Интеркулер

Динамический наддув

На процессы газообмена оказывает влияние не только установка фаз газораспределения, но и геометрия впускных и выпускных каналов. Движение поршня на такте всасывания при открытии впускного клапана создает волну всасывания, которая отражается от открытого конца впускного трубопровода и возвращается к впускному клапану в виде волны давления. Эти волны давления могут быть использованы Для увеличения массового расхода воздуха на впуске. Кроме геометрии впускного трубопровода интенсивность этого эффекта наддува, основанного на газодинамике, также зависит от величины оборотов двигателя.

Инерционный наддув

В системах инерционного наддува каждый цилиндр снабжен отдельным впускным каналом определенной длины, обычно соединяющимся с общей камерой. По этим впускным каналам волны давления могут распространяться независимо друг от друга (рис. «Принцип инерционного наддува» ). Длины отдельных впускных каналов адаптированы к установке фаз газораспределения таким образом, чтобы в желаемом диапазоне оборотов двигателя за счет волны давления, проходящей через открытый впускной клапан, достигалось увеличение массы заряда.

В то время как длина каналов должна быть адаптирована к диапазону оборотов двигателя, диаметры каналов должны быть согласованы с рабочим объемом цилиндра. В системе впуска, показанной на рисунке «Принцип изменения геометрии впускного трубопровода«, возможно переключение между двумя системами каналов различной длины. Переключающий клапан или заслонка закрывается в нижнем диапазоне оборотов двигателя, и всасываемый воздух поступает в цилиндры через более длинные впускные трубопроводы. При высоких оборотах переключающий клапан открыт, и воздух поступает через короткий впускной трубопровод.

Наддув с использованием специально настроенных впускных каналов (резонансный наддув)

При определенных оборотах двигателя возникает резонанс колебаний газа во впускном трубопроводе, вызванных возвратно поступательным движением поршня, что создает дополнительный эффект наддува.

При таком варианте наддува короткие трубопроводы соединяют группы цилиндров двигателя с резонансными ресиверами с такими же интервалами, как промежутки между вспышками в цилиндрах (рис. «Принцип наддува с использованием специально настроенных впускных каналов» ).

Эти ресиверы сообщаются с атмосферой или общей камерой посредством специально отрегулированных трубок и резонаторов Гельмгольца. Длина и диаметр трубопроводов определяются диапазоном оборотов двигателя, в котором должен возникать эффект дополнительного резонансного наддува (рис. «Повышение коэффициента наполнения цилиндра зарядом при помощи динамического наддува» ).

Впускные трубопроводы с изменяемой геометрией

Поскольку эффект динамического наддува зависит от режима работы (величины оборотов) двигателя, изменяемая геометрия впускного трубопровода позволяет получить практически идеальную кривую крутящего момента. Регулируемые системы могут быть реализованы посредством изменения длины впускных каналов за счет переключения между системами каналов различной длины или диаметра, попеременного перекрытия отдельных каналов в системах с несколькими наборами впускных каналов или переключения между различными впускными объемами. Эти переключения могут осуществляться электрическими или электропневматическими клапанами или заслонками.

Как почистить интеркулер?

Осуществление внешнего процесса чистки принято разделять на следующие этапы:

В некоторых моделях авто требуется полный демонтаж частей кузова.

Определить месторасположения охладителя. Может случиться так, что потребуется снять защитную деталь с арки, а иногда и вовсе выполнить разбор передней панели вместе с бампером.
Очистить поверхность от загрязнений. Выполняется аккуратными движениями при помощи шланга с несильным напором воды и щеткой, смоченной в моющем средстве.

Перед тем как приступить к внутренней очистке, необходимо оценить масштаб загрязнений, внимательно осмотрев делать. Как и в предыдущем случае, промывку лучше проводить в три этапа:

Предварительно очистить поверхность мягкой сухой щеткой от посторонних загрязнений, в том числе насекомых, песка, пуха и других.
Промыть интеркулер от оставшейся грязи подходящим чистящим средством.
Избавиться от маслянистых загрязнений при помощи жидкости для мытья карбюратора или же одним из горючих веществ.

После устранения всех загрязнений следует оценить качество проделанной работы, просмотрев через интеркулер на свет. Результат считается хорошим, если сквозь него проступает не менее 80% света. Процедуру повторяют снова, если показатель не соответствует требованиям. Перед установкой теплообменник сушат при помощи компрессора. Качественно проделанные действия, позволят существенно повысить мощность автомобиля и улучшить его динамические характеристики.

В каких случаях необходима чистка интеркулера, и как её осуществить самостоятельно? Как влияет состояние данного модуля на работу двигателя автомобиля? Эти вопросы нередко интересуют владельцев авто, оснащённых системой турбонаддува.

Интеркулер является неотъемлемым элементом данной системы принудительного нагнетания воздуха в камеру сгорания двигателя, и представляет собой теплообменник, охлаждающий этот воздух. От его технического состояния и корректной работы зависит производительность авто, а также безопасность эксплуатации транспортного средства.

Прокладки

Впускной коллектор закреплен на силовом агрегате при помощи прокладок. Это позволяет избежать возможных подсосов воздуха. Также прокладка позволяет ограничить попадание в коллектор масла. Но со временем она может повредиться. В этом случае масло туда все-таки попадает. Мотор может из-за этого начать сбоить. Если имеется датчик массового расхода воздуха, то ЭБУ выдаст ошибку. Все это говорит о том, что под коллектором повреждена прокладка.

Причин повреждения ее может быть много. Чаще всего эти элементы выходят из строя по причине износа. Иногда прокладка разрушается из-за перегрева. Однако современные элементы устойчиво выдерживают высокотемпературные воздействия. Иногда прокладку повреждают в процессе сборки двигателя.

Избавиться от масла во впускном коллекторе в этом случае просто – нужно лишь заменить прокладку. Затем коллектор устанавливают обратно. Но нужно соблюдать некоторые нюансы. Поверхности двигателя и коллектора рекомендуется тщательно зачистить. Гайки протягиваются со строго определенным моментом.

Засор в сливном маслопроводе

Чем транспортное средство старше, тем больше у него неисправностей. Со временем в турбированных автомобилях происходит загрязнение маслопровода, что также приводит к появлению масла в интеркулере.

В результате нарушений интервалов замен масла и долгой эксплуатации машины, внутренняя поверхность элемента обрастает отложениями, что нарушает пропускную способность маслопровода. Таким образом лишнее давление вытесняет масло в интеркулер.

Что бы устранить поломку, необходимо демонтировать и почистить маслопровод. Что бы достигнуть максимального эффекта от процедуры, необходимо заменить моторное масло.

Виды интеркулеров

Воздушный

Интеркулер простой конструкции представляет собой ряд трубок, соединённых между собой рядами пластин. По сути, предназначение детали – пропуск по трубкам поступающего извне воздуха. Пластины позволяют увеличить площадь теплоотдачи, и за счёт этого воздух успевает охладиться, прежде чем попадёт в турбину.

Воздушный интеркулер позволяет снизить температуру подаваемого в турбину воздуха на 40-50 градусов, что даёт от 12 до 15 % роста мощности двигателя. Эффективность работы детали можно оценить только на скорости выше 30-40 км/ч.

Интеркулер в автомобиле: принцип работы устройства и способы ремонта своими руками В воздушном интеркулере, также известном как «воздух-воздух», в качестве охладителя выступает поток надвигающегося воздуха

Воздушные модели устанавливают в трёх местах:

Под капотом, непосредственно над двигателем.
За передним бампером.
В боковых пространствах крыльев.

Второй и третий вариант установки более целесообразны и встречаются чаще, поскольку обеспечивают интенсивность обдува. Воздушный интеркулер чаще всего устанавливается на внедорожниках и грузовиках.

Недостатками воздушных моделей считаются их большая масса и внушительные размеры.

Водный

В качестве охладителя в нём выступает вода, которая справляется с задачей гораздо эффективнее. Водяной интеркулер более компактный и не занимает много места под капотом авто. Хотя при его установке приходится находить пространство для насоса и датчика температуры. Но эффективность работы такого вида детали в несколько раз выше.

В среднем водный интеркулер понижает температуру на 60-70 градусов. В более совершенных и дорогих моделях в качестве охладителя выступает жидкость-хладагент: тосол, антифриз, жидкий азот. За счёт свойств таких ОЖ теплоотдача увеличивается вдвое по сравнению с моделями, работающими на воде.

Жидкость гораздо интенсивнее поглощает тепло, потому интеркулеры типа «вода-воздух» гораздо эффективнее своих воздушных собратьев

Однако у такого типа детали есть и некоторые минусы. У водяной модели более сложная конструкция. Работу детали регулируют водяной насос, датчик температуры и блок управления. Это приводит к повышению стоимости конструкции и сложности ремонта в случае поломки. Поэтому в моделях более низкого ценового диапазона используются в основном воздушные интеркулеры. Кроме того, данное устройство требует систематического контроля охлаждающей жидкости.

Устройство турбокомпрессора

Если говорить простыми словами о сложном, то компрессор имеет примитивнейшую конструкцию. Турбина представляет собой корпус в виде улитки. Внутри корпуса имеется вал с двумя лопастными шестернями. Одна такая шестеренка раскручивается за счет отработанных газов. Другая также вращается, так как посажена на одном валу. Частота вращения вала может быть запредельная – до 250 тысяч оборотов в минуту. Поэтому вал должен работать на качественных подшипниках. Обычно таких подшипников два.

Практика показывает, что на рабочих оборотах турбины ни один существующий сухой подшипник не может выдержать нагрузки в таких условиях. Подшипник заклинивает, а турбина отправляется в ремонт. Инженеры долго думали, как забрать лишнюю температуру и улучшить скольжение. Со всем этим хорошо справляется масло – к валу турбины подведены смазочные каналы для каждого подшипника от картера двигателя. Таким образом, механизм может работать на высоких оборотах, повышается его производительность и надежность.

Даже полностью исправная турбина будет потреблять определенное количество масло. Чем больше водитель будет давить на газ, тем больше потребление. Нормальный расход составляет до 2,5 литра на 10 тысяч километров. Может ли турбина гнать масло в больших объемах? Это зависит от состояния ДВС.

В турбокомпрессоре есть две части – горячая и холодная. Сверху к подшипникам компрессора подведены масляные каналы. Один нужен для горячей части, другой для холодной. Далее масло, смазав подшипники, возвращается в картер. Но герметичны ли подшипники?

Подшипник никак и ни при каких условиях не должен соприкасаться с лопастями, иначе в этом случае турбина гонит масло с одной стороны в коллектор или интеркулер, а с другой стороны — в глушитель. Между подшипником и крыльчаткой установлены запорные кольца. Давлением эти кольца подпирает и масло не уходит в больших объемах.

Почему масло попадает в интеркулер

Обнаружив масло в интеркулере, нужно в кратчайшие сроки определить причину неисправности. Это могут быть как незначительные поломки, так и серьезные проблемы, способные привести к более серьезным повреждениям рабочих агрегатов двигателя. Рекомендуем действовать по следующему сценарию, чтобы определить, почему масло попало в интеркулер:

Первым делом убедитесь, что сливной маслопровод, находящийся между турбиной и картером мотора, не изогнут и не имеет заметных повреждений. Если он излишне изогнут, это приводит к повышению давления, что вытекает в продавливание маслом уплотнительных колец. Как следствие, оно попадает в интеркулер. Если проблема в маслопроводе, его потребуется выпрямить и закрепить, либо заменить, в зависимости от ситуации;
Когда проблема связана не с маслопроводом, нужно проверить воздуховод на наличие трещин и отверстий. Если они имеются, его потребуется заменить;
Далее обязательно проверьте фильтр, возможно, он сильно загрязнен и не способен пропускать нужно количество воздуха. При сильном загрязнении фильтра его необходимо заменить.

Выше рассмотрены довольно простые проблемы, обнаружить и устранить которые водитель может самостоятельно, чтобы предотвратить попадание масла в интеркулер. Однако причины его там появления могут быть и более серьезные, например, нарушение сообщения с картером мотора. Чаще всего это возникает из-за образования засоров в сливном маслопроводе. При этом засоры могут быть разного характера, например, образованные нагаром. Чтобы решить проблему, потребуется снять с автомобиля сливной маслопровод, тщательно его очистить и установить на место

Важно в процессе очистки не повредить стенки трубки

Еще одна причина, почему масло оказывается в интеркулере – это его высокий уровень. Если масло поднимается выше уровня дренажного патрубка, турбина будет направлять его в интеркулер. Если водитель просто налил много масла, излишки потребуется слить, но гораздо чаще причиной такой проблемы является нарушение вентиляции картера, например, из-за прохудившихся уплотнительных колец в цилиндро-поршневой группе. Когда такая проблема имеет место быть, отработанные газы направляются в картер и выталкивают через сливную трубку масло. В таком случае потребуется ремонт двигателя с заменой уплотнительных колец.

Назначение и способы наддува. (4 часа)

Назначение, виды наддува, особенности протекания рабочего цикла дизеля с наддувом. 2/2. стр. 150-154.

Увеличение массы воздуха при том же объёме цилиндра позволяет повысить цикловую подачу и получить большую работу цикла, чем в двигателе без наддува.

Наддув является средством форсирования двигателя по работе цикла.

Любой способ форсирования сокращает срок службы двигателя. Поэтому при внедрении наддува принимают меры к снижению тепловой напряженности деталей ЦПГ.

Охлаждению деталей ЦПГ способствует продувка цилиндра надувным воздухом в конце хода выпуска. Её можно осуществить в том случае, когда давление надувочного воздуха будет больше давления в выпускном коллекторе.

У многоцилиндрового двигателя необходима такая организация выпуска, чтобы к моменту закрытия выпускного клапана одного цилиндра в коллекторе отсутствовал импульс от выпуска из другого цилиндра. Исходя из этого двигатели с газотурбинным наддувом оборудуют несколькими выпускными коллекторами у шестицилиндровых – два у восьмицилиндровых четыре.

Цилиндры к коллекторам присоединяют с учётом необходимости обеспечения указанного промежутка между выпусками.

Для повышения эффективности продувки цилиндра поддувочным воздухом увеличиваются угол запаздывания закрытия выпускного и угол опережения открытия впускного клапанов, и в конечном счёте (тяга короче) – угол перекрытия клапанов, который у дизелей с поддувом бывает от 75 до 142 П.К.В.

Тепловая напряженность деталей ЦПГ снижается также при охлаждении поддувочного воздуха, для чего устанавливают воздухоохладители. Обычно температура воздуха снижается в охладителе не мене чем на 20ºС. В автомобильной и тракторной технике применяется промежуточный охладитель воздуха (интеркуллер) воздух.

Продувка цилиндра и охлаждение надувочного воздуха не только снижают тепловую напряженность, но и повышают мощность двигателя: в результате продувки почти полностью удаляются остаточные газы, а в следствие охлаждения увеличивается плотность воздуха и то и другое приводит к росту массы свежего заряда, что позволяет повысить цикловую подачу топлива.

Источник

Промывка, мойка интеркулера. — бортжурнал Subaru Legacy TS-R 280 «лосей» 2002 года на DRIVE2

Промывка интеркулера.Для начала в двух словах для чего это все нужно.

Сжатый воздух, выходящий из компрессора, компрессорного или турбокомпрессорного автомобиля сильно нагрет, поэтому его плотность меньше, чем плотность холодного воздуха. Мощность развиваемая двигателем, непосредственно зависит от плотности воздушного заряда на впуске. Поэтому если мы не исключим часть или все тепло появившееся после сжатия воздуха, то пожертвуем мощностью и возможно здоровьем двигателя. Горячий воздух в большей мере по сравнению с холодным, способствует возникновению детонации. Охладить воздух нам помогает интеркулер, они бывают различных типов, но сегодня мы говорим о воздухо-воздушных. В нем тепло содержащееся в заряде сжатого воздуха, передается потоку окружающего воздуха через множество пластин и трубок, выполненных из теплопроводного материала например, из алюминия. Применительно к теплообменникам коэффициенты теплоотдачи зависят от многих факторов, от величины шероховатости стенок до чистоты поверхностей теплообменника. Например масло и грязь могут накопится внутри теплообменника в процессе эксплуатации автомобиля. Препятствие создаваемое скоплением масла и грязи, действуют как изоляция снижая эффективность теплообмена. Именно поэтому вы можете иногда получить выигрыш в мощности путем промывки интеркулера.

Мы имеем штатный интеркулер от 208 двигателя с пробегом по Японии 92000км.Снаружи он достаточно чист, а вот внутри видны небольшие высохшие потеки масла.

Промывка, мойка интеркулера.

Снаружи помыл его обычным душем с сильным напором плюс средство Profoam 2000.

Промывка, мойка интеркулера.

Стал выглядеть как новый.)

Для внутренней очистки купил на пробу самый дешевый очиститель карбюратора, чистит отлично но его очень мало.

Промывка, мойка интеркулера.

Жидкость сливалась чернее ночи.Прочитав состав средства понял что основные компоненты ацетон и уайт-спирит.

Для полной прочистки затратил 3 литра уайт-спирита, последний литр выливался из интеркулера уже чистым.

Вот фото результата трудов.

Промывка, мойка интеркулера.

Вернули в стадо отбившихся лошадок))).

www.drive2.ru

Устройство турбокомпрессора

Полезный совет

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

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

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

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

Итак, чтобы поддерживать расчетный режим образования топливно-воздушной смеси на дизельных двигателях с турбонаддувом, необходимо внимательно следить за состоянием системы промежуточного охлаждения воздуха. Главной болезнью надувного дизеля является замасливание интеркулера. Поэтому при появлении первых симптомов — масляных потеков на подводящих патрубках, следует устранить причины возникших нарушений.

Попадание масла в интеркулер дизельного или бензинового ДВС является частой неисправностью, которая присуща исключительно моторам с турбонаддувом. В том случае, если моторное масло гонит в интеркулер, наблюдается снижение мощности двигателя, на различных режимах работы ДВС при нажатии на педаль газа происходят провалы. Данная проблема напрямую связана с особенностями устройства и принципом работы системы наддува посредством турбокомпрессора.

Читайте в этой статье

Промывка радиатора

Для устранения масла в интеркулере дизельного двигателя, причины появления которого рассмотрены выше, нужно обязательно произвести промывку радиатора. Данную операцию можно выполнить своими руками. Для этого необходимо:

Демонтировать интеркулер с автомобиля.
Очистить наружную поверхность. Это можно сделать несколькими способами – при помощи легкой щетки (либо веника), а также струей воды. Но стоит быть внимательным. Как и у любого радиатора, у интеркулера очень хрупкие соты. Залом их грозит ухудшением охлаждения воздуха. Поэтому струю нужно направлять только перпендикулярно. А сам напор вод должен быть небольшим. Можно попробовать промыть внешне радиатор «Керхером», предварительно замочив интеркулер пеной. Это очень эффективный способ. Но так как давление у аппарата большое, нужно работать на большом расстоянии.
Очистить внутреннюю поверхность. Для этого необходимо залить смесь бензина, ацетона и керосина (соотношение один к одному) и закрыть выходы. В таком состоянии нужно оставить интеркулер на сутки. Далее необходимо слить смесь.
Смешать средство для мытья посуды и горячую воду. Соотношение должно быть следующим: на один литр добавляют 10 грамм моющего. Дальше заливается раствор снова в интеркулер. Однако ждать столь долгое время уже не требуется. Достаточно оставить радиатор на 3-5 минут. Для большего результата можно потрясти его со стороны в сторону. Затем смесь сливается. Если вода оказалась очень грязной, данную промывку нужно произвести еще несколько раз. И так до тех пор, пока смесь не будет чистой после промывки.
Удалить остатки моющего раствора. Для этого в радиатор заливается обычная вода (но он должна быть чистой). Воду прогонять нужно до тех пор, пока с внутренностей не уйдет все мыло.

Есть и другие способы промывки масла в интеркулере дизеля. Для этого применяют очиститель карбюратора, дизтопливо и ацетон. Некоторые, чтобы не выполнять столь сложную очистку регулярно, поступают следующим образом. Просверливают низ радиатора и приваривают гайку, в которую вкручивают болт с медной шайбой (используется именно медная, так как стальная не даст такой герметичности). Раз в сезон достаточно открутить эту пробку и слить масло со всем конденсатом. Да, в отличие от промывки со снятием, эта операция не столь эффективна. Но как мы уже сказали ранее, если масла в системе немного, это вовсе не вредит работе двигателя. Поэтому такая периодическая чистка вполне актуальна.

Как и чем промыть интеркуллер, ход работы поэтапно

Выявить первоисточник появления в интеркулере масла и устранить поломку — это только часть работы. Обязательно необходимо произвести глубокую чистку самого интеркулера. Масло не должно смешиваться с воздухом, что перемещается по радиатору и наносить урон качеству горючего. В ином случае механизм не сможет должным образом справляться с требуемыми функциями и преимущества его установки будут потеряны.

Что бы очистить деталь, вы можете обратиться в специальную автомастерскую, но такая процедура довольно затратная. Если вы решили провести чистку интеркулера самостоятельно, необходимо выполнить такой ряд действий:

1.Демонтировать элемент.

2. Очистить от внутренних загрязнений.

3. Промыть от масла.

4. Просушить.

5. Установить обратно.

Весь процесс занимает около двух или трех часов.

Что бы демонтировать интеркулер, необходимо снять болты крепления и разжать хомуты. Теперь интеркулер можно снимать. Что бы снять жидкостные детали, вам понадобится больше времени и дополнительные инструменты.

Средство для очистки прибора следует выбирать согласно инструкции по эксплуатации транспортного средства

Применять для чистки интеркулера керосин, бензин или уайт-спирит необходимо с особой осторожностью, так как они способны испортить элемент

Интеркулер, который сильно загрязнен нужно промывать в четыре этапа:

1.Удаляем камни и наросты механическим образом и распрямляем участки, которые деформировались.

2. Чистим от грязи при помощи автомобильной химии.

3. Промываем интеркулер от масла специальными средствами.

4. Смываем водой остатки химии.