Что такое интеркулер и для чего он предназначен

В автомобильных двигателях, которые оснащены турбонаддувом, во время работы, происходит сжатие захватываемого воздуха с увеличением его плотности. Одновременно с этим, термодинамический эффект, происходящий при сжатии воздуха, доводит температуры до внушительных 200°С. Добавляет температуры и турбокомпрессор, который также нагревается благодаря отработавшим газам. Во время этого нагрева происходит снижение плотности воздуха и количество кислорода, требуемого для сжигания топлива, на его долю объема также уменьшается. В двигателях на бензине, помимо этого, образующийся горячий воздух повышает возможность начала детонации, при этом, в отработавших газах появляется большое количество оксидов азота.

Интеркулер, его назначение

Как раз именно для организации охлаждения подающегося с турбокомпрессора воздуха и используется интеркулер (с англ. "Intercooler", если брать дословно, это устройство для промежуточного охлаждения, или, как его еще называют - охладитель воздуха наддува). Сам по себе, интеркулер может охлаждать воздух примерно до 50 - 60°С, благодаря чему происходит наилучшая наполненяемость цилиндров с увеличением мощности двигателя.

На практике, снижая температуру воздуха наддува на 10 градусов, можно получить порядка 3% добавочной мощности. К тому же, и горение воздушно-топливной смеси улучшается, происходит повышение экономии топлива, а количество вредных выбросов сокращается. Суммарный эффект от установки интеркулера может составить около 20% увеличения мощности мотора.

Но все-таки, использование интеркулера может иметь свои минусы. Например, при охлаждении наддувочного воздуха, интеркулер становится препятствием для самого этого воздуха, соответственно, уменьшается давление наддува. Из-за этого, установка интеркулера в систему турбонаддува - некий компромисс между достигаемым эффектом и потерями, которые получаются чтобы достигнуть этого эффекта.

Существуют 2 типа охладителей, различающиеся по используемому принципу для охлаждения воздуха наддува: с воздушным охлаждением и водяным охлаждением. Первые наиболее распространены ввиду своей простоты. Во время монтажа, интеркулер ставят между впускным коллектором двигателя и компрессором.

По конструкции, фактически, охладитель - своеобразный теплообменник, который состоит из системы трубок и пластин, которые находятся между ними. Трубки меняют собственное направление по всей длине, из-за этого общая длина теплообменника увеличивается и воздух охлаждается лучше. С иной стороны изгиб каждой трубки создает помеху для поступающего воздуха, снижая давления наддува. Расположенные пластины делают больше площадь поверхности интеркулера, обеспечивая наилучшую теплоотдачу. Для изготовления материала трубок и пластин применяют алюминий, который имеет высокую теплопроводность. Иногда может использоваться и медь.

Интеркулер, имеющий воздушное охлаждение, монтируют в наиболее свободное месте под капотом автомобиля. Это может быть:


При изготовлении интеркулера под конкретный мотор необходимо учитывать ряд конструктивных данных, таких, как площадь лицевой стороны теплообменника а также его толщина, проходное сечение внутри, направление движения потока и прочих параметров.

В интеркулере водного вида имеется много реальных достоинств, в отличие от его воздушного аналога. Так, имея компактные размеры, такой охладитель можно установить практически в любое подходящее место под капотом. Используемая охлаждающая жидкость (антифриз), отводит тепло гораздо лучше, из-за чего повышается его эффективность. Следует только учитывать, что нагревающаяся охлаждающая жидкость остывает дольше.

В результате, при всех преимуществах, такой интеркулер имеет весьма сложную конструкцию, в ней кроме водяного теплообменника имеется и воздушный радиатор, а также водяной насос, большая система патрубков и блок управления с электронной начинкой. Одновременно с штатной системой охлаждения ДВС получается двухконтурная система охлаждения.

Как раз из-за сложной конструкции охлаждающей системы воздуха наддува в интеркулере водяного типа, используют их не часто, как правило, в случаях, нет возможности установить охладитель воздушного типа. К примеру, охладители водяного типа можно встретить на некоторых автомоиблях, с двигателями TSI.