Принцип работы интеркулера на дизельном двигателе

Практически любой современный дизельный двигатель оснащается интеркулером. Несмотря на всевозможные разновидности подобных устройств, основное их назначение остаётся неизменным – понижение температуры нагнетаемого воздуха. Как правило, промежуточный охладитель устанавливается непосредственно после турбины. Воздух, проходя через трубки представленного устройства отдаёт большую часть тепла и, будучи охлажденным, поступает в камеру сгорания двигателя.

Охлажденная воздушная смесь обладает большей плотностью. Такая консистенция наиболее оптимальна с точки зрения эффективной работы любого двигателя. Чем больше плотность воздушной смеси, тем значительнее объём поступившего в камеру сгорания воздуха. Такая смесь будет способствовать более высокому давлению внутри цилиндров, что существенно повысит КПД дизельного двигателя.

Сама конструкция интеркулера выполнена таким образом, чтобы проходящий через него воздух не встречал на своём пути каких-либо препятствий. В противном случае, это бы повлекло за собой снижения давления, нагнетаемого турбиной воздуха, что неблагоприятно отразилось бы на эффективной работе мотора.

Читайте также: Как работает турбина авто, её устройство и эксплуатация

Принципиальное расположение теплообменника может варьироваться, в зависимости от особенностей подкапотного пространства конкретного автомобиля. В большинстве случаев его монтируют перед основным радиатором системы охлаждения, либо в боковой части у крыла.

Полезная площадь охлаждающих элементов теплообменника рассчитывается индивидуально, для каждого отдельно взятого типа дизельного двигателя, с учетом его технических характеристик и условий эксплуатации.

2 Типы устройства интеркулера

Основные виды охладителя классифицируются по принципу, который лежит в основе работы:

• Система «воздух-воздух». Такой интеркулер представляет собой конструкцию, состоящую из трубы и пластинчатого радиатора. Находящиеся внутри трубок перегородки позволяют создавать турбулентный поток. Теплообмен повышается, воздух внутри охлаждается, а избыток тепла поступает в атмосферу. Для изготовления используют алюминий. Это один из распространенных типов системы охлаждения, который часто устанавливается на дизель;
• Система «воздух-вода». Этот интеркулер имеет значительно больший коэффициент теплопередачи. Во время прохождения воздуха радиатор охлаждается водой. Поэтому необходимо дополнительное устройство охлаждения жидкости, а также насос и блок управления. Можно отметить компактные размеры и высокий КПД, позволяющий выполнить усовершенствование двигателя;
• Некоторые любители любят использовать для охлаждения закись азота, но это встречается не так часто. Стоит обратить внимание на распределение воздуха и конечные резервуары. Хороший интеркулер должен иметь две спецификации и производители должны это указывать (падение давления потока и охлаждение температуры воздуха, который поступает в дизель).

Подобный радиатор охлаждения, несмотря на всю простоту конструкции, очень важен для нормальной работы. Эффективность двигателя будет только вырастать, но помимо этого надо определиться с местом установки прибора.

Как увеличить мощность двигателя — 6 проверенных способов

Каждый автомобилист наверняка не раз задумывался над тем, как увеличить мощность своего двигателя, каким бы сильным он не был.

При этом все нужно сделать так, чтобы не нанести ему вреда и автомобилю в целом, стремясь усилить мотор любыми способами.

Доработанный мотор с турбонаддувом

Немного теории

От количества л.с. зависят все технические параметры и их увеличение отразится на надежности всех элементов авто, как трансмиссии, ходовой части, так и прочих системах.

Так, при их увеличении на одинаковых моделях одной марки, заводом сразу устанавливаются более надежные элементы ходовой части и тормозов. Например, в связи с поднятием крутящего момента, возрастает диаметр приводного вала полуосей, попутно ставятся и более прочные ШРУСы (шарниры равных угловых скоростей) и производится доработка системы тормозов

На заднем мосту устанавливаются дисковые тормоза, а в электрооборудовании ставится сильнее генератор и так далее. Поэтому, к вопросу о прибавке сил нужно подходить взвешенно, заранее просчитав все возможные варианты, с учетом всех плюсов и минусов предстоящей переделки.

Чем сильнее «сердце» авто, тем больше его эксплуатационный ресурс, так как всю мощь авто водители используют крайне редко, например, когда нужно придать дополнительное ускорение при обгоне связки длинномеров или при проверке максимальной скорости автомобиля. Так, в ситуации с обгоном, на маломощном авто водителю придется выжать максимум из ДВС, чтобы вовремя закончить манёвр, когда же на более сильном авто будет достаточно просто добавить немного газа.

В обычных же условиях, скажем городской цикл или загородная езда, используется порядка 30-60% от всех л.с.

Существует несколько вариантов доработки ДВС, для прибавки сил, которые мы сейчас и рассмотрим в этой статье.

1) Чип-тюнинг

Подобный способ основан на использовании нового ЭБУ двигателем, путем установки иного чипа, позволяющего поднять мощностную характеристику мотора. Это происходит благодаря перепрограммированию его работы, что дает возможность получить прибавку сил порядка 10-20 процентов от изначальных.

Про чип-тюнинг читайте подробнее здесь

Эффективность чипа очень зависит от конкретной прошивки и типа двигателя. На атмосферном моторе максимально возможный прирост мощности гораздо ниже, чем на турбированном. При оптимально подобранной прошивке расход может скорее упасть, чем вырасти.

2) Установка турбины

Это достаточно сложный вид тюнинга, требующий правильного расчета мощности ДВС, подбора определенного типа нагнетателя, доработки впускных и выпускных коллекторов, плюс перепрограммирование ЭБУ силовой установки.

Грамотный расчет и применение турбин средней мощности на фоне профессиональной доработки, позволит добавить сил без ущерба ресурса.

Турбина

Дополнительно устанавливают и интеркулер (устройство для охлаждения воздуха), позволяющий подать в цилиндры большую порцию воздуха. Это объяснятся тем, что масса холодного воздуха значительно выше.

Турбина работает за счет подвода отработавших газов, температура которых очень высока, что ведет к ее нагреву и как следствие снижению давления наддува.

Следовательно, основной задачей интеркулера является снижение температуры воздуха, поступающего в турбокомпрессор. Так охлаждение воздуха на 10-15 градусов, дает прибавку л.с. порядка 3-5%.

Лада Приора с турбонаддувом и интеркулером

Однако при установке этого устройства возникает и своеобразное препятствие на пути прохода воздуха, что и негативно может отразиться на давлении наддува.

Поэтому перед установкой промежуточного охладителя необходимо провести точный расчет его работы, чтобы понять выиграете вы или проиграете в борьбе за прибавку сил.

Дополнительно при установке турбины необходимо поставить и более производительные форсунки, чтобы избежать так называемой турбоямы.

Установка турбины позволяет значительно прибавить л.с. силовой установки без вмешательства внутрь, то есть без увеличения объема, как в случае с расточкой цилиндров.

При этом нужно правильно понимать, что максимальное увеличение лошадиных сил при подобном виде тюнинга, без дальнейшей доработки всех систем, приведет к быстрому износу ДВС и как следствие потребуется его капитальный ремонт.

3) Доработка

Данный вариант предусматривает полную доработку мотора, позволяющую без существенного уменьшения общего ресурса силовой установки достичь значительной прибавки в л.с.

В этом случае потребуется разобрать мотор, произвести расточку цилиндров (при необходимости), заменить поршня (устанавливаются кованые поршня), коленчатый вал, маховик (облегченный), распределительный вал, клапана, узел дроссельной заслонки и многое другое.

Все эти действия потребуют значительных финансовых вложений, плюс работу должен выполнять профессионал, способный грамотно рассчитать полученную в итоге прибавку л.с.

Однако результат вас однозначно порадует.

4) Доработка систем впуска и выпуска

Подобный вариант тюнинга подразумевает доработку впускных и выпускных коллекторов путем зачистки и полировки их внутренней части, либо установку готовых тюнинг комплектов с уже модернизированными коллекторами.

Впускной коллектор Toyota

В систему впуска дополнительно устанавливается воздушный фильтр нулевого сопротивления, позволяющий добавить в топливовоздушную смесь большую массу воздуха.

В системе выхлопа ставят, так называемый прямоток, снижающий сопротивление выхлопных газов, что при правильном подборе оптимальной системы выхлопа также дает прирост л.с.

5) Распределительный вал

Поднять л.с. можно и установкой спортивного распределительного вала. Прибавка достигается за счет большего подъема клапанов. Выпускаются так называемые низовые валы, дающие прибавку сил на низких оборотах и верховые, поднимающие мощность на высоких оборотах.

Спортивный распредвал

После установки вала необходимо выполнить регулировку клапанов с помощью разрезной шестерни.

6) Замена двигателя

Наиболее радикальный вариант поднятия мощностной характеристики ДВС, это его замена на более сильную модификацию. Однако, этот возможно лишь при условии, что конструкция данной модели дает возможность установить под капотом другую силовую установку.

В то же время необходимо понимать, что только заменой решить эту задачу не удастся. Придется попутно изменить передаточные числа в КПП, усилить элементы подвески, системы тормозов, заменить ШРУСы, систему выхлопных газов и прочее.

Все это несомненно отразится на общей стоимости подобного сценария доработки, так что подходить к данному варианту тюнинга нужно достаточно взвешенно.

В заключение

Необходимо помнить, что только грамотный подход к выполнению доработок ДВС способен принести желаемый результат. В противном случае, непрофессиональное вмешательство способно нанести непоправимый вред мотору, вплоть до его замены.

Ремонт интеркулера своими руками

Ремонт детали начинается с её демонтажа. Конкретные действия по снятию описывать нецелесообразно, поскольку всё зависит от места и способа установки детали в автомобиле. К примеру, если деталь установлена над мотором, её просто «сдёргивают» ослабив хомуты. Когда интеркулер установлен одним блоком с радиаторами (основным, АКПП, кондиционера), придётся приложить некоторые усилия.

Это важно! Снимать интеркулер можно только с полностью остывшего двигателя с выключенной системой зажигания.

Для полноценного ремонта необходимо провести демонтаж детали

После снятия детали предпринимают следующие шаги:

1. Очистка. По времени эта процедура может длиться около 2-3 часов. Особенно трудно избавиться от масляных подтёков. Но удалить все загрязнения необходимо: от качества выполненной работы будет зависеть работа интеркулера в дальнейшем. Для чистки снимают все детали и отсоединяют патрубки. Внешнюю поверхность и каналы тщательно промывают специальной автохимией, а для лучшего удаления масла замачивают на несколько часов. Применять бензин и другие растворители масла нельзя: они могут повредить материал, из которого изготовлена деталь.
2. Заделывание трещин. Треснувший элемент снимают с корпуса детали, зачищают место повреждения напильником и напаивают на него платину-заплатку. Материал вставки должен совпадать с материалом снятой трубки.
3. Опрессовка в водяной ванне или проверка дымогенератором. Перед установкой отремонтированной детали на место не лишней будет проверка качества ремонта. Это избавит автомобилиста от необходимости повторного снятия в случае некачественно выполненной работы. Настоящая проверка детали – это поездка на достаточной скорости. Если мотор работает с былой мощью, и во время «перегазовок» не раздаётся посторонний свист, значит, работоспособность детали восстановлена.

Это важно! Самая серьёзная поломка – нарушение вентиляционного картера, которое происходит из-за превышения уровня масла в детали. Локальный ремонт в этом случае проблему не решит. Понадобится капитальный ремонт мотора и замена интеркулера.

Справиться с мелким ремонтом и техническим обслуживанием интеркулера вполне под силу любому владельцу автомобиля. В случае серьёзной поломки или при необходимости замены модели на более совершенную, стоит обратиться к специалистам авторемонтной мастерской.