Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое Интеркулер на дизеле: принцип работы и причины поломки устройства

Что такое Интеркулер на дизеле: принцип работы и причины поломки устройства

Дизельные двигатели в большинстве своём оснащаются системой турбонаддува. Такая доработка позволяет добиться высоких показателей мотора и значительно повысить эксплуатационные характеристики. Тем не менее, такая модернизация дизельного двигателя требует пересмотра традиционной системы его охлаждения.

Дело в том, что нагнетаемый в цилиндры воздух в значительной степени повышает температуру двигателя. А повышенный нагрев неизбежно приведёт к выходу из строя его основных узлов и деталей. Конструкция современных дизельных двигателей, оснащенных турбиной, лишена подобных недостатков во многом благодаря использованию теплообменника, более известного под названием «интеркулер» или «промежуточный охладитель».

Зачем в автомобиле нужен интеркулер

Практически любой современный дизельный двигатель оснащается интеркулером. Несмотря на всевозможные разновидности подобных устройств, основное их назначение остаётся неизменным – понижение температуры нагнетаемого воздуха. Как правило, промежуточный охладитель устанавливается непосредственно после турбины. Воздух, проходя через трубки представленного устройства отдаёт большую часть тепла и, будучи охлажденным, поступает в камеру сгорания двигателя.

Охлажденная воздушная смесь обладает большей плотностью. Такая консистенция наиболее оптимальна с точки зрения эффективной работы любого двигателя. Чем больше плотность воздушной смеси, тем значительнее объём поступившего в камеру сгорания воздуха. Такая смесь будет способствовать более высокому давлению внутри цилиндров, что существенно повысит КПД дизельного двигателя.

Сама конструкция интеркулера выполнена таким образом, чтобы проходящий через него воздух не встречал на своём пути каких-либо препятствий. В противном случае, это бы повлекло за собой снижения давления, нагнетаемого турбиной воздуха, что неблагоприятно отразилось бы на эффективной работе мотора.

Принципиальное расположение теплообменника может варьироваться, в зависимости от особенностей подкапотного пространства конкретного автомобиля. В большинстве случаев его монтируют перед основным радиатором системы охлаждения, либо в боковой части у крыла.

Полезная площадь охлаждающих элементов теплообменника рассчитывается индивидуально, для каждого отдельно взятого типа дизельного двигателя, с учетом его технических характеристик и условий эксплуатации.

Разновидности конструкций

В настоящее время интеркулер используется повсеместно, на различных видах автомобилей. Его можно встретить, как на бензиновых, так и на дизельных машинах.

Первый и наиболее распространённый вид интеркулера относится к воздушному типу теплообменников. Он представляет собой некого рода батарею, состоящую из трубок, соединённых между собой пластинами. И те, и другие выполняют функцию теплоотводящих элементов.

В среднем, такой тип промежуточного охладителя способствует тому, что, проходящая через него воздушная смесь, охлаждается до 45-50 градусов. Его наличие позволяет увеличить мощность мотора на 15-20%. Наибольший положительный эффект от работы теплообменника прослеживается при движении со скоростью не менее 40 км/ч.

Несмотря на все достоинства представленного устройства, есть у него и один достаточно существенный недостаток. В силу своих функциональных особенностей, интеркулер «воздух-воздух» очень громоздкий.

В заводских условиях, решить эту проблему удаётся без особых затруднений. Куда сложнее смонтировать данное устройство, есть возникла необходимость оснастить свой автомобиль турбокомпрессором в гаражных условиях. В данном случае, нередко возникает необходимость внесения изменений в конструкцию кузова авто, что влечет за собой массу неудобств.

Следующий вид теплообменников принято называть водным. Рабочей средой в данном случае является вода или хладагент. Внешне, такой типов интеркулера разительно отличается от представленного ранее вида.

  • Во-первых, он более компактный, чем его воздушный аналог. Стоит отметить, что вода, в отличие от воздуха, обладает куда большей теплоёмкостью. Этим и объясняется хорошая теплоотдача данного устройства.
  • Второе, не менее существенное преимущество – высокая эффективность.

Сопоставительный анализ двух систем показал, что водный теплообменник в разы превосходит воздушный по основным рабочим показателям.

Всем хорош водный интеркулер, но всё же есть у него один минус. Кроется он в конструктивных особенностях устройства. Дело в том, что для обеспечения полноценной работы интеркулера, он оснащается датчиком температуры, блоком управления и водяным насосом. Каждый из представленных компонентов системы требует систематической диагностики и своевременного обслуживания.

Помимо этого, в случае поломки одного из этих узлов, владелец авто будет вынужден заплатить достаточно большие деньги. Именно поэтому, с целью удешевления, на большинстве бюджетных авто монтируется именно воздушный аналог данного устройства.

Где расположено устройство в моторе и как оно работает

В зависимости от типа устройства, интеркулер может монтироваться в различных местах. Наиболее оправданное, с практической точки зрения, расположение – передняя часть подкапотного пространства.

Чаще всего, его можно встретить до радиатора системы охлаждения двигателя. Именно здесь он будет работать с наибольшей эффективностью. Потоки встречного воздуха, проходя через «жабры» теплообменника будут способствовать наилучшему охлаждению нагнетаемого турбиной воздуха.

Читать еще:  Датчик температуры двигателя форд с макс

В качестве альтернативного варианта, нередко прибегают к так называемой верхней схеме. Суть её сводится к тому, что интеркулер устанавливается над двигателем.

Таким способом монтажа чаще всего пользуются в том случае, когда, в силу особенностей конструкции авто, нет возможности поставить теплообменник внутри так называемого «телевизора». Такая схема требует установки дополнительного воздухозаборника на капоте авто.

Как эксплуатировать авто с интеркулером

Дизельный двигатель, конструкция которого отличается наличием турбокомпрессора с интеркулером, требует от водителя определенных навыков и умений.

Помимо всего прочего, при эксплуатации подобных моторов, следует придерживаться некоторых правил:

  • В первую очередь, необходимо принять к сведенью тот факт, что все турбодизеля, крайне чувствительны к качеству масла и топливу. Очень важно применять только те ГСМ, которые рекомендованы заводом-изготовителем;
  • Не следует эксплуатировать авто в режиме холостого хода длительное время. При низких оборотах двигателя не будет обеспечено его полноценное охлаждение, что негативно отразится на износостойкости его узлов;
  • Не следует впадать в панику при виде частиц масла на поверхности воздушного фильтра. Такое явление вовсе не говорит о том, что турбина требует замены, как утверждают многие «эксперты»;
  • По завершении каждой поездки следует оставить двигатель поработать некоторое время на холостом ходу, не более 1-2 минут;
  • Во время эксплуатации не следует использовать двигатель, что называется вполсилы. Время от времени ему нужна своего рода «встряска», конечно же, в пределах разумного.

Почему теплообменник может сломаться

Как любой другой механический узел автомобиля, интеркулер, в процессе работы может быть подвержен разного рода неисправностям.

Чаще всего они возникают вследствие несвоевременной замены расходных элементов и отсутствия должного уровня обслуживания всех сопутствующих узлов и элементов.

Одна из основных проблем с интеркулером связана с нарушением его герметичности. Проще говоря, его попросту рвёт. Такая проблема может быть вызвана рядом причин.

  1. Одна из них – механическое повреждение, вследствие попадания инородных предметов через решетку радиатора.
  2. Вторая имеет иное происхождение. Нередко, элементы теплообменника выходят из строя из-за высокого давления в системе.

Головную боль владельцам турбодизелей доставляют также и подводные патрубки. Случается, что в ходе длительной эксплуатации или попросту ввиду их низкого качества, они лопаются или теряют эластичность.

Важно помнить, что в данном случае нужно использовать только специальные соединительные и уплотнительные элементы, рассчитанные на заданные параметры. Это позволит добиться бесперебойной эксплуатации авто и избавит вас от лишних трат.

Что такое атмосферный двигатель

По типам двигатели автомобиля делится на атмосферные и турбированные. По части дизельных моторов, их абсолютное большинство оснащено турбинами, чего не сказать о бензиновых. Хотя тенденция наддува бензинового мотора растет, в СНГ к таким агрегатам относятся скептически. Название «атмосферный двигатель» говорит само за себя: давление воздуха, попадающего во впускной коллектор, равно атмосферному давлению.

Принцип работы атмосферного ДВС

Работа двигателя внутреннего сгорания основана на эффективном смесеобразовании и горении, следствие чего образуется механическая энергия в виде крутящего момента, передаваемого на колеса.

Топливно-воздушная смесь представляет собой смесь бензина или дизеля и воздуха. Эталонным соотношением является 1:14,7, то есть на 1 литр топлива приходится 14,7 килограмм воздуха.

Принцип работы атмосферного двигателя: воздух, поступающий во впускной коллектор, затягивается в цилиндры, а роль насоса играет поршень. Благодаря достаточной компрессии поршень при движении вниз всасывает воздух в требуемом количестве.

Конструктивные особенности атмосферного двигателя

Атмосферный дизельный или бензиновый двигатель, в силу невозможности затягивать больше воздуха, имеет слишком ограниченный порог увеличения мощности. Из-за того, что крутящий момент достигается ближе к максимальным оборотам, а диапазон момента слишком короток, это создает дискомфорт при движении в виде недостаточной тяги на малых и средних оборотах.

Автомобильные инженеры нашли выход благодаря следующим изобретениям:

Непосредственный впрыск

Топливо подается непосредственно в цилиндры под давлением 3 атмосферы. Смешивание воздуха и топлива происходит в цилиндре, что дает и топливную экономичность и прирост в мощности.

Фазовращатель

Чтобы крутящий момент смещался по ходу роста оборотов двигателя, были внедрены фазовращатели. Принцип работы состоит в следующем: при повышении оборотов коленвала возрастает давление в масляной системе, а под давлением масло давит на шестерни фазовращателя, смещая фазу.

Как итог – диапазон крутящего момента становится шире, а разгон – без провалов.

Впускной коллектор с изменяемой геометрией

Принцип работы заключается в изменении геометрии впускных каналов, а именно – их длины. Для малых оборотов воздух движется по длинной траектории, а в режиме средних и максимальных оборотов – по короткой.

Читать еще:  Электромеханическая характеристика двигателя с последовательным возбуждением

Подобная конструкция позволяет достигать максимального крутящего момента с малых оборотов, обеспечивая плавное изменение момента.

Достоинства и недостатки атмосферного двигателя

  • простая конструкция, если сравнивать с турбированным,
  • невысокая стоимость обслуживания и ремонта,
  • возможность самостоятельного ремонта,
  • относительная неприхотливость к качеству топлива,
  • ресурс двигателя от 250 000 км в силу низкой форсировки.

  • большой расход топлива,
  • ограничение по повышению мощности без потери эластичности мотора и его ресурса,
  • низкий КПД,
  • внедрение сложных узлов для «выравнивания» полки крутящего момента, что сказывается на дальнейшей стоимости в обслуживании и ремонте негативно.

Выводы

Бензиновый и дизельный атмосферный двигатель – идеальный агрегат с точки зрения надежности и ресурса. В силу отсутствия сложной конструктивной начинки его можно самостоятельно ремонтировать и обслуживать. Не составляет труда подружить такой мотор с газом для экономии на расходе топлива.

Однако атмосферник слишком ограничен в возможностях повышения мощности без вреда системе и комфорту передвижения. Также повышение мощности в его случае прямо пропорционально увеличению расхода топлива. По этим причинам в новых автомобилях все больше внедряется турбина.

Выбираем пылесос или как пересчитать Вт в кПа и мбар

Постараюсь привести реально значимые данные, отсеивая «маркетинговый шум».

Обновлено 8 мая 11:50

1. Определитесь с типом уборки. Считаю, что большинству подойдёт традиционный пылесос сухой очистки. Негативный опыт использования бюджетных моделей часто вынуждает искать принципиально другие, однако пылесосы для влажной уборки (моющие, паровые) скорее дополняют, нежели заменяют обычные из-за ряда специфических особенностей. Габариты, масса, дополнительное время для просушки очищенных поверхностей и сложность очистки самого пылесоса – всё это говорит не в пользу моющих моделей и не позволяет рекомендовать их для повседневной уборки. Скорее, они нужны для «генералки» или устранения проливов на ковры и мебель. Если в доме есть животные, маленькие дети или большие свиньи – моющий пылесос вам нужен, иначе – нет.
Роботизированные пылесосы способны повысить степень крутизны, но не чистоты дома. При стоимости десятка серьёзных моделей ручных пылесосов они уступают им по всем параметрам.

2. Решите для себя: брать пылесос с циклонным фильтром или пылесборником в виде мешка. Преимущество первого типа заключается в отсутствии расходных материалов и простоте первичной очистки самого пылесоса. Разделение пыли на крупную и мелкодисперсную в сочетании с вихревым направлением потока воздуха способствует сохранению силы всасывания в течение всего времени уборки. Плюсам второго типа являются изначально большая сила всасывания (при прочих равных параметрах) и, как следствие – более быстрая очистка без повторных проходов, особенно в начале уборки.
Если изготовитель не сильно увлекался дизайнерскими изысками, то найти подходящие одноразовые (бумажные) или многоразовые тканевые мешки труда не составит. Реально через год – полтора использования все фильтрующие элементы циклонных пылесосов стоит менять. При всех уверениях в «вечности», они забиваются тонкой пылью, разрушаются и становятся источником неприятного запаха. Их промывка либо невозможна в силу конструктивных особенностей, либо не даёт ожидаемых результатов. По затратам замена сложных (часто – многокомпонентных) фильтрующих элементов у циклонных пылесосов раз в год сопоставима с периодической заменой более простых мешков пылесборников.

3. Определитесь с ценой. Элементарная логика подсказывает, что пылесос не должен стоить дороже тех ковров и мебели, которую вы собираетесь им чистить. Среди эксклюзивных моделей стоимостью выше $USD 500 нет ни одной, которая окупилась бы в процессе расчетного периода эксплуатации или обладала бы реальными преимуществами.

5. Оцените качество сборки. Общий вид должен внушать надёжность, все крепления фиксироваться чётко и легко сниматься. Основная труба – телескопическая, металлическая (сталь, алюминий) или из композитного пластика. Шланг – достаточно гибкий, но при этом прочный и не сминающийся при перекручивании. Резиновые бортики на корпусе помогут уберечь от царапин как мебель, так и сам пылесос.

6. Посмотрите комплектацию и способ хранения принадлежностей. Турбощётка и щелевая насадка действительно необходимы, остальному же обычно легко найти замену. Первая позволит удалить волосы любовниц, шерсть любовников и нитки даже с длинноворсовых ковров, а вторая – пропылесосить плинтус, углы и стыки. Также щелевая насадка нужна для эффективной работы в режиме выдува и отлично подходит для бесконтактной очистки внутреннего пространства системного блока.
Обратите внимание на то, что продающиеся отдельно «универсальные» турбощётки сильно уступают фирменным. Поэтому вариант доукомплековать пылесос самостоятельно – довольно сомнительный.
Фильтр тонкой очистки просто должен быть. Его тип (HEPA, водяной, электростатический) принципиального значения не имеет. Любой из них улавливает как мельчайшую пыль, так и углеродные частицы, появляющиеся в выдуваемом воздухе из-за износа щёток электродвигателя. Вопрос лишь в проценте её улавливания, и здесь стоит заглянуть в выписку из стандарта DIN EN 1822-1:1998.

Читать еще:  Датчики двигателя на приоре и как они работают

Дизельный двигатель HDI

Данная система гарантирует подачу топлива под давлением две тысячи бар по единственной рампе. Оптимизация состава воздушной топливной смеси за счет электронной системы контроля при любых режимах эксплуатации, значительно сокращает затраты топлива и выбросы.

Для повышения значительной эффективности топливная система высокого давления последнего поколения позволяет определять новые стандарты точности. Данная дизельная система имеет общепризнанные характеристики: акустический комфорт, пониженный объем выбросов загрязняющих элементов, пониженный расход топлива, надежность, крутящий момент, на малых оборотах двигателя.

Система питания дизельного двигателя HDI

И так, система питания дизельных двигателей HDI, в которой топливо непосредственно нагнетается под высоким давлением прямиком в камеру сгорания. А совместная система «Common rail» соединяет форсунки, топливо к которым передается через совместную топливную трубку. Соответственно и к электромагнитным инжекторам топливо под давлением до двух тысяч бар подается по этой трубе.

Рассмотрим на примере достаточно удачный дизельный двигатель HDI с объемом 1.6. Выпуск данного двигателя представлен в двух вариантах. В 2002 году были выпущены 16-клапанные двигатели, а восемь лет спустя, т.е. в 2010 году на свет появились 8-клапанные двигатели.

Несомненно, наибольшее распространение получили 16-клапанные двигатели. В них один распределительный вал приводится в действие за счет зубчатого ремня газораспределительного механизма, а другой приводится в движение с помощью цепи ГРМ.

Завод изготовитель рекомендует проводить подмену ремня ГРМ через 240 000 км, но на практике лучше произвести замену в два раза меньше. Опытные механики производят замену через 120 000 км. Цепь ГРМ меняется до 200 000 км, если не произвести замену, то цепь растянется и появится шум.

Как было написано выше, дизельные двигатели HDI оснащены системой Common Rail. Топливная аппаратура на большинстве двигателей производителя марки Bosch, что обеспечивает снижение цен на любые виды работ. А вот оборудование марки Siemens более дорогое в обслуживании, но более долговечное.

Проблема данной системы заключается в не ремонтируемых форсунках. Поэтому перед приобретением автомобиля надлежит обращать интерес на двигатели с той или иной системой. Отличие можно рассмотреть на топливном насосе по надписям или по VIN коду.

В зависимости от разновидности турбонагнетателя, маховика и присутствия сажевого фильтра система HDI существует в нескольких вариантах мощности и комплектации оборудования. Самый простой набор оборудования имеют 75-и и 90-сильные двигатели.

Эксплуатационные характеристики и типовые неисправности

Склонность к подтеканию масла – это существенный недостаток двигателей HDI, на который постоянно указывают владельцы и специалисты в автосервисах. Достаточно редко встречаются более серьезные проблемы и неисправности.

По сути если взять модификацию с комбинированным приводом, т.е. цепь и ремень, то на практике были зафиксированы только единичные эпизоды растяжения цепи. Наиболее учащенно встречающиеся неисправности:

– турбокомпрессор. Долговечность нагнетателя подтвержденная, но есть уязвимое место-система смазки, а именно магистраль для подвода масла к роторным подшипникам. По истечении некоторого времени канал загрязняется и подача масла уменьшается, а это приводит к износу подшипников.

Для того чтобы не встретиться с такой неисправностью необходимо своевременно делать чистку канала или просто производить замену трубки;

– сажевый фильтр. Некоторые модели двигателей имеют в своей конструкции сажевый фильтр. При эксплуатации автомобиля в городском режиме происходит увеличение уровня масла. Это происходит из-за избытка топлива, которое попадает из цилиндров в масленый поддон. На более поздних моделях двигателя такого недостатка не замечено, а если и было то очень нечасто;

– форсунки. Не регулярно происходит и выход из строя форсунок. Но всегда надо быть на чеку. Если автомобиль оборудован системой Bosch, то ремонт обойдется владельцу порядка от 100 до 500 долларов. А вот если Siemens, то придется потратить около 1000 долларов.

При проведении технического осмотра автомобиля необходимо внимательно слушать двигатель, если работа его неравномерна на холостом ходу, то это может быть проблема с форсунками;

– запах выхлопных газов в салоне и утечки масла. Наиболее вероятное место протекания масла находится в районе форсунок. Но это не так критично. Запах в салоне также связан с этим недугом. Это указывает на замену уплотнительных шайб под форсунками. Специалисты рекомендуют производить данную замену шайб 1 раз в 2-3 года.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector