Для чего он нужен, и как работает

Все японские турбовые автомобили, за совсем уж редким исключением, выходя с заводского конвейера, получают интеркулер (охладитель воздуха). Однако, в отличие от подобных автомобилей других производителей, японцы предпочитают ставить охладитель либо под капот, либо в крыло, но никак не в передний бампер. В последнем случае охладитель будет фронтальным. Подобные кулера называются FMIC — front mount intercooler. О них сейчас и поговорим.

Итак, турбина сжимает воздух, создает давление и те самым повышает температуру этого воздуха. Более того, чем выше температура воздуха в атмосфере, тем больше нагревает его турбина при сжатии. Нагретый воздух поступает во впускной коллектор. Чем сильнее он нагрелся, тем меньше его плотность, а вместе с тем в нем меньше молекул кислорода. Следовательно, в смесь поступает меньше бензина, а значит и мощность будет меньше. Обычные подкапотные или «крылатые» интеркулеры плохо обдуваются и имеют небольшую площадь. Более того, подкапотные кулеры еще и нагреваются от двигателя. Ситуация особенно усугубляется в летние жаркие месяцы.

Выбирать интеркулер нужно под определенную мощность конкретного автомобиля. При этом стоит брать его с запасом в 100-200 лошадиных сил. Благодаря такому шагу, получится избежать ненужных потерь мощности, а на лаг все это не окажет никакого влияния. Патрубки и трубы следует выбирать в соответствии с диаметром дроссельной заслонки выпускного коллектора. Стоит также учитывать размер выходного отверстия на тот случай, если заслонок несколько.

В идеальном варианте схема подключения должна быть такой, чтобы длина патрубков была как можно более короткой. Диаметр труб, в свою очередь, должен увеличиваться по мере удаления от турбины, а вход в интеркулер нужно стараться сравнять с диаметром дроссельной заслонки. Рекомендуется изолировать теплонепроводящим материалом трубы, идущие под капотом в зонах возможного нагрева.

Сам же интеркулер лучше всего будет установить в переднем бампере, так чтобы он был спереди от основного радиатора двигателя и радиатора кондиционера. Достаточно часто для этого приходится подрезать бампер. Перед кулером рекомендуется поставить сетку, дабы воспрепятствовать попаданию мелких камней и прочих посторонних предметов. Грамотно установленный фронтальный интеркулер сразу же положительно повлияет на мощность автомобиля.

Автомобилистам, и не только начинающим, важно знать, как не сжечь стартер в автомобиле. Это позволит существенно сократить расходы на автомобиль.

Интеркулер, что это Установка и работа. Интеркулер на Ниссан и Мерседес

2 Причины попадания масла в интеркулер и варианты устранения неисправности

Если турбина кидает определенное количество масла в интеркулер, значит, в системе есть проблема, однако насколько она серьезна, можно понять только после визуального осмотра деталей турбины и других составляющих. Турбина может кидать масло на охладитель по причине неисправного маслопровода, который располагается между турбиной и картером двигателя. Маслопровод представляет собой сливной патрубок, который при визуальном осмотре не должен содержать следов повреждения, быть пережатым и т. д.

Турбина кидает масло в интеркулер

В противном случае возникает повышенное давление в системе, при котором масло гонит через уплотнительные кольца в интеркулер. Сам промежуточный радиатор охлаждения может иметь микротрещины по корпусу, которые устраняются только посредством сварки, никакие герметики и другие материалы не помогут устранить проблему из-за высокого давления в системе (до 5 атмосфер).

Маслопровод изготавливается из жесткого материала, однако с течением времени он может подвергаться деформации. Иногда для исправления проблемы (если турбина кидает не много масла) достаточно выровнять положение трубы, заменить уплотнители или всю деталь в сборе. Еще одна причина, по которой масло может оказываться в интеркулере –  это выход из строя воздухоотвода, в котором могут образовываться нежелательные отверстия. Масляный фильтр также может стать причиной наличия масла в системе радиатора-интеркулера, фильтр необходимо своевременно менять. Часто проблема попадания масла решается как раз-таки прочисткой воздухоотвода и заменой фильтра на новый.

Вышедший из строя воздухоотвод

Если при диагностике системы масло в интеркулере появляется в результате превышения уровня масла в картере мотора, значит нарушена вентиляция картера, а значит, проблема и ее решение будет более серьезными и энергозатратными. Если масло кидает в интеркулер по этой причине, то, скорее всего, нарушена герметичность или деформированы уплотнительные кольца цилиндров и поршней. В результате отработанные выхлопы попадают внутрь картера и выдавливают оттуда масло в интеркулер. В этом случае выходом может стать только капитальный ремонт мотора с заменой колец, поршней, сливной трубы, уплотнителей системы и т.д.

Позитивные и негативные стороны

Одним из главных качеств, которыми наделен охлаждающий воздух блок, является предупреждение преждевременного износа деталей силовой установки. Также благодаря его работе повышаются у автомобиля эксплуатационные характеристики.

Специалисты подсчитали, что когда происходит снижение температуры воздуха, проникающего в турбину на 3%, то это обеспечивает увеличение производительности ДВС на 2,5 %.

К сожалению, зависимость оказывается не прямо пропорциональная, поэтому понижение температуры на 70% не дает улучшение эффекта на такую же величину. Результат во многом зависит от мощностных параметров мотора и габаритов охладителя.

Чтобы понять, что такое интеркулер в автомобиле, и какая от него польза, необходимо знать, что с его помощью удается выжать из двигателя дополнительные 20-25%. Для получения более весомых результатов потребуется монтаж распылителя воды, который обойдется в немалую сумму.

Не стоит забывать об отрицательных характеристиках узла:

• Установленный воздушный охладитель способствует снижению давления в ДВС. Данный фактор связан с тем, что воздуху приходится двигаться по удлиненным патрубкам, что приводит к потере части его энергии.
• В среднем системы подобного типа весят около 25 кг. Вес установки зависит от размеров применяемых в конструкции пластин. Также на массу оказывает влияние габариты патрубков и иные элементы.
• Возникают протечки. Наиболее проблемными для герметичности являются стыки.

Накладывает свой отпечаток тип устройства. Водные конструкции для полноценного функционирования нуждаются в обеспечении охлаждающей жидкостью. Периодическая замена ее и регулярное обслуживание требует дополнительных затрат.

3 Очистка детали дизельного двигателя своими руками

Даже если на первом этапе вы определили причину попадания масла в охладительный механизм и частично устранили ее – это не гарантирует нормальную работу системы без чистки интеркулера. Если этого не сделать, масло постепенно будет смешиваться с воздухом, который проходит через охладитель, и загрязнять топливную смесь, что приведет к ухудшению мощности, увеличению расхода и другим неприятным последствиям. Самым «тяжелым» из них может стать перегрев двигателя в результате воспламенения большого количества масла, особенно это актуально в летнее время года для дизельных двигателей.

Попадание масла в охладительный механизм

Очистка интеркулера происходит с помощью специальной автохимии после полного демонтажа детали из системы двигателя авто. На большинстве автомобилей стоит интеркулер системы «воздух-воздух». Снять его, как правило, не составляет труда. Достаточно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации автомобиля, открутить несколько болтов, снять хомуты и извлечь устройство из системы. Делать это необходимо на полностью остывшем автомобиле с выключенной системой зажигания.

Что касается жидкостных радиаторов охлаждения, то снятие в данном случае представляет собой более трудоемкий процесс, который на некоторых моделях авто потребует наличия специальных инструментов. В любом случае каждая модель автомобиля имеет свои особенности, но чистка интеркулера –  это обязательная процедура не только, если в нем обнаружено масло, так как он в процессе эксплуатации собирает и другую грязь, пыль, отложения и т.д. Поэтому чистка – это эффективный способ профилактики сбоев в работе турбины и других составляющих системы.

Жидкостный радиатор охлаждения

Чистить автомобильный интеркулер рекомендуется именно автомобильной химией, не стоит применять бензин, уайт-спирит и другие растворители, так как большинство современных деталей охлаждения содержат материалы, способные повредиться под действием этих веществ. Мыть деталь лучше всего под давлением в несколько заходов, при этом финальным штрихом является промывка простой водой с помощью Керхера или другой ручной мойки с возможностью регулировки давления.

Самое главное, помните, что причин, почему масло попадает в систему интеркулера, может быть огромное количество, визуально определить можно только малую часть, в остальных случаях необходимо специальное оборудование и хороший специалист.

1 Принцип работы интеркулера в системе дизельного двигателя

Сегодня в борьбе за экологичность инженеры ведущих компаний производителей автомобилей стараются максимально увеличить мощность при минимальных затратах. Что же представляет собой данное устройство в системе турбонаддува? Воздух в турбированной системе проходит через нагнетатель и нагревается до высоких температур, что ведет к неравномерному расширению топливно-воздушной смеси и, как следствие, к неполному ее сгоранию.

Устройство в системе турбонаддува

В результате стремительно уменьшается мощность дизельного двигателя, и увеличивается расход топлива. Интеркулер – это промежуточный охладитель (радиатор), который устанавливается после турбины и служит для охлаждения воздуха, который проходит в камеру для смешения и сгорания вместе с топливом. Таким образом, интеркулер обеспечивает дизельному двигателю:

• повышение мощности,
• ограничение количества вредных выбросов в атмосферу,
• уменьшение среднего расхода топлива и повышение оборотистости двигателя.

Интеркулер для охлаждения воздуха

Сегодня интеркулер устанавливается не только на дизели, но и на бензиновые моторы, особенно это практикуют различные тюнинг-ателье.  Все интеркулеры на автомобилях делятся на два типа:

• воздух-воздух. В данном случае воздух под давлением проходит через специальные соты (наподобие радиатора),
• воздух-вода. Поток проходит через резервуар с холодной водой. Этот тип требует также установки водяного насоса и блока управления.

Разновидности конструкций

В разных автомобилях встречаются водяные или воздушные типы интеркулеров. Для каждого типа есть свои плюсы и минусы. При необходимости автомобилисты могут подобрать оптимальный вариант своему транспортному средству.

Воздушный тип

Данный вариант является наиболее востребованным и популярным как у собственников бензиновых авто, так и у владельцев дизельных машин. Достоинством является простота конструкции, в которую входят патрубки и пластинки. Максимальный эффект удается от нее добиться на грузовиках или внедорожниках.

Блок монтируется чаще всего над двигателем, непосредственно позади бампера или в боковом крыле. Это обеспечивает максимальный обдув и высокую эффективность.

Если имеется возможность выбора, то рекомендуем отдавать предпочтение трубкам с конической формой. Пластины должны быть с максимальной площадью.

Водный тип

Принцип работы интеркулера водяного типа позволяет опускать температуру на 70%. Это дает эффект даже от бюджетных моделей до 20 % для мощности двигателя.

Дорогие модели имеют в конструкции систему охлаждения, в которой участвуют более эффективные вещества:

• жидкий азот;
• тосол;
• антифриз.

В подобных случаях удается добиться удвоения теплоотдачи, при сравнении с традиционными методами. Обладатели премиальных спорткаров предпочитают заказывать персональные интеркулеры. Часто в них участвует в охлаждении лед и какие-то спецжидкости.

Недостаток подобных изделий заключается в сложности и громоздкости конструкции. Она также наделена большим количеством датчиков, электроприборов и прочим оборудованием. Обслуживание и ремонт требует не только знаний, но и больших средств.

Необходимость в дополнительном охлаждении

Характерной чертой автомобилей с турбонаддувом является значительное сжатие воздуха. Параллельно происходит повышение температуры этой смеси и снижение плотности. При таком подходе в камеры сгорания проникает недостаточный объем воздушных масс за единицу времени. Как следствие – потеря мощности.

Соответственно понять, для чего нужен интеркулер на турбированном движке, не так уж сложно. Конструкторы установили этот узел, чтобы уплотнить воздух, остудив его. В отличие от радиатора он оказывает непосредственное влияние не на температуру жидкости, а на воздух.

Так как работает интеркулер с большим количеством патрубков и пластин, то внутреннее их пространство должно быть максимально прямым и удлиненным. Лишние изгибы способствуют нежелательному нагнетанию воздуха в преломлениях. Улучшить теплоотдачу помогают дополнительные наружные ребра, изготовленные из меди или алюминия.

Правильная локализация обеспечивает быстрый захват прохладного встречного воздуха. За счет особенностей конструкции и расположения агрегату удается остудить около ¾ проникающего в него объема воздуха.

Монтаж охладителя можно провести и для нетурбированных автомобилей. Однако это не даст действенного эффекта, так как в такие двигатели требуется несжатый воздух.

Интеркулер принцип работы

Автор admin На чтение 3 мин. Просмотров 1.5k.

Задачи, которые приходится решать производителям современных автомобилей, достаточно обширны. Многие из них затрагивают вопросы экологии и мощности ДВС. Зачастую они оказываются связанными, так полное сгорание топлива, дает повышение мощности и улучшение экологических показателей мотора. Если более внимательно посмотреть на то, как используется дизель в конструкции авто, то выяснится, что справиться с затронутыми проблемами ему помогает интеркулер.

Интеркулер, для чего он нужен?

Повышение мощности ДВС решается довольно-таки просто – необходимо обеспечить в цилиндрах двигателя оптимальные условия для сгорания топлива. Однако подобная задача только на первый взгляд кажется простой. Для подачи дополнительного кислорода в мотор используется специальное устройство – турбина, которая сжимает атмосферный воздух, и в таком виде он поступает в ДВС. Чаще всего подобными изделиями оснащается дизель.

Следствием того, что атмосферный воздух сжимается, происходит увеличение его плотности, что обеспечит поступление в мотор большего количество кислорода. Однако по законам физики, при сжатии газа происходит повышение температуры, а подача в дизель горячего воздуха – один из возможных вариантов быстрого его разрушения. Поэтому для снижения температуры сжатого воздуха используется такое устройство, как интеркулер.

Как работает интеркулер

Что это такое, и как он работает, поможет понять приведенный рисунок.

Принцип, по которому работает интеркулер, такой же, как у системы охлаждения двигателя – теплообмен или охлаждение нагретого вещества холодным. Прежде, чем дальше рассматривать вопрос – зачем нужен интеркулер, необходимо отметить, что он может быть двух типов:

1. Воздух-воздух. При таком подходе используется специальный радиатор интеркулера, в котором сжатый нагретый воздух отдает свое тепло в атмосферу. Это наиболее распространенный вариант построения системы охлаждения подобного типа, благодаря простоте конструкции.
2. Воздух-вода. После компрессора воздух проходит через радиатор интеркулера, омываемый водой. Отличается компактными размерами и высокой эффективностью работы. Однако для этого необходимы дополнительный радиатор охлаждения жидкости, насос для обеспечения ее циркуляции и блок управления.

Независимо от того, каким образом построена система, принцип, лежащий в основе работы интеркулера, одинаковый – температура сжатого компрессором воздуха уменьшается, для чего он поступает в радиатор интеркулера.
Так что, по сути дела, интеркулер является радиатором охлаждения, представляющим собой набор трубок, обладающих хорошей теплопроводностью, вследствие чего излишек тепла отводится наружу и снижается температура воздуха, поступающего в дизель.

Что такое интеркулер в автомобиле

Надо отметить, что конструктивно интеркулер может быть выполнен горизонтальным и вертикальным. Какой лучше использовать, а также какой радиатор интеркулера устанавливать на автомобиль, зависит от места в подкапотном пространстве. Устройство, работающее по принципу «воздух-воздух», отличается большими габаритами, а к его месту установки предъявляются высокие требования.

Кроме того, необходимо учитывать, что подобные изделия критичны к состоянию охлаждающей поверхности. Если она загрязнена, есть ее локальные повреждения, то эффективность работы всего устройства снижается.

Наилучшим вариантом считается, когда такие изделия установлены перед радиатором охлаждения. Надо отметить, что ошибка с выбором места установки может привести к нарушению всей работы интеркулера. Не будет выполняться главный принцип работы – вместо того, чтобы отдавать температуру, воздух может нагреваться из-за ее высокого значения в подкапотном пространстве, вследствие чего дизель станет работать только хуже.

Поэтому гораздо удобней интеркулер, работающий с использованием воды. Кроме того, что ему требуется для установки меньше места, применение воды повышает его эффективность в несколько раз. Однако подобное устройство для своей работы требует задействовать дополнительные элементы.

Простое техническое решение, в основе которого лежит принцип принудительного охлаждения сжатого воздуха, подаваемого в дизель, позволяет повысить мощность мотора за счет обеспечения условий для оптимального сгорания топлива. Дополнительным преимуществом будет улучшение экологических показателей работы двигателя.

Мне нравится3Не нравится

Что еще стоит почитать

Интеркулер что это такое в автомобиле, принцип работы, для чего нужен

 Перед современными инженерами, конструирующими двигатели автомобилей, стоят сразу несколько задач:

• Мотор должен быть мощным;
• Компактным;
• Экологичным;
• И при всём том он должен работать на том же нефтяном топливе.

Учитывая вышесказанное, конструкторы используют все уловки (или, скажем, резервы), для того, чтобы это топливо сгорало в моторах с максимальной отдачей. Увы, просто, «залив» цилиндры двигателя топливом, вы даже не запустите его – для сгорания ему нужен кислород.
С этой целью двигатели оснастили турбонаддувом, чтобы увеличить подачу воздуха в цилиндры – ведь само по себе топливо, лишённое окислителя (кислорода воздуха»), воспламениться не в состоянии. Так появились турбированные двигатели, поначалу, правда, только дизельные.
По сравнению с аналогичными «атмосферными» моторами турбированные оказались мощнее более чем на 20%, да к тому же более зкологичными.
Поэтому инженерная мысль заработала в следующем направлении: – а нельзя ли ещё увеличить подачу воздуха. Но при этом сочетание топливной смеси должно быть таким, чтобы та была в состоянии гореть.

Содержание статьи

Интеркулер – что это такое в автомобиле

 

Интеркулер, как правило, ставиться впереди автомобиля

 

Если сравнить массы двух равных объёмов воздуха, то холодная окажется тяжелее – то есть будет обладать большей массой кислорода.

Выход конструкторы нашли в том, чтобы охлаждать воздух, попадающий в цилиндры. Если сравнить массы двух равных объёмов воздуха, то холодная окажется тяжелее – то есть будет обладать большей массой кислорода.
В результате получается, что в «холодном» воздухе способно сгореть больше топлива, чем в «тёплом».
Так и родилась идея охладить воздух, поступающий от турбины, «врезав» в воздушную магистраль радиатор интеркулера.
Принцип работы интеркулера прост – это обычный теплообменник, подсоединённый к выходной трубе турбины. Радиатор интеркулера устанавливается там, где позволяет компоновка автомобиля. Иногда интеркулер ставят сверху – у воздушного фильтра, но в таких случаях требуется установка другого капота – с выступающей частью.
Но наиболее часто интеркулер устанавливается перед основным радиатором — в передней части авто.

Принцип работы интеркулера

На схеме интеркулера (см. ниже) достаточно наглядно демонстрируется его работа:
 

Схема работы интеркулера

 

Охладитель (интеркулер) позволяет топливу расходовать свою энергию с большим КПД.

Лопасти ведущей турбины, раскручиваемые выхлопными газами, установлены на едином валу с лопастями ведомой турбины, нагнетающими атмосферный воздух во впускной коллектор. Без теплообменника (на рисунке – «охладителя) вся эта схема представляла бы описание турбонагнетателя. Охладитель же позволяет более полно наполнять камеры сгорания топливной смесью, что не только положительно сказывается на мощностных характеристиках двигателя, но и позволит топливу расходовать свою энергию с большим КПД, что сделает выхлопные газы экологически более чистыми.
Впечатляющие показатели дизельных турбированных моторов, оснащённых интеркулерами, подвигли на создание аналогичных систем конструкторов бензиновых агрегатов.
Так появились двигатели TSI – с двойной системой наддува и жидкостным интеркулером.
Интеркулер на бензиновом двигателе, как правило, имеет жидкостное охлаждение. Жидкость обладает лучшими теплопроводностью и теплоёмкостью, её легче заставить циркулировать по системе, нежели воздух. Все эти свойства жидкости позволяют сделать интеркулер более компактным, что важно для небольшого автомобиля.

Ремонт интеркулера своими руками

 

Ремонт интеркулера своими руками

 

Изношенные патрубки интеркулера лучше не ремонтировать, а сразу менять на новые.

Если проблема состоит в патрубках, лопнувших и соскочивших с посадочных мест, то нужно либо проявить смекалку, попытавшись зафиксировать патрубки с помощью дополнительных хомутов, герметика и пр., либо (что гораздо эффективнее) заменить; ремонт патрубков интеркулера – дело неблагодарное – ведь давление воздуха в системе интеркулера изрядное.

Как снять интеркулер

О том, как в каждом конкретном случае можно снять интеркулер, писать не имеет смысла. На Hyundai Terracan он установлен сверху. «Сдёрнуть» его не составит более 5 минут – достаточно ослабить хомуты.
Но вот на Ford Mondeo придётся «помучиться» — интеркулер установлен одним блоком с основным радиатором, радиатором кондиционера и радиатором АКПП. Вдобавок приходится разъединять трубки кондиционера.
Поэтому, если интеркулер достаточно проблематично снять/поставить, обратите внимание на состояние стыков его патрубков.
Корме того, позаботьтесь о сливе охлаждающей жидкости – если интеркулер с жидкостным охлаждением.

Очистка и ремонт интеркулера

 

Очистка любого теплообменника сначала производится снаружи

 

Ремонт интеркулера начинается с очистки его внешних загрязнений.

В первую очередь, сняв интеркулер с авто, следует его тщательно очистить. На это может уйти 2-3 часа. Особенно трудно справиться с загрязнениями, вызванными потёками и скоплениями масла. Но результат будет однозначно положительным:

• значительно увеличится теплоотдача;
• вы сможете визуально определить повреждения трубок теплообменника.

Перед тем, как пытаться запаять или заварить повреждённые места, позаботьтесь об удалении остатков масла в интеркулере. Вообще-то его и не должно там быть – пока вопрос герметичности вала турбокомпрессора не решён должным образом, и масло в интеркулере , увы, – явление нормальное (особенно при очень изношенных подшипниках скольжения вала турбины).
Ремонт повреждённых трубок интеркулера очень схож с ремонтом радиатора – выбирайте способ заделки трещин, исходя из материала, из которого изготовлены трубки теплообменника. Но учитывайте, чтобы так называемые «следы ремонта» не помешали установке интеркулера на штатное место.

Как проверить интеркулер

Пока теплообменник не установлен на авто, можно опрессовать его в водяной ванне или воспользоваться дымогенератором.
Но настоящей проверкой, конечно же, будет «разведка боем». Если мотору вернулась былая мощь, если не слышно постороннего свиста при «перегазовках» — ремонт сделан «на пятёрку».
 

Расчёт интеркулера (параметров промежуточного охладителя)

Изменение плотности впускного воздуха может быть вычислено относительно изменения температуры, вызванного промежуточным охладителем. Например, предположите, что турбонагнетатель имеет компрессор, повышающий температуру на 90°С выше температуры атмосферного воздуха, то есть до 383° абсолютной температуры при нормальной температуре 20″С (нуль градусов Цельсия соответствует 273° по абсолютной шкале температуры; прибавьте 20°С, получим 293°, 90″ С выше этой температуры — 383° абсолютной температуры). Если мы используем в системе промежуточный охладитель с эффективностью 60%, мы понизили бы температуру воздуха на 0,6 х 90″С = 54″С, уменьшив повышение температуры до 36″С в отличие от первоначальных 90°С или абсолютную температуру 293″ + 36° = 329°. Изменение плотности в этом случае может быть вычислено из отношения первоначальной абсолютной температуры к конечной абсолютной температуре:

Поэтому, этот промежуточный охладитель даст увеличение плотности воздушного заряда приблизительно 16 %. Это означает, что на 16% большее количество воздушных молекул окажется в камере сгорания, нежели при отсутствии интеркулера. При неизменных прочих условиях можно было бы ожидать пропорциональное увеличение мощности. Этого, к сожалению, не происходит вследствие потерь давления, вызванных аэродинамическим сопротивлением внутри промежуточного охладителя.

Соответствующее уменьшение мощности, вызванное потерей давления, может быть оценено посредством вычисления отношения абсолютного давления с использованием промежуточного охладителя к давлению без промежуточного охладителя и вычитанием результата из 100%.

Пример:

Если из 0,68 бар, созданного компрессором давления, 0,14 потеряны из-за сопротивления промежуточного охладителя:

Этот расчёт интеркулера показывает, что потери при прохождении воздушного потока сквозь промежуточный охладитель составляют 8 %. Мысль о том, что потерянное давление наддува может легко быть восстановлено путем регулирования вестгейта, является не совсем правильной, несмотря на всю свою притягательность. Конечно, если давление наддува будет увеличено, мощность увеличится, но последствием этого будет то, что давление на входе в турбину увеличится, поскольку Вы попытаетесь заставить турбину работать при большей нагрузке. Большее давление на входе в турбину создает большее обратное давление, которое увеличивает количество теплоты в камере сгорания, которая понижает плотность воздуха на впуске и так далее, и так далее. Таким образом, можно видеть, что идея восстановления потерянной, из-за наличия интеркулера, мощности, путем повышения давления наддува — это, в некоторомроде, попытка ухватить собственный хвост. Слишком бесполезной затеей будет попытка разработать и изготовить мифический промежуточный охладитель с нулевыми потерями.

Вычисление КПД промежуточного охладителя.

Идея состоит в том, чтобы сравнить увеличение температуры воздуха, вызванного турбонагнетателем, с понижением температуры при прохождении воздуха через промежуточный охладитель.

Увеличение температуры после компрессора — это разность температуры воздуха на выходе из компрессора (Т^со) и температуры окружающей среды (Т^а).

Количество тепла, отведенного промежуточным охладителем характеризуется разностью температуры воздуха, выходящего из компрессора (Т^со) и температуры воздуха, выходящего из промежуточного охладителя (Т^io).

Эффективность промежуточного охладителя (E_j) определяется как отношение понижения температуры к увеличению температуры:

Зачем нужен интеркулер на дизеле

Что же, мы с вами рассмотрели, что такое интеркулер в машине, для чего он нужен и какие функции выполняет. Надеемся, что по устройству радиатора интеркулера нам удалось ответить на все ваши вопросы.

Источник: http://pro-tachku.ru/pro-avtoservis/interkuler-vse-o-malenkom-radiatore-turbomotora.html

Чем больше в автомобиле различных технических ухищрений, тем более сложным становится его обслуживание. Вот например, двигатели с турбонаддувом. С одной стороны — повышение мощности двигателя при том же рабочем объеме, сокращение расхода топлива.

С другой — увеличенные размеры и масса моторного агрегата. А главное — повышенные требования к обслуживанию. Особого внимания требуют турбокомпрессор и охладитель воздуха. Специфические проблемы последнего рассматриваются в предлагаемой статье.

Создатели автомобилей для повышения мощности силовых агрегатов давно уже не идут по пути увеличения литража. Мощность увеличивают за счет дополнительных технических решений. Одним из них является применение турбонаддува.

Суть его заключается в том, чтобы подать в цилиндры дополнительное количество воздуха, благодаря чему можно добавить больше и топлива, то есть снять с рабочего объема большую мощность (до 80%).

Для этой цели двигатели внутреннего сгорания (ДВС), как дизельные, так и бензиновые, оснащают турбинами, приводимыми в действие от выхлопных газов.

Однако турбированный воздух при этом нагревается до 200 — 250°C.

Важно

Как известно из физики, при нагреве газы расширяются, а значит, объемная плотность их уменьшается. Это приводит к тому, что фактически в единице объема оказывается меньше молекул газа, в частности — кислорода. То есть хотели подать его больше, а за счет уменьшенной плотности прибавка получается недостаточной.

Пришлось устанавливать дополнительное устройство для охлаждения нагнетаемого воздуха — промежуточный охладитель (интеркулер).

Этот узел представляет собой охлаждающий радиатор, через который проходит горячий воздух от турбины нагнетателя. Существуют 2 вида кулеров: воздушный («воздух-воздух») и жидкостный («воздух-вода»).

Первый охлаждается воздухом и располагается перед радиатором охлаждения двигателя.

В противном случае он будет находиться в теплой среде, что снизит его эффективность. Жидкостный охладитель («воздух-жидкость») представляет собой воздушный радиатор, помещенный в жидкость, охлаждаемую путем циркулирования с помощью дополнительного насоса. Из-за сложной конструкции применяются реже.

Кашу маслом не испортишь?

Интеркулер мог бы работать вечно, если не одно «но». Через какое-то время многие владельцы автомобилей с турбинным наддувом замечают потеки масла в местах соединения шлангов и патрубков радиатора. Масляные потеки свидетельствуют о попадании масла в охлаждающее устройство. Откуда и каким образом оно там оказывается?

Чтобы разобраться в этом, достаточно представить себе маршрут воздуха, проходящего через кулер. Очевидно, что воздух в радиатор подается турбиной, а именно, — холодной ступенью. Основной объем воздуха в полость нагнетательной ступени всасывается из атмосферы через воздушный фильтр.

Кроме того, на всасывающем воздухопроводе врезан более тонкий шланг вентиляции картерных газов, соединенный с картером через клапан принудительной вентиляции (PCV-клапан). Таким образом, масло может поступать вместе с воздухом из воздушного фильтра, из системы смазки турбины либо из картерного пространства.

Совет

А может это не так уж и страшно? В той или иной степени масло попадает в охладитель нагнетаемого воздуха практически всегда. Пока его количество не превышает 20 — 50 грамм, криминала нет. Но когда уровень доходит до нижних охлаждающих ячеек, начинается подсос масла проходящим воздухом (карбюрация), и масляный воздух поступает в цилиндры.

Как следствие, образуется нагар на клапанах, закоксовываются кольца, что увеличивает прорыв газов в картер, то есть получается положительная активная связь (когда условия для возникновения неисправности становятся еще более подходящими). Дело может закончиться перегревом двигателя и даже возгоранием моторного масла в цилиндрах.

Причины масляного недержания

Отчего появляется масло в интеркулере дизельного двигателя? Ниже рассматриваются возможные причины.

Масло идет с воздухом в распыленном виде:

• Нарушения в работе системы вентиляции картерных газов. Они вызываются засорением вентиляционного шланга, либо заклиниванием PCV-клапана. В результате частицы моторного масла вместе с картерными газами засасываются во всасывающий шланг турбины и далее поступают в интеркулер.
• К таким же последствиям приводит и грязный воздушный фильтр. За счет повышенного разрежения перед турбиной также происходит усиленный подсос картерных газов с масляной взвесью.
• Наконец, наличие масла в корпусе воздушного фильтра. Основные причины — износ поршневых колец, загрязнение вентиляционного канала и сменного фильтрующего элемента.

Смазочное масло поступает из турбины из-за повышенного давления в системе смазки либо утечек, связанных с износом деталей:

• Забит масляный фильтр, вследствие чего масло выдавливается из смазочных каналов подшипников турбины.
• Погнута отводная труба от смазочных камер ротора. В результате увеличилось сопротивлению сливу, что также приводит к выдавливанию масла.
• Масло гонит из подшипников и в случае износа уплотняющих сальников.

Устранение неисправностей

Чтобы узнать — гонит ли масло из турбины, необходимо открутить крепежные хомуты и отсоединить от выходного патрубка подающий рукав. Утечки масла, если они есть, будут видны. Дальнейшие действия:

• Снять турбину с двигателя, разобрать ее, удалить грязь из масляных каналов, промыть детали соляркой. После чего проверить корпус — нет ли в нем трещин.
• Поставить новые подшипники, уплотнения, запорные кольца. Шейки вала и втулки смазать моторным маслом.
• Проверить сливную магистраль, промыть от грязи, отложений. Если она деформирована — выправить.
• Очистить систему вентиляции картера, включая малую и большую ветви, а также маслосъемники и клапан PCV. Последний не содержит резиновых деталей, поэтому его можно промывать любым растворителем.
• Заменить масляный и воздушный фильтры.
• В заключение рекомендуется произвести замену моторного масла.

Внимание: для дизелей с турбонаддувом необходимо использовать специальное масло с присадками, сохраняющими смазывающие свойства при высокой температуре в газовой турбине.

Промывание желудка

После того как причины заливания интеркулера маслом будут устранены, приступают к промывке воздушного радиатора. В отличие от радиатора охлаждения, интеркулер для промывки от масла необходимо снять, поскольку он обычно не имеет сливного отверстия. Иногда на форумах спрашивают: сливать ли масло из системы смазки двигателя?

А зачем? Если это воздушник, то он никак не пересекается с масляными магистралями. В жидкостном охладителе сливают охлаждающую жидкость. Вот аккумуляторную батарею с целью безопасности необходимо отключить.

Значительные внешние загрязнения удаляют жесткой щеткой, предварительно замочив поверхность устройства. Механические повреждения следует осторожно выправить с помощью плоской отвертки и плоскогубцев. Для внешней очистки можно использовать универсальный автомобильный очиститель Profoam 2000.

Аэрозольное средство распыляют на поверхность и во все внутренние щели охлаждающих пластин. По истечении времени, указанного на упаковке (0,5 — 1 мин), растворенную грязь смывают водой. Неплохо использовать моечное устройство Karcher. При этом не следует устанавливать излишне высокое давление, чтобы не повредить ажурные соты охладителя.

Внутренность прибора промывают любыми растворами, растворяющими масло. Один из них — Profoam 1000, продающийся в пластиковых канистрах. Емкости 4 литра будет достаточно, если останется, можно использовать в другой раз.

Способ промывки: заткнуть одну горловину тряпкой, медленно (чтобы не допускать образование воздушных пробок) залить внутрь некоторый объем растворителя.

Подождать до одной минуты (не более, потому что средство довольно агрессивно), после чего заткнуть второе отверстие и прополоскать внутренности. Слить образовавшуюся жижу. Операцию повторить 3 — 4 раза.

Обратите внимание

В заключение тщательно промыть полости водой тем же Кэрхером и высушить устройство.

Опасность: предложенный раствор ядовит, с ним необходимо работать в резиновых перчатках и защитных очках.

Еще одно средство, используемое автолюбителями — смесь керосина, бензина и ацетона в равных долях. Залитую смесь выдерживают около суток, после чего прополаскивают радиатор и выливают содержимое. Затем 2 — 3 раза промывают бензином и в заключение прополаскивают горячей водой.

Полезный совет

Решая какие-то проблемы, часто путают причину и следствие. Так и с интеркулером, его замасливание — всего лишь следствие, а причин несколько, и наиболее важная — выброс смазочного масла турбиной из-за износа уплотнителей. К сожалению, износ — это естественный процесс, сопровождающий работу любого механизма, в том числе и турбины ДВС.

Наряду с этим, бывает износ из-за неправильной эксплуатации. При большой скорости вращения ротора подшипники усиленно нагреваются, поэтому для их охлаждения предусмотрена проточная система смазки под давлением, выполняющая одновременно и функцию охлаждения.

После остановки двигателя в конце поездки масляный насос прекращает подачу масла практически мгновенно, в то время как турбина на выбеге вращается еще некоторое время. При этом тепло выделяется, а охлаждения уже нет. Происходит тепловой удар, приводящий в отсутствие смазки к усиленному износу подшипников и уплотнений.

Чтобы исключить это явление, обладателям турбодвигателей рекомендуется не сразу глушить мотор, а позволить ему поработать 2 — 3 минуты на холостых оборотах, пока не снизится температура турбины. Некоторые современные машины оснащаются турботаймером, который останавливает двигатель через некоторое время после поворота ключа. Остальные владельцы могут установить это устройство самостоятельно.

Итак, чтобы поддерживать расчетный режим образования топливно-воздушной смеси на дизельных двигателях с турбонаддувом, необходимо внимательно следить за состоянием системы промежуточного охлаждения воздуха.

Главной болезнью надувного дизеля является замасливание интеркулера.

Поэтому при появлении первых симптомов — масляных потеков на подводящих патрубках, следует устранить причины возникших нарушений.

Источник: http://AvtoDvigateli. com/remont-i-uhod/maslo-v-interkulere-dizelya.html

Интеркулер – незаменимый элемент турбонаддува

Интеркулер – это специальное устройство, устанавливаемое в моторный отсек автомобиля, которое помогает охладить воздух, поступающий от турбокомпрессора в цилиндры двигателя.

Применяется он в различных видах транспортных средств, наиболее широкое распространение этот агрегат получил, когда автомобильные производители начали устанавливать на легковые автомобили турбированные силовые установки.

Причем, первоначально интеркулерам нашли применение в автомобильном спорте – двигателям гоночных автомобилей крайне необходимо было скоростное охлаждение поступающих от турбокомпрессора потоков воздуха, а установка дополнительных воздухозаборников в капотах и перед радиатором не помогала.

Важно

Тогда инженеры-конструкторы додумались создать портативный теплообменник, который при помощи циркулирующей в нем охлаждающей жидкости или притока воздуха извне мог снижать температуру воздуха, поступающего от турбонагнетателя.

Это устройство было названо Intercooler (дословно с английского – «промежуточный охладитель»).

Оно имело два типа крепления – фронтальный, когда интеркулер устанавливался перед радиатором или под передним крылом автомобиля, и верхне-горизонтальный, когда устройство монтировалось сверху над двигателем, а воздух к нему подавался через воздухозаборник в капоте.

Интеркулер

По способу охлаждения эти устройства делятся на два типа – воздуховоздушный и водовоздушный. Первый тип долгое время считался менее практичным вследствие того, что сам интеркулер был большого размера, а эффективное охлаждение воздуха происходило при достижении автомобилем скорости свыше 30 км/час.

Такой интеркулер в основном использовался на грузовых автомобилях, оснащенных турбированными двигателями. Однако при увеличении количества легковых автомобилей, которые оборудовались турбодвигателями, появилась потребность в компактных интеркулерах, которые работали на приточном воздухе.

Вскоре такие устройства были созданы и представляют они собой пластинчатый радиатор с подводящей трубой, через которую в радиатор поступает воздух извне.

Второй тип — более затратный по ресурсам, и используется он в основном на спецтехнике (например, на железнодорожных тепловозах).

Впрочем, некоторые модели гоночных автомобилей также имеют водовоздушные интеркулеры, которые охлаждают потоки идущего из турбокомпрессора воздуха при помощи циркулирующей в них жидкости.

Совет

У этих устройств есть еще одна разновидность – интеркулер, который охлаждается при помощи специальных форсунок, разбрызгивающих на его поверхность воду, за счет чего идет охлаждение уже самого поступающего в цилиндры воздуха.

Принцип работы интеркулера состоит в том, чтобы охладить нагнетаемый турбиной поток воздуха, направляемого в цилиндры, где он должен смешаться с горючим и образовать топливовоздушную смесь.

Когда воздух в цилиндр поступает горячим, его объем растет, а плотность уменьшается, что приводит к образованию высокообогащенной смеси, которая сгорает не полностью и вызывает детонацию двигателя.

При детонации срок службы колец и поршней сокращается, что в конечном итоге может привести к выходу их из строя.

Когда же воздух при помощи интеркулера охлаждается, его объем уменьшается, а плотность растет, вследствие чего в цилиндре образуется пригодная к эффективному сгоранию топливовоздушная смесь. Установка интеркулера позволяет повысить мощность двигателя на несколько лошадиных сил (в зависимости от типа и размера устройства). Именно поэтому его часто используют в тюнинге – для увеличения мощности.

Спорткар с интеркулером
Тюнингованный Nissan

Источник: https://avtoexperts.ru/article/interkuler-nezamenimy-j-e-lement-turbonadduva/

Интеркулер — что это?

Что такое интеркулер в автомобиле и для чего он нужен? Удивительно, однако, правильный ответ на этот вопрос не знают даже те люди, у которых есть собственный автомобиль. Возможно, все проблемы с их авто они доверяют решать специалистам, а потому в подобных знаниях у них просто нет необходимости.

Итак, интеркулер – это важнейший промежуточный компонент системы, которая подает в цилиндры силовой установки воздух. При этом он выполняет, как ясно из названия, исключительно охлаждающую функцию.

Он может быть и на бензиновых, и на дизельных двигателях. В результате его работы температура воздуха, поступающего в двигатель, снижается.

Обратите внимание

Он становится более плотным, что положительно сказывается на давлении в цилиндрах и на процессе формирования горючей смеси.

Если говорить еще проще и понятнее, более холодный воздух будет обладать большей плотностью, большее количество воздуха поступит в мотор, а как результат, сильнее будет и давление в цилиндрах. Это самым благоприятным образом скажется на качестве смеси.

В летний период времени и в ночное время суток автомобиль демонстрирует свои лучшие характеристики, что не случайно, ведь воздух является более охлажденным. Если двигатель турбированный, воздух в сжатом состоянии способен нагреваться до очень высокой температуры – до 200 градусов.

Причин этому несколько – во-первых, сжатие воздуха, вследствие чего его разогрев происходит быстрее. Во-вторых, выхлопные газы передают свою температуру, находясь в разогретом состоянии.

Каждый из перечисленных факторов негативно влияет на турбонаддув и его работу, снижая интенсивность. Чтобы снизить температуру, достаточно будет установить интеркулер.

Принцип работы интеркулера изображен ниже на картинке.

Устройство интеркулера автомобиля

Устройство данного компонента не отличается замысловатостью и считается очень простым.

Если посмотреть на него впервые, он напомнит стандартный радиатор, в котором предусмотрено множество пластин, патрубков и различных ходов.

Дизайн интеркулера

Дизайн интеркулера

Верхняя страница

ШИМ-контроллер

Система радиатора и вентилятора

Это документация экспериментальной системы турбо интеркулера. Это включает рассуждения и математику, которые могут помочь другим. Эта статья сейчас обновляется время от времени, поскольку я получаю больше данных из системных журналов данных.

При оценке моей машины лучшим выбором для воздушного потока был воздухо-водяной интеркулер.После поискав в Интернете и задав вопросы на нескольких форумах, я не нашел ни одного базовые статьи или калькуляторы для размера интеркулера. Поскольку я ничего не мог найти Чтобы рассчитать размер, я использовал стандартные формулы нагрева. Я считаю, что тепло — это тепло, и что работает для обогрева или охлаждения комнаты должен работать на воздух в приточной системе. Единственный неизвестными являются эффективность и технические характеристики оборудования. Например, Frozen Система наддува не дает значения BTU. Frozen Boost дает бессмысленное количество лошадиных сил.

Нагрев воздуха наддува

С Vortech V2t при 15 фунтах на квадратный дюйм (работает ~ 800 л.с.) и нагнетателем V3si при 10 фунтах на квадратный дюйм (работает ~ 700 л.с.) журналы данных показали, что температура наддува воздуха находится в диапазоне 200F после несколько секунд. Температура стабилизировалась на уровне около 200F или около того, независимо от того, как долго проходить. Настоящая турбо-система может обеспечивать наддув до 28 фунтов на квадратный дюйм. Измеренный повышение температуры было около 120F.

Теоретическое повышение температуры при повышении давления составляет (PR ^0,28 -1) x T _абс. T _abs — абсолютная температура, которая термометр температуры плюс 460.0,28 = 1,347 — 1 = 0,347 * (80 + 460) = 187 с идеальным компрессором. При 60% воздуха должно быть 187 / .6 = 311,6F

Схема интеркулера

У меня возникли трудности с поиском подходящей системы интеркулера. я не хотел спускать SC или турбо-воздуховод моей машины вниз или в сторону, затем наклонившись вперед к область решетки, поперек области решетки в теплообменнике, поверните обратно к двигателю отсек, и в конечном итоге обратно к корпусу дроссельной заслонки. Каждые изгиба, и каждый дюйм дополнительной длины трубы увеличивает поток ограничение.Большой объем системы воздуховодов также действует как резервуар для хранения воздуха, создается больший объем воздуха, который необходимо собрать и отвести. Удар клапан должен быть больше, чтобы выпускать больший объем воздуха с помощью длинных, больших диаметра трубопровода, и для создания наддува может потребоваться немного больше времени.

После некоторых поисков я выбрал интеркулер с водяным охлаждением типа 26 Frozen Boost. Интеркулеры Frozen Boost по разумной цене. К сожалению, кроме физических размеров, Frozen Boost не поддерживает предоставляют очень много полезных спецификаций.Единственная информация, которую предоставляет Frozen Boost для типа 26 это:

100% легкий алюминий, без использования эпоксидной смолы в CoreFin шаг 21 ребро / дюйм — 12,5 стороны воздуха и 8,5 воды боковая сторона. Рекомендуется до 1200 куб. Футов в минуту / 1200 л.с.
Падение давления: менее 0,2 фунта / кв. Дюйм. Это не опечатка! Жидкостные / воздушные интеркулеры имеют невероятно низкий перепад давления.
Вход / выход воздуха: 3,5 дюйма
Вход / выход воды: 3/4 дюйма NPT
Максимальное давление воды / воздуха: 70 фунтов на квадратный дюйм
Размер сердечника: 10,5 дюймов x6 дюймов x5 дюймов (Концевые баки увеличивают длину)

Тип 26 звено

В информации Frozen Boost отсутствуют:

Полное отсутствие значимой тепловой информации не позволяло произвести расчет. требования к расходу воды и повышение температуры в промежуточном охладителе.Минимальный расход воды для данной водяной системы повышение температуры, однако, не зависит от технических характеристик промежуточного охладителя. Минимальный расход воды для данного расхода воды в галлонах в минуту можно рассчитать.

БТЕ и расход воды

Я упростил стандартные проверенные формулы для лошадиных сил, воздушного потока, тепла, воды расход, и БТЕ до:

БТЕ в час = повышение температуры * мощность * 2,1818 после определения БТЕ в час Расход воды в галлонах в минуту = БТЕ в час / (допустимое повышение * 500)

Пример: 500 л.с., заряд воздуха на 110F горячее, чем воздух на входе, и на 20 градусов допустимый подъем воды имеем 500 * 110 * 2.1818 = 119999 БТЕ час. 119999 / (20 * 500) = 119999/10000 = 11,999 галлонов в минуту

Для моей машины с мощностью 1000 л.с. и 120 ° F превышение температуры впускного воздуха на входе:

1000 * 120 * 2,1818 = 261 816 БТЕ · ч. Если я хочу, чтобы температура воды повысилась до 10F 261 816 БТЕ ч. будет 261 816 / (500 * 10) = 261 816/5000 = 52,36 галлона в минуту

Округление чисел в расчетах BTU не помешает. Округленная формула:

БТЕ в час = Повышение температуры компрессорной системы * мощность * 2.2 Расход воды в галлонах в минуту = БТЕ в час / (допустимое повышение * 500)

52 галлона в минуту потребуется для поддержания 10-градусного подъема воды на входе в стабильная работа на полной мощности, когда время работы на полной мощности превышает время нагрева (тепловая задержка) алюминия и воды в промежуточном охладителе. 52 галлона в минуту — значительный расход воды до тех пор, пока мы не подумаем о горшке с водой или большом куске алюминия.

Интуитивно мы знаем, что для этого нужно пора нагреть любой плотный материал (особенно воду).Есть теплоемкость, связанная с объемом материала и тип материала, который замедляет любое изменение температуры при воздействии внешней температуры изменения. Этот эффект теплового запаздывания очень похож на механическую инерцию маховика. Термический инерция воды и алюминия в промежуточном охладителе замедляет повышение температуры промежуточного охладителя во время короткого всплеска мощности. Тепло применяется всего на несколько секунд, в то время как интеркулер и вода в системе промежуточного охладителя вначале достаточно холодные.Этот тепловая задержка снизит требуемый расход воды в прерывистом режиме, поскольку система нагревается медленно. Некоторое количество тепла будет накапливаться в алюминии и воде, и это тепло можно постепенно отводить после снятия наддува.

Есть и прощение, если мы неправильно угадываем или оцениваем. Если система использует половину необходимого расхода воды, повышение температуры будет только двойной. Если мы попробуем подняться на 10 градусов, а фактический поток будет вдвое меньше, чем пиковая температура воды увеличится только на 10 градусов больше, чем запланировано.

Я попытался измерить поток в моей системе с помощью короткого шланга с внутренним диаметром 3/4 дюйма из моего ну и бачок, через интеркулер а потом радиатор. Приблизительно моя машина система, заправка 5 галлонов ведро примерно за 15 секунд потребовалось около 3 фунтов на квадратный дюйм (0,2 бара) на входе IC.

Требуемый размер шланга и насоса (52 галлона в минуту для подъема воды на 10 градусов) — это пространство, мощность и непомерно высокая стоимость. Следовательно, я использовал самые большие размеры насоса и шланга, которые я мог разумно себе позволить, найти и установить. Это оказалось Насос Johnson SPX CM90, который работал в соответствии со следующей диаграммой, с некоторыми из водопроводный шланг диаметром 1 дюйм и шланг диаметром 3/4 дюйма.Насос Джонсона потребляет 7 ампер и достаточно тихий.

Я считаю, что насос CM90 является логическим компромиссом, поскольку насосы в коммерческих двигателях мощностью 650 л.с. с короткими шланги и системы с высоким расходом воды составляют около 25% от размера CM90. В моей системе есть довольно короткие шланги и большой радиатор. Я использовал самые большие шланги, которые мог поместиться в каждой рабочей зоне.

Хотя это далеко не идеально, CM90 насос оказался подходящего размера для кратковременной кратковременной работы.Журналы данных показывают, что пиковая температура всасываемого воздуха примерно увеличивается. 45 градусов по Фаренгейту выше пускового холостого воздуха в течение восьми секунд работы. Самые большие проблемы в моей системе, похоже, нехватка принудительного воздуха через Volkswagen радиатор на холостом ходу и низких оборотах, а также недостаточный расход воды для поддержания IC вода крутая. Вентилятор радиатора моей машины привязан к системе охлаждения двигателя температура воды на выходе из радиатора, а не радиатора. Это приводит к тому, что VW Радиатор должен работать на холостом ходу примерно на 20-30 F выше температуры окружающего воздуха.ОБНОВЛЕНИЕ : I исправил это без дополнительного вентилятора теплообменника, запустив мой вентилятор Derale регулятор примерно на 30%, при этом контроллер вентилятора радиатора двигателя управляет большим количеством воздуха, только если холодный бак основного радиатора нагревается выше 145F.

В день 90 градусов при солнечном свете, начальная температура всасываемого воздуха и IC воды температура составляет около 112 F. Это до того, как вентилятор радиатора будет работать на 30% скорость минимальная.

Приведенный ниже лог-график относится к радиусам сопротивления и показывает время с момента отпускания тормоза.Этот низкий девятисекундный пробег на 1/4 мили проходит на 275-дюймовых радиальных шинах. Мне пришлось поднимите дроссельную заслонку, возможно, на 1000 футов, потому что машина стала немного нестабильной на скорости более ~ 150 миль в час. Поскольку прирост до 17,6 фунтов, автомобилю требовался один полный подъем дроссельной заслонки, чтобы вернуть задние колеса в движение. Ты это видишь поднимите, где линия TPS дроссельной заслонки упадет до нуля незадолго до 2 секунд. Зарегистрированный данные — положение дроссельной заслонки, массовая температура воздуха и массовое давление воздуха. Давление измеряется в килограммах Паскаля, при этом 100 кПа MAP соответствует повышению давления на 0 psi. Пиковое усиление log составляет 240 кПа, что соответствует увеличению давления на 20,6 фунта на квадратный дюйм.

На графике ниже, начальная температура воздуха составляет 112 F. Во время работы на широко открытый дроссель, максимальная температура воздуха 140F. Пиковая температура воздуха 154F возникает после подъема дроссельной заслонки ближе к концу 1/4 мили. Этот пик при закрытой дроссельной заслонке причиной возникновения 154F, вероятно, является тепловой насос двигателя. обратно во впускной коллектор из полностью закрытого дросселя. Это типично для подъем примерно на 25F, который я записал во время перехода на 1/4 мили.

ОБНОВЛЕНИЕ С моим контроллером вентилятора, модифицированным для работы минимум 30%, теперь я запускаю каждый пройти с ИМС при температуре окружающего воздуха.

На приведенном выше графике показано, что у меня все еще есть проблема с начальной температурой воздуха. Если MAT начался при 90 F вместо 112 F, конечный IAT будет 22 градуса кулер, или около 120F. Тем не менее, моя конечная температура с наддувом 21 фунт / кв. Дюйм меньше чем типичные температуры, зарегистрированные с нагнетателем и без промежуточного охладителя. По расчетам с использованием наддува 21 фунт / кв.дюйм и окружающего воздуха 90 градусов по Фаренгейту, с 60% КПД компрессора: (21 + 14.0,28 = 1,28 1,28 — 1 = 0,282 * (460 + 90) = 155 F 155 /,6 = 259 F Я снизил температуру воздуха с примерно 260F в день 90 градусов до менее 150 градусов, даже если исходная базовая температура была на 30 градусов выше окружающей. Тип 26 с радиатор VW и помпа CM90, без постоянного вентилятора охлаждения на радиаторе в ступенчатая, снизила температуру воздуха, поступающего в двигатель, примерно на 100-120 градусов !!

Монтажное положение

Захваченный воздух — враг систем водяного охлаждения.Самый удобный интеркулер в моем Мустанге положение находится над водяным насосом. Из-за высоты это место не позволяло с помощью вертикального входа и выхода воды. С промежуточным охладителем воды с передней и задней стороны типа 26, область над отверстиями образовывала большую воздушную ловушку. карман. Вторая проблема заключалась в установке заливного бачка и бачка. Из-за низкого капюшона просвет, стандартный резервуар для воды мог не располагаться значительно выше интеркулера. Это еще более усложняет захваченный воздух проблемы.

Превосходный усиленный воздушный тракт. Путь к воздушной системе прямой турбо, непосредственно к интеркулеру, а затем через два 90 градусов четыре дюйм диаметром превращается в колено. Невозможно получить более короткий путь с меньшим количеством поворотов с интеркулером того же размера. Мой турбонаддув легко делает наддува более 22 фунтов на квадратный дюйм, и делает это ускорение за 1,2 секунды после простоя. Эта система делает на 15 фунтов на квадратный дюйм меньше на холостом ходу более одной секунды. Максимальное тяговое усилие на динамометрическом стенде достигло 1280 л.с. при давлении 28 фунтов на кв. Дюйм, но до тех пор, пока не будут решены проблемы с управлением, я поддерживаю давление 22 фунта на квадратный дюйм или Меньше.

Для экономии места я добавил Электрический водяной насос Meziere WP311S и электровентилятор для двигатель.

рис. 1 выше самодельных кронштейнов генератора и полка интеркулера. Если не могу найти, делаю

Преимущество этой компоновки в том, что я могу установить центробежный ременной привод. воздуходувка или турбо. Воздуховод прямой и прямой, как показано ниже:

Выходная сторона проходит через две точки 90, каждая по четыре дюйма:

рис. 2 Система воздух-вода-воздух позволяет использовать короткие прямые трубопроводы.BOV вливается в четыре дюймовая алюминиевая труба. BOV нужно только прокачать участок от корпуса дроссельной заслонки до турбо-выход.

Теплообменник

Ни радиатор, ни интеркулер не опубликовали данные о расходе воды в БТЕ или расходе воды. технические характеристики.

Радиатор выбрал опытным путем. Три вещи работают в мою пользу Чтобы не беспокоиться о размере радиатора:

• 1.) Повышение будет включено менее десяти секунд и отключено на полчаса или более
• 2. ) Радиатор должен был соответствовать имеющемуся пространству и быть замкнутой системой водоснабжения. В радиатор не мог иметь крышку заливной горловины
• 3.) Интеркулер содержит много алюминия, и есть хорошее количество воды в системе. 16 с лишним фунтов алюминиевой массы и 15 фунты воды в системе охлаждения заметно замедлят рост температуры

После долгих поисков и измерений был обнаружен радиатор раннего Volkswagen Jetta или Golf. работоспособный (и дешевый, чтобы заменить, если он не работал):

Радиатор VW Golf имеет не только два больших штуцера на одном конце, но и еще одно вентиляционное отверстие для бака.Это отверстие находится в верхней части бака, рядом с верхним наливным шлангом радиатора. (левый нижний угол пикселя). Ниппель подходит для небольшого шланга 3/8 дюйма для продувки. воздух. Для обеспечения быстрая полная продувка воздухом, малая штуцер шланга должен оставаться открытым для выхода воздуха во время заполнения. Обратите внимание, что радиатор нет кепки. Он был разработан для внешнего резервуара и заливной крышки.

С протяжным вентилятором в моей радиаторной системе радиатор VW идеально подходит между кулером АКПП и радиатором двигателя.Верхний воздух продувочное отверстие слева. Выходы шлангов обращены вперед. Это сухая посадка пока сделал монтажные кронштейны:

Крупный план верхнего вентиляционного отверстия:

Система циркуляции воды

Подумал о льду, но исключил из-за головной боли. Я решил использовать воздух-вода-воздух. Система циркуляции выглядит так:

Напор, вызванный лифтом, не важен в закрытой циркуляционной системе, как и ускорение головы.Это потому, что жидкость течет под действием силы тяжести настолько, насколько она течет. против силы тяжести. Поскольку падение равно высоте подъема, оба эффекта полностью отменить. Скорость жидкости также идентична на входе насоса и в насосе. торговая точка. Насос не должен ускорять жидкость из остановленного положения, скорость жидкости к входу насоса равна скорости жидкости на выходе из насоса, это замкнутый цикл.

Потери на трение в шлангах и сужения — единственные причины, вызывающие напор в закрытая система.Если только вы не сбрасываете воду в атмосферу высота больше, чем высота источника воды, система не имеет другого напора, кроме фрикционные ограничения.

Тип 26 Модификации

Ограничения по высоте под капотом моего автомобиля, а также высокий интеркулер Расположение над водяным насосом двигателя вызвало проблему с заполнением системы. мне было нужно горизонтальные места входа и выхода воды и воздуха, и я не хотел захватывает воздух в интеркулер. Это продиктовало водохранилище над высота интеркулера, и какой-то способ удалить воздух из самого верха интеркулер, значительно выше впускного и выпускного шлангов.Без этого интеркулер образует воздушную ловушку и собирает воздух в системе.

В некоторых установках впуск и выпуск воды можно было расположить вертикально. Монтажное положение Я ставил верх интеркулера около 2 дюймов ниже, чем у Boss 2 дюйма, поднимающийся капот на моем Мустанге. выступы на водяной стороне, интеркулер нельзя было установить поток воды вертикально, размещение отверстий для входа и выхода воды посередине по бокам. Поскольку вода намного тяжелее воздуха, весь воздух мигрирует в самую высокую точку интеркулер.Это вызывает воздушную блокировку всей верхней части. Высота расположение также вызывает проблемы с заполнением системы. Обычный резервуар для воды и наполните бачок нельзя было расположить над интеркулером, не создавая отягчающих обстоятельств. проблемы с заполнением.

Для решения проблем с воздушным карманом, наполнением и резервуаром для воды I решил переделать тип 26.

Сначала я просверлил спускное отверстие 3/8 дюйма на входном резервуаре высокого давления. Это та сторона, где холодная вода проникает под давлением (это также лучшая сторона для выпуска воздуха):

Я просверлил несколько отверстий вдоль верхнего края выпускного бака. В выход — сторона низкого давления в резервуаре, где насос откачивает воду в радиатор охлаждения:

Я вырезал и согнул резервуар для воды из алюминия толщиной 0,120 дюйма:

Я аккуратно подогнал все края к поверхности интеркулера:

Я приварил фитинг крышки радиатора:

Я сварил все швы резервуара для воды и приварил резервуар к охладителю:

Квадратная пробка в нижнем углу предназначена для штуцера перелива / вентиляции.

Окончательная система

Последняя система была изолированы термопленкой на клейкой основе. Интеркулер плотный сжимать, с зазором всего 1/2 дюйма до электрического вентилятора для двух верхних дюймы площади вентилятора. Небольшой шланг отводит к переливу воды в радиаторе резервуар:

Впускная сторона интеркулера. Воздух поступает прямо, без изгибов:

Водяной насос интеркулера крепится на самодельном кронштейне под правой передней частью угол под внутренней облицовкой крыла, но над нижней опорой радиатора и бампер:

Окончательная система

Эта система легко преодолевает скорость более 150 миль в час на 1/4 мили. Из-за хорошего расположение сантехники, турбо-золотники от быстрого холостого хода до 15 фунтов на квадратный дюйм за одну секунду, и от быстрого холостого хода до 20 фунтов на квадратный дюйм за 1,1 секунды. За счет тяги и управляемости я ограничение наддува до 20 фунтов на квадратный дюйм. У меня был наддув до 28 фунтов на квадратный дюйм.

кВт, БТЕ, джоули и температура

Мне нужно было понять, какой расход воды требуется, но я не очень разбираюсь в термодинамике. Список отношений или преобразования между единицами следуют.3

Вес воды 8,35 фунта на галлон

62 BTU повышает температуру 1 куб. Фут воды 1 градус

Для БТЕ, джоулей или Вт:

Один киловатт-час — это около 3412 БТЕ

Один джоуль или ватт-секунда — это 0,000948 BTU

Одна БТЕ составляет приблизительно 1055 джоулей или ватт-секунд

Для воздуха:

0,018 БТЕ на кубический фут изменяет температуру 1 F

1 БТЕ изменения 55 куб. Футов.сухого воздуха 1 F

0,24 BTU поднимает один фунт воздуха за счет ~ 1 град F

Один кубический фут сухого воздуха на уровне моря весит 0,07 фунта.

для воздушного потока двигателя:

Один HP использует примерно 2 куб. Фут. Воздуха в минуту

Удельная теплоемкость воды 4,1813 В раза больше удельной теплоемкости воздуха (это означает, что фунт воды поглощает примерно в четыре раза больше тепла, чем фунт воздуха, вода является одним из лучшие поглотители тепла в природе)

Расход воды рассчитан выше при стабильной работе и подъеме на 10F, с расходом 262 000 БТЕ в час.Дрэг-рейсинг занимает около 5 секунд на 1/8 мили и 8 секунд на четверти мили. А время полной загрузки десять секунд было бы консервативным. Есть 360 десять секунд периоды в час. Это означает, что общее тепловыделение составит 262000/360 = 728 БТЕ.

Повышение температуры воды 1 градус F на фунт на БТЕ. Моя система вмещает примерно 2 галлона воды, или 16,7 фунтов. 728 БТЕ повысили бы температуру 16,7 фунтов на 43,6 градусов. Без охлаждения радиатора VW, если вода циркулировала все 2 галлонов за десять секунд (скорость 12 галлонов в минуту) вода достигнет 44 градусов выше эмбиент в конце перевала.В 4,4 раза больше, чем 52,8 галлона в минуту, что позволяет отслеживать с расчетом подъема на 10 градусов 52,36 галлона в минуту. Используя это совершенно другое способ оценки GPM, мы находим хорошее согласие с более ранними формулами. Этот уверяет, что числа верны.

Мой худший случай подъем воды должен быть где-то около 20 градусов по Фаренгейту. Я получил около 30 градусов воздуха повышение температуры на 1/4 мили при повышении давления 21 фунт / кв. дюйм, поэтому я ожидаю, что вода рост довольно близок к оценкам. Повышение температуры воды должно быть некоторым меньше повышения температуры воздуха.Тип 26 вроде нормально работает на более 1000 л.с.

Как интеркулеры добавляют мощность и зачем он нужен

Конечно, они выглядят круто на передней панели чего-либо JDM или Moog Wasabi 9000, но промежуточные охладители могут быть жизненно важным компонентом для увеличения мощности и исправности двигателя. Итак, как они работают?

Охлаждение автомобиля кажется простым процессом с механической точки зрения; поставьте на него огромный радиатор, добавьте немного труб и залейте его водой.Пока индикатор температуры остается достаточно низким, все в порядке. Но за кулисами творится множество термодинамических уловок, которые удерживают автомобиль в пределах допустимого температурного порога. Однако теплообменник можно использовать и по-другому. При правильном проектировании и установке правильный теплообменник может значительно повысить производительность двигателя. Интеркулеры делают именно это и могут использоваться в нескольких различных комбинациях, чтобы помочь произвести больше лошадей.

Прежде чем мы углубимся в подробности работы с промежуточными охладителями, взглянем на мою статью о системах охлаждения, чтобы получить некоторую справочную информацию.

Типичный передний интеркулер

Промежуточный охладитель — это теплообменник с перекрестным потоком, поскольку охлаждающая жидкость, отводящая тепло (воздух), движется под углом 90 градусов к теплой жидкости (воздух, вода или масло).Взаимодействие этих жидкостей достигается за счет использования трубок и ребер внутри промежуточного охладителя. Полые трубы проходят по длине теплообменника и используются в качестве каналов для теплой жидкости, проходящей от входа через промежуточный охладитель, а затем к выходу, когда она достаточно охладится.

Настоящее охлаждение происходит за счет использования ребер, которые покрывают поверхность промежуточного охладителя. Гофрированное расположение позволяет максимально увеличить площадь поверхности теплообменника, чтобы тепло могло рассеиваться в окружающую среду с максимальной эффективностью.

Проще говоря, интеркулеры забирают теплый воздух, поступающий в двигатель, и охлаждают его за счет теплообмена. Согласно правилам термодинамики, чем больше разница температур между воздухом, поступающим через коллектор, и температурой сгорания внутри цилиндра, тем больше энергии преобразуется в процессе сгорания. Таким образом, более холодный воздухозаборник означает большую разницу температур и, следовательно, большую мощность.

Этот промежуточный охладитель воздух-воздух имеет большой входной и выходной диаметры для уменьшения ограничения воздушного потока под высоким давлением.

Наиболее эффективное использование промежуточного охладителя происходит при установке на автомобиль с турбонаддувом или наддувом, где всасываемый воздух будет слишком теплым из-за раскручивания турбонагнетателя или нагнетателя, если в противном случае оставить. Если использовать еще более термодинамические принципы, если давление жидкости увеличивается, температура этой жидкости также увеличивается. Следовательно, давление наддува турбонагнетателя внезапно увеличивает давление и температуру воздуха на входе, что, если не охлаждать, приведет к снижению эффективности двигателя.

Для борьбы с этим между турбонагнетателем и впускным отверстием двигателя устанавливается промежуточный охладитель, чтобы воздух мог быть достаточно охлажден вовремя, чтобы он мог попасть в цилиндры и взаимодействовать с поступающим топливом.Без интеркулера, выполняющего эту работу, теплый воздух от чего-то вроде нагнетателя создал бы питательную среду для предварительного зажигания. Это означает, что топливо сгорает слишком рано в цикле двигателя, что снижает эффективность и мощность двигателя, а также может вызвать повреждение.

Существует два основных типа интеркулеров:

Интеркулеры воздух-воздух

Эти, казалось бы, простые промежуточные охладители используют более холодный поток воздуха для охлаждения теплого потока воздуха с турбонаддувом, прежде чем он попадет в цилиндры для смешивания с топливом. Используя каналы, проходящие горизонтально через промежуточный охладитель, воздух проходит от выхода турбонагнетателя к входному отверстию промежуточного охладителя, где он охлаждается потоком внешнего воздуха. Этот охлаждающий воздушный поток взаимодействует с ребрами теплообменника, отводя тепло от потока всасываемого воздуха в окружающую среду.

Эти промежуточные охладители существенно увеличивают плотность воздуха, поступающего в цилиндры, создавая большую мощность, поскольку двигатель имеет больше молекул воздуха для работы и сгорания. Во многом так же, как небольшая мощность получается, когда на улице холодно, интеркулер по существу имитирует более холодную температуру входящего воздуха, сохраняя при этом высокое давление, полученное за счет принудительной индукции.

Интеркулеры типа «воздух-воздух» не нуждаются в насосах и, следовательно, не потребляют энергию двигателя или других компонентов автомобиля. Однако недостатки заключаются в отсутствии контроля над производительностью интеркулера. Интеркулер типа воздух-воздух работает эффективно только в том случае, если поток воздуха к ребрам и трубкам холодный и постоянный, в противном случае его термодинамические возможности резко снижаются. Это означает, что размещение самого интеркулера имеет жизненно важное значение и может вызвать много головной боли с точки зрения прокладки необходимой сантехники.Чтобы обеспечить некоторый коэффициент безопасности, промежуточные охладители воздух-воздух часто имеют относительно большие размеры, чтобы максимально увеличить площадь поверхности для охлаждения.

Интеркулеры воздух-вода

Эти системы немного сложнее, но основаны на тех же основных идеях. С теплообменником, установленным перед впускным коллектором, теплый входящий воздух вместо этого охлаждается водой, протекающей через трубки промежуточного охладителя. Теплопроводность воды намного выше, чем у воздуха, что означает, что тепло передается намного эффективнее. Теплая вода, нагретая от «индукционного» промежуточного охладителя, затем может быть перекачана в собственный небольшой теплообменник, где она охлаждается холодным воздухом, как главный радиатор автомобиля.

Промежуточный охладитель воды и воздуха можно разместить в любом месте моторного отсека, при этом большинство производителей размещают его как можно ближе к впускному коллектору, чтобы воздух не имел возможности нагреться до того, как достигнет цилиндра.Единственная дилемма размещения заключается в теплообменнике с водяным охлаждением, которому для эффективной работы требуется поток холодного воздуха. К сожалению, это также означает, что интеркулер этого типа нуждается в водяном насосе, резервуаре для жидкости и соответствующих трубопроводах для воды, чтобы перемещаться по системе.

Выбор позиции

Черпак капота Subaru предназначен для подачи воздуха непосредственно в расположенный наверху промежуточный охладитель воздух-воздух.

Большинство промежуточных охладителей необходимо размещать в местах с быстрым, плавным и прохладным воздушным потоком.Плохо ставить теплообменник в глубине моторного отсека, где температура окружающей среды слишком высока для реального теплообмена. Вот почему фронтальные интеркулеры — самый популярный метод размещения.

Расположенный перед радиатором или внутри боковой решетки передней части, интеркулер должен всегда получать холодный и невозмущенный воздух, чтобы максимизировать разницу температур между горячей и холодной жидкостями. Если пространство ограничено, производители часто создают большие воздухозаборники в капоте (Subaru Impreza WRX STI, Mini Cooper S), чтобы интеркулер можно было разместить в любом месте в моторном отсеке и при этом обеспечить достаточный приток воздуха.

Муг из MCM не может устоять перед своим последним интеркулером

Несмотря на то, что их внедрение в двигатель и трансмиссию может вызвать большие затруднения, промежуточные охладители являются ключом к эффективной принудительной индукции за счет своих возможностей воздушного охлаждения.Интеркулер, спроектированный для правильного размера, мог бы высвободить драгоценную мощность от двигателя, и почти каждый производитель автомобилей уменьшит габариты и установит турбонаддув, ожидая увидеть многие теплообменники под капотами ваших будущих автомобилей. Они могут показаться вульгарным модным аксессуаром на модернизированной автомобильной сцене, но в этом случае функциональность намного превосходит форму.

Интеркулер 101: лучший помощник двигателя с турбонаддувом

Если бы двигатель с турбонаддувом мог удостоиться награды за лучшую роль второго плана, она была бы вручена интеркулеру.Промежуточный охладитель, расположенный между турбонагнетателем и двигателем и установленный за решеткой, представляет собой простой воздухо-воздушный теплообменник, который выполняет только одну функцию — снижает температуру сжатого всасываемого воздуха. Тем не менее, он несет прямую ответственность за множество преимуществ. Также известный как охладитель наддувочного воздуха, промежуточный охладитель преобразует сжатый, перегретый, нагнетаемый всасываемый воздух, выходящий из выхода компрессора турбонагнетателя, в более холодный и плотный кислород, который может проглотить двигатель.

Прежде всего, преимущество охлаждения сжатого всасываемого воздуха заключается в повышении эффективности, мощности и крутящего момента.Но когда более холодный воздух попадает в двигатель, обычно выходит и более холодный воздух, что означает, что двигатели с промежуточным охлаждением не только имеют более низкую температуру на впуске, но и более низкую температуру выхлопных газов (EGT). Преимущества любого двигателя с более холодным всасываемым воздухом и пониженным тепловыделением выхлопных газов заключаются в том, что сокращается срок службы как внутренних компонентов двигателя, так и турбонагнетателя. Продолжайте читать, чтобы получить краткий урок по интеркуллерам воздух-воздух, а также краткий обзор блоков воздух-воздух.

Стандартное оборудование

Для того, чтобы справиться с объемом буксировки, на который они рассчитаны, и поскольку за их массивными передними решетками имеется достаточно места, все современные дизельные грузовики используют большие воздухо-воздушные промежуточные охладители с трехдюймовым (или более широким) стержнем и пластиной. основные дизайны стиля (кроме 11-17 6.7L Power Stroke, в котором используется система воздух-вода). Интеркулеры типа «воздух-воздух» популярны благодаря относительно невысокой стоимости, эффективности, простоте и долговечности. По сути, промежуточный охладитель — это теплообменник, который использует внешний воздух для охлаждения всасываемого пост-турбо-заряда, проходящего через него на пути к двигателю. Интеркулер состоит из двух торцевых баков с ребристым сердечником посередине.

Послепродажные интеркулеры

На дизельном топливе промежуточный охладитель жизненно важен для защиты двигателя от тепла, которое потенциально может расплавить поршни, повредить клапаны или вывести турбокомпрессор из строя.В то время как OEM-промежуточные охладители могут выполнять свою работу для большинства людей, многие в игре производительности хотели бы удвоить или утроить мощность этих грузовиков, что означает, что в конечном итоге они обновляются до блоков вторичного рынка с более крупными ядрами и более высокими показателями наддува (кулер AFE, изображенный ниже рассчитан на колоссальные 200 фунтов на квадратный дюйм). В то время как падение температуры EGT на 100–200 градусов является нормой при добавлении промежуточного охладителя вторичного рынка, мы видели, как блок воздух-воздух от BD Diesel охлаждает EGT на 250 градусов в 5,9-литровом двигателе Cummins с избыточным топливом.

Аэродинамика и обтекаемость

Не все интеркулеры одинаковы. Мы всегда считали системы Techni-Cooler от Gale Banks Engineering одними из лучших промежуточных охладителей воздух-воздух, которые вы можете купить. Их конструкции обеспечивают лучший аэродинамический поток как внутри, так и снаружи, чем большинство других продуктов на рынке. Что мы подразумеваем под внешним потоком? Закругленные внешние края (по сравнению с острыми углами интеркулеров из листового металла) обеспечивают более плавный воздушный поток не только через интеркулер, но и за его пределы.В то время как все промежуточные охладители будут снижать температуру всасываемого воздуха и EGT, некоторые послепродажные устройства фактически блокируют поток к теплообменникам за ними (а именно к радиатору). Поверьте, достижение более прохладного EGT за счет повышения температуры охлаждающей жидкости — нечестная сделка. Если бы мы были на охоте за промежуточным охладителем на вторичном рынке, мы бы выбрали блок Banks.

Разрез по швам

Вот что происходит, когда вы пытаетесь протолкнуть наддув 80 фунтов на квадратный дюйм через интеркулер, рассчитанный на работу в 60 фунтов на квадратный дюйм.Сварной шов изготовленного (из листового металла) торцевого бака отделился от сердечника на этом конкретном узле, который использовался на мощном уличном грузовике с турбонаддувом. В результате произошел взрыв, за которым последовала мгновенная потеря давления наддува и грузовик, который едва мог двигаться своим ходом.

Ultimate Cooling = вода-воздух

Когда подается обильное количество топлива и наддува, простого промежуточного охладителя воздух-воздух обычно недостаточно. Поскольку воздух, выходящий из выпускного отверстия компрессора турбокомпрессора, может подниматься выше 500 градусов при буксировке грузовиков (показано ниже), промежуточные охладители типа вода-воздух встречаются очень часто. Циркулируя воду через промежуточный охладитель, тепло от сжатого воздуха передается воде. Эти системы чрезвычайно эффективны (очень небольшое падение наддува), отсюда относительно небольшой размер самого промежуточного охладителя, и они становятся более эффективными только за счет добавления льда в уравнение. Благодаря этому типу технологии съемники грузовиков нередко охлаждают всасываемый заряд с 500+ градусов до 60-70 градусов, прежде чем он попадет в двигатель, а также поддерживают максимальное значение EGT на уровне 1600 градусов или ниже.Резкое падение температуры всасываемого воздуха, обеспечиваемое использованием льда, также может дать прибавку более чем на 100 лошадиных сил.

Обеспечение ледовой температуры всасывания

Для работы системы промежуточного охладителя вода-воздух необходимы многожильный теплообменник, резервуар и водяной насос. Поскольку большинство тягачей оснащено передним грузовым ящиком, большинство салазок используют часть этого пространства для резервуара и / или хранения льда, необходимого для их системы. В процессе снижения температуры всасываемого воздуха с 600 до 60 градусов на один крючок нередко расходуется от 50 до 80 фунтов льда.

Заводская система «вода-воздух»

Ford с двигателем ’11 6,7 л Power Stroke стал первым производителем, внедрившим технологию промежуточного охлаждения воды в воздух в сегмент оригинального оборудования. Использование этого типа конструкции промежуточного охладителя требовало для работы системы вторичного охлаждения, отдельной от двигателя. И работает. Заводской кулер, как известно, очень эффективен как в стандартных, так и в более мощных системах. В то время как заводского промежуточного охладителя воды и воздуха достаточно для нужд большинства владельцев, показанный ниже блок послепродажного обслуживания (доступный от No Limit Fabrication), как утверждается, опускает EGT на целых 100 градусов по сравнению со стандартным охладителем.

Экстремальное промежуточное охлаждение, упрощенное

Исключая трубопроводы, связанные с большинством высокоэффективных систем промежуточного охлаждения вода-воздух, компания Wagler Competition Products предлагает этот блок воздух-воздух из заготовок, который устанавливается вместо заводского впускного коллектора на мельницах Duramax. Изготовленный из алюминия 6061 и прошедший специальную обработку на станке с ЧПУ, он оснащен баком для охлаждающей жидкости из заготовок и совместим с головками цилиндров конкурентов. Такой воздухозаборник можно найти на нескольких двигателях Duramax мощностью к северу от 2500 л.с.

Необходимая вещь

Для автомобилей с турбонаддувом, которые поставлялись с завода без промежуточного охлаждения, таких как ’97 F-350 с двигателем 7.3L Power Stroke, показанный ниже, установка одного из них — одно из первых обновлений, которые вы должны сделать. Помимо охлаждения крейсерской скорости и значительного пикового EGT, установка массивного блока Spearco в нашем собственном старом кузове Ford увеличила выходной крутящий момент грузовика на динамометрическом стенде шасси, и мы также заметили очень минимальное падение наддува (всего 2-3 фунта на квадратный дюйм). .

Впрыск воды

Помимо охлаждения, обеспечиваемого промежуточным охладителем, есть еще и впрыск воды. Добавьте смесь воды и метанола в соотношении 50/50, и вы увидите значительный прирост мощности. Подробнее об этом в другой раз.

Интеркулер для воздушных компрессоров

Если вы понимаете, что «интеркулер» означает «между» и этим кулером — что ж, это само собой разумеющееся, не так ли, тогда вы уловите суть термина «интеркулер».

Если вы склонны наслаждаться холодным напитком из холодильника в жаркий полдень, находясь на солнце, то вы уже понимаете концепцию того, что делает интеркулер.

В процессе сжатия воздуха температура воздуха повышается, иногда до довольно высоких температур. По мере того, как воздух сжимается и подается в бак компрессора, температура сжатого воздуха повышается. Чем дольше компрессор работает, тем выше температура воздуха.

Чтобы справиться с повышением температуры сжатого воздуха, промежуточный охладитель часто устанавливается на линии между двумя цилиндрами, чтобы помочь охладить воздух, прежде чем он попадет в следующий цилиндр для дальнейшего сжатия. Интеркулер повышает эффективность компрессора.

В многоступенчатом компрессоре воздух сжимается в следующих цилиндрах, становясь все горячее и горячее по мере того, как это происходит. «Ребристые» воздуховоды между цилиндрами и в бак на следующем компрессоре Husky являются примером базового промежуточного охладителя. «Ребристые» воздуховоды обеспечивают большую поверхность для окружающего воздуха, передавая тепло от воздуха в воздуховоде в атмосферу.

Husky TF2912 воздушный компрессор

Воздушный интеркулер

Интеркулеры в многоступенчатых установках могут работать посредством воздушного или водяного охлаждения.

При воздушном охлаждении сжатый воздух проходит через камеру, за пределами которой находится значительно увеличенная площадь поверхности — иногда называемая ребрами — открытая для окружающей среды. Увеличенная площадь поверхности позволит теплу внутри магистрали сжатого воздуха легче перемещаться к поверхности и уходить в область с более низкой температурой.

Вода с использованием воздухоохладителей

Водяное охлаждение достигается за счет пропускания сжатого через теплообменник (ы) с водяным охлаждением, по концепции аналогичный показанному на этой схеме.

Охладитель сжатого воздуха с водяной рубашкой

Холодная вода будет течь по внешней стороне воздухопровода, быстро отводя тепло и быстро охлаждая сжатый воздух.

Воздухоохладители

Учтите также, что воздушный ресивер, тот резервуар, в котором хранится ваш сжатый воздух перед использованием и который расположен между вашим компрессором и воздушными линиями вашего предприятия, также является своего рода промежуточным охладителем.

Чем дольше воздух находится в баке компрессора перед использованием, тем холоднее будет сжатый воздух и тем больше конденсата будет в ресивере.

Это, а также частый слив собранной воды через автоматический слив резервуара или ручной слив резервуара, предотвратят попадание этой конденсированной воды в нижнюю по потоку воздушную линию, что принесет пользу всем компонентам воздуха ниже по потоку, на которые вода негативно влияет.

Охлаждающая вода

ИТЭР будет оснащен системой водяного охлаждения для управления теплом, выделяемым во время работы токамака. Внутренние поверхности вакуумного сосуда (защитное покрытие первой стенки и дивертор) должны охлаждаться примерно до 240 ° C всего в нескольких метрах от плазмы с температурой 150 миллионов градусов.

Вода будет использоваться для отвода тепла от вакуумного резервуара и его компонентов, а также для охлаждения вспомогательных систем, таких как радиочастотный нагрев и системы привода тока, система охлажденной воды (CHWS), криогенная система, а также источник питания змеевика и распределительная система. Система охлаждающей воды включает в себя несколько замкнутых контуров теплопередачи и систему отвода тепла с открытым контуром (HRS). Тепло, генерируемое в плазме во время дейтерий-тритиевой реакции, будет передаваться через систему охлаждающей воды токамака (TCWS) в систему охлаждающей воды промежуточных компонентов (CCWS) и в HRS, которая отводит тепло в окружающую среду.

ИТЭР будет оснащен системой водяного охлаждения для управления теплом, выделяемым во время работы токамака.

Токамак ИТЭР и вспомогательные системы завода будут вырабатывать в среднем 500 МВт тепла в течение типичного цикла плазменных импульсов с пиком более 1100 МВт во время фазы плазменного горения; все это тепло необходимо отвести в окружающую среду. Это достигается за счет испарения воды HRS, когда она проходит через градирни с наддувной тягой.Высокая скорость испарения концентрирует минералы в воде HRS; в результате часть воды постоянно сбрасывается из системы и заменяется водой из канала де Прованс. Сбрасываемая вода (продувка) проходит через ряд контрольных бассейнов, где вода проверяется на различные параметры, такие как температура (максимум 30 ° C), pH и наличие углеводородов, хлоридов, сульфатов и трития. В реку Дюранс сбрасывается только вода, отвечающая строгим критериям сброса в окружающую среду, установленным местными властями.

Во время плазменных операций общий расход воды, циркулирующей в контурах системы охлаждающей воды, составляет примерно 33 м3 / с, протекая по трубам с номинальным диаметром до 1,6 метра.

Строится зона градирни. Посетите соответствующую страницу BUILDING ITER здесь.

Гибридный охладитель воздуха и воды с AliExpress Протестировано (pccooler W120) | ГеймерыNexus

Заставить этот кулер работать было непросто.В некоторых случаях это была человеческая ошибка, с нашей стороны, а в некоторых частях — механическая ошибка. Это кулер стоимостью 100 долларов от Aliexpress, и он использует как жидкостное охлаждение с открытым контуром для нескольких своих труб, так и традиционное воздушное охлаждение и тепловые трубки. У нас было несколько небольших утечек (читай: значительных) во время нашего прямого потока, а после потока мы обнаружили, что винты, крепящие впускной коллектор к башне, ослабли, что привело к значительной утечке, когда вода заполнила трубы. Исправив это, мы наконец смогли полностью протестировать этот поистине уникальный гибридный водо-воздушный охладитель.

Кулер интересный. Мы планируем отдельный демонтаж кулера, чтобы посмотреть, что происходит под охлаждающей пластиной — вероятно, немного — но на данный момент мы провели исчерпывающие тепловые испытания в различных условиях. Некоторые тесты были просто прямым подключением насоса / резервуара к кулеру, в то время как другие включали 360-миллиметровый радиатор и 3 высококлассных вентилятора. Очевидно, что W120 некоторое время лежал на полках, так как он был впервые показан на Computex 2011, и в полученной нами коробке была засохшая термопаста и пожелтение на упаковке продукта.Мы все еще хотели его протестировать, так как уникальная комбинация фитингов G-1/4 ”, поддержки разомкнутого контура через 4 водяные трубы и традиционное воздушное охлаждение означала, что кулер может работать необычно. Вы могли предположить, что есть причина, по которой на самом деле этого не происходит, но мы все же хотели выяснить, почему.

Методология тестирования процессорного кулера

Тестирование кулера ЦП

проводится на стенде, описанном ниже. Мы используем скамейку, которая более тщательно продумана с точки зрения шумовых характеристик, выбирая блок питания с пассивным охлаждением и вентилятор 980 Ti с частотой вращения 23% в минуту для очень низкого уровня шума системы.

Мы твердо убеждены в том, что наша методика тепловых испытаний является одной из лучших в индустрии высоких технологий. Мы проверили нашу методологию испытаний с использованием тепловых камер и доказали почти идеальную точность результатов.

Проведение тепловых испытаний требует тщательного измерения температуры окружающей среды. Мы контролируем температуру окружающей среды, постоянно измеряя температуру с помощью термопар K-типа и инфракрасных считывателей. Вокруг испытательного стенда размещены две термопары типа K: одна (T1) над столом, вне каналов воздушного потока, и одна (T2) примерно на 2-3 дюйма перед приточным вентилятором кулера.Эти две точки данных усредняются в электронной таблице, создавая значение T3, которое ежесекундно вычитается из нашего журнала AIDA64 для ядер ЦП.

Все шесть ядер ЦП суммируются и усредняются посекундно. Значение дельты создается путем вычитания соответствующих показаний окружающей среды (T3) из средней температуры ядра процессора. Затем мы составляем графики, используя разницу температур (температура) по сравнению с температурой окружающей среды. AIDA64 используется для регистрации термических характеристик кремниевых компонентов, включая диоды CPU и GPU.Мы дополнительно регистрируем использование ядра и частоты, чтобы убедиться, что все компоненты работают должным образом. Уровни напряжения измеряются в дополнение к скорости вращения вентилятора, частоте и термическим характеристикам.

Ядра заблокированы до 3,8 ГГц (множитель x38). Напряжение ядра VCore зафиксировано на уровне 1,141 В. C-состояния отключены, как и все остальные функции энергосбережения. Частота блокируется без каких-либо помех от функций наддува или дроссельной заслонки. Это необходимо для того, чтобы ЦП не подвергался каким-либо неожиданным / неконтролируемым состояниям энергосбережения или ускорения во время тестирования, а также гарантирует, что тестовая платформа остается идентичной от одного устройства к другому.

Скорость вентилятора регулируется вручную, если не указано иное. Для охладителей жидкости насосы настроены на 100% скорость, если не указано иное.

Для этих тестов процессорного кулера не используются открытые настольные вентиляторы. Используются только те вентиляторы, которые поставляются с кулером.

Мы используем многодиодный считыватель термопар AMPROBE для активной регистрации окружающей среды. Это измерение окружающей среды используется для отслеживания колебаний и вычитается из абсолютных показаний диода графического процессора для получения значения дельты. Для этих тестов мы настроили интервал регистрации считывателя термопар на 1 с, что соответствует интервалу регистрации для GPU-Z и AIDA64.Данные рассчитываются с использованием специальных электронных таблиц и программного обеспечения.

Наш тест начинается с периода бездействия 180 секунд, чтобы оценить неигровую производительность. Сценарий автоматически запускает запуск теста производительности процессора Prime95 LFFT. Поскольку мы используем собственный сценарий, мы можем идеально выполнять и согласовывать наши тесты между проходами.

Изолированные тесты pccooler W120

Давайте начнем только с W120, чтобы мы знали, с чем мы имеем дело для внутренних сравнений.

В полной стандартной конфигурации, включая стандартную закаленную термопасту, кулер поддерживал температуру процессора примерно на 60,7 градусов Цельсия выше температуры окружающей среды, что является одним из худших результатов, которые мы когда-либо фиксировали на этом стенде. Помните, что это без радиаторов, а просто прямой насос к кулеру и обратно. Стандартный вентилятор крепится к ребристому стеку.

Замена термопасты понизила температуру на 6 градусов. Как всегда в нашем тесте охлаждения, оно проводилось с тремя повторениями и усреднено.Результаты соответствовали уменьшению на 6 градусов по сравнению с включенной пастой. Для справки у нас также есть фото кулера с оригинальной пастой после снятия — хорошо видно, насколько затвердела паста. Отверждение ограничит термическую эффективность этого соединения.

Вернемся к диаграмме. Стандартный тест с нашей стандартизированной термопастой показал, что температура превышает температуру окружающей среды на 54 градуса. Добавление 360-мм радиатора Thermaltake и трех высокопроизводительных вентиляторов — двух Corsair ML и одного Noctua A12 — привело к снижению температуры более чем на десять градусов по Цельсию.Это больше свидетельство поклонников и радиатора, чем чего-либо еще. Повышение температуры воды требовало дополнительной охлаждающей мощности, направляемой прямо на жидкость.

Шум нормализован, штатная установка работала под углом 58 градусов, версия с радиатором — под углом 45 градусов.

Сравнительные тепловые данные

Переходя к сравнительным данным с другими кулерами, pccooler W120, использующий нашу контролируемую стандартизированную пасту и не использующий радиатор, оказался между 120-миллиметровым кулером NZXT M22 с замкнутым контуром и EVGA CLC 120 на более низких оборотах.Это ставит W120 ниже X42 с очень низкой скоростью вращения вентилятора 1050 об / мин, а также ниже Corsair h200iV2 за 90–100 долларов при низких оборотах. Более низкая частота вращения ограничивает охлаждающую способность этих кулеров, но означает, что наши уровни шума намного ниже W120.

Добавление радиатора повысило производительность h200iV2 при 1500 об / мин, на 41 градус выше окружающей среды. Это все еще не впечатляет, особенно с учетом общей разницы в качестве между ними, в пользу Corsair. Радиатор 360 и высококачественные вентиляторы, которые мы оборудовали, уступают более дешевым кулерам и худшим вентиляторам, а это означает, что у нас проблемы с охлаждением охлаждающей пластины.Мы откроем кулер отдельно, чтобы выяснить, есть ли в охлаждающей пластине какие-либо микрогребни и пригодны ли они вообще. Тем не менее, у нас наверняка есть узкие места в холодных пластинах и трубах W120.

40 дБА с нормализацией шума

Для нашего следующего теста мы нормализуем все кулеры до 40 дБА выходной мощности, что гарантирует, что мы тестируем в некоторой степени ровно по сравнению с выходным шумом. Большинство людей настраивают скорость вращения своих вентиляторов на приемлемый уровень шума, поэтому это позволяет более тихим кулерам вращаться быстрее и лучше охлаждаться, в то время как более громкие кулеры будут тише, чтобы удовлетворить наши требования по шуму.Результатом является проверка общей эффективности охлаждения по сравнению с фиксированным уровнем шума.

При 40 дБА pccooler W120 без радиатора работал в нижней части диаграммы при температуре 58,2 градуса Цельсия выше температуры окружающей среды. Это худшее устройство, которое мы когда-либо тестировали при 40 дБА, и оно работает даже за 120-миллиметровыми жидкостными охладителями замкнутого цикла, такими как EVGA CLC 120 и NZXT M22, которые работали при 49 градусах и 54 градусах соответственно. W120 значительно хуже по нормированному шуму; хотя его вентилятор выталкивает много воздуха, он громкий и использует дешевые подшипники и пластик, а также дает турбулентность в стекле плавников.Это производит много шума, которого можно было бы избежать с помощью улучшенного дизайна.

С прикрепленным 360-миллиметровым толстым радиатором Thermaltake, двумя вентиляторами Corsair ML и одним вентилятором Noctua A12, pccooler W120 работал при температуре на 44,8 градуса выше температуры окружающей среды. В этот момент радиатор выполняет основную часть охлаждения, поскольку наши измерения температуры воды показали, что охладитель не рассеивает достаточно тепла, чтобы поддерживать низкую температуру жидкости. Подробнее об этом на мгновение. С радиатором W120 начинает стоить более 200 долларов, но он работает примерно так же, как Kraken X42 140mm CLC и другие кулеры стоимостью 100 долларов, такие как h200iV2 при 40 дБА.

Измерения температуры воды

Измерения температуры воды проводились с помощью термопары K-типа, помещенной в комбинированный блок насоса и резервуара от Thermaltake. Измеряется дистиллированная вода, когда она возвращается на впуск из охладителя. Со временем мы видим, что синяя линия, представляющая кулер без радиатора, но с нашей стандартной пастой, медленно поднимается примерно до 36 градусов. Красная линия, показывающая испытание радиатора 360 мм, поднимается только до 24 градусов.Обратите внимание, что температура окружающей среды была 21 градус; здесь мы не показываем дельта-Т, а просто температуру, измеренную датчиком. При необходимости мы скорректировали смещение. Наконец, оранжевая линия, представляющая исходную пасту, показывает, что у нас есть явная проблема с подведением тепла к охлаждающей пластине и эффективным избавлением от него, когда мы поднимаемся почти линейно.

Тестирование шума

Уровень шума при максимальных оборотах вентилятора W120 устанавливает кулер на 48,5 дБА, что равно X42 при максимальных оборотах.X42 и другие близлежащие кулеры по шуму превосходят по тепловым показателям, что делает этот кулер труднодоступным с любой точки зрения.

Вывод: pccooler W120

Это не то, что мы рекомендуем покупать — просто и понятно. Однако работать с ним по-прежнему очень весело, просто потому, что он такой странный и необычный.