Все современные автомобили, которые оснащаются турбонадувом, не могут обойтись без качественного охлаждения воздуха в промежуточном цикле. Интеркулеры условно можно поделить на два вида: жидкость-воздух и система охлаждения воздух-воздух. Первый вариант с охлаждением зачастую используют в агрегатах. Обычно в подкапотном пространстве, для того, чтобы установить охладители не хватает места. Заводом–изготовителем не был предусмотрен дополнительный «девайс» в автомобиль. Поэтому первый вариант охлаждения применяется чаще всего, так как с системой воздух-воздух возникают сложности с прокладками воздушных патрубков системы охлаждения.
Жидкостный интеркулер и воздушный схожи во многом по конструкции и принципу работы, единственное, что в жидкостном идёт
циркуляция жидкости в качестве охладителя. Что касается коэффициента полезного действия, то жидкостный будет однозначно вне конкуренции.
Теплопередача между жидкостью и металлом происходит на высоком уровне.
В драг–рейсинге данный вид интеркуллера может стать панацеей и
быть интересным в плане работы. Интеркулер воздух-воздух не справляется и не
может качественно охладить воздух, когда автомобиль работает на максимальных
оборотах или при маленькой скорости. Эффективность воздушного интеркулера низкая даже при вождении в городском потоке, когда поток встречного воздуха мал и не
может обеспечить охлаждаемость.
Да, жидкостный охладитель воздуха имеет существенный ряд преимущество, но и без минусов здесь тоже не обойтись:
- Массивность агрегата по сравнению с воздушным охлаждением;
- Ввиду сложности всей конструкции, такой способ охладить турбину вам выйдет в «копеечку»;
- Сложность конструкции. Это не конструктор LEGO, и собрать его подчас удаётся не всем и не с первого раза;
- Высокие требования к герметичности системы. Охлаждающая жидкость должна иметь замкнутый цикл.
Для охлаждения системы используется
жидкость, для этого нужно обеспечить всю герметичность системы и заострить на
этом особое внимание при монтаже, т.к. утечек жидкости во впускной коллектор не должно допускаться. Халатное отношение может стоить вам
дорогостоящего ремонта двигателя. Помимо этого нельзя исключить окисление
метала и коррозию, поэтому следить за системой, а также поддерживать чистоту просто
необходимо в ваших же интересах и ради экономии денежных средств.
Кулер занимает мало места и сам имеет
меньший объём, тем не менее нельзя сказать, что система лёгкая. Жидкостный
интеркулер обладает большой эффективностью, и при попадании воздуха
имеет сопротивление меньшее по сравнению с другим типом охлаждения. В итоге
получается, что при прохождении через турбокомпрессор пункта назначения –
впускного коллектора уменьшается
падение давления воздуха.
Резервуар представляет из себя накопитель
жидкости, который в турборежиме двигателя обеспечивает необходимое количество
объёма жидкости, чтобы через интеркулер
не проходил один и тот же объём хладагента.
При достижении этих условий, выносной
радиатор, который охлаждает жидкость, можно закинуть в дальний угол гаража и не
использовать его. Если же радиатор нужен и без него никак не обойтись, то даём
наводку: он устанавливается перед
основным радиатором охлаждения всей системы подкапотного пространства, т.е.
располагается в передней части авто.
Неотъемлемый атрибут автомобильного
интеркулера - использование помп, это жидкостные насосы, задача которых обеспечить циркуляцию жидкости.
Лучше всего использовать дистиллированную
воду, которая служит жидкостью-хладагентом. Она может обеспечить
качественную эффективность теплообмена, но с приходом зимних холодов вода замерзает, повреждая систему охлаждения, вызывая коррозию и
окисление метала. Единственным разумным
решением в этой ситуации будет антифриз, как качественный хладагент, используемый в автомобиле.
Их всего из этого возникает один единственный вопрос – зачем нужна такая сложная система охлаждения, когда очумелые ручки не дают нам покоя, и можно создать свою систему, образуя единственный жидкостный контур и общей системы охлаждения двигателя и систему охладителя турбонадува. Это возможно, но вот что касается эффективности такой системы, то увы, она существенно может снизиться. 90°С – это рабочая температура в системе охлаждения, поэтому используя такую схему работы, интеркулер имеет возможность охладить воздух только до этой отметки, в то время как отметка термометра окружающей среды превышает 35 градусов, до которой при отдельно жидкостном контуре охлаждения может охладить воздух, 50-55 градусов является существенной разницей. Зато недорого.
В турбонагнетателе воздух проходит следующие этапы:
- Поток воздуха проходит через фильтр и выводится на вход турбокомпрессора;
- Вошедший воздух, находящийся внутри турбокомпрессора, сжимается и увеличивается объём кислорода. Негативно действует на него нагрев, который в некоторой степени может существенно снижать его плотность.
- Затем воздух из турбокомпрессора поступает в интеркулер, а он охлаждая его, уменьшает вероятность к детонации (увеличивается плотность воздуха);
- Пройдя интеркулер, воздух проходит дроссель, затем впускной коллектор, дальше в цилиндры двигателя (на такте впуска);
В цилиндре
топливно-воздушная смесь сгорает, и после этого на такте выпуска её
путь - в выпускной коллектор, где поток горячих газов попадает в турбонагнетатель. (Между
прочим, температура воздуха составляет 700-1100 градусов);
Поток выхлопных газов, пройдя через турбину, начинает вращать вал.
Компрессор находится с другой стороны и готовит очередную порцию
сжатого воздуха. При этом температура
давления выхлопных газов опускается, поскольку определенная часть
энергии была отдана через вал турбины для обеспечения работы компрессора.