В автомобільних двигунах оснащені турбінами, що нагнітається повітря зазнає колосального стиску, що неминуче веде до нагрівання до температури близько 200°С, в результаті чого його щільність знижується. Крім того, нагрівання сприяє турбокомпресор, який нагрівається від вихлопних газів. Зниження щільності веде до зменшення тиск наддуву. Для бензинових ДВЗ це загрожує високою ймовірністю виникнення детонації, до того ж у вихлопі такого двигуна буде міститися велика концентрація оксиду азоту.
Щоб справитися з цією проблемою, інженерами було придумано досить просте пристосування, яке займається охолодженням повітря, що поступає, який подає в турбокомпресор. Інтеркулер (в перекладі з англ. Intercooler – проміжний охолоджувач) охолоджує повітря до 50-60°С, що робить якість повітря набагато кращим і дозволяє краще наповнити циліндри, отже підвищити продуктивність і потужність двигуна.
Доведено, що зниження температури повітря всього на 10°С дає прибавку потужності близько 3%, крім того, процес згоряння горючої суміші відбувається більш ефективно, відбувається економія палива, а викиди в атмосферу істотно знижуються. Загальна ефективність від установки інтеркулера може досягати 20% збільшення потужності силового агрегату.
Є й інші сторони використання інтеркулера, справа в тому, що разом з охолодженням повітряного потоку, інтеркулер виступає також у ролі додаткового перешкоди для цього ж потоку, тим самим знижуючи тиск наддуву. Саме з цієї причини установка інтеркулера — це завжди спірне питання, необхідно бути профі для того щоб підрахувати, що в результаті отримає або втратить двигун після цієї установки.
Интеркулеры бувають двох типів: з повітряним або водяним охолодженням. Охолоджувач являє собою теплообмінник, до складу якого входить система труб і проміжних пластин. За рахунок своєї простоти найпопулярнішими вважаються повітряні охолоджувачі. Встановлюється інтеркулер між впускним колектором і компресором.
Для поліпшення процесу охолодження, довжина труб охолоджувальної камери спеціально збільшена, вони можуть змінювати свій напрям і товщину. Як вже говорилося вище, кожен додатковий вигин — додаткову перешкоду для проходження повітря, що так чи інакше сприяє зниженню тиску в системі турбонаддуву. За рахунок алюмінієвих або мідних пластин збільшується корисна площа поверхні інтеркулера, що дозволяє підвищити і прискорити процес віддачі тепла, що ця ідея запозичена у радіаторів.
Де розташований інтеркулер повітряного типу.
Як правило, інтеркулер встановлюється під капотом, в місцях великого зустрічного потоку повітря. Класичним вважається розташування безпосередньо перед радіатором системи охолодження, рідше зустрічається розташування інтеркулера над мотором, в такому випадку для його охолодження необхідний повітрозабірник в кришці капота. У деяких автомобілях інтеркулер отримує примусове охолодження через так звані “зябра”, які прорізаються в бічній частині передніх крил автомобіля.
Варіант класичного розташування інтеркулера в передній центральній частині перед радіатором:
Варіант розташування інтеркулера над двигуном:
Варіант розташування інтеркулера на рівні бампера (для ефективної роботи необхідні повітрозабірники в бампері):
Інтеркулер з водяним охолодженням володіє рядом переваг, з яким досить складно посперечатися:
Компактність. Невеликий розмір водяного охолоджувача дозволяє встановити його в будь-якому вільному місці.
Ефективний тепловідвід. Вода набагато краще і швидше відводить тепло від нагрітих поверхонь, збільшуючи продуктивність інтеркулера.
Є у водяного охолодження і недоліки. Складність конструкції — мабуть, єдиний недолік цього типу охолодження інтеркулера. Крім водяного теплообмінника в системі обов’язково повинен бути присутнім електронний блок управління, повітряний радіатор, водяна помпа і система патрубків. В парі з штатною системою охолодження двигуна ці компоненти утворюють складну двоконтурну охолоджувальну систему. Саме з цієї причини водний тип охолодження наддувочного повітря інтеркулера використовується досить рідко, як правило, тільки в тих випадках, коли установка повітряного типу охолоджувача — неможлива.
Джерело: avtopulsar.ru
