Прежде промежуточные теплообменники применяли исключительно на спортивных автомобилях и технике с моторами повышенной мощности. Сегодня даже малолитражные машины с бензиновыми или дизельными двигателями комплектуют сложной системой охлаждения оборудования.
В предлагаемой статье рассматриваются особенности интеркулера: что это такое в автомобиле, назначение, конструкция, принцип действия, основные неисправности и порядок устранения.
Что это такое
Вначале стоит рассмотреть, что такое интеркулер в машине. Так называют устройство, охлаждающее воздух перед подачей в рабочие камеры мотора для автомобильной техники, снабженной турбокомпрессорами. Важно понимать, где находится интеркулер. Этот узел чаще располагается между турбиной и дроссельной заслонкой, вследствие чего ему присвоено второе название – промежуточный охладитель.
В обычной ситуации это устройство выполнено как радиатор, аналогичного тому, который служит для охлаждения антифриза. Но в контуре этого элемента циркулирует не жидкость, а воздух, забираемый из атмосферы. Ввиду этой специфики, предусмотрено увеличение входного и выходного отверстий, по сравнению с радиатором для охлаждения двигателя.
Кроме этих устройств, применяются варианты воздушно-жидкостного типа, работающие по комбинированному принципу: в этом оборудовании роль теплоносителя исполняет масло, для которого предусмотрен отдельный контур. Каждая из разновидностей этих элементов рассмотрена подробнее далее.
Для чего применяют
Разобравшись, что такое интеркулер, нужно рассмотреть назначение этого устройства. Перед подачей воздуха в рабочие камеры цилиндров турбокомпрессор его сжимает, чтобы нагнетать под давлением. Это увеличивает содержание кислорода в воздухо-топливной смеси, вследствие чего топливо сгорает полнее, выделяя большее количество энергии.
В результате мощность силового агрегата возрастает. Если предварительно охладить воздух, можно повысить эффективность его сжатия, что сказывается на КПД турбированного двигателя.
Принцип действия
Принцип работы интеркулера можно оценить, изучив особенности функционирования мотора с турбонаддувом. Чтобы добиться увеличения мощности этого двигателя, требуется впрыснуть в камеру сгорания как можно большие объемы воздуха с топливом.
По физическим закона в процессе сжатия температура воздушных масс возрастает. По мере нагрева снижается удельная плотность. Происходит следующее:
- Турбокомпрессор увеличивает давление воздуха.
- Рост температуры, ввиду высокой скорости сжатия (достаточно несколько долей секунд), воздух на подаче турбины теряет в плотности.
Чтобы минимизировать нежелательные процессы, производится охлаждение. Из описанного алгоритма понятно, как работает интеркулер.
Разновидности оборудования
Применяется два вида этих устройств, в зависимости от характера рабочей среды, которая используется в указанном оборудовании. Далее подробнее рассмотрен каждый из этих видов агрегатов.
Воздушные
Воздушные интеркулеры двигателей наиболее распространены. Это устройство – радиатор, каналы которого выполнены с ребрами, чтобы увеличить площадь теплоотдачи для повышения интенсивности охлаждения воздушного потока.
Этот узел устанавливают в передней части подкапотного пространства, которое подпадает под встречную струю воздуха при движении автомобиля. Чаще указанное устройство размещают рядом с остальными радиаторами, с рядной компоновкой.
Относительно редко применяется альтернативный способ расположения – почти в лежачем положении, выше мотора, либо возле крыла обшивки. При таком подходе схема интеркулера включает дополнительные трубки для связи с турбокомпрессором.
Комбинированные
Воздушно-жидкостные модели обходятся дороже, ввиду большей сложности конструкции. В данном случае охлаждающее устройство включено в единую схему подачи воздуха в двигатель. Место расположения компактного радиатора – традиционное, в передней части машины. Размеры теплообменника в этом варианте существенно уступают габаритам классической версии.
Вместо воздуха по контуру циркулирует специальная жидкость (масло), для нагнетания которого предусмотрен отдельный насос. При этом воздух, который подается в рабочие камеры турбиной, охлаждается маслом, отбирающим тепло и отдающим его в окружающую среду.
Один из немногочисленных плюсов этой конструкции – ограниченные размеры радиатора. Этот вариант удобен, если возникают сложности с компоновкой большой и громоздкой «плиты».
Устранение неисправностей
Единственная серьезная неисправность интеркулера воздушного типа – нарушение герметичности системы. На автомобилях с пробегом эта поломка происходит по причине естественного износа – коррозии деталей радиатора, изготовленных из алюминиевого сплава. Также утрачивают эластичность уплотнительные элементы.
Ситуацию усугубляет эксплуатация автомобильной техники в среде повышенной влажности, воздействие испарений агрессивных химических реагентов по обработке дорожного покрытия.
Еще одна проблема – коррозионное разрушение ребер, учитывая незначительную толщину этих деталей. Это сокращает площадь теплоотдачи, уменьшает количество отводимого тепла, вследствие чего устройство перестает выполнять заданные функции.
У владельцев автомобилей с воздушно-жидкостными моделями этих устройств поводов для беспокойства больше. В этом агрегате сохраняется риск разрушения фронтального радиатора, разгерметизации теплообменника. Также может выйти из строя подкачивающий насос для нагнетания масла, нарушиться герметичность жидкостного контура. Причины повышения рисков – усложнение конструкции, что по одному из главных правил механики снижает надежность.
Как заменить неисправное устройство
Даже если агрегат для охлаждения воздуха в целом остается исправным, а изношены лишь отдельные элементы, устройство приходится демонтировать, чтобы выполнить ремонт интеркулера.
Для восстановления необходимо заменить изношенные детали, устранить повреждения радиатора.
Если узел невозможно восстановить, ввиду серьезности поломок, необходимо подобрать аналог новый или б/у в удовлетворительном состоянии. Замена интеркулера проводят в такой последовательности:
- Демонтируют бампер, при удалении которого аккуратно отключают проводку.
- Отсоединяют и разводят по сторонам патрубки воздухоподачи устройства.
- Извлекают клипсу агрегата из разъема, чтобы отключить устройство.
- Частично разбирают воздухозаборный канал для обеспечения удобного доступа.
- Если потребуется (учитывая особенности компоновки оборудования конкретной модели автомобиля) снимают или ослабляют крепеж и отводят в сторону радиатор для антифриза.
- Устройство для охлаждения воздуха турбины извлекают в нижнем направлении.
При установке нового агрегата, сборку оборудования проводят в обратном порядке. Указанную процедуру удобнее выполнять с помощником, чтобы тщательно контролировать текущее положение узлов при разборке и сборке.
Интеркулер – важное устройство для эффективности функционирования турбированного автомобильного двигателя. При критическом износе этого узла мощность мотора может существенно снизиться. Поэтому владельцу важно контролировать техническое состояние оборудования, с проведением своевременного обслуживания и ремонта для оперативного устранения возникающих неисправностей.
