Изготовление интеркулер своими руками

Что такое интеркулер в автомобиле, для чего нужен, как его отремонтировать своими руками

Сравнительно недавно в лексиконе водителей появилось новое слово – интеркулер. Автомобилестроители разработали это устройство для повышения мощности турбированного двигателя. С его помощью можно увеличить мощность силового агрегата до 20 % .

Двигатель с турбиной — сложный и очень капризный механизм. Выход из строя любого его узла приведёт к необратимым последствиям. Если обнаружена неисправность интеркулера в автомобиле, то её необходимо как можно быстрее устранить. В противном случае двигатель начнёт терять мощность и быстро выйдет из строя.

В этой статье рассмотрены существующие конструкции этих устройств, а также характерные неисправности и способы их ремонта.

Для чего нужен интеркулер в автомобиле

Это устройство охлаждает поступающий в двигатель воздух и устанавливается в схеме подачи воздуха в турбокомпрессор. При охлаждении воздуха одновременно увеличивается его плотность. Охлаждённый и более плотный воздух улучшает качественные характеристики топливной смеси. Обогащённая охлаждённым воздухом смесь сгорает эффективнее, увеличивая мощность силового агрегата.

Внешний вид и расположение в автомобиле

Радиатор охлаждения и интеркулер имеют схожие конструкции и внешне очень похожи. Устройство имеет охлаждающие поверхности в виде приваренных к трубкам пластин, а также патрубки для присоединения к другим узлам. Пластины обычно изготавливают из цветного металла.

В схеме подачи воздуха этот механизм расположен за входным коллектором перед турбинным компрессором двигателя. Обычно устройство монтируют перед основным радиатором. Но существуют транспортные средства, в которых интеркулер устанавливается над двигателем или сбоку от него в передних крыльях.

Изменение эксплуатационных характеристик двигателя в результате работы интеркулера

Научно доказано, что если снизить температуру поступающего в двигатель воздуха, то это приведёт к увеличению его мощности. Мощность двигателя увеличивается на 5 % при понижении температуры на каждые 10 градусов . Оптимальной является температура поступающего воздуха в пределах 50–60 градусов . На эту величину обычно рассчитывается интеркулер.

Охлаждённый воздух подаётся в турбокомпрессор и улучшает качество горючей смеси. Из-за этого увеличивается мощность силовой установки.

Установленный в автомобиле интеркулер также существенно уменьшает расход топлива. Поскольку дополнительно охлаждённый воздух имеет более высокую плотность, то для воспламенения топливной смеси в цилиндрах требуется меньшее количество бензина. Соответственно уменьшается общий расход топлива. Эффективность работы устройства определяют по соотношению снижения температуры двигателя к внешней температуре.

Положительным эффектом, получаемым от работы интеркулера, является также уменьшение давления турбонаддува. При правильной работе этого узла показатель снижения давления будет не менее 1,5 psi .

Конструктивное исполнение

Существуют два основных вида этих узлов, которые различаются способом охлаждения.

1. Воздушные интеркулеры реализуют схему охлаждения встречным потоком воздуха. При этом охлаждаемый воздух пропускается через ряд трубок, к которым приварены платины из цветного металла для увеличения поверхности охлаждения. Коэффициент теплоотдачи увеличивается и проходящий через трубки воздух охлаждается на 45–55 градусов . Доказано, что при таком снижении температуры подаваемого воздуха мощность мотора увеличивается примерно на 15 % . Этот показатель прямо пропорционален площади охлаждающей поверхности и, соответственно, размерам самого узла.

Воздушные интеркулеры обычно размещают в следующих местах автомобиля:

• непосредственно над верхней поверхностью двигателя;
• перед основным радиатором охлаждения;
• в боковых крыльях.

Устройства этого вида эффективно работают на больших скоростях — более 40 км/час . Поэтому их чаще устанавливают на скоростных транспортных средствах.

Недостатком воздушных интеркулеров водители называют большие габаритные размеры.

2. В водяных интеркулерах в качестве охлаждающей жидкости обычно используется вода. Водяные устройства более эффективны и имеют меньшие размеры по сравнению с воздушными.

В конструкции водяного интеркулера установлено дополнительное оборудование: насос и температурный датчик. Но установка дополнительных узлов компенсируется более высокой по сравнению с моделями воздушного типа эффективностью. Устройства этого вида способны понизить температуру воздуха на 65–75 градусов .

Между тем, модели водяного типа имеют и свои недостатки.

• Во-первых, конструкция водяного интеркулера сложнее устройства с воздушным охлаждением. Это обусловлено необходимостью применения дополнительного оборудования. Дополнительные детали значительно увеличивают стоимость изделий типа «воздух-вода». Ремонт таких узлов будет сложнее и обойдётся дороже.
• Во-вторых, появляются расходы на обслуживание механизма, так как дорогие охлаждающие жидкости необходимо периодически менять.
• В-третьих, необходим постоянный контроль температуры хладагента.

Стоимость

Автомобили российского производства обычно комплектуются интеркулерами стоимостью от 5000 до 10 000 рублей . Продукцию зарубежных производителей можно приобрести за 40–50 тысяч рублей . Продаются также продвинутые модели этих устройств стоимостью более 100 000 рублей .

Для спортивных болидов эти узлы изготавливают по индивидуально разработанным проектам. Такие интеркулеры называются кастомными. Они охлаждают воздух специальными жидкостями и льдом.

Работа двигателя без интеркулера

Все транспортные средства раньше прекрасно работали без этих устройств. Под капотом в них гораздо больше свободного пространства. При этом автомобили без интеркулера имеют меньший вес. Механики утверждают, что эксплуатация автомобиля без такого узла вполне возможна. Тем не менее, специалисты не советуют долго эксплуатировать автомобиль без него, если этот узел предусмотрен конструкцией машины.

Снятие или отключение интеркулера приведёт к потере заявленной производителями мощности. Это также может вызвать перегрев двигателя и его повышенный износ. Поэтому если узел вышел из строя, то его можно ненадолго отключить. Но при первой же возможности надо восстановить предусмотренную схему работы двигателя.

Самостоятельный выбор модели

Много водителей, особенно молодого возраста, часто пытаются сами улучшить характеристики своих машин. Первичная установка интеркулера или его замена на более эффективную модель — очень популярная операция при тюнинге авто. Но при таком улучшении машины надо учесть несколько факторов.

• Необходимо предварительно оценить имеющееся под капотом автомобиля пространство. Может случиться так, что купленный механизм просто не поместится в двигательном отсеке. Но надо также помнить о том, что производительность работы интеркулера в автомобиле зависит от площади охлаждающей поверхности. Разрекламированные компактные модели обычно не оправдывают возложенных на них надежд.
• Внутренний диаметр трубок не может быть слишком маленьким. Воздух должен свободно проходить через трубки.
• Не стоит приобретать модели с толстостенными трубками и тяжёлыми пластинами. Эффективность устройства не зависит от толщины трубок и пластин. Значение имеет только площадь охлаждения.
• Качественные интеркулеры должны комплектоваться надёжными присоединительными элементами. В первую очередь это относится к водяным моделям, так как неисправности присоединительных патрубков приводят к утечкам охлаждающих жидкостей.

Основные причины неисправностей и способы ремонта

Интеркулеры требуют постоянного осмотра и периодического обслуживания. При соблюдении установленных производителем эксплуатационных требований, эти механизмы проработают очень долго. Типичные неисправности этих узлов приведены ниже.

• Разрушение присоединительных патрубков. Обычно патрубки разрываются от превышения давления. При этом двигатель резко потеряет мощность и увеличится расход топлива. Вышедшие из строя патрубки ремонту не подлежат — только замене.
• Превышение нормативного количества масла внутри интеркулера. Если расход масла в устройстве превысит 1 л на 10 000 км , то его следует немедленно отправить в капитальный ремонт.
• Дефекты охлаждающих поверхностей. Трещины и вмятины на охлаждающих пластинах недопустимы. Методы ремонта таких дефектов зависят от их размеров.
• Уменьшается внутренний диаметр трубок. Чаще всего это результат засорения. Надо регулярно прочищать и восстанавливать проходное сечение трубок.

Ремонт интеркулера своими руками

Ремонт интеркулера обычно начинают с его демонтажа. Предварительно надо внимательно изучить места крепления и снять все крепёжные детали. В некоторых автомобилях всю конструкцию можно снять рывком, просто ослабив хомуты крепления.

Ремонт выполняют в следующей последовательности.

1. Очистка. Сначала отсоединяют патрубки и полностью разбирают механизм. Все детали тщательно очищаются от грязи, масляных пятен и иных загрязнений. Лучше всего на несколько часов погрузить детали в ванну с очищающей жидкостью. Для очистки используют специальные составы, предназначенные для этих целей. Запрещается промывать или очищать детали интеркулера бензином, соляркой или иными растворителями.

2. Если на трубках обнаружатся трещины и вмятины, то их необходимо немедленно заделать. Для этого дефектную трубку демонтируют и устраняют трещину напайкой заплатки из того же материала.

3. После устранения обнаруженных дефектов интеркулер собирают в первоначальное состояние и проводят опрессовку. Для этого можно использовать водяную ванну или применить другие методы проверки.

4. При монтаже интеркулера лучше не использовать старые присоединительные детали. Рекомендуется установить новые патрубки и хомуты.

После установки отремонтированного интеркулера обычно проверяют его работу. Для этого надо выполнить пробный выезд автомобиля, при этом постоянно наблюдая за работой двигателя. При повышении скорости до предельной, а также при выполнении манипуляций с коробкой переключения передач, в механизмах не должны появляться посторонние шумы и звуки.

Если все ремонтные работы были выполнены правильно, но не привели к положительному результату, то тогда лучше сдать механизм на ремонт квалифицированным слесарям.

При превышении нормативного расхода масла вполне возможно, что имеется неисправность вентиляционного картера. В таких случаях придётся выполнить капитальный ремонт узла. Капитальный ремонт выполняют только опытные мастера, специализирующиеся на этих видах работ.

Заменить неисправный интеркулер или установить новую модель можно самому. Для этого не требуется особых знаний и умений. Достаточно внимательно производить демонтаж, запоминая при этом порядок установки присоединительных элементов. Регулировки это устройство не требует. Но если вы не уверены в своих силах, то лучше прибегнуть к помощи знающего человека.

Приобретение и первичная установка интеркулера на двигатель автомобиля, в котором изготовителем не предусмотрен такой узел, требует более ответственного подхода. В таких случаях надо однозначно воспользоваться услугами профессионалов. Лучше всего ещё до приобретения устройства проконсультироваться с ними.

Видео: Интеркулер — что это такое в автомобиле, строение, типы, для чего нужен

Источник

Что такое интеркулер в автомобиле, для чего нужен, как его отремонтировать своими руками

Характеристика

Итак, что такое интеркулер в автомобиле на дизеле? Это промежуточный радиатор, который размещается в системе подачи воздуха в цилиндры ДВС. Для чего нужен интеркулер на дизеле? Главная задача данного элемента заключается в охлаждении воздуха. Стоит отметить, что устанавливается данный радиатор не только на дизельные автомобили. Также можно встретить их и на бензиновых авто, но это касается только спортивных экземпляров, что укомплектованы мощной турбиной. А установка интеркулера на дизель зачастую выполняется на заводе. Да, эти радиаторы несколько меньше, чем на авто с бензиновыми турбодвигателями, но и сам компрессор менее производительный.

Почему интеркулер в масле?

Интеркулер в масле

Масло в интеркулере – первый признак опасной проблемы. Определить насколько она серьезна можно лишь при визуальном осмотре деталей. Способствует этому и знание основных причин попадания масла в интеркулер:

• Неисправность маслопровода
  , расположенного между картером двигателя и турбиной. Сливной патрубок не должен быть пережатым или поврежденным. Результатом повреждений маслопровода может быть высокой давление в системе, которое приведет к появлению микротрещин в промежуточном радиаторе охлаждения. Устранить их можно только посредством сварки.
• Деформация материала маслопровода
  . Устранить деформацию позволит выравнивание положения трубы или замена уплотнителей. При чрезмерном количестве масла поможет лишь замена детали в сборе.
• Выход из строя воздухоотвода
  в результате механических повреждений (образования отверстий). Для устранения проблемы необходима замена детали.
• Неисправность масляного фильтра
  . Решит проблему замена фильтра и прочистка воздухоотвода.
• Нарушение вентиляции картера
  . Проблема возникает после превышения уровня масла в картере мотора. Решить ее вряд ли получиться локальным ремонтом или частичной заменой деталей. Скорее всего, придется делать капитальный ремонт мотора с заменой многих деталей (колец, поршней, уплотнителей, сливной трубы и т.д.).

Небольшое количества масла в интеркулере турбированного мотора вполне нормальное явление, но если его там много, то уже стоит беспокоится на счет работоспособности турбины.

При резком спаде мощности, кроме турбины, обязательно проверяют и интеркуллер, поскольку даже малейшая утечка воздуха под давлением способствует значительному ее снижению.

Принцип работы

Мы знаем, что такое интеркулер в автомобиле на дизеле. Но каким образом получается с помощью него сделать воздух холоднее? Достигается эта задача очень просто. Принцип работы такой же, как у обычного радиатора системы охлаждения. За счет большой площади контакта с окружающей средой воздух быстро охлаждается подобно антифризу в СОД. Никаких дополнительных элементов для этого не нужно. Воздух самостоятельно проходит через внутренности интеркулера. Схема простая, дешевая и практичная. С таким приспособлением не стоит бояться каких-либо поломок. Единственное, что нужно следить за чистотой радиатора (об этом немного позже).

Почему такой элемент не встретить на атмосферных ДВС? В таких двигателях кислород поступает за счет разрежения во впускной системе (оно создается, когда поршень двигается вниз). На турбированных же воздух нагнетается принудительно крыльчаткой компрессора. Так как кислорода больше, а объем впускной системы маленький (не более чем на атмосферных ДВС), то он начинает сжиматься. Из законов физики мы знаем, что при сжимании воздух нагревается. Чем это вредно? Горячий воздух – враг ДВС. Он влияет на производительность мотора, также может случиться детонация. Чем холоднее воздух, тем лучше. Поэтому интеркулер и устанавливается на турбированные авто (зачастую его устанавливают за фильтром перед коллектором).

Можно ли сделать интеркулер самому?

Владелец автомобиля может сделать самодельный охладитель на основе теплообменников, снятых с промышленных холодильных установок. Трубопроводы узлов изготовлены из меди, ребра выполнены из алюминиевого сплава. Преимуществом деталей является повышенная прочность, при монтаже потребуется подобрать соединительные шланги, которые крепятся винтовыми хомутами.

Для изготовления интеркулера своими руками могут использоваться фабричные детали, снятые с магистральных грузовиков. Встречаются самодельные жидкостные охладители, которые собраны на базе штатных воздушных радиаторов. Теплообменник устанавливается в сварной герметичный кожух из нержавеющей стали, который подключается к системе охлаждения двигателя.

Устройство

Внешне данный элемент схож с обычным радиатором. Он также имеет множество пластин и ходов. Еще в устройстве имеются охлаждающие патрубки. Они делаются максимально длинными. Также важно, чтобы трубки были прямыми, иначе они могут загибаться, что приведет к потере давления. Дополнительно к патрубкам привариваются пластинки. Это нужно для более эффективной отдачи тепла. Обычно в качестве материала для радиатора выбирается алюминий или медь. У этих металлов максимальная теплопроводность. Устанавливается данный элемент, как мы уже сказали, между впускным коллектором и турбокомпрессором. Обычно его прячут под передним бампером. Иногда ставят возле основного радиатора охлаждения.

Разновидности интеркулеров – что заливают в интеркулер?

. Устройство, работающее по схеме «воздух-воздух», получило широкое распространение среди автовладельцев за счет простоты конструкции. Для охлаждения воздушной смеси используется система трубок и пластин. Трубки увеличивают путь, который должен пройти воздух, пластины – обеспечивают оптимальную теплоотдачу. Единственным минусом является потеря давления наддува, что происходит по причине смены направления трубок, а значит – возникновения препятствий на пути воздуха.

Эффективность воздушного интеркулера проявляется на скорости более чем 30 км/ч. Местом для установки устройства может быть:

1. Пространство под капотом автомобиля прямо над двигателем (воздухозаборники вырезаются в капоте).
2. Пространство за передним бампером (воздухозаборники вырезаются в бампере).
3. Пространство в боковых частях крыльев (воздухозаборники вырезаются в крыльях).

Второй и третий вариант встретить можно чаще, ведь именно они обеспечивают большую интенсивность обдува теплообменника. Примером могут стать модели Subaru Impreza и Mitsubishi Lancer. Кроме того воздушный тип интеркулера пользуется популярностью у владельцев грузовиков и крупногабаритных внедорожников.

. В отличие от воздушного типа, жидкостный аналог считается более эффективным в работе. Он обладает сложной конструкцией, которая включает:

• Воздушный радиатор.
• Блок управления.
• Систему патрубков.
• Водяной насос.
• Прочее.

Полученная двухконтурная система охлаждения может использовать в качестве жидкости не только воду, но и хладагент (антифриз, тосол или жидкий азот). За счет свойств этих жидкостей происходит быстрая теплоотдача и остывание воздушной смеси.

Недостатками жидкостного интеркулера являются: время необходимое для остывания охлаждающей жидкости и стоимость устройства вместе с дополнительными приборами.

Существует несколько типов интеркулеров:

• Воздушный. Это наиболее популярный тип. В данном случае охлаждение производится путем набегающего воздушного потока, что образуется при движении авто на скорости.
• Жидкостный. В данной ситуации охлаждению способствует жидкость. Плюс системы заключается в том, что радиатор более компактный. Также жидкость лучше забирает тепло, чем воздух. Но в устройстве жидкостная система более сложная. Поэтому устанавливается намного реже.

Как эксплуатировать авто с интеркулером

Дизельный двигатель, конструкция которого отличается наличием турбокомпрессора с интеркулером, требует от водителя определенных навыков и умений.

Помимо всего прочего, при эксплуатации подобных моторов, следует придерживаться некоторых правил:

• В первую очередь, необходимо принять к сведенью тот факт, что все турбодизеля, крайне чувствительны к качеству масла и топливу. Очень важно применять только те ГСМ, которые рекомендованы заводом-изготовителем;
• Не следует эксплуатировать авто в режиме холостого хода длительное время. При низких оборотах двигателя не будет обеспечено его полноценное охлаждение, что негативно отразится на износостойкости его узлов;
• Не следует впадать в панику при виде частиц масла на поверхности воздушного фильтра. Такое явление вовсе не говорит о том, что турбина требует замены, как утверждают многие «эксперты»;
• По завершении каждой поездки следует оставить двигатель поработать некоторое время на холостом ходу, не более 1-2 минут;
• Во время эксплуатации не следует использовать двигатель, что называется вполсилы. Время от времени ему нужна своего рода «встряска», конечно же, в пределах разумного.

Дает ли это результат?

Насколько эффективен интеркулер в турбированном автомобиле? Как показывает практика, данный элемент очень важный и эффективный. Охлаждение воздуха на 20 градусов дает шестипроцентный прирост мощности. А так как интеркулер способен охладить воздух сразу на 50-60 градусов, это увеличивает производительность мотора более чем на 15 %. Если говорить про жидкостные системы, они способны охладить воздух на 70-80 градусов. А это уже практически четверть общей мощности ДВС. Поэтому не зря устанавливается интеркулер на «Киа-Соренто» дизель, а также на другие турбированные авто. Это действительно приносит положительный результат.

Недостатки системы

Рассматривая, что такое интеркулер на дизеле, стоит отметить и его недостатки:

• Понижение давления. В любом случае воздух должен проходить не прямо, а через определенные магистрали и лабиринты. Поэтому часть энергии, что дает турбина, теряется.
• Масса. Вес некоторых радиаторов может доходить до 15 килограмм.
• Необходимость в наличии дополнительной охлаждающей жидкости (касается второго типа интеркулеров). Кроме того, нужно следить за герметичностью системы и всегда контролировать уровень. Если жидкость в системе отсутствует, эффективность интеркулера снижается в разы.

Можно ли закрывать интеркулер зимой на дизеле?

Некоторые владельцы интересуются, можно ли закрывать данный элемент и принесет ли это результат. Нужно сказать, что холодный воздух (даже отрицательной температуры) не вреден для двигателя. Но вреден конденсат, который может скапливаться из-за разницы температур. Что говорят относительно этого вопроса специалисты?

Закрывать радиатор есть смысл, когда температура окружающего воздуха ниже -25 градусов. Если же автомобиль используется по городу или по глубокому снегу, радиатор лучше оставлять открытым. Мотор напрягается сильнее, чем при езде по трассе, поэтому воздух должен охлаждаться обязательно. При комбинированном режиме (город-трасса) лучше закрывать радиатор наполовину.

Что касается езды по трассе, здесь лучше закрывать интеркулер (если температура воздуха ниже -25). Но ничего страшного не случится, говорят специалисты, если проигнорировать эту рекомендацию.

Внешний вид и расположение в автомобиле

Радиатор охлаждения и интеркулер имеют схожие конструкции и внешне очень похожи. Устройство имеет охлаждающие поверхности в виде приваренных к трубкам пластин, а также патрубки для присоединения к другим узлам. Пластины обычно изготавливают из цветного металла.

В схеме подачи воздуха этот механизм расположен за входным коллектором перед турбинным компрессором двигателя. Обычно устройство монтируют перед основным радиатором. Но существуют транспортные средства, в которых интеркулер устанавливается над двигателем или сбоку от него в передних крыльях.

Как повысить мощность?

Снимать интеркулер нельзя. Но что делать, если хочется увеличить производительность двигателя? Разумное решение – установка более объемного радиатора. Таким образом воздух будет проходить быстрее и при этом не менее качественно охлаждаться. Следующим шагом можно осуществить установку воздухозаборника на капоте. Часто подобную идею реализовывают владельцы «Субару».

Об эксплуатации

Важно не только знать, что такое интеркулер на дизеле, но и правильно обслуживать его. Главный враг – это грязь. Она препятствует нормальному теплообмену. Как результат, возникает горячий воздух во впуске и падение мощности. Следует чистить элемент не только снаружи, но и внутри. Как проверить интеркулер на дизеле на предмет загрязненности? Увы, получится сделать это только после его демонтажа. Сняв патрубки, мы увидим, есть ли внутри масло. Если турбина гонит масло, оно непременно окажется в интеркулере. Тогда нужно взять очиститель карбюратора и тщательно вымыть жирные следы. Чистый интеркулер – залог стабильной работы турбированного двигателя.

Источник