LUZAR: Принцип работы и неисправности радиатора интеркулера — Новости производителей — Новости
Радиатор интеркулера (ОНВ) — он же промежуточный ОНВ (охладитель наддувочного воздуха). В основном используется в двигателях с системой турбонаддува, обеспечивает охлаждение воздуха, поступающего в турбину двигателя, повышая плотность воздуха, что помогает увеличить КПД и мощность двигателя.
Желание производителей «выжимать» из ресурсов автомобиля максимум привело к изобретению турбокомпрессора. Принцип его работы достаточно простой: турбина гонит воздух во впускной коллектор под давлением, а значит, он в большем количестве попадает в камеру сгорания. При соблюдении стехиометрической пропорции достигается максимальная отдача мощности от сгораемого топлива, так что, чем больше воздуха зайдет в цилиндр, тем больше топлива можно подать, и тем больше будет мощность мотора.
Однако воздух при сжатии нагревается и становится более плотным. Горячий воздух не позволяет сгорать топливу качественно, выхлопные газы приобретают детонацию, а это нельзя назвать положительным явлением.
Для охлаждения этого самого воздуха на пути из турбины в двигатель применяется именно он, интеркулер.
Конструкция радиатора интеркулера практически такая же, как у других радиаторов, используемых в автомобиле (охлаждения двигателя, кондиционера, печки). По сути, интеркулер — это радиатор охлаждения, который работает с воздухом. От турбины сжатый (и горячий) воздух поступает в радиатор интеркулера, где охлаждается встречным воздушным потоком. Инженеры подсчитали, что охлаждение поступающего в мотор воздуха на 10 градусов дает прирост мощности в 3%.
Хороший интеркулер понижает температуру на 50-60 градусов, а это уже добавляет мотору до 20% мощности. Особенности конструкции определяют эффективность охлаждения: толщина и форма воздушных каналов, количество изгибов (чем больше поворотов делает воздух, тем лучше он охлаждается и тем выше потеря давления), материал и расположение сот для дополнительного охлаждения, расположение входных и выходных патрубков и распределение воздушных потоков в бачках.
Абсолютное большинство интеркулеров на современных автомобилях изготовлены из алюминия (и трубки, и ламели) с пластиковыми или алюминиевыми бачками и патрубками. Это оптимальный вариант между весом и теплоотдачей устройства.
В интеркулере нет движущихся частей, он представляет собой достаточно простую конструкцию. Следовательно, и выходит из строя преимущественно из-за внешних факторов, а не по вине естественного износа. Учитывая, что он располагается впереди, он часто повреждается мусором и камнями с дороги, а также при ДТП или наездах на глубокие выбоины
Вторая причина неисправности интеркулера – на сердцевине радиатора оседает пыль, грязь, песок, пух, листья, насекомые… Весь этот мусор, налипая на радиатор, мешает потоку воздуха свободно проходить между ламелями сердцевины радиатора. Здесь можно обойтись только снятием и очисткой, после чего пользоваться дальше.
При неисправной турбине в радиатор попадает моторное масло (которое используется для охлаждения турбокомпрессора).
Из интеркулера масло попадает во впускной коллектор двигателя, а затем и в камеру сгорания, где закоксовывает поршни и свечи зажигания. При первых признаках масла в интеркулере систему нужно проверять и устранять неполадки.
Ну и естественный износ, хоть и медленно, но берет свое. Коррозия из-за грязи, скопления реагентов и соли, вибрации, перепады температур и давления способствуют снижению производительности и выходу из строя интеркулера.
При поломках интеркулер перестает подавать нужное количество воздуха в двигатель (либо мешает засор, либо утечка) или не охлаждает его до нужной температуры. Во всех случаях признаками неисправности будет неадекватная работа мотора: падение мощности, повышенный расход топлива, в самых тяжелых случаях – детонация отработанных газов из-за слишком высокой температуры воздуха.
Под торговой маркой LUZAR производится широкий ассортимент радиаторов интеркулера и турбокомпрессоров как для легковых, так и для грузовых автомобилей и спецтехники.
Ознакомиться с ассортиментом и подобрать необходимую деталь для своего автомобиля возможно на нашем сайте https://luzar.ru/
Принцип работы и неисправности радиатора интеркулера
Радиатор интеркулера (ОНВ) — он же промежуточный ОНВ (охладитель наддувочного воздуха). В основном используется в двигателях с системой турбонаддува, обеспечивает охлаждение воздуха, поступающего в турбину двигателя, повышая плотность воздуха, что помогает увеличить КПД и мощность двигателя.
Желание производителей «выжимать» из ресурсов автомобиля максимум привело к изобретению турбокомпрессора. Принцип его работы достаточно простой: турбина гонит воздух во впускной коллектор под давлением, а значит, он в большем количестве попадает в камеру сгорания. При соблюдении стехиометрической пропорции достигается максимальная отдача мощности от сгораемого топлива, так что, чем больше воздуха зайдет в цилиндр, тем больше топлива можно подать, и тем больше будет мощность мотора.
Однако воздух при сжатии нагревается и становится более плотным. Горячий воздух не позволяет сгорать топливу качественно, выхлопные газы приобретают детонацию, а это нельзя назвать положительным явлением. Для охлаждения этого самого воздуха на пути из турбины в двигатель применяется именно он, интеркулер.
Конструкция радиатора интеркулера практически такая же, как у других радиаторов, используемых в автомобиле (охлаждения двигателя, кондиционера, печки). По сути, интеркулер — это радиатор охлаждения, который работает с воздухом. От турбины сжатый (и горячий) воздух поступает в радиатор интеркулера, где охлаждается встречным воздушным потоком. Инженеры подсчитали, что охлаждение поступающего в мотор воздуха на 10 градусов дает прирост мощности в 3%.
Хороший интеркулер понижает температуру на 50-60 градусов, а это уже добавляет мотору до 20% мощности. Особенности конструкции определяют эффективность охлаждения: толщина и форма воздушных каналов, количество изгибов (чем больше поворотов делает воздух, тем лучше он охлаждается и тем выше потеря давления), материал и расположение сот для дополнительного охлаждения, расположение входных и выходных патрубков и распределение воздушных потоков в бачках.
Абсолютное большинство интеркулеров на современных автомобилях изготовлены из алюминия (и трубки, и ламели) с пластиковыми или алюминиевыми бачками и патрубками. Это оптимальный вариант между весом и теплоотдачей устройства.
В интеркулере нет движущихся частей, он представляет собой достаточно простую конструкцию. Следовательно, и выходит из строя преимущественно из-за внешних факторов, а не по вине естественного износа. Учитывая, что он располагается впереди, он часто повреждается мусором и камнями с дороги, а также при ДТП или наездах на глубокие выбоины
Вторая причина неисправности интеркулера – на сердцевине радиатора оседает пыль, грязь, песок, пух, листья, насекомые… Весь этот мусор, налипая на радиатор, мешает потоку воздуха свободно проходить между ламелями сердцевины радиатора. Здесь можно обойтись только снятием и очисткой, после чего пользоваться дальше.
При неисправной турбине в радиатор попадает моторное масло (которое используется для охлаждения турбокомпрессора).
Из интеркулера масло попадает во впускной коллектор двигателя, а затем и в камеру сгорания, где закоксовывает поршни и свечи зажигания. При первых признаках масла в интеркулере систему нужно проверять и устранять неполадки.
Ну и естественный износ, хоть и медленно, но берет свое. Коррозия из-за грязи, скопления реагентов и соли, вибрации, перепады температур и давления способствуют снижению производительности и выходу из строя интеркулера.
При поломках интеркулер перестает подавать нужное количество воздуха в двигатель (либо мешает засор, либо утечка) или не охлаждает его до нужной температуры. Во всех случаях признаками неисправности будет неадекватная работа мотора: падение мощности, повышенный расход топлива, в самых тяжелых случаях – детонация отработанных газов из-за слишком высокой температуры воздуха.
Под торговой маркой LUZAR производится широкий ассортимент радиаторов интеркулера и турбокомпрессоров как для легковых, так и для грузовых автомобилей и спецтехники.
Приобрести продукцию бренда можно в нашем интернет-магазине AUTO3N
Автор публикации
Интеркулер 101 — Что делает интеркулер?
Одним из негативных побочных эффектов турбокомпрессора является то, что при сжатии воздуха он нагревается. Температура выбрасываемого из турбокомпрессора воздуха может превышать 500°F (при более высоких уровнях наддува). Повышение температуры также приводит к падению плотности воздуха. Одним из популярных способов борьбы с этим является использование интеркулера.
Воздухо-воздушный теплообменник
Промежуточные охладители (которые также могут называться доохладителями или охладителями наддувочного воздуха) в настоящее время входят в стандартную комплектацию большинства последних моделей автомобилей с турбонаддувом. Горячий воздух, выходящий из турбонагнетателя, направляется через пакет труб с внутренними ребрами. Тепло передается от сжатого воздуха к ребрам, а затем к внешней стороне металлических трубок.
При обтекании промежуточного охладителя наружным воздухом тепло передается из трубок через внешние ребра. В результате к двигателю поступает более холодный воздух. Промежуточный охладитель, используемый в этом процессе, обычно называют теплообменником воздух-воздух. Эта установка используется в большинстве дизельных двигателей.
Водовоздушный теплообменник
В некоторых установках, таких как Ford 6.7L Powerstroke 2011+, для охлаждения воздуха, выбрасываемого турбокомпрессором, используется вода (или охлаждающая жидкость), а не воздух. Насос обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по замкнутой системе от радиатора к теплообменнику. Хотя хладагент и воздух на самом деле не соприкасаются, теплопередача чрезвычайно эффективна. Есть несколько других преимуществ использования установки вода-воздух. Сердечники промежуточного охладителя, как правило, намного меньше, и требуется меньше трубопроводов, что обеспечивает меньшую задержку турбонаддува и более быстрое достижение пикового наддува турбонаддува.
Подобная установка обычно предназначена для тяжелых условий эксплуатации или гоночных приложений. Они также встречаются на многих автомобилях с заводскими характеристиками. Для этого требуются дополнительные аксессуары по сравнению с установками «воздух-воздух», что увеличивает его сложность и связанные с этим затраты. Это также может увеличить вероятность утечки, если не сделать это должным образом.
Преимущества холодного воздуха
Как вы помните из уроков естествознания, холодный воздух плотнее теплого. Молекулы холодного воздуха плотно упакованы. Когда воздух нагревается, молекулы начинают двигаться быстрее. Они становятся дальше друг от друга, поэтому кислорода становится меньше. Количество молекул кислорода, поступающих в камеру сгорания на единицу объема воздуха, может быть значительно больше при более холодном воздухе. Холодный воздух также помогает снизить температуру выхлопных газов (EGT) при подаче того же количества топлива. Это также может обеспечить увеличение уровня мощности при том же выхлопе выхлопных газов из-за возможности добавлять больше топлива.
- Снижение расхода воздуха
- Отказ турбонагнетателя
- Снижение мощности двигателя
- Снижение расхода топлива
- Дым из выхлопных газов
Интеркулеры чрезвычайно уязвимы для дорожного мусора и внешних повреждений, которые могут привести к преждевременному выходу из строя. Они также подвержены внутренним повреждениям. Например, засоренный шланг может привести к аномально высокому давлению, которое нагружает или, возможно, разрывает промежуточный охладитель.
Отказ турбонагнетателя также может привести к повреждению или засорению промежуточного охладителя. Если вы столкнулись с отказом турбонаддува, может быть хорошей идеей заменить интеркулер одновременно. Любые частицы или мусор, находящиеся в старом интеркулере, могут попасть в камеру сгорания и повредить двигатель.
Строительство
Существует два основных типа конструкции сердцевины промежуточного охладителя: трубчато-ребристая и пластинчато-ребристая.
Трубчато-ребристая конструкция — это то, что вы обычно найдете на серийном / заводском интеркулере. Часто OEM-производители используют трубы и ребра просто из-за низких производственных затрат.
Когда вы начнете покупать интеркулеры вторичного рынка или высокопроизводительные интеркулеры, такие как интеркулеры XDP X-TRA Cool Direct-Fit HD, вы заметите, что многие из них модернизированы за счет более прочной пластинчатой конструкции. Присущая конструкция сердечника из стержней и пластин способствует лучшей теплопередаче. Он может лучше работать в условиях высокой температуры без потери эффективности. Он также лучше справляется с приложениями с высоким наддувом, чем аналогичный трубчато-ребристый сердечник.
Помимо улучшенного охлаждения, еще одним преимуществом стержневых пластин является повышенная прочность и долговечность. Прочная конструкция добавляет немного дополнительного веса, но это значительно помогает противостоять любым потенциальным повреждениям от установки в передней части автомобиля.
Эта дополнительная прочность также приводит к более высоким допускам давления и более низкой частоте отказов. Самым большим недостатком пластинчатых промежуточных охладителей обычно является более высокая стоимость их производства.
Еще один метод, используемый для усиления промежуточных охладителей, — это замена стандартных пластиковых концевых бачков. В некоторых промежуточных охладителях используются торцевые баки из 100% сварной TIG стали или литого алюминия. Это обеспечивает повышенную прочность и имеет важное значение при более высоком давлении наддува. Пластиковые концевые баки подходят для серийных автомобилей, и отказы практически минимальны, пока автомобиль не будет модифицирован. Выход из строя пластикового промежуточного охладителя может стать гораздо более распространенным явлением, особенно на дизельных грузовиках, когда уровень наддува увеличивается.
Прямая посадка
При покупке промежуточного охладителя также рекомендуется убедиться, что он подходит для вашего применения.
В отличие от универсального промежуточного охладителя, для которого могут потребоваться специальные кронштейны и некоторая обработка, прямая установка означает, что для установки не требуется серьезных модификаций. Просто снимите заводской блок и замените новый интеркулер, повторно используя все стандартные кронштейны, точки крепления и компоненты сантехники.
промежуточных охладителей «воздух-воздух» и «воздух-вода» Performance Racing Industry
Надлежащее охлаждение температуры наддува играет решающую роль в современных мощных двигателях с наддувом. Пока гонщики ищут способы выжать все до последней капли потенциала производительности из своих комбинаций, мы смотрим, как эти различные конструкции промежуточного охладителя могут повлиять на конечный результат и где каждый из них проявляет себя лучше всего. ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ ВОЗДУХА-ВОЗДУХА ADVOCATE:
ЭРИК РАДЗИНС,
PROCHARGER НАГНЕТАТЕЛИ
–
Каждый раз, когда вы что-то сжимаете, вы делаете это горячее, поэтому добавление наддува к двигателю повысит температуру окружающего воздуха, поступающего, скажем, на 10 градусов на фунт наддува или на 20 градусов на фунт наддува — это просто зависит от того, что вы делаете.
Высокая степень сжатия большинства современных двигателей приводит к тому, что воздух внутри цилиндра с самого начала горячий, и вам не нужно предварительное зажигание, потому что вы решили набить туда дополнительные 250 градусов воздуха. Итак, суть игры в том, чтобы вернуть температуру заряда к температуре окружающего воздуха.
Я люблю упрощать, поэтому использование промежуточного охладителя типа «воздух-воздух» имеет большой смысл. Нет движущихся частей, нет реле, нет проводов, нет насосов, нет расширительных бачков. С интеркулером типа «воздух-воздух» приходится балансировать между тем, сколько охлаждения он может обеспечить, и тем, какой поток он допускает — если он слишком ограничен, вы увидите слишком большое падение давления. Таким образом, для интеркулера должен быть достаточный поток воздуха, и у вас должно быть достаточно места для его установки. К счастью, двигатели в большинстве современных автомобилей выдают большую мощность прямо из коробки, поэтому OEM-производители обычно предоставляют вам и то, и другое.
Напротив, в системе воздух-вода у вас где-то установлен промежуточный охладитель, расширительный бак, полный воды, и эта вода проходит через этот промежуточный охладитель в теплообменник. Эти системы работают хорошо, если они правильно подобраны, но очень эффективная установка «воздух-вода» — дорогое предложение, а установка гораздо сложнее. Вы должны перерезать все линии, проложить проводку, прокачать систему и так далее. А когда дело доходит до задействованных деталей, реле, насосы и электрические элементы являются изнашиваемыми элементами. В конце концов, они выйдут из строя, и вам просто нужно надеяться, что ваша нога не коснется пола, пока вы спускаетесь по полосе сопротивления, когда этот день наступит.
Еще одна вещь, которую следует учитывать, это то, что многие автомобили, которые в наши дни развивают большую мощность, работают на E85, и это еще одно преимущество для систем воздух-воздух. E85 на самом деле не волнует, если вы подняли температуру заряда до 150 градусов или даже до 200 градусов, потому что его температура воспламенения очень высока по сравнению с газом.
И когда эти ребята становятся действительно хардкорными, они обычно вообще отказываются от интеркулера и просто переключаются на метанол. Из-за этого конструкции промежуточных охладителей типа «воздух-вода» постепенно исчезают за пределами конкретных случаев использования, таких как объемные нагнетатели.
Также стоит отметить, что температуры очень согласуются с интеркулером типа «воздух-воздух». Для участников шоссейных гонок это означает, что температура воздуха остается на том же уровне на пятом и десятом кругах, что и на первом круге. Интеркулер воздух-воздух на самом деле не нагревается — каждый раз, когда вы отпускаете газ, он снова охлаждается. Итак, в конце концов, все сводится к выгоде, простоте установки и воспроизводимости.
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ ВОЗДУХ-ВОДА ADVOCATE:BRIAN ELLIS,
VORTECH ENGINEERING
–
Системы интеркулера воздух-вода могут быть дороже, чем системы воздух-воздух, но они также более эффективны.
Теплоотводящая способность воды примерно в 13 раз выше, чем у воздуха. Посмотрите на это так: если бы у вас была горячая сковорода, которую нужно быстро охладить, вы бы поставили ее перед вентилятором или окунули бы в раковину, полную воды? И из-за этого правильно подобранная воздухо-водяная система всегда будет более эффективной и менее подверженной влиянию температуры окружающего воздуха.
Некоторые санкционирующие органы предписывают использование промежуточных охладителей воздух-воздух для определенных классов, но гоночное сообщество уже знает, что воздух-вода — это то, что нужно. В системе воздух-воздух скорость, с которой вы едете, и температура снаружи напрямую влияют на ее работоспособность. Это не относится к системе воздух-вода, и у вас также есть возможность суперохлаждения и тому подобное. Вы можете загрузить лед в свой резервуар, чтобы жидкость была более прохладной для начала, и это дает еще больше возможностей для снижения температуры заряда.
Размер очень важен для системы воздух-вода.
Вы не только определяете размер самого радиатора, вы также определяете размер теплообменника и пропускную способность жидкостного насоса, чтобы жидкость оставалась в теплообменнике в течение нужного периода времени — если она течет слишком быстро, это не сбросит температуру обратно так же эффективно. А если он течет слишком медленно, то слишком много времени проводит в ядре кулера и работает не так эффективно. Определенно, чтобы сделать это правильно, требуется некоторая наука, но если вы сделаете свою домашнюю работу, она будет работать лучше, чем система воздух-воздух все время, несмотря ни на что.
Кроме того, в конструкции промежуточного охладителя воздух-вода, как правило, меньше перепад давления в сердечнике, чем в конструкции воздух-воздух. Например, при тестировании, которое мы провели с последней моделью Mustang, выяснилось, что при давлении 10 фунтов на квадратный дюйм вы потеряете 0,25 фунта на квадратный дюйм через этот сердечник с системой воздух-вода. С промежуточным охладителем воздух-воздух подходящего размера та же система теряет от 3 до 4 фунтов на квадратный дюйм, потому что есть более длинный участок воздуховода и больше изгибов, и сам сердечник промежуточного охладителя также должен быть больше, потому что вы должны заполнить этот объем воздухом.