если интеркулер забит какие последствия
Чистка интеркулера или как вернуть авто былую мощность?
Если ваш железный любимец с турбированным «сердцем» стал заметно терять в мощности и производительности, а явных симптомов каких-либо поломок не наблюдается, скорее всего, для исправления ситуации потребуется элементарная чистка интеркулера. Мероприятие не только вернет стальному коню прежнюю мощность, но и добавит легкости хода, оживит автомобиль.
1 Интеркулер: назначение и преимущества
Как бы это ни было странно, но далеко не все владельцы современных машин с турбированным движком, достаточно осведомлены и разбираются в приборах и деталях, находящих под капотом их автомобиля. Про наличие там интеркулера, вообще говорить не приходится. Именно поэтому в статье, сначала стоит разобрать, что же это за прибор и с чем его едят.
Интеркулер, или как его еще дословно переводят с английского – промежуточный охладитель, представляет собой радиатор или теплообменник, основным назначением которого является охлаждение перегретого воздуха, поступающего от турбокомпрессора. Температура этого самого воздуха, как правило, достигает 200 ˚С. Такому перегреву способствуют температура самого компрессора и термодинамический эффект от сжатия воздуха. Из школьного курса физики многие запомнили, что нагревание воздуха сулит уменьшение его плотности, а в случае с турбонаддувом из-за этого будет существенно снижаться и его давление.
Похожие статьи
Как утверждают специалисты, интеркулер способен снизить температуру воздуха до 50 ˚С, что обеспечит значительно более хорошее наполнение цилиндров двигателя, а соответственно и увеличит его мощность, повысит экономичность и снизит уровень вредных выбросов. Совсем не странно, что использование интеркулера при исправности всех систем гарантирует увеличение мощности движка на 20 %.
Что интересно, охлаждая воздух, интеркулер создает для него препятствие, а это также влияет на давление наддува. Но несмотря на это, прибор предоставляет значительно больше преимуществ, ввиду чего его использование можно назвать компромиссом для достижения требуемого эффекта.
2 Типы интеркулеров и их особенности
Различают всего два вида охладителей по принципу их работы – воздушный и водный интеркулеры. Воздушный охладитель имеет более простую конструкцию и принцип работы, поэтому и получил намного большее распространение. Воздушный вариант представляет собой охладитель – радиатор, который состоит из труб, меняющих направление по длине прибора и находящихся между ними металлических пластин. Устанавливается между турбокомпрессором и коллектором.
За счет изменения направления трубочек, увеличивается площадь теплообменника, а соответственно улучшается процесс охлаждения. Однако каждый изгиб трубки теплообменника создает препятствие для воздуха, что негативно сказывается на давлении наддува. Металлические пластины, как и в радиаторе, используются для увеличения площади теплообменника. Из-за высоких показателей теплопроводности в качестве материала для изготовления интеркулера чаще всего используется алюминий.
Что касается интеркулера с водяным принципом охлаждения, то он имеет ряд конструктивных особенностей, отличающих его от воздушного аналога. Прежде всего это компактность. Благодаря своим размерам, прибор может быть установлен в любом свободном месте под капотом. Опять же, возвращаясь к школьному курсу физики, вспомним, что вода, а именно она является охлаждающей жидкостью, является отличным теплопроводником, а поэтому отводить тепло она будет существенно лучше, намного продуктивнее увеличивая тем самым мощность двигателя.
Но не все так гладко, многих удивит сложная конструкция интеркулера, которая, по сути, представляет двухконтурную охладительную систему, включая в себя помимо самого прибора водяной насос, воздушный радиатор, систему труб и блок управления. Именно из-за такой сложной конструкции водяной охладитель используется в исключительных случаях, когда воздушная система неприемлема для установки.
3 Почему чистка интеркулера увеличит мощность двигателя?
Понятное дело, что интеркулер, как и любой автомобильный узел поддается загрязнению, особенно в отечественных условиях эксплуатации. В наших краях этому способствует много факторов начиная от езды по бездорожью и заканчивая зимней активизацией мероприятий по посыпанию дорог песочно-шлаковыми смесями и солью, которые просто губительны для алюминия, из чего изготовлен интеркулер. Вся беда в том, что чаще всего, охладитель устанавливается спереди основного радиатора, а поэтому вся грязь и прочие элементы, вылетающие из-под колес впередиидущего транспортного средства, принимает на себя именно интеркулер.
Если охладитель забит грязью – это одно дело, но когда туда попадают соли, владелец автомобиля и заметить не успеет, как пластины прибора обрастут результатами реакции соли и алюминия. По мере загрязнения охладитель будет скапливать в себе еще и масло, что «скрепит» грязь, соли, шлак и песок между собой в «непробиваемую массу», которая попросту сведет все потуги теплообменника на нет.
Как это происходит. Коэффициент теплоотдачи охладителя напрямую зависит от многих факторов, в том числе даже от шероховатости стенок алюминиевых пластин и их чистоты. Та самая масса грязи, песка и солей, скрепленная маслом, создает препятствие на пути воздуха действуя как изоляционное покрытие и тем самым уменьшая результаты теплообмена. Как уже говорилось выше, плохой теплообмен – меньше продуктивность. Именно поэтому чистка интеркулера от грязи и прочих отложений в любом случае даст положительный эффект на показателе мощности.
4 Средства, инструменты и способы прочистки
Способов прочистки/промывки интеркулера существует ровно столько, сколько может предложить ваша фантазия в этом деле. Но есть особенности, которые следует учитывать при проведении этого мероприятия. Так, многие автовладельцы не рискуют осуществлять промывку интеркулера при помощи станции Kärcher, сильный напор может повредить или погнуть алюминиевые пластины охладителя. Многие довольно скрупулезно относятся к выбору средства для прочистки, однако, как показывает практика, результат не всегда зависит от этого.
Существует два варианта, как можно почистить интеркулер – внутри и снаружи. Внутренняя промывка охладителя предполагает его снятие, наружная промывка – соответственно без снятия. И в том и в другом случае для того, чтобы промыть теплопроводник, автолюбители используют разнообразные очистители для двигателя, для радиатора, различные моющие средства, керосин, бензин – в общем все то, что когда-либо на практике помогало избавиться от внушительных загрязнений.
Конструктивное различие этих способов заключается в том, что снимая охладитель, есть возможность промыть его более тщательно, поскольку тыльная часть радиатора, в отличие от передней, всегда загрязнена намного сильнее. Поэтому перед тем как решится на промывку, важно хотя бы интуитивно, опираясь на пробег и условия эксплуатации, определить степень загрязнения.
Еще один важный момент – наличие в теплоотводнике масла, что уже упоминалось ранее. Убедившись в его наличии, важно понимать, что для его удаления могут понадобиться кардинально другие средства. Практика показывает, что в случае наличия масла, промывка проводится в 2 этапа – промывка интеркулера от грязи и других отложений, а потом только от масла. Обычно для борьбы с маслом отлично подходит керосин или бензин.
5 Как провести прочистку интеркулера?
Условно сие мероприятие можно разделить на несколько логичных этапов.
Первое, что нужно сделать, – это добраться до самого охладителя. В зависимости от модели автомобиля и места под капотом, где он установлен, может понадобиться и разбор бампера с передней панелью, а возможно будет достаточно просто снять защиту с арки. Нужно понимать, что избрав путь наружной очистки, вы избежите хлопотных работ по снятию прибора, однако и промыть теплопроводник получится на порядок хуже.
Чтобы промыть прибор снаружи, достаточно будет шланга с небольшим напором воды, мягкой щетки и средства против грязи. Еще раз напомним, что водяной напор под большим давлением крайне неблагоприятно может повлиять на пластины радиатора.
Что касается внутренней чистки, то процесс снятия сильных проблем не вызывает, прибор, как правило, прикрепляется двумя болтами. После извлечения вожделенного интеркулера из-под капота важно правильно оценить масштабы требуемых работ. При самом сильном загрязнении (особо его заметно с тыльной стороны) специалисты советуют проводить чистку в 3 этапа:
После того как интеркулер будет очищен от грязи и масла, сквозь радиаторные пластины должен проходить свет не менее чем на 80 %. Проведя все процедуры, перед установкой охладителя обратно под капот его следует высушить. Для этого можно задействовать компрессор.
По словам механиков, для того чтобы снять прибор, промыть его и поставить обратно, должно хватить 2–3 часов.
В итоге вернув прибор на свое место, вы, несомненно, почувствуете положительные изменения в динамике разгона автомобиля, его резвости, легкости и мощности.
Ни гвоздя ни жезла, друзья.
Повышенный расход и наличие масла в интеркулере. Всегда ли причина в турбине?
Всем привет. Решили начать наш блог с разбора наверное самой частой проблемы из нашей практики – повышенного расхода масла, и его наличия в интеркулере, патрубках и турбине.
В основном данная проблема трактуется на ресурсах интернета как следствие неисправной работы турбокомпрессора, мол «устала», пробег-то поди уже больше 100 тыщ, пора «перетряхнуть» турбинку. Зачастую, такое скорое принятие решения отремонтировать турбину, в итоге ни к чему не приводит, — масло как уходило из двигателя, так и уходит. Виноваты конечно же турбинщики – плохо отремонтировали. На самом деле вина ремонтной организации действительно есть, но скорее не в некачественном ремонте, а в том, что полностью не удосужились разобраться в ситуации, «вылечили здорового», а истинная проблема осталась нерешенной.
Из-за чего же помимо сломанной турбины может уходить масло? Суть проблемы заключается в том, что в картере образуется избыточное давление газов. Во-первых, создается эффект, как будто сливной патрубок турбины заткнули пробкой. Соответственно масло, которое подается в турбину под давлением, просто начинает «щемиться» во все щели – как в сторону интеркулера вместе с нагнетаемым воздухом, так и в сторону глушителя. Во-вторых, обильные пары масла из картера поступают через сапун на всасывание турбины, проходят через нее и попадают опять же в интеркулер.
Что же может быть причиной повышенного давления газов в картере?
— прорыв газов из камеры сгорания в картер вследствие залегших поршневых колец или через неплотно прилегающие форсунки (если речь о дизельном двигателе где «тело» форсунки находится под крышкой клапанов)
— некорректная работа клапана вентиляции картера
— забитый катализатор / сажевый фильтр. Сопровождается некоторым падением динамики. Кстати, при чип-тюнинге может не быть ошибок при забитых катализаторе или сажевом.
Удивительно, но более 90% обратившихся к нам заказчиков стабильно проверяют наличие масла в нагнетательном патрубке и в интеркулере, т.е. на выходе из турбины, но практически никто не придает значения состоянию патрубка на входе в турбину от воздушного фильтра. А ведь именно в него врезан сапун, и наличие масла в патрубке на входе в турбину является прямым показателем неисправности двигателя. Также факт прорыва выхлопа в картер можно обнаружить по состоянию компрессорной (воздушной крыльчатки) — наличию копоти на лопатках. Самым ярко выраженным следствием прорыва газов с поршневой является наличие масляного кокса на тыльной стороне крыльчатки. Это прям показатель того, что газы из картера врывались в турбину через сливной патрубок, естественно препятствуя сливу масла.
Замечу, что все вышеописанное не исключает наличия неисправности турбины. По правильному в такой ситуации как минимум сделать проверку состояния деталей турбокомпрессора. Главное – это не ограничиваться чем-то одним, проблему нужно решать комплексно!
Турбина гонит масло в интеркулер: что делать?
Интеркулер служит для охлаждения турбонаддувочного воздуха. Выполнен он в виде радиатора. Создан прибор для вытягивания тепла из воздушной массы, нагреваемой в компрессоре во время сжатия. Основные функции устройства — отведение тепла и увеличение проходимости потока с минимальным уменьшением давления.
Почему турбина гонит масло в интеркулер?
Моторное масло нужно, чтобы уменьшить трение между рабочими поверхностями турбокомпрессора. При его отсутствии элементы выходили бы из строя спустя очень короткий срок. Для получения рабочей жидкости турбина соединена с двигателем. Опытные водители советуют менять масло как можно чаще.
Масло в патрубке интеркулера — свидетельство неисправности турбонаддува. Необходимо немедленно обследовать узел. Отремонтировать турбину, конечно, можно, но это будет стоить не дешевле, чем полная замена. Поэтому для предупреждения неисправностей стоит принимать профилактические меры.
Масло в интеркулере дизельного двигателя: причины
Есть несколько причин возникновения этой проблемы. Рассмотрим каждую.
Неисправности в вентиляционной системе картера
Когда автомобиль движется по бездорожью, когда он разгоняется и его мотор работает неровно, во время сгорания горючего возникает высокое давление. Оно намного больше того, что имеет место в обычных условиях. В поддон мотора поступает большое количество газов. Если вентиляционная система поддона работает корректно, газы могут свободно проходить в интеркулер, а потом и в камеры сгорания вместе с горючим. Маслоуловитель и клапанные пружины со временем изнашиваются. Это ведет к увеличению давления в поддоне, что в свою очередь становится причиной нагнетания рабочей жидкости в интеркулере.
Проблемы с масляным фильтром
Если масляный фильтр забивается, обращение рабочей жидкости ухудшается, что становится причиной повышения давления. Это приводит к повреждению сальников двигательной системы. Появляется течь, лопасти нагнетателя кидают масло в охладитель. После смены фильтра течь, конечно, уменьшится, но совсем не пропадет. Полностью эта проблема решается путем замены сальников.
Воздушный фильтр
Когда впускные клапаны открываются, шатун движется вниз, а в патрубке, соединенным с вентиляцией поддона, создается большое разряжение. При засоренном фильтре газы вырываются сильнее, что происходит из-за различного давления в поддоне и патрубке. Вырываясь, они захватывают с собой масляные частички. Улавливатель масла при этом работает все хуже, что становится причиной появления рабочей жидкости в охладителе.
Также недостаток воздушной массы ухудшает качество горючего. Топливовоздушная смесь чрезмерно обогащается, а попадающая в камеры сгорания смазка еще больше меняет соотношение воздуха к горючему.
Перегревание мотора
Если двигатель длительное время работает на повышенных оборотах, это обязательно приведет к тому, что охлаждающая жидкость закипит. Если такое произойдет, к газам, проникающим из камеры сгорания, добавятся еще и пары смазки, которые просто не могут не появиться при повышенной температуре. В головке двигателя обязательно возникнет пробка из пара, если охлаждающая жидкость начнет кипеть. Повысится температура ГБЦ, что поспособствует усилению испарения масла. Горячая смазка теряет вязкость, становится более текучей, способной проникнуть даже сквозь незначительные трещины в сальниках. Поэтому крыльчатка начинает нагнетать воздух, в котором содержатся масляные частицы.
Нерабочая турбина
Турбина может нормально работать на протяжении 150 000 км пробега. Но это возможно только при применении хорошего смазочного вещества и поддержании оптимального давления. Масло в интеркулере обязательно появится, если давление увеличится, а технические характеристики рабочей жидкости изменятся. Некоторое время роль уловителя масляной жидкости будет исполнять радиатор, закрывая частицам путь в камеру сгорания. Когда смазка по уровню достигнет нижних ячеек, возникнет эффект карбюрации и в воздух втянутся масляные частицы. Параметры горючего изменятся.
Маслопровод турбины
Масляный шланг должен беспрепятственно проводить рабочую жидкость. Если его перегнуть, проход смазки будет затруднен. В результате турбина при наличии течи сквозь сальники будет гнать в цилиндры воздух с элементами масляной жидкости.
Последствия: опасно ли масло в интеркулере?
В интеркулере ДВС, пробег которого составляет больше 100 000 км, содержится не менее 40 граммов смазки. Если рабочая жидкость находится ниже уровня внутренних ячеек, это не опасно для работы двигательной системы. А вот если радиатор наполнен смазочным веществом до нижних ячеек, происходит ее активное втягивание в камеры сгорания вместе с воздушной массой. Это становится причиной некачественного выгорания горючего. В ГБЦ и выпускных патрубках появляется детонация. Последствия могут быть серьёзными — клапаны прогорят и с выпускным коллектором случится то же самое.
Диагностика и устранение неисправности
Если в интеркулере рабочая жидкость, нужно выявить причину ее появления. Выполните следующие операции:
При отсутствии достаточного опыта эти работы лучше доверить профессионалам. Если осмотр показал исправность системы, возможно, стоит подумать над изменением стиля управления автомобилем. Работа мотора на оборотах свыше 2000 вращений в минуту чревата перегревом охлаждающей жидкости.
В качестве профилактики нужно регулярно проверять воздушный фильтр на предмет засорения. Засоренный фильтр надо немедленно поменять. Также можно осматривать коробку фильтра и его патрубок. Коробку следует проверять на герметичность: неплотное прилегание соединительных элементов чревато попаданием внутрь мусора, из-за чего детали турбокомпрессора быстро изнашиваются. При осмотре патрубков смотрите на наличие мусора и песчинок.
Моторное масло нужно менять, не дожидаясь, пока оно начнет терять свойства. При отсутствии должного количества смазывающего вещества рабочие элементы турбокомпрессора приходят в негодность быстрее. Особенно это касается автомобилей, которые часто эксплуатируются.
Очень важно вовремя обнаружить присутствие рабочей смеси в интеркулере. Это позволит не допустить возникновения неисправностей элементов двигателя и сэкономить на ремонте дорогого агрегата.
Интеркулер – роль в системе впуска
Интеркулер предназначен для охлаждения воздуха, и устанавливается на современные автомобили с бензиновым и дизельным двигателем, который оснащен турбонаддувом.
Это необходимо прежде всего потому, что плотность воздуха тем ниже, чем выше его температура и теплый воздух приводит к значительному снижению мощности двигателя. Аналогичный принцип применим к двигателям, оснащенным компрессором, отвечающим за подачу сжатого воздуха. Здесь также воздух охлаждается, так что его плотность достаточно высока.
Хорошо работающий интеркулер способен снизить температуру сжатого воздуха на 30-40°C, что позволяет увеличить мощность двигателя до 15-20%
Сжатый воздух в интеркулере охлаждается по тому же принципу, что и в радиаторе системы ОЖ двигателя – потоком воздуха, создаваемым во время движения. Интеркулер имеет точно определенный объем, который соответствует мощности турбокомпрессора.
1 – Воздухозаборник; 2 – Турбина; 3 – Смешанный воздух; 4 – Интеркуллер; 5 – Охлажденный воздух; 7 – Впускной коллектор; 8 – Камера сгорания; 9 – Выхлопные газы;
В большинстве случаев, интеркулер расположен сразу за бампером, в нижней части (FMIC). Более сложнее обстоят дела, если места под капотом недостаточно, особенно за бампером, в связи с чем, его возможно установить в колесную арку (SMIC). Это требует использования дополнительных пластиковых или резиновых элементов, которые должным образом направляют поток воздуха непосредственно в промежуточный охладитель.
Неисправности
Современные турбокомпрессоры становятся все меньше и эффективнее, что вызывает повышение давления и температуры сжатого воздуха. Как и все устройства, интеркулер может быть поврежден.
Наиболее популярная проблема – физическое повреждение. В результате удара об ветку дерева или камня вылетевшего из под колес от впереди едущего автомобиля, может образоваться трещина, которая начинает пропускать сжатый воздух. Первые симптомы – характерный свист воздуха после более сильного нажатия на педаль газа, и заметное падение мощности двигателя из-за недостаточного объема кислорода в топливовоздушной смеси;
Также интеркулер может быть заблокирован поврежденными компонентами турбокомпрессора, или вытекающим из него моторным маслом. Это также может привести к повреждению из-за закупорки и внезапного повышения давления. Данная проблема происходит через изношенный турбокомпрессор.
Загрязнение охлаждающего воздуха вызывает неправильный воздушный поток, в результате чего падает мощность и в движении замечаются рывки
Другим элементом загрязняющим воздух, является клапан рециркуляции выхлопных газов (КРКГ), через который проходит часть выхлопных газов. Чтобы избежать этого, необходимо после поездки дать время турбине на “остывание”, для этого достаточно не выключать двигатель сразу после остановки, а подождать несколько секунд, чтобы снизилась температура турбокомпрессора.
Тюнинг двигателя и увеличение мощности турбины, влияющие на повышение давления сжатого воздуха, также приводят к повреждению рассчитанного на меньшую мощность интеркулера.
Уменьшение мощности также может быть вызвано из-за повреждения резиновых шлангов, подающих и выпускающих воздух.
При возникновении некоторых проблем возможно обойтись простым обслуживанием. Например, забитый грязью и маслом интеркулер – достаточно промыть, залив перед этим специальное средство и тщательно его осушить с помощью сжатого воздуха. А вот механически поврежденный узел – необходимо менять на новый.
Рекомендуется при замене или обслуживании турбокомпрессора, проверять состояние интеркулера, он хоть и является малозаметным узлом, но оказывает очень большое влияние на бесперебойную работу системы впуска.
Разрушители легенд. Турбонаддув дизеля. Часть №2. Интеркулер.
Для чего нужен интеркулер?
Для того чтобы ПОЛНОСТЬЮ сжечь 1кг горючего(любого углеводородного) нужно около 3,5 кг кислорода. Такое количество кислорода содержится в 15кг воздуха.
Двигатель для приготовления горючей смеси не взвешивает ни топливо, ни окислитель. И то и другое в цилиндры поступает отмеренное ОБЪЁМАМИ. На примитивных двигателях никто и не пытался измерять сколько реально входит воздуха в цилиндры или впрыскивается топлива. По большому счёту на дизелях это и сегодня нафиг не нужно. Но ужесточение экологических норм с одной стороны и желание производителя заявить как можно бОльшую мощность двигателя с другой стороны — заставляют таки обвешивать дизель кучей датчиков. Что же делают эти датчики? Эти датчики позволяют понять сколько у нас на каждом такте поступает в камеру сгорания воздуха в ГРАММАХ и сколько поступает топлива в ГРАММАХ. И очень прецизионно ограничить подачу топлива в двигатель — буквально на грани от разрешённого законодательством.
Плотность и вязкость углеводородного топлива очень сильно зависит от температуры:
Плотность воздуха ещё сильнее зависит от температуры:
Потому для прецезионного смесеобразования нужно знать и температуру топлива и температуру воздуха. Но цель данной статьи не смесеобразование(этот вопрос мы уже разобрали в предыдущих статьях), а вполне прикладная задача — как напихать в цилиндры двигателя максимальное количество МОЛЕКУЛ воздуха.
Для сжатия воздуха обычно используется турбокомпрессор. Именно он позволяет удвоить, а то и утроить ДАВЛЕНИЕ воздуха во впускном коллекторе двигателя — соответственно удвоить, а то и утроить количество поступающего в цилиндры воздуха, а значит — позволит спалить и топлива больше и получить в итоге повышенную мощность с неизменного объёма двигателя.
Ну а при чём же здесь интеркулер?
При быстром(адиабатическом) сжатии воздуха его температура пропорционально растёт.
При сжатии воздуха до давления в 0.5атм избытка воздух нагреется на 45С просто в результате сжатия. Если сжимать воздух до давления 1атм избытка — то он нагреется уже на 85С. В современных высокофорсированных дизелях воздух сжимается до 2-3 атмосфер и его температура увеличивается до 200 градусов. Понятно, что за счёт теплопередачи от раскалённых лопаток, корпуса турбины и стенок впускного коллектора воздух будет нагрет ещё заметно сильнее.
Но с ростом температуры снижается ПЛОТНОСТЬ воздуха.
Если проанализировать грубо — то получается приблизительно такая зависимость при сжатии воздуха температурой +20С:
наддув 0,5атм — повышение темп воздуха на 45С — падение плотности воздуха на 15%
наддув 0,7атм — повышение темп воздуха на 65С — падение плотности воздуха на 23%
наддув 1атм — повышение темп воздуха на 85С — падение плотности воздуха на 30%
наддув 1,5атм — повышение темп воздуха на 100С — падение плотности воздуха на 34%
наддув 2атм — повышение темп воздуха на 125С — падение плотности воздуха на 42%
наддув 3атм — повышение темп воздуха на 160С — падение плотности воздуха на 55%
Считаем на пальцах:
Если турбина у нас качает 1атм избытка — то мы надеемся на удвоение количества(массы) воздуха, загоняемого в цилиндры. Но без эффективного интеркулера из-за снижения плотности воздуха при сжатии мы получим не удвоение МАССЫ воздуха, а лишь: Х*2\100*70=1,4Х
Увы и ах!
Именно поэтому старые безинтеркулерные дизеля с примитивными турбинами(с давлением в прыжке до 0,7атм) и не блещут приростом мощности. Ибо — Х*1,7\100*77=1,31Х
30% прироста МАКСИМУМ даже теоритически.
Практически всё обычно намного хуже из-за организации топливоподачи на этих дизелях.
Интеркулер позволяет заметно снизить температуру сжатого воздуха и таким образом повысить его плотность. Понятно, что охладить воздух после турбины обратно до температуры забортного воздуха практически не реально, но стремится к этому стОит. Правда на серийных автомобилях производитель этим вопросом редко заморачивается — потому мы и наблюдаем интеркулеры смешных размеров, нахлобученные поверх двигателей не в самом удачном с точки зрения охлаждения месте — сбить пиковую температуру(и вписаться в эконормы) хватает и таких. Именно из-за понижения выбросов азотистых соединений интеркулер и стал стандартным узлом любого турбодизеля — до такой степени стандартным(как и сам ТУРБОдизель), что надписи типа «2.8 intercooler turbo» давно исчезли с кузовов автомобилей.
Существует ещё один интересный момент.
В отличие от турбонагнетателя, где на «утрамбовку» воздуха затрачивается довольно существенная мощность(не верьте утверждениям, что турбина утилизирует «дармовую» энергию выхлопных газов — ничего дармового в этом мире не бывает), на «утрамбовку» воздуха интеркулером таких колоссальных затрат энергии обычно не требуется. Потому на режимах частичной мощности эффективный интеркулер позволяет значительно «разгружать» турбонагнетатель — ведь давление на впуске в двигатель можно снизить пропорционально росту плотности воздушного заряда.
Опять считаем на пальцах:
Пусть турбина давит 0.7атм избытка. Воздух нагревается на 65С. Плотность воздуха при этом падает на 23%.
Если установить интеркулер, который обеспечит снижение температуры сжатого турбиной воздуха хотя бы на 40-45С — то плотность воздуха после интеркулера возрастёт на 15%. Можно снизить давление турбины на эти 15% — до 0,45атм избытка. Мощность двигателя останется прежней — воздуха в граммах поступает одинаковое количество, а вот расход топлива заметно снизится — ведь сжимать воздух приходится до существенно меньших значений.
На допотопных турбинах с вестгейтом эффект экономии топлива за счёт этого эффекта выражен слабо — ведь энергия выхлопных газов за счёт установки интеркулера снижается незначительно и турбина давит ровно столько, сколько может. На турбинах с управляемой геометрией, регулируемой механическим клапаном(или примитивным электронным контроллером), тоже выигрыш не велик — все эти системы стремятся обеспечить максимально возможное давление(то самое при котором начинает открываться клапан сброса) невзирая на то, нужно ли на данном режиме работы настолько высокое давление или нет. Давайте ещё раз вспомним — ТУРБИНА на распространённых ТУРБОдизелях обеспечивает от 20 до 35% тяги. Другими словами — при нажатии на газульку до 2\3 её хода нам давление турбины НЕ НУЖНО ВООБЩЕ!
Поэтому на частичных нагрузках из-за ненужного наддува заметно страдает общий КПД двигателя. А вот при управлении геометрией турбины компьютером поумнее — можно получить значительную экономию топлива за счёт точного дозирования наддува. Речь идёт о реальных 10-15% расхода — именно столько получали владельцы ZD30 просто крутя регулировку штока геометрии турбины в сторону снижения давления. Но тупое снижение давления турбины вызывает и снижение максимальной мощности двигла.
По фуншую же нужно ВСЕГДА поддерживать давление на впуске всего лишь ЧУТЬ ВЫШЕ необходимого для полного сжигания топлива(количество потребного топлива определяется газулькой) — тогда будет доступна и ВСЯ ВОЗМОЖНАЯ(турбина ZD30 качает без вреда для себя до 1,7атм избытка — что даёт момент до 620Нм долговременно при наличии эффективного интеркулера) мощность двигателя и экономия топлива на режимах частичной мощности. Турбина с изменяемой геометрией как раз позволяет ХУДО-БЕДНО вытворять такие вещи.
Почему худо-бедно?
Об этом читайте в следующих статьях.