Интеркуллер і з чим його їдять

Під час стиснення повітря в турбіні він нагрівається. Попадання гарячого під вхідний колектор - це не є добре.
По-перше, тепле повітря має меншу щільність, ніж холодний, а значить і важить він менше. Важливо пам'ятати, що маса (а не обсяг), повітря вдихнути двигуном визначає потужність. Так що якщо двигун годується теплим повітрям, то максимальна потужність падає. Друга проблема, при надходженні теплого повітря, - це збільшення детонації. Детонація - це нестабільний процес згоряння, коли вогонь не рухається прогресивно по камері згоряння, а замість цього суміш повітря і палива вибухає. Коли це відбувається, поврежлаются поршні, кільця і ​​навіть можливо головки блоку.

Якщо вдасться знизити температуру повітря, на виході з турбіни, двигун потенційно зможе видати велику потужність. Інтеркулери використовуються як раз для цієї мети.

Підвищення температури
Є цілий ряд факторів, який сприяє підвищенню температури. По-перше, чим вище тиск, тим більше буде температура. Як правила, якщо ви підвищуєте тиск більше ніж на 0.5 bar (

7 psi), інтеркулер - стає хорошим предметом для інвестицій. По-друге, чим нижче ефективність компресора, тим вище температура. Однак, дуже важко передбачити ефективність компресора при конкретної установки, навіть якщо є дані проізвожітеля на компресор. Іншими словами, це комбінація з багатьох чинників потоку повітря, тиску, чи працює компресор на межі або ще є запас. Оптимальніше всього мати невеликий запас. По-третє, турбовий двигун не працює в постійних умовах. Типова дорожня машина, знаходиться "під тиском" приблизно 5% від загального часу, і навіть при підвищенні наддуву це зазвичай триває не більше 20 секунд. Майже будь-яка турбовая машина при повному наддуванні тривалістю 20 секунд набере більше 160 км / год з місця, що означає що більш тривалий наддув потрібно тільки при підйомі в гори, буксирування причепа або управлінні на максимальній швидкості. У той час мається на увазі, що всі машини повинні бути заточені для максимального навантаження, в раельность таких машин дуже мало. Це означає, що тепловідвідні фактори повинні прийматися до уваги.

Якщо температура повітря у вхідному колекторі при спокійній їзді на 20 градуча вище навколишнього, то при температурі повітря в 25 градусів, на вхід двигуна буде надходити 45-ти градусний повітря. Через приблизно 30 хвилин такої їзди, всі навколишні компоненти теж матимуть таку температуру. Якщо така машина, несподіванкою вийде на рівень повного наддуву, то температура повітря, що поступає різко підвищиться, від нього почнуть грітися інші компоненти (турбо-компресор, вхідний колектор), тим самим охолоджуючи повітря і обмежуючи вплив інтеркулера на такий вид наддуву.

Як результат, на неругулярний короткий наддув, що типово для звичайних авто, інтеркулер не робить такого сильного вліяенія, як здається по-началу. (Це не означає що інтеркулер неефективний).

Ефективність інтеркулера.
Интеркулер робить дві речі - він знижує температуру повітря, що поступає і в той же час трохи зменшує тиск наддуву. Останнє відбувається через опір потоку чиниться интеркулером. Деякі обмеження є непереборний, тому що повітряні потоки в інтеркулере повинні бути турбулентності, щоб підтримувати ефективність інтеркулера на належному рівні, за рахунок контакту більшої кількості повітря з його поверхнею. Однак якщо тиск падає дуже сильно, то це відбитися на потужності. Рівень падіння в 1-2 psi - можна вважати прийнятним для хорошого інтеркулера.

Ефективність інтеркулера вимірюється зниженням температури повітря, що поступає. Якщо інтеркулер зменшує температуру повітря в порівнянні з навколишнім, значить такий інтеркулер ефективний на 100%.
Це було б предметом захоплення, тому що в реальності жоден інтеркулер не може досягти цього. Звичайні цифри для хорошого інтеркулера - це 70%.

Інтеркулери повітря / повітря
Це найбільш поширений вид интеркулеров, з пропонованих в якості заводських і в якості тюнінгових. Технічно вони дуже прості, грубі і надійні. Такого виду інтеркулер складається з труби і пластинчастого радіатора. Повітря проходить через тонкі трубчасті пластини радіатора, з'єднані у верхній частині один з одним. Часто всередині тонких трубок у своєму розпорядженні невеликі перегородки, щоб створювати турбулентність і таким чином підвищувати теплообмін. Між трубками знаходяться інші перегородки зазвичай укладені зіг-загом. Практично всі інтеркулери виготовлені з алюмінію. Вступник при русі вперед потік повітря сприяє охолодженню повітря всередині радіатора, несучи надлишок тепла в атмосферу.

Крім описаної вгорі основної частини інтеркулера, є ще інші які теж влият на теплообмін.
Для забезпечення розподілу повітря по всьому крихітним трубочкам використовуються кінцеві резервуари, які приварені з обох сторін радіатора. Деякі виробник використовують дизайн в подвійним проходом - і вхід і вихід на одній стороні і розділені між собою перегородкою.

Хороший виробник зазвичай вказує як мінімум дві специфікації - це падіння тиску дл для заданого потоку повітря (або для певної потужності) і ефект від охолодження (як падіння температури). Так як такого виду інтеркулера використовують для охолодження навколишнє повітря, то вони не можуть бути надто ефективні - просто чим більше - тим краще. Як правило розмір огранічіваеться наявністю вільного місця на Вашому авто і товщиною Вашого гаманця.

Багато заводські інтеркулери встановлені меншого розміру, ніж потрібно. Мені доводилося бачити інтеркулери розміром з книгу встановлені на машинах з потужність вище 150 кіловат, такі автомобілі можуть перебувати на піку своєї потужності тільки дуже короткий час. З іншого боку, наприклад Nissan Skyline GT-R має інтеркулер розміром 60x30x6 і при температурі воздуза в 35 градусів забезпечує темепература 45 градусів у вхідному колекторі при тиску в 1 бар і тривалій їзді з натиснутою в підлогу педаллю при швидкості 250 км / ч.

установка інтеркулера
Основне при установці - це вибрати правильне місце. Перше що потрібно взяти до уваги - це температура навколишнього повітря. Интеркулер вбирає в себе тепло також швидко як і захищає від нього. Це означає, що розташований в підкапотному просторі інтеркулер може дуже швидко перетворитися в грілку для повітря, якщо про це спеціально не подбали. Турбові машини мають особливо високі температури під капотом і вимагає особливої ​​уваги до водних потоків повітря під капотом. Особливо важливо це ставати коли ви зупиняєтеся під час чергової світлофорної гонки. У цей момент тепло активно проходить прямо через інтеркулер.

На даний момент найбільш вдале розташування інтеркулера це попереду перед радіатором двигуна. Виробник автомобіля вже аеродинамічний протестував машину, щоб через це місце проходили досить великі повітряні потоки для охолодження двигуна. Візьміть до уваги, що інтеркулер повинен бути попереду інших радіаторів також (наприклад попереду радіатора кондиціонера, якщо він у Вас є).

Интеркулер типу повітря / повітря повинне пропускати через себе якомога більше повітря. Багато просто розміщують інтеркулер попереду машини, сподіваючись що цього достатньо. Однак, якщо для повітря мають більш легкі шляхи - він піде ними. Щоб уникнути цього, можливо корисно встановити металеві пластини - напрямні повітря крізь захисну сітку на інтеркулер, і смужки з пенообразной гуми допоможуть перекрити повітрю шляху для відступу.

Труби повинні надавати мінімальний вплив на тиск в системі. Зазвичай заводські турбоавтомобілі часто використовують плавно розширюються труби від 50 мм на виході компресора до 80 мм на вході. Це корисно знати і дотримуватися того ж принципу. Труби інтеркулера повинні бути по можливості короткими з дуже плавними згинами. Не забудьте також (якщо ви переносите інтеркулер вперед), що двигун і турбіна рухливі під час їзди, в той час як сам интеркулер буде відносно жорстко зафіксовані. Це означає, що слід використовувати гумові або краще силіконові труби.

Поворотна від інтеркулера труба повинна бути теплоізольована наскільки це можливо. Обшивка труб скловолокном або керамічним волокном - добре допомагають і це легкі матеріали. Зверху можна обернути аллюминиевой стрічкою. Також учтіті при установці, що компресор можна легко повернути, що змінить кут виходу і можливо зменшить число необхідних згинів труб.

Деякі вірять, що якщо вони встановили дуже великий інтеркулер, то обсяг повітря необхідний для його заповнення дуже великий і це погіршує віддачу при натисканні педалі акселератора. Як правило, це не так - зазвичай впливають інші чинники - наприклад великий лаг, від установки великий турбіни.

Який інтеркулер поставити?
Як уже згадувалося вище Nissan Skyline іммеет дуже хороший інтеркулер, так само як і Mitsubishi Evolution. Також можлива установка двох з'єднаних интеркулеров, наприклад дуже хороший інтеркулер на Mazda RX-7, хоч він і маленький. Можна навіть змайструвати інтеркулер самому, наприклад їх старих промислових холодильників, якщо у них був пошкоджений компресор. Там як правило використовуються мідні труби і алюмінієві ребра. Такий інтеркулер виходить досить ефективний (сам перевіряв) і дуже дуже дешевий. Інша альтернатива знайти інтеркулер від турбодизельних вантажівок - вони просто величезні!

Інтеркулери виду Вода / повітря
Все навколо говорять про інтекулери виду повітря / повітря, так в чому ж переваги і недостакі интеркулеров вода / повітря?
Інтеркулери типу вода / повітря іпользуются рідше ніж виду повітря / повітря. Однак вони мають кілька незаперечних переваг, особливо для тісних моторних відсіків. Водно-повітряний інтеркулер використовує компактний теплообмінник, розташований під капотом, і зазвичай розташований поруч з компресором. Тепло передається воді (охолоджуючої жідксті), і потім витягується назовні через окремо встановлений невеликий радіатор, розташований попереду. Таким чином, водно-повітряний інтеркулер складається з наступних частин: теплообмінник, радіатор, насос, блок управління і труби.

Технічно, водно-повітряний інтеркулер має ряд переваг для звичайних (дорожніх) машин. Вода краще проводить тепло ніж повітря. Щось імееющій вищу теплове значення ніж повітря, може дуже добре вбирати в себе тепло з повітря. Значення теплового коефіцієнта повітря дорівнює 1.01 (при постійному тиску), в той час як у води цей коефіцієнт дорівнює 4.18. Для кожного збільшення температури повітря на 1 градус, таже маса води може поглинути 4 градуси тепла. До речі, чиста вода найкраще поглинає тепло, і додавання в неї антифризу знижує ефективність на 6-23 відсотків. Інші рідини навіть близько не підходять до цього значення.

Водно-повітряний теплообмінник сконструйований так, щоб в ньому було достатньо води щоб поглатіла зростання тепрературе при піку тиску наддуву. Навіть до того, як насос вступить в дію, подаючи холодну воду, теплообмінник вже поглине достатня кількість тепла з надходить в колектор повітря. Це те, що робить такі системи більш ефективними для щоденної їзди. Але якщо вода нагрілася, то потрібен час, щоб вона могла охолонути.

теплообмінник
Водно-повітряні інтеркулери досить рідкісне рішення, однак воно використовувалося декількома виробниками - це Lotus, Subaru і Toyota. Деякі тюнінгові фірми теж виробляють таке системи. (Якщо ви хочете зробити таку систему самостійно то найкраще в якості теплообмінника використовувати звичайний повітряний інтеркулер одягнувши його в корпус). Усередині зазвичай розміщені спеціальні маленькі перегородки, для забезпечення правильної циркуляції води.

Гарне готове рішення пропонує FHI для своїх Subaru Legacy, встановлений там інтеркулер прекрасно справляється з потужність в 150 кіловат, і здатний витримувати аж до 210 кіловат. Пам'ятайте, що для ефективної роботи водно-повітряного інтеркулера необхідно мати хоча-б 2-3 літри води для ковтання піків температури.

Радіатор і насос
Змонтований попереду радіатор повинен бути повністю окремим від радіатора двигуна. Відповідні радіатори - це великі масляні радіатори та радіатори від кондиціонерів. Потужність радіатора повинні бути як мінімум не гірше, а краще перевищувати потужність теплообмінника. Для 4-х кіловатаного теплообмінника на Субару встановлюється зовсім маленький радіатор розміром 45x35x3 см.
Електричний насос - це найпростіший спосіб забезпечити циркуляцію води. Деякі системи використовують постійно працює на маленькій швидкості насос, що збільшує продуктивність при підвищенні наддуву. Інші включають насос тільки при певному положенні дросельної заслінки і вимикають по таймеру (Скажімо через 30 секунд, після падіння тиску).
Насоси бувають двох видів з крильчаткою і з діфрагми. Останні зазвичай виробляють більший тиск і отличаються підвищеним рівнем шуму - їх слід монтувати з використанням гумок. На субару устанвливается насос з крильчаткою з досить низькою продуктивністю (близько 15 літрів в хвилину), який автоматично перемикається з низьких оборотів на високі.

Блок керування
Як вже було зазначено вище, існує неяк режимів роботи насосів. Найпростіший спосіб управління включати і вимикати насос в залежності від тиску. Якщо наддув використовується часто і на короткі переод, то це працює ефективно. Однак, краще використовувати таймер, щоб насос працював деякий час після падіння тиску у впускному колекторі.
Інший варіант - це використовувати мікроперемикач, що включає насос при певному положенні педалі газу.
Там, де необхідно двошвидкісне управління насосом, він може бути запитан з використанням резистора (опору) для маленької швидкості. Резистор повинен бути керамічного типу, розрахований на велику потужність (потужно використовувати комбінацію з декількох резисторів). Пам'ятайте, що резистор буде сильно нагріватися і краще його розмістити на якому-небудь відповідному радіаторі (наприклад від транзистора) де-небудь попереду щоб забезпечити гарне охолодження.
Ще один варіант - використовувати показання датчика температури і включати насос тоді, коли він дійсно потрібен.

водні труби
Найбільш підходяще місце для розміщення насоса - відразу після радіатора, щоб він омивається водою з відносно низькою температурою. Однак, не завжди це можливо. Ви можете розглянути різні варіанту установки насоса - основне завдання забезпечити кращу циркуляцію води, навіть якщо для цього доведеться поставити насос відразу після теплообмінника (на практиці - температури води в цьому місці не так вже й висока).
Резервуар з водою повинен бути розташований як можна вище, він повинен мати кришку і може бути поєднаний з теплообмінником.
В системі не повинно бути повітря - вона погіршує продуктивність системи і може призвести до проблем з насосом. Гарна ідея розмістити фільтр перед насосом.

вибір системи
Обидві системи повітря / повітря і вода / повітря мають свої переваги і недоліки. Системи повітря / повітря зазвичай легше, особливо якщо враховувати масу води. Системи повітря / повітря простіше влаштовані і наприклад якщо станеться витік - це буде відразу помітно по ізменівшімуся поведінки двигуна, і як наслідок цього такі системи зазвичай дешевше.
Водно-повітряні інтеркулери - дуже допомагають, щоб заощадити місце в моторному відсіку. Такі системи більше підходять для звичайних цивільних застосувань, коли маса води дозволяє поглинати температурні піки навіть без включення насоса. Однак якщо швидко їхати, а потім зупинитися, то вода в теплообміннику нагріється, що призводить до зниження ефективності системи, в тому випадку, якщо машина поїхала знову.