого одного процента. падение, чем количество энергии, которое может быть извлечено из него.

То же самое в значительной степени справедливо для промежуточных охладителей с системой кондиционирования, если учесть, что при постоянной крейсерской скорости по шоссе энергия, затрачиваемая на создание сверххолодного всасываемого воздуха, вероятно, превысит энергию, затраченную на создание сверххолодного всасываемого воздуха.Более того, поскольку устойчивый крейсерский ход по шоссе редко приводит к значительным ускорениям, энергия, расходуемая системой кондиционирования, вероятно, превысит энергию, которая может быть извлечена или извлекается из холодного всасываемого воздуха.

Аналогичным образом, в условиях городского движения дополнительная мощность не может быть использована из-за того, что городской трафик является остановочным, а это означает, что единственное жизнеспособное применение промежуточного охлаждения с помощью кондиционера — это конкурентная среда, где производительность обычно имеет приоритет над стоимостью. и надежность.

В конечном итоге не существует единого набора правил или обстоятельств, которые обеспечили бы стабильно воспроизводимые результаты для любого промежуточного охладителя в любом приложении при всех возможных рабочих условиях. Это, конечно, не то же самое, что сказать, что все или большинство промежуточных охладителей неэффективны: это далеко не так, но следует иметь в виду, что любой переменный фактор (или комбинация переменных факторов) может либо привести к сбоям в установке, либо сломать ее.

Следовательно, все возможные переменные и их влияние на конкретную установку промежуточного охладителя должны быть приняты во внимание при диагностике общих характеристик или проблем, связанных с давлением наддува, на транспортных средствах, которые оснащены промежуточными охладителями, и особенно на транспортных средствах, которые оснащены промежуточными охладителями вторичного рынка.