Как выбрать интеркулер

Интеркулер – простое и незамысловатое устройство, являющееся частью системы турбонаддува. Его задача состоит в охлаждении наддувочного воздуха, поступающего в коллектор двигателя.

Поскольку слишком горячий воздух приводит к детонации отработанных газов и ухудшению сгорания топлива, инженерам пришлось доработать систему турбонаддува Так и появился интеркулер – своего рода радиатор, способствующий приросту мощности двигателя.

Основные задачи и особенности конструкции

Как уже писалось, интеркулер необходим для охлаждения воздуха. Работает это так: выходящий из турбины воздух нагрет от теплоты выпускной системы и сжатия, он поступает в радиатор интеркулера, а затем идет дальше по системе автомобиля. Даже если он охлаждается на 10°C, на выходе мы можем получить 10-процентное увеличение мощности. Поскольку радиатор заполняется воздухом полностью, говорят о явлении «турболага», то есть времени, которое нужно турбине для реагирования на нажатие педали газа. В этом состоит первое отличие от радиатора охлаждения двигателя.

Второе отличие кроется в конструкции. Трубки интеркулера имеют особую форму, за счет которой можно оптимизировать охлаждение и потери давления. Как известно, трубки радиаторов охлаждения плоскоовальные, что интенсифицирует охлаждение.  

Подробнее об устройстве

Интеркулер должен быстро заполняться воздухом и так же быстро его охлаждать. Опасными являются или малый температурный напор, или слишком большие давления. По этой причине конструкция имеет ряд других особенностей:

1. Большое количество ходов (изгибов). Улучшает охлаждения, однако опасно «играет» с давлением – каждый прямой угол увеличивает сопротивление на 1%, а это нужно как-то скомпенсировать;
2. Наличие дополнительных сот для охлаждения. Могут располагаться со смещением или прямо. Выбранная компоновка может или серьезно улучшить охлаждение, при этом слегка ухудшив прохождение воздуха, или с точностью до наоборот;
3. Размеры. Интеркулер не должен занимать много подкапотного пространства, в связи с чем он достаточно компактный и имеет специфическую форму;
4. Форма трубок. Производитель обычно закругляет торцы, что улучшает обдув;
5. Форма перегородок. Распределение воздуха внутри детали по своей сути очень важно. В идеале он равномерно распределяется по трубкам, после чего собирается перед выходным патрубком;
6. Наличие пластин-турбулизаторов. Такие пластинки способствуют завихрению воздуха в интеркулере, за счет чего тот отдает теплоту быстрее;
7. Материал. В этом плане все обыденно – детали сделаны из алюминия, имеют патрубки и бачки из того же алюминия или пластика.

Так уж получилось, что критериев в термодинамических уравнениях, описывающих интеркулер, очень много. Даже малейшая ошибка может вылиться в падение прироста мощности и уменьшение надежности готовой конструкции. Готовое изделие не в лучшую сторону отличается от того же радиатора охлаждения двигателя в ценовом плане.

Сегодня распространены только 2 компоновки рабочей части (ядра): tube-and-fin (трубки плоскоовальные, со стабилизаторами) и bar-and-plate (воздух проходит по прямоугольным ячейкам, внутри которых располагается гофра). 

Почему происходит поломка

Причины поломок могут быть следующие:

• Механические повреждения. Камни с дорог могут повредить хрупкую конструкцию;
• Засорение трубок. Чаще всего такое происходит из-за засорения топливного фильтра, который вынужден справляться с дополнительной нагрузкой;
• Повреждение ядра, патрубков, коррозия. Классическая причина поломки всех радиаторных конструкций;
• Попадание моторного масла в интеркулер. Масло разъедает металл и ухудшает теплоотдачу;
• Избыток давления. Металл в устройстве достаточно тонкий, и при резком повышении давления может произойти разрыв;
• Разрыв патрубка. Причина может крыться или в попадании масла, или в избыточном давлении.

Дабы избежать поломок, следите за состоянием рабочей части. Она должна быть чистой, не иметь трещин и прочих повреждением. Заботливому автомобилисту обязательно нужно очищать поверхность интеркулера от пыли, насекомых, листьев и т.д. Проблемы с патрубками можно решить заочно, если заранее выбрать самые качественные и позаботиться об установке уплотнительных колец.

Основные технические требования

Выбирая интеркулер, нужно помнить об основных технических требованиях к этому устройству. Вот что берут в расчет производители:

• Размеры ядра. В большинстве случаев ядро занимает 45% площади всей секции, имеют толщину 2-3 дюйма. Иногда встречаются ядра, каналы в которых удлинены. Оптимальным выбором будет 2-дюймовое тонкое ядро;
• Форма ядра. Должна быть обтекаемой, что положительно сказывается на объемах проходящих воздушных потоков;
• Лобовая площадь. Лучшим вариантов из двух интеркулеров с одинаковой толщиной будет тот, чья лобовая площадь наибольшая;
• Внутреннее проходное сечение. Учитывает потери давления. При этом находящиеся внутри завихрители не допускают ламинарного потока. Плотное расположение приводит к потере потока, однако улучшают теплообмен. Для компенсации этого недостатка увеличивают проходное сечение. Если подкапотное пространство ограничено, стоит выбирать изделия, в которых плотность завихрителей небольшая;
• Направление потока. Фокус в том, чтобы направление потока могло положительно сказываться на внутреннем проходном сечении.
• Впускная и выпускная крышка. В них монтируются специальные направляющие заслонки, собирающие воздух и препятствующие быстрому изменению его направления.

В очередной раз конструкция интеркулера наводит нас на мысль о том, что выигрывая в одном мы сразу же теряем в другом. Речь идет о давления, сопротивлениях, способности воздуха свободно проходить по внутренней части изделия и т.д. Производители стараются найти золотую середину. Об этом мы и поговорим.

Как выжать максимум из интеркулера

Предположим, у производителя уже на руках есть готовое изделие: прочное, стойкое к перепадам температур и давлений, достаточно компактное. Мы еще затронем критерии, по которым определяется возможность установки выбираемого интеркулера на конкретную модель авто. А пока решим, как же максимизировать пользу от этого элемента.

1. Любители тюнингованных авто зачастую дорабатывают воздухозаборники. Делается это для достижения равномерного распределения воздуха, поступающего на радиатор. Он не должен огибать радиатор, не должен идти под углом (хотя бывают исключения);
2. Использование жидкости. Здесь есть два варианта: поливание водой интеркулера воздух/воздух или полностью жидкостный интеркулер. Первое используется, к примеру, в Subaru Impreza WRX STI. Второе решение не слишком надежное и требует доработки системы охлаждения авто, но отличается просто невероятным КПД;
3. Установка сразу нескольких интеркулеров. Отличное решение для V-образных двигателей – простое, надежное, относительно доступное.

Как видите, анекдотичное выражение «под большие турбины нужны большие, взрослые кулера» не всегда связано с реальностью.

Продлеваем эксплуатацию

Здесь мы снова проведем параллель с радиатором охлаждения. Бывалые автолюбители знают, что защитная сетка обезопасит деталь от механических повреждений. Двухслойная сетка (один слой с крупными ячейками, другой с мелкими) гарантирует защиту от камней, при этом не мешая поступлению воздуха. При этом сетку нужно периодически снимать и тщательно промывать.

Чистка самого интеркулера предусматривает обезжиривание и обработку средствами от коррозии. Так он будет служить несколько лет. Полный демонтаж и промывка производятся только тогда, когда вы заподозрили поломку или из строя вышел воздушный фильтр.

Как не ошибиться в выборе

Лучшим решением будет искать интеркулер по VIN-коду вашего транспорта, если турбонаддув является штатной опцией. Точно так же его можно найти по техническим данным авто, при этом не совершив ошибки.

На порядок сложнее брать деталь для тюнинга. Здесь без помощи специалиста, к несчастью, обойтись сложно. Он учтет толщину металла, форму, характеристики автомобиля, изучит подкапотное пространство. Выбор опять же можно сделать самому, но без гарантии ощутимо увеличить мощность двигателя. Помните о следующем:

• Размер должен соответствовать размеру турбины;
• Не гонитесь за внешним видом;
• Узнайте, насколько хорошо подводится воздух к интеркулеру;
• Не выбирайте деталь с толстым ядром;
• Убедитесь, что трубы одного диаметра плавно переходит к трубе другого диаметра;
• Патрубки интеркулера должны быть прочными, наилучший материал: силикон;
• Размещайте устройство так, чтобы оно хорошо охлаждалось (за радиатором охлаждение, в моторном отсеке – плохие варианты размещения, если вы не позаботились об изоляции и правильном размещении труб).

Также помните: компоновки bar-and-plate и tube-and-fin одинаково хорошо себя показывают в автомобилях средней мощности (до 350 л.с.).

Каким брендам можно доверять

Если вы не гонщик-профессионал, можно покупать интеркулер от крупного концерна. Профессионалы обычно размещают личные заказы, над которыми работают лучшие специалисты. Для езды по городу подойдут изделия следующих производителей: Valeo (Франция), Behr и Hella (Германия), Nissen (Дания).

Дешевле обойдутся следующие: Thermotec (Польша), Klokkerholm и JP Group(Дания).

Относительно недорогие варианты предлагают следующие производители: NRF (Нидерланды), Ava Quality Cooling (Германия), Magneti Marelli (Италия). Они не позволят «выжать» 100% мощности, но и подавляющее большинство автовладельцев гонщиками не являются.

Вывод

Есть два пути: выбрать то, что в целом подходит, или выбрать то, что отработает с максимально возможной отдачей. Второй вариант зачастую требует помощи специалистов. Если же вы не гонитесь за парой-тройкой лошадиных сил, стоит покупать интеркулер вышеуказанных брендов. Различного рода «нонейм» интереса не представляет. Более того, плохой агрегат вместо увеличения мощности может даже ухудшить работу двигателя. Так уж вышло, что споры об эффективности тех или иных форм и компоновок ведутся до сих пор. Зачастую споры сводятся к идее получения лишь пары лошадиных сил, которые стоковые интеркулеры обеспечить не могут.  Если система турбонаддува входит в заводскую комплектацию вашего автомобиля, стоит купить OEM-запчасть и правильно ее эксплуатировать – вы сэкономите время и деньги.