Жидкостный интеркулер

Без промежуточного охладителя воздуха не обходится ни один современный автомобиль оснащенный турбонаддувом. Существуют два вида интеркулеров: воздух-воздух и жидкость-воздух. Последний применяется в случае если пространство для установки охладителя ограничено или же существует сложность с прокладкой воздушных патрубков.  Конструкции интеркулеров во многом схожие, жидкостный же отличается особенностями подачи жидкости в качестве охладителя. Зато у него более высокий коэффициент теплопередачи между металлом и жидкостью.

Данный вид интеркулера интересен в драг-рейсинге, т.к.  интеркулер воздух-воздух не успевает эффективно охлаждать воздух при максимальных нагрузках и небольшой скорости. Так же данный вариант интересен при обычном городском движении и езде по пробкам т.к.  поток встречного воздуха небольшой и эффективность воздушного интеркулера низкая.

При всех плюсах в жидкостном охладителе воздуха есть несколько существенных недостатков:

• Требования к герметичности системы, чтобы не расходовалась охлаждающая жидкость
• Сложность конструкции — помимо самого кулера потребуется накопитель жидкости, насос, радиатор охлаждения жидкости и сама жидкость
• Дороговизна ввиду сложности конструкции
• Больший вес по сравнению с традиционным интеркулером

Герметичность системы — т.к. в качестве охладителя используется жидкость необходимо следить за тем, чтобы не было утечек и попадания жидкости во впускной коллектор, что негативно, а иногда и пагубно, скажется на состоянии двигателя. Плюс не исключена коррозия и окисление металла, поэтому за чистотой необходимо будет следить.

Сложность системы — сам кулер имеет меньший объем и занимает меньше места. Помимо большей эффективности охлаждения жидкостный интеркулер имеет меньшее сопротивление проходящего через него воздуха, а значит уменьшается падение давления воздуха пр прохождении от турбокомпрессора до впускного коллектора.

Накопитель жидкости — резервуар, который обеспечивает достаточный объем жидкости для того, чтобы один и тот же объем жидкости не проходил через кулер при работе  двигателя в турборежиме. Если это условие достигается, то можно обойтись без выносного радиатора охлаждения жидкости.  Если же без радиатора не обойтись, то необходимо его расположить в передней части автомобиля перед основным радиатором охлаждения двигателя.

Так же для нормального функционирования  потребуются производительные жидкостные насосы — помпы, который должны производить циркуляцию жидкости во всей системе охладителя.

В качестве жидкости — хладогена лчше всего использовать дистиллированную воду, она обеспечит максимальную эффективность теплообмена, но в зимнее время она может замерзнуть и повредить систему плюс будет окислять металл и способствовать коррозии. Поэтому в качестве хладогена лучше всего использовать антифриз того же состава, что и в общей системе охлаждения жидкости.

В таком случае возникает вопрос, зачем использовать всю  сложность конструкции, когда можно запитать систему охладителя и систему охлаждения двигателя в один жидкостный контур!!! Это возможно, но эффективность такой системы значительно снизится — рабочая температура жидкости в системе охлаждения около  90°С, поэтому интеркулер при такой схеме работы будет способен охладить воздух только до 90°, тогда как температура окружающей среды редко превышает 35-40 градусов, до которой может охлаждаться воздух при отдельном жидкостном контуре охлаждения, разница 50-55 градусов существенная разница. Зато дешевле.

выжать максимум из своего мотора!

5 января 2017

В погоне за дополнительной мощностью автоконструкторы пришли к созданию турбокомпрессора, который на сегодняшний день стал одним из непременных условий спортивного тюнинга. Турбина гонит воздух во впускной коллектор под давлением, а значит, его больше попадает в камеру сгорания. При соблюдении стехиометрической пропорции достигается максимальная отдача мощности от сгораемого топлива, так что чем больше воздуха зайдет в цилиндр – тем больше топлива можно подать и тем больше будет мощность мотора.

Однако законы физики не позволяют просто так получить прирост мощности. Во время сжатия в турбине воздух нагревается, что в свою очередь вызывает уменьшение его плотности. Чем горячей воздух, тем хуже сгорает топливо и тем выше вероятность детонации отработанных газов. Для охлаждения воздуха, поступающего от турбины в двигатель и используется теплообменник – интеркулер.

 

Задачи и противоречия конструкции

В отличие от радиатора охлаждения двигателя, интеркулер выплняет несколько иные задачи и работает не с жидкостью, а с воздухом. Основное противоречие заложено в самом принципе работы и пока остается непреодолимым для конструкторов.

Воздух, выходя из турбины, нагревается и от сжатия, и от тепла выпускной системы. Затем он проходит в радиатор интеркулера, и только после того, как радиатор полностью заполнен под нужным давлением, воздух поступает дальше. Эта задержка дополнительно увеличивает время турболага – реакции турбины на нажатие педали газа. И чем больше объем интеркулера, тем дольше будет турболаг. При этом делать интеркулер меньше, чем необходимо для эффективного охлаждения воздуха, нерационально.

Второе противоречие кроется во внутренней конструкции. Трубки, по которым проходит воздух, должны иметь оптимальную форму и площадь сечения, чтобы соблюсти баланс между эффективным охлаждением (а радиатор работает лучше, когда трубки плоские и воздушный поток турбулентный) и минимальными потерями давления (а они меньше, когда трубки круглые в сечении и поток ламинарный). Здесь также высчитывается оптимальное значение между потерями давления и качеством охлаждения.

Пока что создать интеркулер со 100% эффективностью (охлаждение воздуха до температуры окружающей среды при сохранении давления) не удалось никому. Лучшее, что предлагают конструкторы – компромисс между плюсами и минусами конструкции, обеспечивающий комфортное использование устройства, при этом эффективность 70% считается очень хорошим показателем.

 

Устройство и принцип работы

Конструкция интеркулера практически такая же, как у других радиаторов, используемых в автомобиле (охлаждения двигателя, кондиционера, печки). От турбины сжатый (и горячий) воздух поступает в радиатор интеркулера, где охлаждается встречным воздушным потоком.

Инженеры подсчитали, что охлаждение поступающего в мотор воздуха на 10⁰C дает прирост мощности 3%. Хороший интеркулер понижает температуру на 50-60⁰C, а это уже добавляет до 20% мощности к мотору.

Особенности конструкции определяют эффективность охлаждения: толщина и форма воздушных каналов, количество изгибов (чем больше поворотов делает воздух, тем лучше он охлаждается и тем сильней потери давления), материал и расположение сот для дополнительного охлаждения, расположение входных и выходных патрубков и распределение воздушных потоков в бачках.

Рабочая часть интеркулера (ядро) рассчитана таким образом, чтобы пропускать вдоль трубок максимальный поток встречного воздуха. Сами трубки имеют внутри пластины-турбулизаторы, практически дублирующие по своей структуре сотовые ячейки между трубками. Такая система способствует завихрениям воздушных потоков внутри трубок и максимальной их теплоотдаче. Расположение сот может быть туннельного типа (улучшает прохождение воздуха, но уменьшает качество охлаждения) или со смещением рядов (лучше охлаждение, но больше сопротивление воздушному потоку).

Интеркулер с прямым расположением сот

 

Интеркулер со смещенными сотами

Форма самих трубок тоже влияет на прохождение воздуха. Закругленные торцы уменьшают сопротивление встречному воздуху и улучшают обдув.

Еще один фактор, играющий важную роль при охлаждении, это распределение воздушных потоков внутри интеркулера. Для более равномерного распределения конструкторы меняют форму бачков, зачастую вставляя внутрь распределительные перегородки. От входа воздух должен равномерно разойтись по всем трубкам, и на выходе он так же равномерно весь собраться в выходной патрубок.

Перегородка внутри бокового бачка (ресивера)
для равномерного распределения воздушного потока

Как правило, размеры интеркулера определяются наличием свободного места, ведь помимо самого радиатора необходимо разместить и толстые патрубки воздуховодов. Чем больше фронтальная площадь, тем лучше охлаждение, а вот толщина ядра большого значения не имеет, поскольку основная масса воздуха охлаждается только в передней части. Предпочтительней тонкие радиаторы, позволяющие разместить в подкапотном пространстве и интеркулер, и штатный охладитель двигателя.

Сбалансированные технические характеристики и определяют стоимость интеркулера. Точно выверенная конструкция, надежность и эффективность работы требуют и более качественных материалов, и более сложных технологий изготовления. А значит, и цена будет выше.

 

Материалы

Абсолютное большинство интеркулеров делаются из алюминия (и трубки, и соты) с пластиковыми или алюминиевыми бачками и патрубками. Это оптимальный вариант между весом и теплоотдачей устройства. В некоторых случаях можно встретить интеркулеры из меди, но это скорей исключение из правил. Медные радиаторы использовались в первых турбированных автомобилях, и на сегодняшний момент их почти полностью заменили алюминиевые модели.

Недостатком всех алюминиевых радиаторов является сложный ремонт (нельзя запаять, только заварить), который дополнительно осложняется очень тонкими стенками трубок. В результате поломки интеркулера практически не ремонтируются.

 

Расположение

В большинстве случаев интеркулер располагается фронтально, перед радиаторной решеткой. Он устанавливается перед радиатором охлаждения и кондиционера, принимая на себя основной воздушный поток. Либо же интеркулер ставится под радиатором, и в этом случае система охлаждения работает более эффективно.

Фронтальное размещение интеркулера

В некоторых случаях интеркулер устанавливается над двигателем, и для обдува в капоте автомобиля предусмотрен специальный воздухозаборник.

Интеркулер на двигателе

Еще один вариант размещения – в боковой части подкапотного пространства за крылом, в котором также должен быть воздухозаборник для эффективного охлаждения радиатора.

Двигатель с двумя интеркулерами,
расположенными по бокам

От того, где устанавливают интеркулер и сколько места для него предусмотрено, зависит его площадь и форма. Как правило, конструкторы стараются сделать интеркулер максимально большим: чем больше его площадь, тем больше воздуха он может охладить, а значит, тем дольше автомобиль может пробыть на пике мощности.

 

Основные причины поломок

Интеркулер сам по себе ломается редко, это достаточно надежная конструкция. Основными врагами становятся внешние повреждения. Учитывая, что он располагается впереди, он часто повреждается камушками с дороги, а также при ДТП или наездах на глубокие выбоины. Алюминиевая конструкция сложно ремонтируется, а тонкие трубки лопаются даже от несильных ударов. Так что самая частая причина замены интеркулера – внешние повреждения.

Для защиты применяют те же методы, что и для радиатора: устанавливается специальная сетка за радиаторной решеткой, которая принимает на себя удары твердых предметов, а иногда и предохраняет от пыли, тополиного пуха и насекомых (сетку почистить или заменить намного легче!)

Вторая его проблема – засор сотовой структуры пылью, листьями и прочим мусором. Соты забиваются и воздух не проходит сквозь них. Здесь можно обойтись только снятием и очисткой, после чего пользоваться дальше.

Во внутреннюю часть радиатора тоже попадает пыль: даже наличие воздушного фильтра не спасает от проникновения грязи во впускной коллектор (часто фильтр повреждается из-за слишком сильного напора воздуха или влаги). Так что при очистке делается одновременно и промывка радиатора, при которой удаляются загрязнения.

При неисправной турбине в радиатор попадает моторное масло (которое используется для охлаждения турбокомпрессора). Из интеркулера масло попадает во впускной коллектор двигателя, а затем и в камеру сгорания, где закоксовывает поршни и свечи зажигания. При первых признаках масла в интеркулере систему нужно проверять и устранять неполадки.

Ну и естественный износ, хоть и медленно, но берет свое. Из-за вибрации, перепадов температур и давления могут лопнуть патрубки или сам радиатор.

При любых проблемах с интеркулером двигатель недополучает кислород для полноценной работы. Следовательно, будет падать его мощность и расти потребление топлива.

 

Интересные решения

Интеркулер не обязательно должен быть один. На некоторых автомобилях устанавливаются два интеркулера, что целесообразно для V-образных двигателей.

Для улучшения обдува автолюбители совершенствуют конструкцию воздухозаборников. Например, дополнительно изолируют их, чтобы воздушный поток не огибал радиатор (по пути наименьшего сопротивления), а был направлен именно через него.

В некоторых автомобилях (например, в Subaru Imreza WRX STI) для улучшения охлаждения перед интеркулером устанавливается распылитель, поливающий радиатор водой. Мокрая поверхность остывает намного быстрей!

 

Жидкостный интеркулер

Сравнительно редко на автомобили устанавливаются интеркулеры с водяным (жидкостным) охлаждением, в которых наддувочный воздух отдает тепло не встречному потоку воздуха, а воде, циркулирующей между трубками. Такая система имеет свои плюсы: при очень компактных размерах эффективность водяного интеркулера в разы выше, поскольку вода имеет большую теплопроводность. Водяной интеркулер устанавливается иногда при тюнинге, когда нет другой возможности охлаждать воздух от турбины.

Недостатком является необходимость охлаждать воду (теплоностиель), так что требуется двухконтурная система охлаждения. Чем сложней система – тем ниже ее надежность, особенно это касается тюнинговых доработок, не предусмотренных автопроизводителем. При этом для системы используется общий расширительный бачок, но отдельные насосы (помпы), каждая из которых включается по мере необходимости. Может использоваться общий или отдельные радиаторы охлаждения.

Двухконтурная система охлаждения, контур охлаждения двигателя.
1. Расширительный бачок. 2. Обратный клапан.
3. Радиатор печки. 4, 5. Термостаты.
6. Водяной насос. 7. Масляный радиатор.
8. Радиатор системы охлаждения двигателя.

 

Двухконтурная система охлаждения, контур охлаждения наддувочного воздуха.
1. Расширительный бачок. 2. Насос охлаждающей жидкости.
3. Интеркулер. 4. Турбина.
5. Радиатор системы охлаждения интеркулера.
6. Дроссель. 7. Обратный клапан.

В целом, водяной интеркулер устанавливается редко: доработка системы охлаждения требует точных расчетов.

Помимо улучшения динамических характеристик двигателя и экономии топлива, интеркулер еще и продлевает срок службы турбины, защищая от перегрева.

 

О том, как правильно выбрать интеркулер, читайте наш «Гид покупателя».

 

Корки Белл — Maximum Boost Турбонаддув(Промежуточное охлаждение) Глава 5

 

Общая схема системы турбонаддува с промежуточным охлаждением.

Промежуточный охладитель это радиатор или, используя более правильную терминологию, теплообменник, расположенный между турбонагнетателем и впускным коллектором. Основная его задача состоит в том, чтобы забрать ненужную теплоту из нагнетаемого воздуха, которую туда добавил турбонагнетатель в процессе сжатия. Очевидно, что качество промежуточного охладителя должно оцениваться его способностью по переносу этой теплоты. К сожалению, это только верхушка айсберга, поскольку простое по сути добавление промежуточного охладителя создает множество разнообразных проблем. Извлечение большей пользы от установки промежуточного охладителя при уменьшении проблем, которые он может принести — техническая задача, которая должна быть решена прежде, чем можно будет создавать систему турбонаддува с промежуточным охлаждением воздуха.

Будет ошибкой думать, что «любой интеркулер лучше, чем отсутствие интеркулера «.

Отвод теплоты от нагнетаемого воздуха имеет два огромных достоинства. Во-первых, понижение температуры увеличивает плотность воздуха. Увеличение плотности пропорционально изменению температуры (измеренное по абсолютной шкале). Более плотный воздушный заряд производит больше энергии. Вторым, но не менее важным эффектом является потрясающий выигрыш в процессе сгорания, вызванный уменьшением вероятности возникновения детонации вследствие пониженных температур воздушного заряда. Эти два достоинства являются причиной того, что правильно выбранный промежуточный охладитель может увеличить мощность и/или запас прочности двигателя с турбонагнетателем. Чтобы уточнить, какие испытания проводятся при оценке системы промежуточного охлаждения, обратитесь, пожалуйста, к главе «Испытания системы».

Фронтальный интеркулер

Оптимальная конструкция интеркулера

Факторов, определяющих оптимальность конструкции при создании промежуточного охладителя много, и они различны по своей природе. Эти факторы определяют направления приложения инженерной мысли для постройки промежуточного охладителя, который максимизирует отвод тепла и минимизирует потери давления наддува и любые негативные проявления инерционности.

Жидкостное охлаждение на Toyota Celica

Площадь теплопередачи.

Площадь теплопередачи — сумма площадей всех пластин и оболочек в ядре теплообменника, которые отвечают за передачу теплоты из системы. Легко заметить, что чем больше площадь теплопередачи, тем более эффективен промежуточный охладитель. Не ждите, однако, что вдвое большая площадь удваивает эффективность. Увеличение ядра на 10% даст вам уменьшение приблизительно на 10% «неполноты эффективности». То есть, увеличение на каждые 10% станет все менее и менее весомым. Например, если существующее ядро промежуточного охладителя имеет эффективность 70%, увеличение ядра на 10% должно дать  приблизительно 10% от отсутствующих 30%, другими словами, эффективность увеличенного ядра составит 73%.

 Два наиболее популярных варианта ядра промежуточного охладителя — «пластинчатый» (сверху) и «трубчатый» (снизу). Пластинчатый промежуточный охладителъ обеспечивает меньшее сопротивления потоку, в то время как трубчатыйнромежуточный охладитель имеет тенденцию быть более эффективным с точки зрения теплообмена. » Трубы » обычно делаются 1/4 11 толщиной и 1 1/2-3 » шириной.

Внутреннее проходное сечение.

Конструкция с прямым потоком воздуха через ядро плоха с точки зрения эффективности. Чем более извилист путь воздуха сквозь ядро, тем более вероятно, что он отдаст свою теплоту, а это и есть наша главная задача. Обратной стороной медали является то, что плохая обтекаемость внутри ядра может создавать большие потери давления наддува. Для компенсации плохой обтекаемости внутреннее проходное сечение должно быть сделано достаточно большим, чтобы замедлить скорость движения воздуха внутри ядра промежуточного охладителя и свести потери давления к приемлемому уровню.

Сейчас практически все after-market производители предлагают комплекты для установки интеркулеров. Комплект интеркулера воздух-воздух от Greddy.

Наиболее важный аспект конструкции промежуточного охладителя — низкие внутренние потери давления.

Внутренний объем.

Сначала весь внутренний объем системы промежуточного охлаждения должен наполниться воздухом под давлением, и лишь тогда какое-то давление будет создано во впускном коллекторе. Хотя этот объем вносит не самый существенный вклад в задержку (лаг), однако и этот аспект конструкции неплохо бы оптимизировать в процессе создания хорошей системы промежуточного охлаждения. Весьма полезно в процессе конструирования представлять себе объем системы и постоянно пытаться убрать излишек. Чтобы количественно представить взаимосвязь между объемом и задержкой, предлагается разделить внутренний объем на расход воздуха через систему на определенных оборотах двигателя и умножить результат на 2. (Коэффициент 2 — результат приблизительного удвоения расхода воздуха через систему при переходе от простой езды к работе двигателя с наддувом). Приблизительное время задержки в этом случае равно

Пример: Пусть объем системы впуска 8,2 литра. Расход воздуха — 8,415 м3/мин на режиме приблизительно 5000 оборотов в минуту. Тогда

Совершенно точно можно сказать, что приемистость будет плохой, если двигатель оборудован датчиком расхода воздуха, размещенным слишком далеко от корпуса дроссельной заслонки. Открытие дроссельной заслонки формирует импульс низкого давления, перемещающийся к датчику расхода воздуха. Как правило, этот импульс должен пройти расстояние от корпуса дроссельной заслонки до промежуточного охладителя, сквозь промежуточный охладитель, назад к турбонагнетателю, потом на расходомер, чтобы тот зарегистрировал изменение. Только когда расходомер получит этот импульс, отношение воздух/топливо может измениться топливным контроллером с учетом новых условий нагрузки на двигатель. Надо заметить, что в этой схеме возможны усложнения, связанные с наличием датчика положения дроссельной заслонки, которым может быть оборудован двигатель. И всё-таки, как правило, чем дальше дроссельная заслонка отдатчика расхода воздуха, тем хуже приемистость. Таким образом, длине этой траектории необходимо также уделить некоторое внимание на этапе проектирования.

Серьезный подход к промежуточному охлаждению.

Когда двигатель оборудован системой впрыска, оснащённой датчиком давления во впускном коллекторе, и при этом не используется датчик расхода воздуха, либо же речь идёт о двигателе с карбюратором, установленным после турбонагнетателя, длина впускного тракта может быть достаточно длинной без отрицательных последствий, поскольку приемистость при этом не пострадает.

Таким образом, основная задача при проектировании системы промежуточного охлаждения состоит в том, чтобы максимизировать способность системы по отводу теплоты от сжатого воздуха и при этом снизить такие неблагоприятные воздействия, как потеря давления наддува, потеря приемистости или любая задержка при повышении давления наддува.

Расчёт 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:

Вычисление эффективности промежуточного охладителя.

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 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 некотором роде, попытка ухватить собственный хвост. Слишком бесполезной затеей будет попытка разработать и изготовить мифический промежуточный охладитель с нулевыми потерями.

Промежуточные охладители воздух /воздух, установленный на GTR35.

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_a).

Увеличение температуры = Т_со— Т_a;

Количество тепла, отведенного промежуточным охладителем характеризуется разностью температуры воздуха, выходящего из компрессора (Т_со) и температуры воздуха, выходящего из промежуточного охладителя (Т_iо).

Уменьшение температуры = Т_со— Т_iо;

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

Пример: Пусть Т_a = 20° С, Т_со= 120° С, иТ_iо= 40⁰ С. Тогда:

 

Выбор типа промежуточного охладителя

В настоящее время имеются два типа промежуточных охладителей, подходящих для использования: воздух/ воздух и воздух/жидкость. Каждый имеет свои особенности. Решение, о том, какой из них является наиболее подходящим для конкретного приложения, должно основываться на достоинствах и недостатках каждого из типов применительно к конфигурации транспортного средства.

Агрегат воздух/воздух будет проще, имеет большую тепловую эффективность на высоких скоростях, большую надежность, более простое обслуживание, и, наконец, низкую стоимость. Агрегат воздух/жидкость будет иметь лучший термический к.п.д. на низких скоростях, обеспечивает лучшую приемистость в случаях, когда система впрыска оборудована измерителем массового расхода, меньшую потерю давления и снижает вероятность работы компрессора на неустойчивых режимах. Габаритные ограничения или сложности прокладки воздуховодов могут диктовать невозможность использования агрегатов воздух/воздух. В подобных случаях выбор осуществляется сам собой.

Ядро промежуточного охладителя трубчатого и «plate & bar» вида обеспечивает хороший теплообмен за счет развитых турбулизаторов, но меньшую внутреннюю площадь проходного сечения.

Промежуточный охладитель воздух/воздух

При конфигурировании промежуточного охладителя воздух/воздух необходимо в равной степени уделять адекватное внимание самым разнообразным факторам. Хорошо сбалансированная и оптимизированная конструкция может получиться только вследствие кропотливой работы над деталями, пока все нюансы конструкции не будут соответствовать техническим требованиям, перечисленным в следующих параграфах.

Внутреннее проходное сечение.

В первую очередь потери давления при прохождении воздуха сквозь промежуточный охладитель зависят от внутреннего проходного сечения ядра теплообменника. Не существует никакой волшебной формулы для вычисления правильного проходного сечения при заданном расходе воздуха, но опыт показал, что следование рекомендациям, отражённым на рисунке, приносит удовлетворительные результаты. Если бы не завихрители, которые будто палка о двух концах, мы могли обойтись намного меньшими проходными сечениями, но тогда теплопередача была бы значительно меньшей. Задача завихрителей состоит в том, чтобы внутри ядра не существовало никакого ламинарного течения. Если эта задача выполнена, каждая молекула впускного воздуха получит шанс достигнуть стенки ядра и передать ей часть своей энергии в виде теплоты. При частом расположении завихрителей теплообмен лучше, но и потери давления выше. Если имеется пространство для размещения большого ядра, вполне можно выбрать ядро с частыми завихрителями и найти компромисс между высоким сопротивлением завихрителей и большим внутренним проходным сечением. В противном случае: там, где пространство строго ограничено, должно быть выбрано ядро с низкой плотностью завихрителей.

Компоненты ядра промежуточного охладителя. Воздух из турбонагнетателя подается в каналы для нагнетаемого воздуха. Сторона окружающего воздуха размещается так, чтобы набегающий воздух охлаждал ядро. Крайние пластины, паянные к внешней поверхности, обеспечивают зазор и жесткость. Завихрители способствуют передаче тепла от труб к разделительным пластинам и оттуда к окружающему воздуху сквозь каналы охлаждающего воздуха.

Измерение проходного сечен и я ядра.

Выбор размера ядра.

Как только внутреннее проходное сечение будет рассчитано, могут быть определены габаритные размеры ядра и его форма. У большинства ядер воздух может пройти через примерно 45% площади стороны для нагнетаемого воздуха. Чтобы найти заданную площадь стороны для нагнетаемого воздуха, разделите внутреннее проходное сечение на это число 45 %. Ядра обычно имеют толщину 50 и 75 мм, длину (высоту) каналов 150, 200, 250, и 300 мм, и ширину 225, 450, и 600 мм (которая может быть уменьшена до конкретного точного размера). Существуют ядра с более длинными каналами, но они имеют свойство ухудшать внутреннее проходное сечениею.

Пусть расход воздуха составляет 14 м³ Рисунок  показывает, что типичный промежуточный охладитель требовал бы внутреннего проходного сечения приблизительно 170 см².

Поэтому, для ядра толщиной 75 мм. — Ширина =170 см²/7,5см = 22,7см

              для ядра толщиной 50мм. — Ширина =170 см²/5см = 34см

Если имеется пространство для ядра толщиной 50 мм, эффективность окажется немного больше, поскольку увеличится ширина и, следовательно, возрастёт лобовая площадь. Хотя более тонкое ядро является лучшим выбором, тем не менее, толстое ядро также полностью работоспособно. Длина воздушных каналов каналов (высота), умноженная на ширину ядра — фактическая лобовая площадь.

Оценка требуемого внутреннего проходного сечения ядра.

Фронтальная площадь

Фронтальная площадь интеркулера влияет на количество окружающего воздуха, проходящего через ядро и охлаждающего надувочный воздух. Чем больше количество окружающего воздуха проходит через ядро, тем выше охлаждающие возможности интеркулера. Расход воздуха определяется как произведение скорости движения и фронтальной площади ядра.

Расход воздуха = V*S Пример: Пусть V = 90 километров в час и S =355 см² ЛГ = 53 мин

Таким образом, видно, что из двух ядер с фактически равным внутренним проходным сечением, ядро с большей лобовой площадью будет лучше.

Оценка количества охлаждающего воздуха, проходящего через п ромежуточный охладитель

Коэффициент лобового сопротивления интеркулера

Коэффициент лобового сопротивления определяет легкость, с которой окружающий воздух проходит через ядро. Конечно, чем легче воздуху проходить сквозь ядро, тем больше будет расход окружающего воздуха и, следовательно, выше охлаждающий эффект. Например, если трубы, по которым проходит впускной воздух, в ядре имеют скругленные края, расход поступающего окружающего воздуха, вероятно, будет несколько большим. В большинстве выпускаемых интеркуллеров, коэффициент лобового сопротивления для окружающего воздуха — упущенная деталь конструкции.

Поток окружающего воздуха сквозь ядро пропорционален коэффицценту лобового сопротивления ядра.

Экструдированное ядро с закругленными краями обеспечит прохождение большего колличества охлаждающего воздуха.

 

Воздухозаборники

Форма воздухозаборников также определяет количество проходящего через интеркулер воздуха. Они заставляют молекулы воздуха проходить сквозь ядро. Не недооценивайте способность воздухозаборников улучшить эффективность промежуточного охладителя. Можно предложить, что при хорошем подходе можно достичь увеличения эффективности на 20 %. При изготовлении воздухозаборников стоит приложить дополнительные усилия, чтобы быть уверенным, что молекулы воздуха не имеют никакого другого пути, кроме как через ядро интеркулера. То есть герметизируйте все ребра, углы, и соединения.

Минимальная площадь входного канала не должна быть меньше одной четверти площади ядра.

Правильная система подвода воздуха направит большее количество охлаждающего воздуха сквозь промежуточный охладитель

 Нет необходимости в том, чтобы входной канал был столь же большим как лобовая площадь ядра интеркулера. Практическое правило состоит в том, чтобы входной канал был по крайней мере размером в четвертую часть площади ядра. Это довольно странное правило вызвано тем фактом, что меньше чем четверть количества воздуха прошла бы через ядро без влияния трубок интеркуллера.

Толщина Ядра

Выбор толщины ядра промежуточного охладителя немного похож на жонглирование. Это вызвано тем фактом, что вторая половина любого ядра делает только четвертую часть работы по охлаждению. Добавление толщины ядра действительно улучшит эффективность, но увеличение будет все меньше и меньше. Другой отрицательный эффект, играющий роль, при увеличении толщины: увеличивающийся коэффициент лобового сопротивления интеркулера. Разумный способ установки ядра, когда лобовая площадь недостаточна и имеется избыточная глубина — интеркулер с разделенным ядром, обсуждаемый позже.

При выборе промежуточного охладителя, расценивайте интеркулер с толстым ядром как необдуманное решение.

 

Увеличение толщины ядра не увеличивает пропорционально возможности теплопередачи. Каждое следующее увеличение толщины ядра получит более горячий охлаждающий воздух.

Направление потока в ядре интеркулера

Когда имеется достаточно пространства для размещения большого интеркулера необходимо определить ориентацию ядра интеркулера. Если какие-либо причины не диктуют особенных требований, ядро всегда должно быть ориентировано для обеспечения самого большого возможного внутреннего проходного сечения. Направление потока не так важно. Например, интеркулеры на рисунке ниже занимают одинаковое пространство, но агрегат с вертикальным потоком имеет большую внутреннюю площадь и, следовательно, дает создает меньшее сопротивление потоку воздуха.

 

Верхнее и нижнее ядра имеют одинаковую особую площадь, площадь теплопередачи, и эффективность, но нижнее ядро, имеет намного большое внутреннее проходное сечение, из-за большего числу каналов для воздуха и, поэтому, более низкие потери давления.

Конструкция концевых резурвуаров промежуточного охладителя

Несколько деталей в проекте концевых резервуаров, присоединяемым к ядру интеркулера, могут улучшить термический к.п.д. и уменьшить потери давления. Это конечно не лучшая идея думать, что все молекулы воздуха легко и просто найдут свой путь «в» и «из» промежуточного охладителя. Думайте о них как о пасущихся овцах. Дайте им направление и сделайте перемещение легким для них.

Правильное внутреннее экранирование может обеспечишь рвномерное распределение воздушного потока внутри ядра и, таким образом, больший отвод тепла. Добавьте перегородку, направляющую одну половин впускного воздуха в одну половину ядра, а оставшуюся часть во вторую половину ядра.

Конструкция входного резервуара

Совершенно ясно, что термический КПД увеличится, если мы можем получить равномерное распределение воздушного потока сквозь трубы ядра. Необходимые усилия для выполнения этого могут быть сделаны путем установки соответствующих перегородок во входном резервуаре.

Положению входа во входной резервуар необходимо уделить внимание в нескольких областях. Всегда помните о требованиях равномерного распределения воздуха и легком входе потока в резервуар.

Конструкция выходного резервуара

После того, как работа по распределению сделана во входном резервуаре, теперь необходимо в выходном резервуаре собраться все молекулы и направить их в двигатель. При этом нужно уделить внимание, как спрямлению потока, так и к сведению потерь давления к минимуму. Заострите внимание на направлении выхода, и не заставляйте поток внезапно менять направление.

Удачные и не очень варианты выходного резервуара интеркулера.

Размеры и форма труб

Вероятно есть магическая скорость, которую не должна превышать скорость воздушного потока в трубе, из-за быстро увеличивающегося сопротивления и последующей потери давления. Значение этой критической скорости около 0,4 М или приблизительно 140 м/с, поскольку после достижения этой скорости сопротивление, а за ним и потери давления, значительно увеличиваются. Можно легко выбрать нужный диаметр трубы, вычислив максимальный расход воздуха и разделив его на площадь сечения трубы. Приближенное значение максимального расхода воздуха можно узнать, умножив желаемую мощность в л.с. на 0,05.

Пример: Допустим максимальный расход воздуха равен приблизительно 8,415 м’/мин, и диаметр воздуховода = 50 мм. Тогда 

Скорость звука — приблизительно 340 м/с. Поэтому

Таким образом, трубы диаметром 50 мм будет достаточно для подачи 8,5 м³/мин без значительного возрастания сопротивления. Не поддайтесь искушению, чтобы использовать трубы большего диаметра, чем необходимо, так как в гладких трубах с плавными изгибами обеспечивается небольшое сопротивление. Большие трубы только увеличат объем системы промежуточного охлаждения, и поэтому не стоит делать этого.

Толстая труба не обязателъно лучше, чем тонкая труба.

Изгибы и изменения сечения

Любой изгиб трубы или внезапное изменение поперечного сечения должны рассматриваться как потенциальные места потери расхода или источники увеличенного сопротивления. Необходимо заметить, что каждый раз при повороте потока воздуха на 90° происходит потеря 1 % расхода. Три 30” изгиба составят в целом 90°. Всегда используйте самый большой возможный радиус для любого изменения направления.

Конечно изгиб 90° с малым радиусом будет давать большие потери, чем изгиб с большим радиусом. Изменение от одного размера трубы к другому, часто необходимо для подсоединения к корпусу дроссельной заслонки, выходу из турбонагнетателя, входу и выходу из промежуточного охладителя. Эти изменения сечения нарушают плавность потока и создают потери. Плавные изменения сечения лучше всего могут быть выполнены в виде конических сегментов. Нужно следовать практическому правилу для определения угла конуса — одно изменение диаметра на длине в четыре диаметра.

Шланги и соединения

Все шланги и соединения являются местами потенциальных неисправностей. В начале проектирования системы турбонаддува рассматривайте все шланги и соединения как слабые места системы впуска. Неисправность соединения шлангов конечно означает потерю давления наддува. Однако, в случае если система управления двигателем использует датчик массового расхода воздуха, двигатель не будет работать должным образом. Когда шланг поврежден, воздух может поступать двигатель минуя расходомер, и поэтому датчик массового расхода воздуха будет вырабатывать сигнал, не соответствующий реальному расходу воздуха. Без правильного сигнала, двигатель будет работать плохо или вообще не будет работать. Проблема с соединениями шлангов и трубопроводов состоит в том, что к каждому соединению приложена нагрузка, стремящаяся разорвать его. Эта нагрузка равна площади поперечного сечения трубы умноженному на давление наддува.

В соединениях труб могут возникать различные препятствия для потока воздуха.

Угол раствора конуса большее 15″ может вызвать отрыв пограничного слоя воздушного потока и увеличение сопротивления. 

Если в системе воздух под давлением 1,4 бара подается в трубопровод диаметром 50 мм, его соединения будут подвергаться нагрузке около 30 килограмм, стремящейся разъединить их. Эта нагрузка будет стягивать шланг с трубы, если на трубе отсутствуют какие либо препятствия от стягивания шланга, или нагрузка не направлена по другому пути. Во многих случаях шланг может быть закреплен на трубе настолько ужасно, что это может вызвать разъединение соединения. Легкое решение этой проблемы — соединительная тяга между трубами для передачи нагрузки минуя шланг. При этом обеспечить требуемый ресурс шланга гораздо проще.

Соединительные тяги на трубах промежуточного охладителя разгружают соединение от растягивающих нагрузок.

Несчастный шланг пытается вынести эти нагрузки при высокой температуре, в среде с насыщенной парами углеводородов. Необходимо найти материал для шланга непроницаемый для углеводородных топлив и имеющий незначительное ухудшение свойств при высоких температурах. Такие шланги обычно изготавливаются из кремний-органических материалов, как правило — из фтор-силиконовых каучуков.

Размещение промежуточного охладителя

Поиск места для размещения промежуточного охладителя часто сводится к поиску доступного пространства для достаточно большого агрегата. Для этого не требуется научных знаний. Однако, необходимо соблюсти несколько правил. Недопустимо размещение промежуточного охладителя воздух/воздух в двигательном отсеке. Размещение его за радиатором системы охлаждения также не годится.

Помните, что воздух, прошедший через радиатор системы охлаждения имеет температуру около 50°С или более, он горячей окружающего воздуха и поэтому не способен охладить что-нибудь. Действительно, турбонагнетатель при низких давлениях наддува, не может нагреть впускной воздух до температуры подкапотного воздуха, который якобы должен охладить интеркулер. Когда это происходит, промежуточный охладитель становится «промежуточным нагревателем», а не нужной частью системы турбонаддува. Когда наддув повышается и температура впускного воздуха превышает температуру подкапотного пространства, промежуточный охладитель, начнет немного охлаждать, но будет всегда страдать от серьезной потери своей эффективности. А это не то, что мы хотим получить. Так же нежелательным является излучение тепла под капотом от нагретых деталей двигателя. Термоизоляция и правильно проложенные трубы могут помочь решить эти задачи, но, совершенно очевидно, что моторный отсек неподходящее место для промежуточного охладителя.

Интеркулер должен стоять первым на пути охлаждающего воздуха.

Всегда будьте в поисках злодея называемого » промежуточный нагреватель”

Промежуточный охладитель с разделенным ядром

В ситуации, когда фронтальное пространство для интеркулера ограничено, но имеется избыточная глубина, необходимо рассмотреть интеркулер с разделенным ядром. Вообще интеркулер с разделенным ядром — простой интеркулер с более толстым ядром с перемещенной назад одной половиной. Некоторое количество свежего воздуха подводится к нему, в то время как отработанный воздух от переднего ядра проходит вокруг второго ядра. Компактный, с высоким расходом интеркулер может быть смонтирован при помощи компоновки с разделенным ядром. Эффективность может быгь достаточно высока, потому что задняя половина интеркулера делает свою часть работы.

Промежуточный охладитель воздух/жидкость

Когда пространство или сложности прокладки трубопроводов исключают использование агрегатов воздух/воздух, жидкостная система промежуточного охлаждения становится хорошей альтернативой. Большинство требований к конструкции для интеркулера воздух/воздух также применимо к жидкостному интеркулеру. Хотя имеются различия, вызванные подачей жидкости. В то же время сложная система жидкост- ного охлаждения имеет одно потрясающее преимущество — гораздо больший коэффициент теплопередачи между жидкостью и металлом в отличии от теплопередачи между воздухом и металлом.

Интеркулер на спортивном автомобиле Ferrari 126. На спортивных автомобилях всегда будут установлены интеркулеры воздух/воздух.

Эта большая разница будет играть свою роль, только если все барьеры теплопередачи будут оптимизированы, таким образом можно получить значительное увеличение эффективности промежуточного охладителя. Это путь к системе промежуточного охлаждения, которая имеет термический КПД более 100 %. В настоящее время это не имеет практического применения кроме автомобилей для дрэг рэйсинга, машин для максимальной скорости, или для морского применения. Решение этой задачи требует услуг гениального изобретателя. Без любых изобретательных решений, жидкостные системы промежуточного охлаждения перевращаются в агрегаты воздух/воздух, в которых теплоту впускного воздуха, для передачи в атмосферу, переносит жидкость, в отличие от использования для этого непосредственно воздуха. Основные проблемы при использовании жидкости в значительной степени сосредоточены вокруг расхода жидкости, ее количества в системе, и последующем ее охлаждении.

Общая схема жидкостной системы промежуточного охлаждения 

Теплообменник впускного воздуха.

Внутри жидкостного интеркулера легко можно получить большое внутреннее проходное сечение, так как наиболее подходящие для этой цели ядра часто являются воздушными агрегатами, в которые воздух подается с другой стороны.

При использовании типичного ядра воздух/воздух в качестве жидкостного теплообменника, полностью измените направление воздушного потока, чтобы получить большее проходное сечение.

Типичное ядро теплообменника воздух-воздух Охлаждающая жидкость Типичное ядро теплообменника воздух-жидкость Хотя алюминий гораздо более удобный материал для использования в любых интеркулерах, медные элементы ядра, когда условия позволяют их использовать, могут обеспечивать больший коэффициент теплопередачи. Большие проходные сечения, обычно связанные с водяными интеркулерами, позволяют увеличить толщину ядра настолько, насколько позволяет пространство.

Можно предполагать, что жидкость найдет равный доступ ко всем трубам ядра, но распределению воздуха в верхних частях ядра нужно уделить внимание. Простые каналы для воздуха могут предотвращать воздушные ямы. Лучшее решение состоит в том, что жидкость необходимо подводить в самой холодной точке и отводить ее в самой горячей точке.

Небольшие утечки воздуха в интеркулере воздух/воздух некритичны, но любая протечка жидкости в основном ядре теплообменника может быть бедствием. Таким образом интеркулер должен быть обязательно отпрессован и проверен на утечки перед использованием. Давление в 0,5 — 0,7 бара, при наполненном водой ядре, будет подходящим для этого. Не сильно удивляйтесь, когда увидите воздушные пузыри, выходящие через алюминиевые стенки.

Вариант жидкостного промежуточного охладителя, интегрированного во впускной коллектор на двигателе 3S-GTE

Насосы

Наиболее полезные насосы — 12-вольтовые морские трюмные насосы. Они могут быть соединены последовательно или параллельно, в зависимости от давления и расхода жидкости через них. Нельзя упустить тот факт, что чем больше прокачка воды, тем выше эффективность интеркулера. Рассматривайте расход воды 40 л в минуту как минимальный. Необходимо найти компромиссное решение относительно ресурса насоса с одной стороны и эффективностью интеркулера с другой, если требуются, чтобы насосы работали постоянно. Имея в виду важность характеристик, ответ должен быть — насосы должны работать непрерывно. Если насосы работают непрерывно, происходит интересная вещь — когда нет давления наддува, впускной воздух будет охлаждать воду в интеркулере.

Подключение насосов к 12-вольтовому источнику питания обеспечит полную проверку их работоспособности при включении зажигания. Насосы должны быть установлены как низшие точки системы промежуточного охлаждения, так, чтобы они всегда были заполнены водой и таким образом, исключалась возможность их работы всухую.

Теплоноситель

Вода самая лучшая охлаждающая среда. Гликоль и другие незамерзающие вещества ухудшают способность воды переносить теплоту и должны использоваться только в количествах, требуемых для предотвращения замерзания теплоносителя и коррозии элементов системы.

Используйте то же самое соотношение воды и антифриза в интеркулере, которое используется в системе охлаждения двигателя. Использование современного антифриза улучшит антикоррозионные свойства и предотвратит коррозию алюминия. Дистиллированная или деминерализованная вода обеспечит содержание системы в чистоте.

Резервуары

Размер резервуара имеет важное значение в эффективности жидкостного интеркулера. Имейте ввиду, что большинство применений наддува продолжается всего несколько секунд — скажем, 15 в среднем. Тогда разумно убедиться, что в этом промежутке времени любая данная часть воды не должна дважды попасть в интеркулер. Насос с производительностью 40 л в минуту будет перемещать 10 л за 15 секунд: таким образом, здесь подходящий размер резервуара — 10 л. Такой объем может показаться большим, но мы сделали вывод, что чем больше резервуар, тем больше время потребуется воде, чтобы повторно пройти через интеркулер. Не трудно заметить, что поскольку используется большой резервуар, уменьшается потребность в передних радиаторах. Имейте ввиду, что чем больше масса воды, тем больше тепловая инерция.

Передний радиатор

Передний радиатор — наименее важная часть системы промежуточного охлаждения, поскольку он выполняет свою работу, когда наддува нет. В начале работы под наддувом, вся система будет иметь приблизительно температуру окружающей среды. Когда давление начнет расти, нагревая жидкость в основном ядре интеркулера, нагретая жидкость должна попасть в радиатор прежде, чем возникнет перепад температур, чтобы вытеснить теплоту. Она попадет в радиатор, может быть через 7 или 8 секунд, в зависимости от размера резервуара. Этот интервал времени типичен для работы под наддувом. Теперь ясно, что передний радиатор будет выполнять большинство своей работы после работы под давлением. Так как перепад температур между водой и передним радиатором мал по сравнению с перепадом температур между нагнетаемым воздухом и водой, время, требуемое для охлаждения воды намного больше, чем время, требуемое для ее нагрева. Это еще одна причина для того, чтобы водяные насосы работали постоянно. Передний радиатор не должен быть столь большим, как это может казаться на первый взгляд, потому что при установке двух радиаторов друг за другом, через передний радиатор будет проходить гораздо больше воздуха, чем через задний. Например, при скорости около 90 километров в час сквозь охладитель площадью 0,1 квадратный метр потенциально может пройти 150 м3/мин охлаждающего воздуха. Конечно это тот случай, когда больше значит лучше, но не настолько лучше, чтобы бежать за огромным передним радиатором.

Распыление воды на промежуточный охладитель

Распыление воды на ядро интеркулера воздух/воздух, является методом повышения его термического КПД. Предварительное испытание такого механизма показало небольшое увеличение на 5 -10 %. Конструкцию и использование любой системы охлаждения, основанной на расходе жидкости, лучшие рассматривать только для специальных мероприятий.

Впрыск воды

Распылитель воды — не очень интересное устройство. Оно не имеет места в хорошо спроектированной системе турбонаддува. В двух обстоятельствах это устройство жизнеспособно: турбонагнетатель домашнего изготовления с протяжкой воздуха через карбюратор, или нагнетатель Рутса, установленный между огромным двигателем и двумя еще более огромными карбюраторами. Увеличение запаса прочности двигателя с турбонагнетателем при помощи, по существу, ненадежного устройства — это идея, чье время давно прошло. Пусть покоится с миром.

В этой карбюраторной системе турбонаддува, смонтированной на двигателе Pontiac V8, установлен впрыск воды.

Вода подается по белой трубке к форсунке и распыляется на входе в карбюратор. Это вынужденная мера, так как в системе отсутствует интеркулер.

Впрыск воды на автомобиле с турбонагнетателем — неоправданная «скорая помощь» для неправильно выполненой на первых этапах работы.

Одноразовый промежуточный охладитель

Специализированные события, такие как дрэг-рейсинг или разгон на максимальную скорость, представляют особый интерес для использования одноразового суперэффективного промежуточного охладителя. В то время как он является непрактичным для повседневного использования, промежуточный охладитель, хорошо работающий с эффективностью более 100 %, легко может быть создан и использован при короткой продолжительности работы с высоким давлением наддува. Принцип действия промежуточного охладителя с эффективностью более 100 % состоит в том, чтобы обеспечить охлаждающую среду для ядра теплообменника, которая имеет температуру или ниже температуры окружающей среды или может поглощать огромные количества теплоты в процессе испарения при контакте с ядром. Примером такой охлаждающей среды является омываемый водой теплообменник, наполненный льдом, или теплообменник с распылением жидкого азота. Независимо от используемой охлаждающей среды, она должна постоянно двигаться, чтобы избежать формирования пограничного слоя. Стационарный пограничный слой удерживает тепло и сильно снижает теплообмен между ядром и средой охлаждения. Не поддавайтесь восторженным мыслям о том, насколько хорош промежуточный охладитель с эффективностью более 100 % и не упустите не менее важную сторону конструкции интеркулера — потери давления в ядре.

Итоги главы

Что такое промежуточный охладитель, и почему on настолько важен?

Промежуточный охладитель это теплообменник (радиатор), помещенный на выходе компрессора турбонагнетателя. Его цель — понизить температуру сжатого воздуха, выходящего из турбонагнетателя, увеличить плотность воздуха и следовательно — обеспечить более высокое давление наддува.

Понижение температуры воздуха имеет два основных плюса: оно увеличивает мощность, и предотвращает детонацию на значительно более высоких давлениях наддува. Охлаждение нагнетаемого воздуха делает его более плотным — т.е., большее количество молекул в кубическом сантиметре. Увеличение плотности составляет около 10 — 15 %, в зависимости от уровня наддува и эффективности охладителя. Мощность увеличивается пропорционально плотности. Это, конечно, полезное увеличение мощности, но это не все, что мы имеем. Увеличение зоны, безопасной от детонации, настолько велико, из-за понижения температуры, что часть этой увеличенной зоны может использоваться, чтобы повысить уровень наддува. При использовании хорошего промежуточного охладителя граница детонации может быть отодвинута на 0,25 — 0,3 бара наддува (конечно при обеспечении правильного соотношения воздух/топливо). Давление наддува может и должно тогда быть поднято на 0,2 — 0,25 бара. Улучшение характеристик в результате этих дополнительных 0,2 — 0,25 интеркуллерных бара приблизительно то же самое как характеристика, обеспечиваемая первыми 0,35 — 0,4 бара наддува.

Однако, здесь могут быть ловушки. Во-первых, теперь модно предлагать интеркуллер как замену правильному соотношению воздух/топливо. Он не может заменить его. Правильное соотношение воздух/топливо обязательно. Если вы выбираете одно или другое, Вы должны выбрать правильное соотношение воздух/топливо. И то и другое — гораздо лучше.

Во-вторых, слишком большие потери давления в промежуточном охладителе могут увеличить давление в выпускном коллекторе на- столько, что фактически могут свести на нет все увеличение мощности, обеспечиваемое промежуточным охладителем. Промежуточный охладитель с нулевым сопротивлением идеален, подберитесь к нему так близко, насколько это возможно. Знайте то, что Вы покупаете. Узнайте падение давления при расходе воздуха в 1,5 раза больше, чем у вашего двигателя. Оно должно быть менее 0,15 бара. Немногие будут удовлетворять этому требованию, включая и штатные интеркулеры.

Какого типа бывают промежуточные охладители ?

Имеются два основных типа промежуточных охладителей: «воздух/ воздух» и «воздух/жидкость». Каждый из них имеет преимущества, и каждый имеет свои недостатки. Интеркулер «воздух/воздух» является самым простым. Он не имеет никаких подвижных частей и столь же прост как кирпич.

Его способность охлаждать нагнетаемый воздух вполне удовлетворительна, но потери давления могут быть высоки, особенно с, обычно используемыми, небольшими ядрами. Данная потеря давления в промежуточном охладителе обнаружится как увеличение вдвое противодавления в выхлопном коллекторе — извечного врага турбокомпрессора. В целом, хороший узел выбирается для адекватного отвода тепла и минимальной потери давления.

Система VMaunt, с расположением интеркулера под углом

Агрегаты «воздух/жидкость» немного сложнее, но прекрасно выполняют свою работу. Такая система состоит из двух радиаторов, один между турбонагнетателем и двигателем и меньший перед стандартным радиатором системы охлаждения. Жидкость прокачивается электрическим насосом.

Решения, на основе которых выбирается тот или иной вариант должны быть основаны на двигателе, доступном пространстве, датчиках расхода воздуха системы впрыска топлива и разнообразных других факторах. Пример каждого выбора: очевидный выбор для 6-цилиндро-вого BMW — жидкостный интеркулер, так как отсутствует пространство для соответствующего ядра воздух/воздух. Дальнейшая сложность в установке интеркулера воздух/воздух в BMW — полное отсутствие высокоскоростного потока воздуха в единственном месте, где можно уста- новить только небольшое ядро. С другой стороны, Форд Mustang GT предлагает во всех отношениях идеальное место для интеркулера воздух/ воздух. Существует пространство для достаточно большого интеркулера воздух/воздух (целых три ядра), и к нему легко можно подать огромное количество охлаждающего воздуха.

Что такое впрыск воды, и когда он необходим ?

Впрыск воды — распыление потока Н₂О в систему впуска. Теплота, поглощенная при парообразовании воды дает сильный эффект охлаждения для горячего сжатого воздуха, выходящего из турбонагнетателя. Понижение температуры воздуха на впуске снижает тенденцию к детонации. Не будьте слишком поспешны, чтобы создать защиту от детонации, основанную на таком устройстве. Впрыск воды лучше использовать, когда желателен уровень наддува более 0,4 бара, но в системе отсутствует промежуточный охладитель. Не допускайте использования впрыска воды как оправдания за несоответствующее соотношение воздух/топливо. Рассмотрев все вышесказанное, Вы должны быть далеки от идеи использовать впрыск воды.

 

ROMEZHUTOCHNOE OKHLAZHDENIE

Интеркулер с водяным охлаждением | Turbobazar.ru

обычный или жидкостный охладитель. что лучше?
смотря для чего…

плюсы обычного воздушного интеркулера — меньше вес, выше КПД т.к. нет промежуточного звена.
минусы — длинный пайпинг и несколько больший турболаг. как пайпинг, так и кулер занимают много места.

плюсы жидкостного интеркулера… меньше длина пайпинга от улитки до реса, ставить можно хоть где и как под капотом, радиатор как угодно далеко от двигателя…

но… все это херня.

главный и единственный весомый плюс жидкостного кулера — эффект аккумулирования тепла или холода. он способен значительно снижать перепады температуры.

из этого вытекает его главное преимущество.

если машина строится на кольцевые или раллийные гонки, где всегда или очень много тапка в пол и требуется ПОСТОЯННОЕ охлаждение там лишнее звено в виде жидкости нахрен не нужно. это тупо лишний вес и падение кпд.

если машина строится на эпизодические выстрелы типа драг рейсинг или светофор рэйсинг то жидкостный охладитель может быть предпочтительнее. так как из 100% времени работы двигателя, на полную катушку он используется не более 5% времени. ради этих 5% ставить большой кулер не очень хорошо, хотя на всех турботазах используется именно этот подход — кулеры ставят с огромным запасом. проблем с охлаждением тут как правило не бывает. зато есть проблемы как запихнуть огромный кулер под бампер, или что еще проще, все режется и пилится в угоду интеркулеру.

По уму если только 5% времени это отжиг то можно использовать жидкостный кулер, при этом мощность системы жидкостного интеркулера безусловно будет ниже, чем у большого воздушного интеркулера, но 95% времени работы помпы легко обеспечит поддержание наиболее низкой температуры воды, и эта вода будет исполнять роль аккумулятора холода при кратковременном отжиге.

то есть тут подменяется высокая мощность воздушного интеркулера на аккумулирование холода в воде.

нужно это или нет турботазоводам? подавляющему числу людей НЕТ, так как для них турбомотор это не далеко не только мощность и валилово, это еще и удовольствие от наличия всех атрибутов турбомотора а-ля красивые турбокорчи от именитых японских или американских брендов.
короче говоря, если турботаз не пшикает и не видно интеркулер, то пацаны на районе не оценят.

Volkswagen Passat B7 (2010–2014): все болячки — журнал За рулем

Несмотря на спорную репутацию моторов и роботов DSG, этот Passat востребован и ликвиден. Покупать такую машину можно, но есть некоторые нюансы.

Материалы по теме

Поколение B7 — не новая модель, а глубокая переработка Пассата B6, прослывшего весьма ненадежным. Техническая начинка во многом осталась прежней, но целый список недостатков устранили.

Вылечили стояночный тормоз, все рычаги подвески сделали стальными, доработали некоторые моторы, подняли ресурс сцепления и так далее. В Россию ввозили из Германии.

Volkswagen Passat B7

Volkswagen Passat B7

Материалы по теме

Достоинства

• Отличная эргономика, износостойкие материалы салона.
• Крепкая подвеска и рулевой механизм, высокие ходовые качества.
• Неплохая коррозионная стойкость (кроме хрома).

Недостатки

• Моторы и робот DSG7 до 2013 года — нет повести печальнее на свете.
• Дорогие оригинальные запчасти.

Моторы

Материалы по теме

Все двигатели — с наддувом. Больше половины машин продано с мотором 1.8 TSI (152 л.с. - честность помешала заявить 149?). Двухлитровый (210 л.с.) конструктивно очень близок, болезни у них общие. Самые неприятные — высокий масляный аппетит, закоксовка клапанов и колец, течи прокладок и сальников. Бонусы — непредсказуемый ресурс цепного привода ГРМ, быстрый износ топливного и масляного насосов. Ресурс неплох (250 тысяч км), но нужно много терпения, чтобы его выработать.

У моторов 1.4 (122 л.с.) набор недомоганий несколько иной. Цепь растягивается еще быстрее и склонна к перескокам. Применение АИ‑92 может привести к прогару поршня — у них слабая стойкость к детонации. Масложор также присутствует, но развивается медленнее. В системе наддува уязвимое место — ­жидкостный интеркулер. Все бензиновые моторы прошли очередную модернизацию к 2013 году и стали —надежнее.

Двухлитровые дизели в двух вариантах — с насос-форсунками или впрыском common-rail — у нас крайне редки. А жаль, потому что на фоне бензиновых оба агрегата неплохи. Типовые дизельные слабости у них в наличии, зато ремень ГРМ держится до ста тысяч.

Коробки передач

К 6-ступенчатой механике нареканий нет. А вот сцепление может сгореть к 50 тысячам км даже при аккуратном обращении. Двухмассовый маховик также живет недолго, особенно на дизелях.

Материалы по теме

Найти Passat с гидроавтоматом (такие поставляли в США) у нас почти нереально. Так что у адептов двух педалей выбор невелик: 7-ступенчатый робот DSG7 с «сухим» сцеплением (DQ200) или 6-ступенчатый DSG6 c «мокрым» ­сцеплением (DQ250).

Проблемы первого (до очередной модернизации 2014 года) широко известны: в городских условиях пачками убивал сцепления, попутно страдая разрушением хлипкого дифференциала. В позднем варианте ресурс вырос до 120–150 тысяч пробега.

DSG6 крепче и надежнее. Ее несчастья связаны с планомерным засорением масла продуктами износа, что обычно приводит к гибели мехатроника. Коробка способна прожить 200 тысяч км и более при условии регулярной замены масла и минимизации высоких нагрузок.

Полный привод с муфтой Haldex (на универсалах Passat Alltrack) также служит 200 тысяч км без вмешательств, если своевременно проводить обслуживание. Какие-либо отказы редки.

На вторичке много универсалов, в том числе полноприводных Alltrack. У таких версий увеличен дорожный просвет, но в итоге это все равно вполне легковые 165 мм.

На вторичке много универсалов, в том числе полноприводных Alltrack. У таких версий увеличен дорожный просвет, но в итоге это все равно вполне легковые 165 мм.

Эксплуатационные болячки

• Ходовая практически лишена слабых мест. Замена сайлентблоков и шаровых опор возможна отдельно от рычага (в отличие от В6). На плохих дорогах мал ресурс стоек и втулок стабилизатора, сайлент-блоков, ступичных подшипников.
• Не лучшим образом переносит морозы: примерзают замки дверей и лючок бензобака, отказывают приводы зеркал, не справляется пленочный обогрев стекла, иногда глючит ЭУР. Зимой же особенно активны салонные сверчки — главным образом, в области торпедо.

Euro NCAP: (2010) общая оценка пять звезд; водитель/пассажир 91%; ребенок 77%; пешеход 54%; устройства содействию безопасности 71%

Самое массовое предложение на вторичке: Passat 1.8 DSG
Оптимальный выбор: Passat 1.8 МКП
За те же деньги: Opel Insignia, Toyota Camry, Ford Mondeo, Kia Optima

Интеркулер

Интеркулер – радиатор, в котором охлаждается раскаленный после сжатия в турбонагнетателе или компрессоре воздух. Его задача — отвести максимальное количество тепла без потерь давления воздуха и увеличения инерции потока.

История появления интеркулера

Итеркулеры, или промежуточные охладители воздуха начали применять с появлением турбонагнетателей в конструкции авиационных, судовых и локомотивных двигателей еще в тридцатые годы прошлого столетия. Нагнетатели в то время были громоздкими, их крыльчатки — слишком тяжелыми и инерционными. Чтобы раскрутить вал крыльчатки для выхода на нужное давление, требовалось относительно много времени. Из-за этого использовать турбонагнетатели на автомобильных двигателях с постоянно меняющимися во время работы оборотами было невозможно — турбина просто не успевала реагировать на изменения условий.

Интеркулер с жидкостным охлаждением используется на Shelby GT500 2005-2007. Его преимущество — небольшие габариты

С появлением легких керамических крыльчаток, быстро раскручивающихся до очень высоких оборотов, проблема была решена. Мода на турбированные бензиновые двигатели началась в семидесятые годы, после того как нагнетатели появились на гоночных болидах Formula 1. В течение последующих десятилетий надпись «турбо» на багажнике стала предметом культа. Каждый производитель старался иметь в своей линейке хотя бы одну модель с турбированным двигателем.

Примерно в те же годы началось массовое внедрение в легковые автомобили экономичных дизельных двигателей небольшого объема. Атмосферные дизельные двигатели были экономичными, но не могли конкурировать с бензиновыми по количеству лошадиных сил. Вскоре производители поняли, что недостаток динамических характеристик дизелей можно с успехом компенсировать установкой турбины. Поскольку интеркулер входит в набор обязательных конструктивных элементов системы турбонаддува как бензинового, так и дизельного двигателя, он достаточно быстро перестал быть экзотикой и превратился в рядовую деталь, о существовании которой известно практически всем автолюбителям.

Устройство и принцип работы интеркулера

У любого нагнетателя, будь то механический компрессор или турбонагнетатель, есть один серьезный конструктивный недостаток: воздух, нагнетаемый в цилиндры, слишком сильно нагревается при сжатии. В соответствии с законами физики, чем выше температура воздуха, тем меньше его плотность, а следовательно, и масса. Таким образом, даже сильно сжатым горячим воздухом наполнить цилиндры в том же объеме, чем если бы он был холодным, сложнее. Поскольку для увеличения эффективности сгорания важна именно масса воздуха, охлаждение его на пути к камере сгорания — важная задача. Инженеры, столкнувшись с этой проблемой, вскоре пришли к выводу, что система охлаждения воздуха при помощи промежуточного радиатора может быть хорошим решением, и не ошиблись. Если в системе есть интеркулер, мощность двигателя удается увеличить на 5-25%.

Из-за недостатка места перед радиатором тюнеры, устанавливающие интеркулер большого объема, вынуждены выносить его перед бампером, делая мишенью для камней

Интеркулер устанавливается между впускным коллектором и нагнетателем. Он представляет собой радиатор, такой же, как в системе охлаждения, с той лишь разницей, что через него проходит не антифриз, а воздух. Суммарная площадь оребрения радиатора весьма велика, что позволяет при его помощи эффективно отводить тепло.Чаще всего интеркулеры устанавливают перед радиатором охлаждения двигателя, чтобы обеспечить контакт с потоком набегающего воздуха во время движения. Но на некоторых автомобилях они могут располагаться и в других местах, например, под крылом. В некотороых турбированных модификациях Subaru интеркулер расположен над двигателем, а поток воздуха попадает на него через прорези в капоте. Такая же конструкция применена в турбированном MINI Cooper S 2003 года.

Способы увеличения эффективности интеркулера

Чтобы увеличить эффективность интеркулера, на спортивных автомобилях иногда используется орошение теплообменника водой. При испарении воды на сотах радиатора охлаждение идет эффективнее. Опрыскиватель, к примеру, штатно устанавливается на все модификации Subaru Impreza WRX STI (в том числе, и на поставляемые в Россию). В багажнике автомобиля стоит отдельный бачок объемом 12 литров: вода подается в опрыскиватель при помощи электромотора, а управляется система нажатием кнопки на приборной панели.

На некоторых современных автомобилях используются интеркулеры с дополнительным жидкостным охлаждением. Во впускной тракт устанавливается теплообменник, в котором циркулирует охлаждающая жидкость.

Необходимо понимать, что такая конструкция требует дополнительного контура охлаждения, что приводит к усложнению системы. Для охлаждения жидкости приходится устанавливать отдельный радиатор; появляются дополнительные патрубки и насос для принудительной циркуляции антифриза. Такая конструкция реализована, например, на Volkswagen Golf VI с мотором 1,4 TSI.

Достоинства и недостатки интеркулера

Благодаря интеркулеру мощность мотора значительно увеличивается. Вследствие лучшего наполнения цилиндров, топливо сгорает гораздо эффективнее. В результате расход топлива снижается, а выхлопные газы становятся менее токсичными.

Необычный «горб» на капоте некоторых спортивных автомобилей — воздухозаборник, служащий для создания потока воздуха к расположенному в верхней части двигателя интеркулеру

Однако использование интеркулера имеет и свои недостатки. Сам теплообменник и патрубки занимают много места в подкапотном пространстве. Интеркулер, особенно в случае установки в носовой части автомобиля, становится мишенью для мелких камней и часто выходит из строя, что повышает стоимость обслуживания автомобиля. Даже при легком ДТП интеркулер, установленный в носовой части, разрушается.

Эксплуатация интеркулера

Конструкция интеркулера довольно проста и не требует особого ухода. Самые распространенные неисправности – это разрыв патрубка или даже самого теплообменника в связи с высоким давлением. Если это происходит, мощность двигателя резко падает, а расход топлива увеличивается. 

Промежуточный охладитель необходимо периодически промывать, как и радиатор системы охлаждения двигателя. Пух, насекомые и прочий мелкий мусор забивают соты и ухудшают эффективность его работы. При этом ни в коем случае нельзя пользоваться аппаратами высокого давления, так как струи воды могут погнуть тонкие стенки сот охлаждения.

Мусоровозы MAN на страже чистоты и порядка

Компания «МАН Трак энд Бас РУС» поставила для компании REMONDIS три мусоровоза MAN 33.360 6X4 BB-WW с надстройкой FAUN, обеспечивающей фронтальную загрузку. Автомобили будут использоваться в Саранске как в частном секторе, так и для обслуживания многоэтажных домов и коммерческих предприятий. Планируется, что за один год объём вывозимого ими мусора превысит 100 000 м³. Шасси MAN 33.360 6X4 BB-WW оборудовано кабиной средней длины и имеет полную массу 33 т.

На автомобиле установлен дизельный двигатель D2066LF71 Евро-4 мощностью 360 л.с. с системой Common-Rail и технологией SCR (избирательной каталитической нейтрализации) без ограничения крутящего момента при отсутствии AdBlue. Его крутящий момент составляет 1800 Нм, а жидкостный радиатор и интеркулер позволяют охладить температуру подаваемого воздуха до 35°С. Присутствует также и незаменимое в холодное время года устройство для подогрева охлаждающей жидкости.

Коробка передач – 16-ступенчатая механическая фирмы ZF. Как и полагается машине подобного класса, присутствует блокировка дифференциала заднего моста, стабилизаторы на обеих задних осях, а также усиленные амортизаторы на передней. Механизм отбора мощности расположен со стороны маховика, имеет разъем для подключения насоса и соответствует стандарту DIN ISO 14. Тормозная система – электронная MAN BrakeMatic с ABS и безасбестовыми тормозными колодками.

Водительское место имеет регулируемую рулевую колонку по высоте и наклону, а также сидение с пневматической подвеской. Учитывая предназначение автомобиля, придется кстати входящий в стандартный список оснащения противопылевой и антиаллергенный фильтр. Надстройка для сбора и транспортировки мусора FAUN FRONTPRESS 533 имеет полезный объем 33 м³. Нижние элементы кузова сварены с боковыми частями, а дно обработано антикоррозийным составом. Немаловажным моментом с учётом использования автомобилей в городских условиях является то, что поставленные мусоровозы имеют низкую норму шумности 80 дБ.

Международная компания REMONDIS, занимающаяся сбором и вывозом мусора, использует в своем арсенале только современную технику, отвечающую последним европейским стандартам. В России автомобили REMONDIS уже эксплуатируются в четырех городах: Наро-Фоминск, Саранск, Дзержинск, Брянск.

Представитель компании REMONDIS в России Штефан Михна (Stefan Michna) прокомментировал: «Автомобили MAN мы выбрали, прежде всего, из-за хорошего соотношения конкурентной цены и проверенного качества. В надежности этих машин мы не сомневаемся: в нашем парке уже «трудится» более 20 машин этой марки. Кроме того, компания MAN всегда предоставляет качественный сервис. Во время заказа у нас была возможность модифицировать стандартную конструкцию в соответствии с нашими нуждами и выбрать только те опции, которые нам действительно необходимы. Таким образом, мы сэкономили на «излишках», которые совсем не нужны при уборке мусора. Если грузовики TGS с оборудованием FAUN, обеспечивающим переднюю загрузку, хорошо зарекомендуют себя в Саранске, мы обязательно рассмотрим возможность дальнейшего расширения парка техники MAN».

За дополнительной информацией, пожалуйста, обращайтесь:

Boring PR Agency

Тамара Пядушкина

+7 499 783 34 19, +7 916 524 74 61

[email protected]

Михаил Коренев

+7 499 783 34 19, +7 916 805 01 14

[email protected]

Информация для справки:

1. MANGroup

MAN Group – одна из лидирующих компаний-производителей грузовых автомобилей, двигателей и оборудования для машиностроения. Годовой объем продаж компании составляет около 13 миллиардов евро. MAN занимается производством грузовиков, автобусов, дизельных двигателей, турбинного оборудования, а также предоставляет промышленные услуги. Штат компании составляет 50 000 сотрудников по всему миру.

Адрес сайта компании в сети Интернет: www.man.de

2. MANTruck & BusAG

MAN Truck & Bus AG – крупнейшая компания концерна MAN SE и один из лидеров по производству автомобилей для коммерческих перевозок и решения других транспортных задач в мире. Головной офис компании находится в Мюнхене (Германия). В 2010 году оборот компании составил 7,4 миллиардов Евро, продажи достигли 55 000 единиц грузовиков и более 5 400 автобусов и автобусных шасси марок MAN и NEOPLAN. Штат компании составляет 31 000 сотрудников по всему миру.

3. ООО «МАН Трак энд Бас РУС»

ООО «МАН Трак энд Бас РУС» – 100%-ое дочернее предприятие MAN Truck & Bus. Штат сотрудников «МАН Трак энд Бас РУС» на 1 января 2011 года составляет 370 человек. Предприятие имеет два собственных филиала: в подмосковном Подольске и Санкт-Петербурге. Партнерская сеть предприятия насчитывает 46 компаний по всей территории России. В 2010 году ООО «МАН Трак энд Бас РУС» реализовало 3476 единиц новых грузовых автомобилей, из них 3242 – общей массой более 16 тонн, а также 446 единиц подержанной грузовой техники. В 2010 году ООО «МАН Трак энд Бас РУС» отгрузило клиентам 152 новых автобуса.

4. REMONDIS

Компания REMONDIS была основана в 1934 году и на сегодняшний день работает во многих странах по всему миру. Основная деятельность компании – сбор и переработка мусора в частном жилом секторе и на коммерческих предприятиях. В 2004 году REMONDIS была признана компанией №1 в Германии в своей отрасли. С 2007 года REMONDIS активно развивается на восточно-европейском рынке. В России компания имеет филиалы в нескольких городах России (Наро-Фоминск, Саранск, Дзержинск, Брянск).

Интеркулеры вода-воздух на FROZENBOOST.COM

Для меня вода превращается в воздух? Установка промежуточного охладителя вода-воздух в принципе аналогична традиционной установке воздух-воздух, за исключением того, что вода проходит через сердцевину промежуточного охладителя вместо воздуха, который отвечает за отвод тепла из всасываемого воздуха. Использование интеркулера с водяным охлаждением дает множество преимуществ. Вода в воздух означает невероятно низкий перепад давления. Падение давления на стандартной сердцевине промежуточного охладителя воды и воздуха составляет всего 0,05 фунта на квадратный дюйм. Это не опечатка, перепад давления в системе промежуточного охладителя вода-воздух до 20 раз меньше, чем в аналогичной системе воздух-воздух. Вода в воздух означает лучшее охлаждение двигателя. Многие люди, которые пытаются участвовать в гонках с передним промежуточным охладителем, испытывают проблемы с перегревом, потому что воздух, идущий к радиатору, должен сначала пройти через горячий интеркулер. С настройкой «вода-воздух» у вас есть гораздо более гибкие возможности.Ядро, вероятно, будет в моторном отсеке, а радиатор может быть установлен в багажнике, под автомобилем, а в некоторых случаях радиатор даже не нужен. Вода в воздух означает лучший отклик дроссельной заслонки. Вместо ужасного беспорядка труб, который обычно ассоциируется с промежуточным охладителем «воздух-воздух», промежуточный охладитель «вода-воздух» может быть установлен в моторном отсеке, непосредственно между выходным отверстием турбонагнетателя и корпусом дроссельной заслонки. Более короткий путь всасывания с меньшим количеством поворотов выгоден во всех отношениях. Вода в воздух означает отсутствие теплового замачивания. В системе промежуточного охладителя вода-воздух циркулирует вода через сердечник, даже когда автомобиль не движется. Это особенно полезно во время дрэг-рейсинга, когда внутренняя температура значительно повышается во время прохождения, а затем машина стоит несколько минут в ожидании следующего прохождения. Вода в воздух означает исключительное преимущество в дрэг-рейсинге. Вы можете добавить лед в резервуар, если он есть, что снизит вашу температуру на входе НИЖЕ окружающей температуры. Конечно, лед тает, поэтому это так хорошо для дрэг-рейсинга. Вода в воздух означает, что средний двигатель не проблема. Каждый модифицированный автомобиль с турбонаддувом со средним или задним двигателем должен иметь промежуточный охладитель воды и воздуха. В этих приложениях нецелесообразно устанавливать переднюю установку воздух-воздух, но вы можете установить промежуточный охладитель вода-воздух в задней части автомобиля и радиатор в передней части, обеспечивая большее охлаждение, чем установка воздух-воздух. Bugatti Veyron. Bugatti Veyron оборудован промежуточным охладителем воды и воздуха. Машины мощностью 1001 л.с. и 250 миль в час могут быть довольно обычным явлением на драг-полосе, но Veyron не об этом.Veyron — это универсальный автомобиль, а не просто скоростной монстр. Вот почему это самая дорогая машина в мире, и они до сих пор теряют деньги на каждой. Bugatti выбрала интеркулер с водяным охлаждением для этого автомобиля, потому что это абсолютно лучшая из имеющихся систем. Ford GT и Ariel Atom также используют воду в воздух для более реального примера. Почему это работает? Вода лучше отводит тепло от металла, чем воздух. Посмотрите на охлаждение двигателя — сколько существует двигателей с воздушным охлаждением? Не много, потому что вода гораздо эффективнее охлаждает.Фактически, гораздо больше, что невозможно разработать решение для современного высокопроизводительного двигателя с воздушным охлаждением. Как это работает? Теперь, когда у вас есть место для покупки всех компонентов, установку промежуточного охладителя «вода-воздух» реализовать проще, чем «воздух-воздух». Причина в том, что это проще, потому что у вас есть крайняя гибкость в выборе места для установки всех компонентов. Установите сердечник в моторный отсек. Впускное / выпускное отверстие для воздуха, конечно же, должно быть расположено между турбонагнетателем и корпусом дроссельной заслонки.Подача воды должна идти от насоса, а выходная — к радиатору, а затем к резервуару (если есть). Если это так здорово, то почему тогда все используют воздух вместо воздуха? Причина проста. Индивидуальные установки промежуточного охладителя воды и воздуха всегда было чрезвычайно сложно создать, потому что для этого требовалось очень много уникальных и дорогих компонентов. Однако теперь мы предлагаем все компоненты в одном месте по непревзойденным ценам. В конце 90-х все начали использовать воздухо-воздушные промежуточные охладители с фронтальной установкой из-за их множества преимуществ и очень небольшого количества недостатков.Следующий тренд — вода в воздух. У меня еще вопрос … Пожалуйста, ознакомьтесь с нашими часто задаваемыми вопросами, чтобы узнать, как можно использовать наши наборы.

ОХЛАДИТЕЛИ ВОЗДУХА / ЖИДКОСТИ | Turbonetics Performance

Spearco предлагает базовые ядра воздухо-жидкостного промежуточного охладителя, которые можно комбинировать множеством способов для удовлетворения потребностей промежуточных охладителей на Рутсе или центробежных нагнетателях и турбонагнетателях. (См. Подробные чертежи в разделе чертежей.) Воздухо-жидкостные промежуточные охладители работают за счет перекачивания охлажденной воды через сердечники либо от установленного спереди радиатора или теплообменника, либо охлажденной воды, получаемой путем циркуляции жидкости через контейнер, заполненный льдом, как это используется в дрэг-рейсингах. В зависимости от объема двигателя и тепловой нагрузки мы рекомендуем контейнер, вмещающий минимум 12 фунтов льда. Если используется передний радиатор, он должен быть как можно больше, поскольку температура жидкости, поступающей в промежуточный охладитель, определяет эффективность охлаждения.Мы рекомендуем радиатор для небольших автомобилей с минимальной площадью поверхности не менее 260 кв. Дюймов. Радиаторная технология предпочтительнее, чем технология маслоохладителя, поскольку они специально разработаны для охлаждения воды / гликоля. Когда эти промежуточные охладители используются с охлажденной водой, в некоторых случаях возможно получение температуры наддува ниже температуры окружающей среды. Следовательно, возможно значительное увеличение плотности воздуха и мощности.

Существуют различные мнения о преимуществах воздухо-жидкостных промежуточных охладителей перед воздушно-воздушными промежуточными охладителями в драг-рейсингах.Некоторые говорят, что нет преимущества перед воздухом / воздухом, и они также говорят, что если есть преимущество, оно компенсируется добавленным весом. Реальные факты заключаются в том, что, за исключением небольшого дополнительного весового коэффициента, правильное применение воздухо-жидкостного промежуточного охладителя увеличит мощность более чем достаточно, чтобы компенсировать любой дополнительный вес, и всегда будет обеспечивать лучшие характеристики по сравнению с воздушно-воздушным блоком. Кроме того, иногда требуется дополнительный вес для балласта, что устраняет этот недостаток.

Чтобы понять, почему воздухо-жидкостные промежуточные охладители лучше подходят для дрэг-рейсинга, примите во внимание, что охлаждающей средой в воздушно-воздушном промежуточном охладителе является температура наружного воздуха в любой момент времени.Если у нас есть двигатель, работающий при давлении наддува 30 фунтов на квадратный дюйм, с температурой окружающей среды 90 ° F, в зависимости от эффективности компрессора, температура нагнетания будет примерно 400 ° F. Предположим, у вас есть воздухо-воздушный промежуточный охладитель, который может обеспечить эффективность 90%. на скорости более 100 миль в час и менее при более низких скоростях автомобиля. 90% при вышеуказанных условиях дадут температуру на выходе из промежуточного охладителя примерно 120 ° F и более высокую температуру на более низких скоростях из-за более низкого охлаждения и скорости по поверхности сердечника.Вдобавок вы уходите с конвейера с горячим промежуточным охладителем из-за нагрева во время перегорания.

Интеркулеры жидкость-воздух | PWR Performance Products

Промежуточный охладитель жидкости и воздуха из цилиндра PWR является первым в мире эксклюзивным по своей конструкции для отрасли. Радикальная цилиндрическая форма была разработана для транспортных средств и уличных применений, обеспечивая максимальное охлаждение, воздушный поток и эффективность. Насос на 12 В обеспечивает циркуляцию воды по стволу, обеспечивая стабильную температуру на выходе, а уникальная внутренняя система перегородок обеспечивает равномерное охлаждение внутри самого ствола.Система не требует окружающего (внешнего) воздушного потока, что позволяет устанавливать блок как можно ближе к коллектору, уменьшая турбо-задержку и обеспечивая максимальную производительность.

Промежуточные охладители между жидкостью и воздухом PWR доступны в виде отдельного блока или в виде «комплекта» и подходят для машин мощностью от 270 до 1200 л.с. Интеркулер PWR Barrel выпускается (7) семи различных размеров и почти хромирован.

PWR выпустила бочковые охладители диаметром 5 дюймов, чтобы добавить к нашему обширному ассортименту промежуточных охладителей воды и воздуха.5-дюймовые стволы заполнят промежуток между 6-дюймовыми и меньшими 4-дюймовыми стволами. Многие автомобили с турбонаддувом имеют двигатель мощностью от 400 до 550 л.с., а 6-дюймовые бочки, как правило, слишком велики, чтобы поместиться в моторные отсеки большинства небольших автомобилей.

Ассортимент

включает 5 ″ x6 ″ (400 л.с.), 5 ″ x8 ″ (450 л.с.) и 5 ​​″ x10 ″ (550 л.с.). У них есть выходы 2,5 ″ и 19-миллиметровые хвостовики водяных шлангов или -12 штекерных фитингов. Позвоните в наш отдел продаж сегодня, чтобы разместить заказ и увидеть желаемый результат.

Преимущества промежуточного охладителя жидкостного и воздушного цилиндров PWR

Уникальная цилиндрическая конструкция	Более быстрое эффективное охлаждение, чем воздух-воздух
Простая установка	Позволяет укоротить трубку промежуточного охладителя для уменьшения турбо-лага
Улучшает реакцию турбонагнетателя	Доступны (7) семи различных размеров (универсальная посадка)
Поставляется в комплекте	Проверенные на гоночных и уличных условиях характеристики
Изготовление 10 рабочих дней	Сварка TIG мирового класса
Испытано под давлением	Более стабильная температура на впуске, чем воздух-воздух
100% австралийское производство	Более плотное давление воздуха для большего наддува

Уточните у сотрудников отдела продаж PWR, подходит ли показанный продукт для ваших нужд.Показанный продукт может отличаться от того, что вам нужно.

SUBARU

FORD

БОЧКИ — ВЫПУСКНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ

КОМПЛЕКТЫ БОЧКИ

ТЕПЛООБМЕННИКИ

ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

НАСОСЫ

Что он делает и что вам нужно — Burns Stainless

Когда дело доходит до двигателей с турбонаддувом или наддувом, работа на бензине означает, что промежуточный охладитель почти наверняка станет частью уравнения. Но что на самом деле делает интеркулер и как определить, какие детали вам понадобятся для сборки, иногда может быть загадкой.

По своей сути интеркулер — это теплообменник. В промежуточном охладителе типа воздух-вода теплообмен происходит между входящим воздухом и водой, протекающей через промежуточный охладитель — тепло от ваших наддувных труб передается воде, а более прохладный и плотный воздух направляется через другую сторону. Одним из ключевых преимуществ этого типа конструкции является то, что, в отличие от промежуточных охладителей воздух-воздух, промежуточный охладитель воздух-вода может быть установлен практически в любом месте вдоль маршрута трубопровода наддува, при условии, что есть средства для подачи воды в него и из него. .

Посмотрите на ядра Garrett, которые Chiseled Performance использует в своих сборках мощностью 1000 л.с.

Однако это также более сложная конструкция, чем система промежуточного охладителя воздух-воздух, требующая дополнительных компонентов, таких как трубки и фитинги для протекания воды, и здесь необходимо учитывать не только надежность, но и максимальную отдачу. расход для поддержания эффективности интеркулера.

Работа промежуточного охладителя состоит в том, чтобы забирать наддуванный воздух и делать его более плотным, чтобы в цилиндр для сгорания поместилось больше воздуха.Нагнетатели и турбокомпрессоры выделяют тепло, когда создают давление, необходимое для уплотнения заряда воздуха. Это тепло соответствует менее плотному горячему воздуху, что, в свою очередь, означает меньшее количество воздуха, с которым двигатель будет работать при каждом сгорании, и приводит к меньшей мощности.

Кроме того, это тепло также приводит к более высокой температуре цилиндра, что может привести к преждевременной детонации в цикле сгорания, что лишает двигатель дополнительной потенциальной мощности. Промежуточный охладитель помогает поддерживать низкие температуры цилиндров и тем самым позволяет поддерживать синхронизацию двигателя, получая при этом еще больше мощности.

Чтобы максимально увеличить мощность, которую вы можете получить — и надежно поддерживать — с вашей системой принудительной индукции, ключом является поддержание вашего интеркулера как можно более эффективным, а с системой промежуточного охладителя воздух-вода, что означает выбор вашей сердцевины, трубы и фитинги должным образом, чтобы поддерживать оптимальный поток через систему, и размер ваших компонентов, соответствующий типу конструкции, с которой вы собираетесь их использовать.

Чтобы помочь нам определить, как этого добиться, мы поговорили с людьми из Garrett Turbo, Chiseled Performance, Burns Stainless и Fragola Performance, чтобы обсудить, как каждый из продуктов их компаний вписывается в уравнение и как лучше всего определить, что вам нужно.

Оценка ситуации

Первое и самое очевидное соображение — сколько места у вас есть для работы. Первым логичным шагом является определение того, где вы хотите установить интеркулер и сколько места у вас будет в этом пространстве.

Chiseled Performance объединяет свои 3000-сильные сборки с тремя из 1000-сильных ядер Garrett. Фитинги для воды имеют размер 1 ¼ дюйма NPT (национальная трубная резьба) и могут быть обращены вперед или назад.

«Я в основном спрашиваю, что это за установка. Какая цель в лошадиных силах? Какую максимальную величину наддува вы хотите запустить? Это будет уличный автомобиль или он предназначен только для гонок? » говорит Роберт Рохас из Chiseled Performance.

Вы захотите уделить некоторое внимание размеру нагнетателя или турбонагнетателя, который будет определять такие параметры стороны наддувочного воздуха, как массовый расход наддувочного воздуха, температура воздуха, выходящего из агрегата, и температура воздуха на входе интеркулер.

Для скорости разгона до 100 км / ч вам нужно, чтобы падение давления было как можно меньше, чтобы уменьшить турбо-задержку и улучшить отзывчивость двигателя. — Стивен Бродбент, Garrett Performance

«Вы должны принимать во внимание предполагаемые условия движения», — говорит Стивен Бродбент, технический менеджер подразделения Thermal Products for Turbo компании Garrett. «Для скорости от 0 до 60 миль в час вам нужно, чтобы падение давления было как можно меньше, чтобы уменьшить турбо-задержку и улучшить отзывчивость двигателя. Для работы на гусеницах, когда у вас постоянно высокие скорости и нагрузки, падение давления все же учитывается, но это не вызывает особого беспокойства.”

Расход

Когда дело доходит до разработки новейших технологий, определение эффективности продукции компании Garrett сводится к анализу потоков. «Мы все шире используем программное обеспечение для компьютерного анализа, чтобы оптимизировать распределение потока и минимизировать падение давления. Эти программы также помогают сбалансировать возможности отвода тепла обоих кулеров в системе (низкотемпературный радиатор и сам интеркулер) для оптимизации производительности », — поясняет Бродбент.

Тип насоса, используемого для низкотемпературного радиатора, будет определять расход в зависимости от того, сколько перепада давления имеется во всей системе, и промежуточный охладитель составляет довольно значительную часть этого, и его следует учитывать.«Более низкий перепад давления означает больший расход, более высокий перепад давления означает меньший расход», — говорит Бродбент.

Как это обычно бывает во всем, что касается производительности, тепло является врагом эффективности, поэтому обеспечение адекватной скорости потока в системе для поддержания низких температур является ключевым моментом.

Кроме того, температура охлаждающей жидкости на входе в промежуточный охладитель является еще одним фактором, который следует учитывать, и в значительной степени определяется размером и характеристиками низкотемпературного радиатора в системе — низкотемпературный LTR будет иметь негативное влияние на производительность воздуха. в систему полива, не подавая достаточно холодной охлаждающей жидкости для обеспечения желаемой теплопередачи в промежуточном охладителе.

Правильные размеры трубок

Размеры трубок, используемых в вашей системе, также могут иметь большое влияние на эффективность. Диаметр никогда не должен превышать диаметр выпускного отверстия промежуточного охладителя и впускного отверстия корпуса дроссельной заслонки.

Размещение

Мы видели, как интеркулеры устанавливаются во многих разных местах — иногда в приборной панели, другие сборки размещают их ближе к пассажирскому сиденью или даже дальше в салоне автомобиля.Это может показаться произвольным — возможно, из-за лучшего места для доступа или даже из эстетических соображений, но то, где вы устанавливаете интеркулер, может иметь большое влияние на его производительность.

«Это лучшая практика, которая обеспечит лучший отклик системы за счет уменьшения сложности системы», — объясняет Бродбент. «Чем короче все линии, тем лучше — чем больше объем, с которым вам придется бороться, тем больше будет турбо-лаг в системе. Более длинные и сложные воздуховоды увеличивают падение давления и уменьшают плотность воздуха, что отрицательно сказывается на выработке энергии двигателем.”

Рохас говорит нам, что в большинстве моделей с высокой мощностью, которые он видит, определяющий фактор часто основан на ограниченном пространстве внутри автомобиля. «Большинство охладителей воздух-вода устанавливаются в зоне пассажирского сиденья или в зоне заднего сиденья, но некоторые из них, например IC2000, могут быть установлены в приборной панели некоторых автомобилей. Некоторые также устанавливают радиаторы спереди в моторном отсеке, если позволяет пространство ».

Сложность часто приравнивается к задержке, когда дело доходит до водопровода в принудительной индукционной установке.Но в установках с высокой мощностью, созданных для гусеницы, размерные ограничения часто диктуют размещение, а отзывчивость на низких оборотах не является приоритетом.

Оптимизация потока

Как и в случае с воздушной частью уравнения, лучший способ оптимизации потока через систему — это снижение сложности. Более длинные линии с более крутыми изгибами увеличивают падение давления, что, в свою очередь, приведет к уменьшению потока охлаждающей жидкости и снижению охлаждающей способности низкотемпературного радиатора и промежуточного охладителя.

«Мы используем сердечники Garrett для блоков мощностью от 2 000 до 4 000 лошадиных сил и сердечник Bell для IC2500. Для них, конечно, требуется резервуар для воды и насос для их охлаждения. Наши основные размеры резервуаров для воды — пять и семь галлонов, хотя мы можем изготовить любой нестандартный размер в соответствии с настройкой », — говорит Рохас.

Системы

Chiseled Performance отличаются эксклюзивной цельной конструкцией воздушного резервуара и четырехдюймовыми входами и выходами. IC2000 (слева) рассчитан на 2000 лошадиных сил, IC3000 до 3000, а IC400 (как вы уже догадались) рассчитан на 4000 лошадиных сил.

Что касается насосов, у Rojas есть некоторые конкретные рекомендации как для диаметра линии, так и для конфигурации выпускной горловины. «Мы используем насосы для заправки резервуаров Rule для наших сборок, поскольку они действительно хорошо работают и очищают установку. Насос Rule 2000 предназначен для IC2000 и IC2500 с линиями диаметром не менее 1 дюйма, а насос Rule 3700 — для охладителей IC3000 и IC4000 с линиями не менее 1 1/4 дюйма. Эти сердечники выигрывают от увеличенного размера линии, и этим насосам не нравится, когда выпускные отверстия перекрываются — это просто убивает их поток », — пояснил Рохас.

«Трубки большего размера действительно помогают в потоке воздуха и охлаждении, но их трудно упаковать в автомобиле. — Роберт Рохас, Chiseled Performance»

Каковы размеры впуска и выпуска интеркулера?

«Обычно все наши установки поставляются с 4-дюймовыми входами и выходами в стандартной комплектации, хотя мы сделали несколько 5-дюймовых входов и выходов для клиентов, желающих максимально использовать свою комбинацию. Трубки большего размера действительно помогают в потоке воздуха и охлаждении, но их трудно упаковать в автомобиле », — говорит Рохас.«Автомобили без проблем вырабатывают более 4000 лошадиных сил на 4-дюймовом двигателе, но это большие кубические дюймовые двигатели. Мы сделали несколько промежуточных охладителей с 5-дюймовым вариантом на меньших кубических дюймах, в которых используются турбокомпрессоры или нагнетатели. Эти конструкции позволяют выжать из установки каждую последнюю доступную мощность с наименьшей потерей давления ».

Рохас добавил, что трубки большего размера помогут в потоке воздуха и падении давления, особенно если в системе имеется множество изгибов.Увеличенный диаметр способствует более плавному прохождению воздуха по изгибам, что, в свою очередь, создает меньше тепла. «Он наиболее эффективен на выпускной стороне промежуточного охладителя, поскольку весь этот сжатый воздух может выходить из промежуточного охладителя легче и быстрее».

Но есть один серьезный недостаток, который мешает большинству строителей разрастаться. «Проблема в том, что все эти 5-дюймовые трубки занимают много места — радиус изгибов большой, и в большинстве автомобилей может быть очень сложно установить вертикальное расстояние».

Вот разница в размерах между Burns Stainless 3.5-дюймовые и 4-дюймовые трубки. Как вы можете себе представить, при прокладке этой трубки по всему автомобилю расхождения в размерах могут быстро накапливаться, в результате чего количество места, с которым вам нужно работать, и количество изгибов, требуемых в системе, вызывают дополнительные опасения.

По этой причине выбор 5-дюймовой установки — редкое явление для сборок Chiseled Performance. «Я бы сказал, что 99 процентов созданных нами промежуточных охладителей рассчитаны на 4-дюймовые установки», — добавил Рохас.

Трубки, зажимы и шланги

Итак, как вы подбираете правильные трубки и зажимы для сборки? Способ соединения между компонентами в вашей настройке также может иметь большое влияние на производительность.Мы решили поработать с трубкой Burns Stainless. Несмотря на свое название, Burns предлагает широкий выбор алюминиевых трубок, в том числе диаметром от 3 до 5 дюймов, в различных конфигурациях; от прямых до 45 градусов до изгибов 90 градусов.

В то время как многие компании используют алюминий 6063 более низкого качества для своих трубок промежуточного охладителя, Burns Stainless предоставила изогнутые на оправке трубы из алюминия 6061.

Очевидно, что всякий раз, когда это возможно, вы хотите выбирать размеры трубок, которые соответствуют остальным компонентам системы, но, конечно, не больше, чем выходное отверстие промежуточного охладителя или входное отверстие корпуса дроссельной заслонки.К сожалению, мир — несовершенное место, и для таких сложных построек иногда требуется компромисс. Вот тут и пригодятся переходные конусы.

Мы выбрали 5,0-дюймовую трубку для нашего приложения, так как мы искали наилучшую возможную производительность, наименьшие потери потока и максимальную мощность — и мы были готовы справиться с проблемами упаковки.

Компания

Burns предоставила нам 15 футов 5,0-дюймовых алюминиевых трубок, 6 секций J-образных изгибов 5,0 дюймов под углом 90 градусов и набор зажимов с V-образной лентой Burns.Качество алюминиевой фурнитуры Burns было выдающимся.

«Чем жестче водопровод, тем лучше», — говорит Винс Роман, технический директор Burns Stainless. Переходные конусы используются для соединения трубок и впускных / выпускных отверстий разных размеров. Силиконовый шланг можно быстро исправить, но он далек от идеала, поэтому по возможности Роман рекомендует использовать алюминиевые конусы для соединения этих компонентов. Поскольку мы использовали все 5 дюймов, у нас действительно не было проблем с необходимостью переходов. Но во многих приложениях это было бы уместно.

«Алюминий не только обеспечивает такие преимущества, как пониженное нагревание, повышенная устойчивость к давлению и общая надежность, но также дает дополнительное преимущество в виде лучшего потока за счет гладких стенок внутри соединителей», — добавил Роман.

Алюминиевые фланцы с V-образной полосой являются собственной разработкой компании Burns и используют кольцевое уплотнение.

Для этой сборки Burns предоставил алюминиевые фланцы с V-образным ободом для соединения алюминиевого трубопровода промежуточного охладителя. Эти фланцы представляют собой экономичную альтернативу зажиму Wiggins, где гибкость соединения не требуется.Фланцы изготовлены из алюминиевой заготовки 6061 на станке с ЧПУ и имеют канавку под уплотнительное кольцо для уплотнения. Приварные фланцы доступны для труб размером 2-1 / 2, 3, 3-1 / 2, 4 и 5 дюймов, и для сборки используются зажимы с V-образной лентой 304SS. Фланцы можно приобрести по отдельности или в сборе, включая зажим.

В качестве альтернативы можно использовать другой способ выполнения этих соединений с помощью зажима Wiggins или Hydraflow. Что касается последнего, хомуты Hydraflow обеспечивают осевую гибкость 1/4 дюйма, а также приблизительно четыре градуса углового перемещения, чтобы учесть незначительное смещение стыка, и совместимы со стандартными трубными обжимными кольцами; По сути, предлагая преимущества соответствия требованиям силикона, но с чрезвычайно надежным уплотнением, обеспечивающим преимущества как при установке, так и при техническом обслуживании.

Как насчет шлангов, которые вам понадобятся для сборки? Именно здесь на помощь приходит Fragola Performance Systems. Они предлагают две разные серии шлангов в конфигурации Push-Lok. Шланг серии 8000 имеет температурный диапазон до 300 градусов и имеет внутренний слой из синтетического PKR, покрытый армирующей волоконной оплеткой. Затем шланг оборачивается атмосферостойким текстильным покрытием, которое обеспечивает устойчивость к истиранию. «Этот шланг более чем удовлетворит спрос, который может принести любая сантехника промежуточного охладителя», — говорит Джефф Стейси из Fragola.«Эти узлы также вдвое легче узла из нержавеющей стали», — добавил он.

Благодаря диапазону рабочих температур до 300 градусов, максимальному давлению разрыва, превышающему 200 фунтов на квадратный дюйм, и номинальному вакууму более 14 дюймов рт.ст., шланг серии 8000 от Fragola может справиться практически со всем, что вы на него бросите.

Новинка 2015 года, Fragola представила шланг Push-Lok -20 и фитинги. Подобен черному шлангу серии 8700, но имеет размер 1 1/4 дюйма, этот шланг может перемещать огромное количество воды — идеально подходит для использования с промежуточным охладителем большого объема.

У

Fragola есть и другие варианты. Шланги серий 8600 и 8700 имеют максимальное давление 250 фунтов на квадратный дюйм. Трубка из синтетического каучука покрыта одним слоем текстильной оплетки, которая сочетается с внешним слоем синтетической цветной резины. У них нет внешней крышки, как у серии 8000, но они доступны в размерах от -4 до -16, тогда как серия 8000 предлагается в размерах от -4 до -12.

Линии серий 8600 и 8700 имеют еще более высокий порог давления и бывают самых разных размеров, хотя у них нет внешней крышки.

Что касается концов шлангов, у Fragola также есть решение. Неудивительно, что концы шлангов Push-Lite серии 8000 идеально подходят для их вариантов шлангов Push-Lok. Эти концы шлангов доступны в размерах от -4 до -16 с прямыми, 30, 45, 60, 90, 120, 150 и 180 градусов, а также в прямых и 90 градусов конфигурациях с -20.

Понятно, что существует множество элементов, которые входят в уравнение установки промежуточного охладителя воздух-вода, но с этими основами вы можете погрузиться в процесс, имея представление о том, что вам нужно и откуда это брать.

Воздух-воздух, воздух-вода, охлаждаемые интеркулеры

5 августа 2019

Хотя верно то, что правильно спроектированный и правильно размещенный интеркулер может улучшить мощность двигателя с принудительной индукцией, также верно и то, что эффективное охлаждение всасываемого воздуха является довольно точной наукой, и поэтому даже незначительные ошибки или просчеты могут иметь крайне негативно сказывается на эффективности системы воздухозаборника в целом.В этой статье мы обсудим различные типы интеркулеров, которые доступны сегодня, а также преимущества и недостатки каждого, начиная с этого вопроса —

Что такое интеркулер?

Проще говоря, промежуточный охладитель — это простой теплообменник, цель которого состоит в том, чтобы отводить тепло от всасываемого воздуха, которое было передано ему как путем сжатия в меньший объем, так и тепла, которое всасываемый воздух поглощал из горячего турбо / кожух нагнетателя.

Удаление тепла из всасываемого воздуха увеличивает его плотность, что приводит к тому, что больше воздуха и, следовательно, больше топлива может быть нагнетено в цилиндры, что не только увеличивает производительность двигателя, но фактически снижает выбросы, поскольку также улучшается сгорание. Как правило, но при условии, что интеркулер правильно спроектирован и адаптирован к применению, увеличение мощности от 10% до 20% возможно для диапазона давлений наддува, которые являются общими для стандартных немодифицированных автомобилей, что приводит нас к этот вопрос —

Какой тип интеркулера лучше?

На этот вопрос нет четкого, простого или окончательного ответа, кроме как сказать, что все зависит от приложения и его предполагаемого использования.Однако промежуточные охладители воздух-воздух, воздух-вода и охлаждаемые интеркулеры имеют явные преимущества и недостатки, поэтому давайте рассмотрим каждый тип интеркулера по очереди.

Интеркулеры воздух-воздух

Как следует из этого термина, промежуточный охладитель воздух-воздух использует охлаждающий эффект окружающего воздуха, протекающего через сердцевину блока, для отвода тепла точно так же, как радиаторы используют воздух, протекающий через сердцевину радиатора для отвода тепла от горячая охлаждающая жидкость двигателя.

Это устройство, которое чаще всего используется в коммерческих масштабах на автомобильном рынке OEM.Однако, как и все остальное, промежуточные охладители воздух-воздух имеют как преимущества, так и серьезные недостатки, поэтому давайте рассмотрим некоторые из них.

Преимущества воздухоохладителей

Простота установки

По большей части промежуточные охладители воздух-воздух могут быть установлены практически в любом месте транспортного средства, при условии, что воздушный поток в месте установки достаточно силен, чтобы проходить через всю глубину сердечника промежуточного охладителя. Тем не менее, поскольку промежуточные охладители воздух-воздух «встраиваются» во впускной тракт, только с некоторыми дополнительными воздуховодами, эти устройства обычно очень просты в установке и обычно дают ощутимое увеличение мощности, даже если воздушный поток через сердечник не всегда может быть оптимальным.

Высокая надежность

Если интеркулер сконструирован надлежащим образом и изолирован от чрезмерной вибрации, эти блоки в значительной степени безотказны и должны прослужить дольше автомобиля. Однако сердцевины промежуточных охладителей воздух-воздух необходимо время от времени отлаживать, чтобы поддерживать эффективный воздушный поток через сердцевину.

Разумно рентабельно

Есть много поставщиков готовых к использованию промежуточных охладителей «воздух-воздух», которые поставляют ряд промежуточных охладителей, специально разработанных для уличного использования.Поскольку объемные и расходные характеристики агрегата и дополнительных воздуховодов играют решающую роль в эффективности этих промежуточных охладителей, покупка готового промежуточного охладителя для конкретного применения устраняет все догадки из уравнения.

Недостатки воздухоохладителей

Самым большим недостатком этих промежуточных охладителей является то, что их эффективность зависит как от температуры окружающей среды, так и от скорости движения автомобиля, если воздушный поток через сердцевину промежуточного охладителя не поддерживается вентилятором.

В холодном климате эти проблемы, как правило, не представляют большой проблемы, но в условиях Австралии, где температура окружающей среды обычно высока, сочетание высоких температур окружающей среды и низких скоростей движения делает воздухо-воздушные интеркулеры особенно уязвимыми к воздействию. как из-за впитывания тепла, так и из-за того, что температура всасываемого воздуха резко повышается при высоких оборотах двигателя.

На практике интеркулеры воздух-воздух, устанавливаемые на заводе-изготовителе, очень часто являются не более чем косметическим товаром, и в условиях высоких температур окружающей среды, чрезмерного нагревания и низких скоростей движения некоторые из этих устройств могут стать в значительной степени неэффективными. , и может фактически препятствовать потоку воздуха через систему впуска воздуха.

Интеркулеры воздух-вода

На изображении выше показан пример теплообменника, который охлаждает хладагент, используемый в промежуточном охладителе типа воздух-вода. В этих конструкциях жидкость, такая как смесь антифриза и воды, циркулирует через один набор каналов в собственном промежуточном охладителе, в то время как всасываемый воздух проходит через другой набор каналов. Таким образом, теплообмен между охлаждающей жидкостью и всасываемым воздухом в промежуточном охладителе происходит на металлической поверхности раздела.

Теория

гласит, что, поскольку теплопоглощающая способность воды примерно в четыре раза выше, чем у воздуха, промежуточные охладители воздух-вода должны быть в наше время более эффективными в отводе тепла от горячего всасываемого воздуха, но это редко, если вообще имеет место. . Тем не менее, хотя промежуточные охладители воздух-вода имеют некоторые преимущества, у них также есть серьезные недостатки, поэтому давайте посмотрим на модель —

.

Преимущества промежуточных охладителей воздух-вода

Хотя верно, что эффективность промежуточных охладителей «воздух-вода» не зависит от скорости автомобиля и, следовательно, воздушного потока в такой же степени, как и для промежуточных охладителей «воздух-воздух», это верно лишь до определенной степени.Если приложение используется, скажем, для дрэг-рейсинга, гонка заканчивается до того, как жидкий хладагент мог поглотить значительное количество тепла из всасываемого воздуха, но при непрерывном использовании в течение продолжительных периодов поглощение тепла может стать реальной проблемой для некоторых установок. что подводит нас к двум самым большим —

Недостатки воздуховодных интеркулеров

Сложность

Интеркулеры

этого типа зависят от эффективной циркуляции жидкого хладагента, что, в свою очередь, требует подачи жидкого хладагента, циркуляционного насоса, шлангов, резервуара для хранения хладагента и, что наиболее важно, теплообменника для отвода тепла от хранимый хладагент.

Однако проблема в том, что все элементы в системе должны быть согласованы друг с другом, чтобы система работала хотя бы достаточно эффективно. Например, общая площадь внутренней поверхности промежуточного охладителя, с которым контактирует охлаждающая жидкость, должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить эффективную теплопередачу, в то время как скорость потока охлаждающей жидкости должна быть достаточно высокой, чтобы эффективно отводить поглощенное тепло.

Кроме того, теплообменник должен быть достаточно большим, чтобы эффективно отводить тепло от горячего хладагента.Если это не так, тепло будет продолжать накапливаться и накапливаться в хладагенте, и, учитывая тот факт, что тепло имеет больше препятствий для преодоления в интеркулере типа воздух-вода, чем в интеркулере воздух-воздух, общая эффективность промежуточный охладитель воздух-вода будет постепенно снижаться и прямо пропорционально увеличению температуры охлаждающей жидкости.

Утечки могут вызвать отказ двигателя

В то время как утечки охлаждающей жидкости наружу промежуточного охладителя воздух-вода можно отремонтировать относительно легко, небольшие утечки охлаждающей жидкости во впускные воздушные каналы могут вызвать пропуски зажигания и другие проблемы с горением.Однако внезапный серьезный внутренний разрыв может позволить достаточному количеству жидкой охлаждающей жидкости проникнуть в двигатель, чтобы вызвать внезапную гидроблокировку одного или нескольких цилиндров, которая, как мы знаем, обычно заканчивается катастрофическим отказом двигателя, если это происходит во время работы двигателя.

Охладители интеркулера

Как подразумевает термин, это промежуточные охладители, которые охлаждаются или охлаждаются в некоторых отдаленных местах, и хотя наиболее часто используемые методы приводят к значительному снижению температуры всасываемого воздуха, эти методы, за одним исключением, эффективны только в течение очень коротких периодов времени, таких как время это нужно, чтобы запустить дрэг-рейсинг.

Тем не менее, как правило, краткосрочные методы охлаждения включают добавление льда к охлаждающей жидкости в промежуточных охладителях воздух-вода или распыление воды, CO ² или чистого антифриза на сердцевины промежуточных охладителей воздух-воздух. Насколько хорошо (или иначе) эти методы работают, зависит от площади поверхности ядра, местоположения ядра и, конечно же, объема и скорости потока вещества, распыляемого по сердцевине.

Тем не менее, в одном из методов охлаждения промежуточного охладителя в течение продолжительных периодов времени используется система кондиционирования воздуха.На практике эти системы отводят около 50% охлаждающей способности систем кондиционирования в герметичный контейнер, в котором находится промежуточный охладитель. В зависимости от конфигурации системы система кондиционирования может подавать охлажденный воздух в промежуточный охладитель с первого запуска или может подавать охлажденный воздух только по запросу. Однако в обеих конфигурациях эти системы предназначены для отключения муфты компрессора кондиционера выше заранее заданной скорости двигателя и / или в условиях WOT, чтобы предотвратить повреждение компрессора.

На практике этот тип охлаждаемого промежуточного охладителя может производить и поддерживать температуру всасываемого воздуха, которая намного ниже температуры окружающего воздуха в течение длительных периодов времени, но их самыми большими недостатками являются их высокая стоимость и сложность, поскольку они составляют практически секунду A / C система.

Если на данный момент мы не будем принимать во внимание различные типы промежуточных охладителей, краткий ответ будет заключаться в том, что тепло отводится от всасываемого воздуха как за счет излучения, так и за счет конвекции, но насколько эффективно (или иначе) тепло отводится, зависит от ряда переменных. В частности, конструкция и объем промежуточного охладителя, давление наддува и расход всасываемого воздуха для любого конкретного применения; а также общая длина, средний диаметр и общая конфигурация впускных каналов с обеих сторон промежуточного охладителя — все это играет важную роль в эффективности промежуточного охладителя.

Однако длинный ответ заключается в том, что эффективность (или ее отсутствие) любого данного промежуточного охладителя зависит от следующих факторов, все из которых должны быть приняты во внимание при расчете эффективности промежуточного охладителя:

• Температура всасываемого воздуха на входе в интеркулер
• Температура всасываемого воздуха на выходе из неохлаждаемого промежуточного охладителя
• Температура всасываемого воздуха на выходе из охлаждаемого промежуточного охладителя, но со ссылкой на удельный объем всасываемого воздуха, поступившего в охлаждаемый промежуточный охладитель
• Удельный объем всасываемого воздуха, когда он выходит из неохлаждаемого промежуточного охладителя, но со ссылкой на удельное давление всасываемого воздуха, когда он поступает в охлаждаемый промежуточный охладитель
• Давление всасываемого воздуха на выходе из неохлаждаемого интеркулера
• Давление всасываемого воздуха на выходе из охлаждаемого интеркулера

Вот пример того, как некоторые из вышеперечисленных факторов могут быть использованы для расчета эффективности промежуточного охладителя без охлаждения, независимо от того, является ли он блоком воздух-воздух, воздух-вода или охлаждаемым блоком:

Допустим, турбонагнетатель или нагнетатель нагревает всасываемый воздух до 65 ⁰ ° C, а промежуточный охладитель, как показано, удаляет 40 ⁰ ° C из всасываемого воздуха.В этом примере мы возьмем удаленное тепло (40 ⁰ ° C) как процент от температуры воздуха, поступающего в промежуточный охладитель (65 ⁰ ° C), что даст значение 61,53%. Таким образом, КПД интеркулера в нашем примере составляет 61,53%. Однако следует отметить, что значение эффективности в этом примере представляет собой только одну точку данных, и для получения более полной оценки эффективности любого промежуточного охладителя необходимо снимать точные показания температуры и давления как минимум при шести оборотах двигателя, настройках давления наддува. , температуры окружающей среды и скорости движения.

Рассмотрим приведенный ниже пример, в котором несколько показаний температуры всасываемого воздуха в вторичном охладителе воздух-воздух на стационарном 2,2-литровом дизельном двигателе Ford были сняты при разных оборотах двигателя и с 5-минутными интервалами. Однако обратите внимание, что, хотя показания в этом примере точны, этот пример является чисто иллюстративным и поэтому не будет применяться ко всем промежуточным охладителям при всех возможных условиях.

Итак, стоят ли интеркулеры своих усилий и затрат?

Из приведенного выше примера должно быть очевидно, что эффективность промежуточных охладителей резко снижается при более высоких оборотах двигателя.Стоит отметить, что в приведенном выше примере падение температуры всасываемого воздуха всего на один градус выше температуры окружающей среды при 4800 об / мин, и более чем вероятно, что в этом случае больше энергии тратится на создание этого одного процента. падение, чем количество энергии, которое может быть извлечено из него.

То же самое в значительной степени справедливо для промежуточных охладителей с кондиционером, если учесть, что при устойчивых крейсерских скоростях движения по шоссе энергия, затрачиваемая на создание сверххолодного всасываемого воздуха, вероятно, превысит энергию, затраченную на создание сверххолодного всасываемого воздуха.Более того, поскольку постоянный крейсерский ход по шоссе редко приводит к значительным ускорениям, энергия, расходуемая системой кондиционирования, вероятно, превысит энергию, которая может быть извлечена из холодного всасываемого воздуха.

Аналогичным образом, в условиях движения по городу дополнительная мощность не может использоваться из-за того, что городской трафик является остановочным, а это означает, что единственное жизнеспособное применение промежуточного охлаждения с помощью кондиционера — это конкурентная среда, где производительность обычно имеет приоритет над стоимостью. и надежность.

В конечном итоге не существует единого набора правил или обстоятельств, которые обеспечили бы стабильно воспроизводимые результаты для любого промежуточного охладителя в любом приложении при всех возможных рабочих условиях. Это, конечно, не то же самое, что сказать, что все или большинство промежуточных охладителей неэффективны: это далеко не так, но следует иметь в виду, что любой переменный фактор (или комбинация переменных факторов) может либо привести к сбоям в установке, либо сломать ее.

Следовательно, все возможные переменные и их влияние на конкретную установку промежуточного охладителя следует принимать во внимание при диагностике общих характеристик или проблем, связанных с давлением наддува, на транспортных средствах, которые оснащены промежуточными охладителями, и особенно на транспортных средствах, которые оснащены промежуточными охладителями вторичного рынка.

Руководство по интеркулеру

(часть 1): интеркулеры воздух-воздух и жидкость-воздух — и что подходит именно вам

Турбокомпрессоры — это своего рода гламурный продукт.

Они обладают большой мощностью и, наряду с нагнетателями и закись азота, считаются частью священного триумвирата автомобильных сумматоров мощности. Турбины — это не только обычные запчасти для вторичного рынка, они также используются во многих промышленных двигателях, включая все более популярные сегодня дизельные двигатели.

Интеркулер является неотъемлемой частью турбокомпрессора.

Промежуточный охладитель предназначен для охлаждения сжатого всасываемого заряда от турбонагнетателя до того, как он попадет во впускной коллектор. По сути, он действует как теплообменник, передавая тепло, когда воздух проходит через его внешние ребра. Следовательно, температура воздуха, выходящего из промежуточного охладителя, снижается. Более холодный (и, что более важно, более плотный) всасываемый заряд приводит к лучшему сгоранию, большей мощности, большей эффективности и меньшей вероятности детонации, наносящей вред двигателю.

Детонация возникает, когда процесс сгорания самопроизвольно происходит после нормального сгорания, вызванного свечой зажигания. Это гораздо чаще встречается при высоких температурах на впуске и в некоторых случаях может вызвать катастрофический отказ двигателя. Охлаждение всасываемого воздуха с помощью подходящего промежуточного охладителя снижает вероятность детонации.

С учетом сказанного легко понять, почему интеркулер так важен.

Совместно с Mishimoto Engineering мы составили краткое руководство по интеркуллерам, чтобы вы могли выбрать подходящий для своих нужд турбо.В основном существует два типа промежуточных охладителей: воздух-воздух и жидкость-воздух.

(изображение любезно предоставлено Mishimoto Engineering)

Интеркулер «воздух-воздух», наверное, чаще всего приходит в голову, когда речь идет об интеркулерах. Это интеркулер, который вы легко заметите на автомобильных выставках, потому что он часто виден снаружи автомобиля. Интеркулер типа воздух-воздух использует поток воздуха через его внутреннюю часть для охлаждения. Вот почему эти интеркулеры установлены прямо в переднем бампере.

В целом промежуточные охладители воздух-воздух эффективны. Однако, поскольку этот тип интеркулера зависит от потока воздуха от скорости транспортного средства для создания охлаждающего эффекта, он может быть склонен к поглощению тепла на холостом ходу, когда транспортное средство не движется. По словам Мишимото, это редко проблема при установке на передней панели; однако блок, расположенный глубже в моторном отсеке, может перегреться на холостом ходу.

В целом, промежуточный охладитель воздух-воздух является наиболее популярным типом промежуточных охладителей и обеспечивает наилучшую экономию средств.

(изображение любезно предоставлено EngineBasics.com)

Воздухо-жидкостной промежуточный охладитель более сложен, чем его аналог типа воздух-воздух.

Как следует из названия, в промежуточном охладителе типа жидкость-воздух используется охлаждающая жидкость двигателя для передачи тепла от проходящего через него воздуха. В этой конструкции воздух и охлаждающая жидкость не контактируют напрямую, поскольку они проходят через разные каналы. Хладагент перекачивается по каналам и трубкам, прикрепленным к ребрам теплообменника. Воздух проходит через ребра, что позволяет передавать тепло между воздухом и охлаждающей жидкостью.

Эта конструкция чрезвычайно эффективна и теперь используется на многих автомобилях OEM, включая 6,7-литровый Powerstroke и BMW S55B30. Из-за его высокой эффективности вы, скорее всего, найдете интеркулеры жидкостного воздуха в очень мощных транспортных средствах, которые выделяют много тепла. Обратной стороной этой конструкции является сложность настройки. Для этого требуются трубопроводы и арматура охлаждающей жидкости, насос охлаждающей жидкости, а иногда даже дополнительный радиатор.

Для большинства транспортных средств промежуточный охладитель воздух-воздух достаточно эффективен для использования на улицах и трассах.Мисимото предлагает следующие рекомендации по выбору между двумя стилями:

В , часть 2, нашей серии Руководств по интеркулерам, мы рассмотрим различные типы конструкции интеркулера, включая конструкцию сердечника и торцевые баки.

Автор: Дэвид Фуллер Дэвид Фуллер — управляющий редактор OnAllCylinders. За свою 20-летнюю карьеру в автомобильной промышленности он освещал множество гонок, шоу и отраслевых мероприятий, а также написал статьи для нескольких журналов.Он также сотрудничал с ведущими и отраслевыми изданиями по широкому кругу редакционных проектов. В 2012 году он помог создать компанию OnAllCylinders, где ему нравится освещать все аспекты хот-роддинга и гонок.

Различия между интеркулерами воздух-воздух и воздух-вода

Это вековые споры о том, что лучше, воздух или вода? Оба они необходимы для нашего биологического выживания как людей, и оба используются в качестве охлаждающей среды для сжатых всасывающих зарядов в автомобильной промышленности.Хотя есть преимущества и недостатки как у воздушного охлаждения, так и у системы охлаждения воздух-вода, то, что является «лучшим», будет сильно варьироваться в зависимости от области применения, и споры будут продолжаться очень и очень долго.

Однако, прежде чем вы сможете вступить в дискуссию, вам действительно нужно понять, как работает каждый тип системы охлаждения заряда. Для этого мы обратимся к Джейсону Фенске из Engineering Explained. В своем последнем видео он рассматривает основы каждого типа системы, а также их плюсы и минусы в рабочем приложении.

Это не было бы видео Джейсона Фенске без доски. Это упрощенный вид двух типов систем. Слева система показывает систему воздух-вода, подключенную к впускному коллектору, как это часто можно увидеть на двигателях с наддувом прямого вытеснения, но теперь они используются производителями на заводских установках с турбонаддувом. Справа — установка с турбонаддувом (или с центробежным наддувом), использующая более традиционный (в производственном применении) промежуточный охладитель воздух-воздух.

Воздух-воздух

Система промежуточного охладителя воздух-воздух относительно проста. Он использует воздушный поток через промежуточный охладитель для отвода тепла от сжатого наддувочного воздуха. Тепло передается от заряда (воздуха) в атмосферу (воздух) — отсюда и название «воздух-воздух». «Воздух поступает через воздухозаборник, через компрессор, затем в переднюю часть автомобиля через теплообменник, а затем во впускной коллектор», — объясняет Фенске систему воздух-воздух.

Воздух-вода

В системе воздух-вода тепло от всасываемого заряда отводится не внешним потоком воздуха (по крайней мере, не напрямую), а скорее жидким хладагентом. «Система воздух-вода немного сложнее. Воздух снова поступает через воздухозаборник и через компрессор », — говорит Фенске. «Затем сжатый воздух поступает во впускной коллектор со встроенным промежуточным охладителем».

Хотя в производственном примере Fenske использует — BMW X3 M40i с двигателем B58, в котором используется установленный на коллекторе промежуточный охладитель воздух-вода, очень похожий на почтенную линейку четырехклапанных модульных двигателей Ford с наддувом, а также на вторичном рынке Kenne Bell. и комплекты нагнетателя Whipple — конструкция и конструкция всех промежуточных охладителей воздух-вода одинаковы во всех отношениях, независимо от места установки охладителя наддува.

В дополнение к собственно охладителю наддувочного воздуха системы воздух-вода имеют вторичную систему охлаждения, очень похожую на стандартную систему охлаждения двигателя, но предназначенную специально для промежуточного охладителя. «У вас есть охлаждающая жидкость, которая проходит через сердцевину промежуточного охладителя и затем перекачивается через систему в радиатор в передней части автомобиля, чтобы отвести тепло», — говорит Фенске.

Установленные спереди промежуточные охладители воздух-воздух, подобные этому от Full Race (с OEM-промежуточным охладителем в задней части), действуют примерно так же, как и радиатор, за исключением того, что вместо охлаждения охлаждающей жидкости двигателя он охлаждает впускной наддув, после того, как он был сжат.Установив интеркулер в передней части автомобиля, вы обеспечите чистую и прохладную подачу воздуха.

Плюсы и минусы

Спрашивать, какой способ охлаждения заряда лучше, все равно что спрашивать, какой сумматор мощности лучше. Ответ прост: «Это зависит от обстоятельств».

«Система воздух-воздух намного проще. Вам не нужно беспокоиться об утечках жидкости; у вас нет дополнительного теплообменника и [связанного с ним] водопровода. Система воздух-воздух также снижает вес », — поясняет Фенске

.

В системе воздух-вода, как только охлаждающая жидкость забрала тепло из наддувочного воздуха, его необходимо отвести из самой охлаждающей жидкости.«Еще одно большое преимущество системы воздух-воздух заключается в том, что вы полагаетесь на теплообмен только один раз. С воздухо-водяным охлаждением вы полагаетесь на окружающий воздух, чтобы получить как можно более низкую температуру охлаждающей жидкости ».

Fenske указывает на то, что воздухоохладители имеют недостатки, говоря: «Однако вы должны монтировать воздухо-воздушный охладитель там, где есть воздушный поток, и в идеале это должно быть перед двигателем, хотя вы можете установить его. это также на верхней части двигателя. Вы не получите такой большой воздушный поток и потенциально будете подвержены нагреву от двигателя.”

Переходя к системе воздух-вода, Фенске продолжает: «Промежуточные охладители воздух-вода [в производственных условиях] уменьшают объем пространства между компрессором и впускными клапанами, поскольку охладитель наддувочного воздуха воздух-вода может быть установлен в любом месте. под капотом, и его не нужно направлять вперед в воздушный поток. Это сокращает расстояние, которое должен пройти сжатый заряд ».

Теоретически это уменьшение объема и расстояния, пройденного сжатым всасываемым зарядом, не только увеличит отзывчивость двигателя (уменьшит задержку), но также уменьшит возможность дальнейшего поглощения тепла за счет уменьшения количества времени, в течение которого заряд подвергается воздействию тепла под капотом.

Здесь вы можете увидеть образцы промежуточных охладителей воздух-вода на вторичном рынке. Слева находится кулер Vortech Power Cooler, который сокращает путь от выхода компрессора до впускного коллектора, насколько это возможно с промежуточным охладителем, подчеркивает аргумент Фенске. Однако справа вы можете увидеть популярную установку для мощных автомобилей для дрэг-рейсинга, в которой интеркулер воздух-вода расположен на заднем сиденье, требуя, чтобы всасываемый заряд перемещался на довольно большое расстояние, и увеличивал объем. трубопровода между выпускным отверстием компрессора и впускным коллектором.

Гоночные приложения

До этого момента Fenske занималась производственными приложениями. Однако, как только вы попадете в настройки принудительной индукции и соревнований послепродажного обслуживания, это не только станет совершенно новой игрой благодаря особым сводам правил, но и конкретная форма гонок может изменить то, что вы просите от системы.

Например, в дрэг-рейсинге удаленно установленные промежуточные охладители воздух-вода значительно увеличивают объем системы впускного наддува — в противоположность тому, что обсуждается здесь, — и, поскольку продолжительность рабочего окна намного короче, второй теплообменник можно исключить и использовать ледяную воду, чтобы значительно увеличить возможности системы охлаждения наддува.