Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер — техно теория

Изменение плотности впускного воздуха может быть вычислено относительно изменения температуры, вызванного промежуточным охладителем.

Например, предположите, что турбонагнетатель имеет компрессор, повышающий температуру на 90°С выше температуры атмосферного воздуха, то есть до 383° абсолютной температуры при нормальной температуре 20″С (нуль градусов Цельсия соответствует 273° по абсолютной шкале температуры; прибавьте 20°С, получим 293°, 90″ С выше этой температуры — 383° абсолютной температуры). Если мы используем в системе промежуточный охладитель с эффективностью 60%, мы понизили бы температуру воздуха на 0,6 х 90″С = 54″С, уменьшив повышение температуры до 36″С в отличие от первоначальных 90°С или абсолютную температуру 293″ + 36° = 329°. Изменение плотности в этом случае может быть вычислено из отношения первоначальной абсолютной температуры к конечной абсолютной температуре:

Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер - техно теория Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер - техно теория

Поэтому, этот промежуточный охладитель даст увеличение плотности воздушного заряда приблизительно 16 %. Это означает, что на 16% большее количество воздушных молекул окажется в камере сгорания, нежели при отсутствии интеркулера.

При неизменных прочих условиях можно было бы ожидать пропорциональное увеличение мощности. Этого, к сожалению, не происходит вследствие потерь давления, вызванных аэродинамическим сопротивлением внутри промежуточного охладителя.

  • Соответствующее уменьшение мощности, вызванное потерей давления, может быть оценено посредством вычисления отношения абсолютного давления с использованием промежуточного охладителя к давлению без промежуточного охладителя и вычитанием результата из 100%.
  • Пример:
  • Если из 0,68 бар, созданного компрессором давления, 0,14 потеряны из-за сопротивления промежуточного охладителя:

Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер - техно теория

Этот расчёт интеркулера показывает, что потери при прохождении воздушного потока сквозь промежуточный охладитель составляют 8 %. Мысль о том, что потерянное давление наддува может легко быть восстановлено путем регулирования вестгейта, является не совсем правильной, несмотря на всю свою притягательность.

Конечно, если давление наддува будет увеличено, мощность увеличится, но последствием этого будет то, что давление на входе в турбину увеличится, поскольку Вы попытаетесь заставить турбину работать при большей нагрузке.

Большее давление на входе в турбину создает большее обратное давление, которое увеличивает количество теплоты в камере сгорания, которая понижает плотность воздуха на впуске и так далее, и так далее.

Таким образом, можно видеть, что идея восстановления потерянной, из-за наличия интеркулера, мощности, путем повышения давления наддува — это, в некоторомроде, попытка ухватить собственный хвост. Слишком бесполезной затеей будет попытка разработать и изготовить мифический промежуточный охладитель с нулевыми потерями.

Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер - техно теория

  1. Вычисление КПД промежуточного охладителя.
  2. Идея состоит в том, чтобы сравнить увеличение температуры воздуха, вызванного турбонагнетателем, с понижением температуры при прохождении воздуха через промежуточный охладитель.
  3. Увеличение температуры после компрессора — это разность температуры воздуха на выходе из компрессора (Тсо) и температуры окружающей среды (Та).

Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер - техно теория

Количество тепла, отведенного промежуточным охладителем характеризуется разностью температуры воздуха, выходящего из компрессора (Тсо) и температуры воздуха, выходящего из промежуточного охладителя (Тio).

Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер - техно теория

Эффективность промежуточного охладителя (Ej) определяется как отношение понижения температуры к увеличению температуры:

Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер - техно теория

Источник: http://gt-turbo.ru/interkuler-promezhutochnoe-okhlazhdenie/raschjot-interkulera-parametrov-promezhutochnogo-okhladitelya

Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер — техно теория

Хотя критерии выбора интеркуллера, устанавливаемого в турбосистеме, многочисленны, основной вытекает из целей его установки — охлаждение воздушного заряда. Естественно, как в технике вообще, существуют факторы, ограничивающие диапазон поиска оптимальной конструкции.

Как 6ы ни было соблазнительно охладить наддувный воздух до уровня окружающего (а может и ниже), это может привести к негативным последствиям. Слишком низкая температура приведет к значительному падению давления.

Компенсация последнего посредством настройки вестгейта или же применения чарджера большей производительности повлечет пересмотр параметров всего мотора из-за возросшей нагрузки.

Расчет размера интеркуллера

Компоновка подкапотного пространства современных автомобилей, как правило, не позволяет особо развернуться в фантазиях самостоятельных доработок.

Несмотря на компактность воздушно-жидкостных теплообменников, места даже для их установки найти крайне тяжело, если оно не было предусмотрено производителем. Воздуховоды фронтальных интеркуллеров «упаковать» в моторном отсеке несколько проще.

У каждой из применяемых на автомобилях конструктивных схем теплообменников есть свои преимущества и недостатки. Интеркуллер типа воздух/воздух намного проще по конструкции и имеет большую тепловую эффективность на высоких скоростях.

Кроме того, такой тип теплообменников более надежен, дешевле и обладает лучшей ходимостью, поскольку его каналы не подвержены коррозии и накапливанию отложений жидкостной системы охлаждения.

Жидкостные интеркуллеры эффективней на низких скоростях, что дает преимущество машинам на старте и в соревнованиях на коротких дистанциях. Отклик на педаль акселератора с ними тоже лучше.

Поскольку конфигурация подобной схемы, как правило, более компактна, в них меньше падение давления. К тому же, такая система меньше подвержена износу компрессорной части чарджера.

Но сложность жидкостной системы все же не способствует ее распространенности, тем более, среди машин с самостоятельно построенными системами наддува.

Поэтому рассматривая формулу расчета системы охлаждения надувного воздуха, будем ориентироваться на теплообменники воздух/воздух, расположенные на автомобиле фронтально.

Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер - техно теория

Теплопередача интеркуллера

При сегодняшнем развитии технологий способ изготовления теплообменника в первую очередь влияет на его цену, срок службы и ремонтопригодность, главными же показателя-определяющими эффективное снижение температуры надувного воздуха, являются размеры интеркулера. Точнее, его площадь теплообмена.

С крайне малыми допущениями можно утверждать, что площадь теплообмена для внутреннего и внешнего потоков воздуха одинакова. Определить необходимую ее величину можно, исходя из количества тепла, передаваемого от горячего воздуха к холод-ному, уравнение, описывающее теплопередачу, для каждого потока для внутреннего ( либо для внутреннего, либо для внешнего ). выглядит так:

  • Q=GmCpΔT. где Q — количество переданной тепловой энергии (BTU, 1 BTU=1,0550559 кДж);
  • Gm — массовый расход воздуха (Ib/мин);
  • Cp — теплоемкость среды, равная 0,25 для воздуха;
  • ΔT — разность температур воздуха на входе о выходе теплоо6менника (°F).

При подсчете параметров внешнего потока необходимо учитывать, что воздух, покидающий интеркулер в направлении моторного отсека, нагревается неравномерно.

Та его часть, что обдувает сторону, которая 6лиже к турбине, горячее, а с ближней к дросселю стороны — холоднее, уравнении же фигурирует средне арифметическое значение этих  температур.

Связь между объемным и массовым показателями расхода воздуха описывается уравнением идеального газа:

  • Gm=P Gv/RT или Gv=Gm RT/P, где
  • Gm- массовый расход воздуха (Ib/мин);
  • Gv- объемный расход воздуха (cf/мин);
  • Р — абсолютное давление (∼14,7 psi) для окружающей среды);
  • R=0,37 — газовая константа для этих размерностей:
  • Т — температура в градусах Ранкина (°R). Т(°R)=460+Т(°F).

Поскольку большинство фирм, выпускающих продукцию для турбосистем, представляют характеристики своей продукции в системе единиц, используемой США и Великобритании, то. как и в расчетах при подборе турбочарджера, переводить все в метрическую систему не имеет смысла.

Для вычисления отдаваемой тепловой энергии надувным воздухом известны все параметры. Основываясь на уровне ожидаемой мощности, при выборе характеристик турбочарджера были определены необходимые для ее получения величины расхода, давления и температуры во впускном коллекторе.

Была также определена и температура на выходе из турбокомпрессора по формуле:

  • Т1 =Та1+Та1(-1+Р, 0.263)/Ес, где Т1- температура на выходе из компрессора (°R);
  • Та1-температура окружающей среды (°R);
  • Рr — степень повышения давления;
  • Ес — эффективность компрессора.
Читайте также:  Замена датчика детонации на ВАЗ-2112 16 клапанов: фото и что такое и для чего нужен прибор?

Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер - техно теория

Фронтальная площадь интеркулера

Анализ уравнения теплопередачи применительно к охлаждающему воздуху наглядно демонстрирует зависимость мощностных показателей турбированного мотора от режима функционирования теплообменника.

При равенстве величины тепловой энергии, отдаваемой наддувным воздухом и получаемой набегающим потоком, а также равной теплоемкости сред. расход и, как следствие.

температура охлаждающего воздуха на выходе из кулера зависят от скорости потока и его начальной температуры.

То есть, иначе интерпретируя эту мысль, мощность мотора, работающего на одних и тех же оборотах, не одинакова при разной температуре окружающей среды и на разных скоростях движения автомобиля. Расход внешнего потока через тепло-обменник является не только функцией скорости, которую. кстати, можно корректировать установкой вентиляторов охлаждения, он зависит и от фронтальной площади корпуса:

  • Gv= υSif (без вентилятора), где
  • Gv — объемный расход охлаждающего воздуха через корпус теплообменника (сf/мин);
  • υ — скорость автомобиля (миль/час);
  • Si — фронтальная площадь теплообменника (ft2);
  • f- коэффициент приведения (5280 tf/мин).

Из этого уравнения можно определить один из геометрических параметров выбираемого теплообменника, которому по силам обеспечить условия, заданные для получения необходимой мощности турбированного двигателя: Si= Gv/υf. Стоит отметить, что полученное значение может быть только приблизительным ориентиром в поиске, по-скольку указанная зависимость не описывает основную характеристику интеркулера -площадь теплообмена.

Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер - техно теория

Площадь теплообмена интеркулера

Площадь теплообмена — сумма площадей пластин, ребер и трубок в конструкции корпуса теплообменника, которые ответственны за отвод температуры из системы.

Определение оптимальной площади может опираться на ее зависимость от расхода воздуха в турбо-системе, полученную экспериментально-статистическим путем.

Это наиболее простой способ, хотя и он и предоставляет довольно большой разброс искомых величин, более определенные цифры дает вычисление площади теплообмена. исходя из количества передаваемой тепловой энергии от наддувного воздуха к внешнему:

  • Q=ψStΔTIm или St=Q/ψTIm, где
  • Q — количество переданной тепловой энергии;
  • ψ — коэффициент теплопроводности;

Численная характеристика теплопроводности материала равна количеству теплоты, проходящей через материал толщиной 1 фут (ft) и площадью 1 квадратный фут (ft2) за час, при разности температур на двух противоположных поверхностях в 1 °F.

В выбранной системе единиц ψ для воздуха равен 0,015 ВТU/(ft  hr°F). Погрешность результатов вычислений из-за отсутствия в уравнении теплопроводности материала, из которого изготовлен теплообменник, критична при проектировании нового узла.

готовой продукции ею можно пренебречь;

  • St — площадь теплообмена (ft2);
  • ΔTIm — средняя разница температур воздуха, проходящего через теплообменник снаружи и внутри. В приведенной формуле, правда, тоже присутствует величина, определяемая по графикам, составленным на основе опытно-статистических данных. но разброс результатов здесь меньше.
  • ΔTIm= (ΔT1-ΔT2)F/In(ΔT1/ΔT2) , где ΔT1- разница температур наддувного воз- духа на входе е интеркулер и выходящего из интеркулера внешнего потока:
  • ΔТ2 — разница температур наддувного воз-духа на выходе из интеркулера и набегающе-го потока;
  • In(х) — натуральный логарифм, значения которого можно определить по таблицам брадиса;
  • F — фактор коррекции, учитывающий не-равномерность прогрева воздуха, прошедшего через интеркулер.

F определяется по графику (рис) на основе расчетов двух величин:

  • N=(Т1-Т2)/(Т1-Та1) и R=(Та2-Та1)/(Т1-Т2), где
  • Т1 — температура наддувного воздуха на входе в интеркулер;
  • Т2 — температура наддувного воздуха на вы-ходе из интеркулера; Та1- температура окружающего воздуха перед интеркулером;
  • Та2 — температура прошедшего через интеркулер окружающего воздуха. Округленно можно представить площадь теплообмена как сумму площади стенок каналов интеркулера;
  • St=LIxLwxLn, где LI- длина каналов;
  • Lw — периметр сечения каналов;
  • Ln — количество каналов.

Основываясь на опыте производителей теплообменников для турбосистем. можно утверждать, что оптимальный размер фронтального габарита интеркулера должен быть на 45% больше его площади теплопередачи для внутреннего потока.

Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер - техно теория

Внутренний объем теплообменника интеркулера

Выбирая интеркулер на основе рассчитанных габаритных размеров, необходимо помнить и о его внутреннем объеме.

Слишком малый теплообменник создаст сильное сопротивление воздуху, которое вызовет значительное падение давления наддува. Чрезмерный объем увеличивает время отклика на педаль акселератора.

По длительности турбоямы можно приблизительно оценить потолок емкости теплообменника: tL=2kV/Gv, где

  • tL — время длительности турбо-ямы (сек);
  • Vi — объем интеркулера (in3);
  • Gv — объемный расход воздуха (cf/мин) в режиме 2000-2200 о6/мин;
  • k — коэффициент приведения, учитывающий соотношение сек/мин и in2/ft2.

Насколько превалирует важность длительности задержки реакции машины на дроссель над уровнем максимальной отдачи двигателя, или наоборот, зависит от поставленных задач при постройке машины. Необходимо лишь помнить, что турбо-яма длинной более трети секунды станет серьезным препятствием на старте в гонках и при движении в плотном трафике городского потока.

Обтекаемость внутренних и внешних каналов интеркулера

Чем тяжелее для воздуха пройти через недра интеркулера, тем больше он потеряет тепла. Но, с другой стороны, плохая обтекаемость сказывается на снижении давления наддува. Чтобы компенсировать плохую обтекаемость внутренних каналов.

площадь их сечения должна быть достаточно большой, чтобы замедлить течение воздуха и тем самым сократить сопротивление.

Если обтекаемость внутренних каналов может ухудшить теплообмен, то меньшее сопротивление конструкции интеркулера набегающему потоку приводит к улучшению теплообмена.

Чем проще воздуху пробираться через тело интеркулера, тем большее количество охлаждающего воздуха пройдет через внешние каналы и вступит в процесс теплообмена.

Как бы ни были обтекаемы внешние каналы, примерно четвертая часть набегающего потока отклоняется завихрениями и не участвует в процессе теплообмена.

Причем величина эта не меняется при уменьшении площади вырезав бампере вплоть до размеров на туже четверть меньше, чем фронтальная площадь теплообменника, если к нему по бокам выреза от выреза организовать плоскости, направляющие поток на ребра охлаждения.

Размер диаметра впускного тракта интеркулера

С ростом скорости надувного воздуха в подводящем и отводящем патрубках впускной системы растет и сопротивление его движению, и развиваются резонансные процессы. При чрезмерно больших диаметрах кардинально возрастает инерционность турбосистемы.

так как прибавляют объем общей системе. Существует некий скоростной оптимум, равный примерно 0.25-0,28 от скорости звука, или 450 ft/сек, при котором негативные явления не переходят критический уровень.

Исходя из этих значений, теперь можно вычислить подходящий диаметр впускного тракта.

  • s=π(d/2)2=ηА/VB, где
  • VB — скорость потока во впускном тракте (275-308 ft/сек);
  • По — расход воздуха, проходящего через мотор на режиме максимальной мощности cf/мин);
  • s — площадь сечения выпускного трубопровода (in2);
  • d — диаметр трубопровода (in)
  • η — коэффициент приведения равный 2.4 (мин/сек)/(ft2/in2).

Как выбрать и установить на турбо тачку интеркуллер - техно теория

Потери в интеркулере

При подборе чарджера по турбокартам необходима коррекция значений расхода и давления на впуске вследствие потерь в интеркулере. Их можно оценить по изменению плотности воздуха:

  • Δр=(Tt/Ti) — 1, где
  • Δр — изменение плотности надувного воздуха;
  • Т1 — абсолютная температура на выходе из турбокомпрессора;
  • Т2 — абсолютная температура на выходе из интеркулера.

Из связи параметров среды в уравнении идеального газа можно вычислить падение давления во впускном коллекторе:

  • Рг= Роut/Pin=(Pgout+ΔPgout+14.7)/(-0,5+14,7 ); где Pout — абсолютное давление во впускном коллекторе;
  • Pin — абсолютное давление на входе в компрессор;
  • Pgou — давление наддува во впускном коллекторе;
  • ΔPgout — падение давления во впускном трапе.
Читайте также:  Как проверить реле мультиметром на работоспособность: тестер для аппарата регуляторов

Эффективность интеркулера

Эффективность близких по размерам интеркулеров не одинакова вследствие их конструктивных особенностей.

Производители иллюстрируют техническое описание своей продукции графиками эффективности в зависимости от плотности надувного воздуха. проходящего через теплообменник.

Эффективностью интеркулера (Ei) называют отношение падения температуры в теплообменнике (ΔT) и нагрева воздуха в компрессоре (ΔTс):

Еi= ΔT/ ΔTс=(Т1-Т2)/(Т1-Та1).

По графикам эффективности производится окончательный выбор оптимального теплообменника из предварительно составленного по вычисленным габаритам ряда.

ПЛОЩАДЬ

Разница в площади теплообмена интеркулеров может быть следствием конструктивных нюансов.

Например, к ее сокращению ведет уменьшение числа каналов и увеличение их сечений при сохранении объема тепло-обменника.

Подобная конструкция приведет к снижению сопротивления, что отразится на меньшем падении давления, но эффективность охлаждения снизится. Такие конструкции предпочтительнее включать в системы малого давления.

И наоборот, чем выше предполагаемое давление наддува, тем более плотную структуру с высоким значением площади тепло-обмена следует выбирать.

Если же уменьшение площади теплообмена происходит вследствие уменьшения объема интеркулера (меньше длина или количество каналов), то в первую очередь это отражается на падении давления вследствие как увеличения скорости потока, так и из-за ухудшения охлаждения. Но турбо-яма становится менее заметной.

Источник: https://mag-option.ru/kak-vybrat-i-ustanovit-na-turbo-tachku-interkuller/

Не плохая статья как подобрать фронтальник!

Размер имеет значение? Чем больше интеркулер, тем лучше- правда или нет? Мнение специалистов.Oyay, Plazmaman Sydney: При выборе интеркулера необходимо учесть огромное количество факторов, которые в комплексе позволят, или не позволят достичь нужного результата.

В общем случае, интеркулер будет работать хорошо, если он не высокий и не длинный, с редкой структурой пластин (что уменьшает степень падения давления). Чересчур плотная структура вызывает избыточное трение воздуха, и поэтому, вследствие потери давления, эффективность охлаждения снижается на 30%.

Brett Middleton, MRT Sydney: Правильно спроектированный фронтальный интеркулер в большинстве случаев будет лучше стандартного просто потому, что он выгоднее расположен и захватывает больше набегающего потока.Чтобы избежать большой задержки турбины на стартах, очень важно, чтобы размер интеркулера соответствовал вашей турбине.

Слишком большой интеркулер может ощутимо уменьшить мощность двигателя на малых оборотах из-за увеличенного объёма нагнетаемого воздуха. Клиенту, заказавшему такой интеркулер, придется смириться с задержкой турбины. Если он захочет получить живой отклик на газ во всем диапазоне, то лучше уменьшить размер турбинной части, чем покупать бОльшую турбину.

При этом он жертвует максимальной скоростью (top-end performance), но в условиях городской езды это вряд ли актуально. Хотите моё мнение? Не покупайте интеркулер из-за его внушительного вида или популярного бренда- внутренности некоторых из них настолько плохо спроектированы и изготовлены, что ваш родной интеркулер может оказаться даже лучше! Помните, что вы покупаете то, за что платите.

Не более.Richard Anderson, ARE Qld: Определённо, в условиях уличной езды интеркулер может оказаться слишком большим- не с точки зрения офицера полиции, а с точки зрения мощности автомобиля.Могу только посмеяться над теми, кто аргументирует установку большого интеркулера тем фактом, что Мазда RX Джо Блоу’а едет 402 метра за 9.6 секунд на 211 км/ч и гигантским интеркулером в бампере.

Да этот роторник (rotary) может поехать и 9.3 на 220 км/ч с идеально-спроектированным для драг-рейсинга интеркулером.То же самое можно сказать и про TX-3 Фреда Неркс’а, который едет 13.8 сек на 160 км/ч с интеркулером, торчащим шире индикаторов поворота. Она сможет проехать дистанцию за 13 секунд на 173 км/ч если правильно подобрать интеркулер.

Это будет возможно за счёт того, что сердцевина кулера, объёмом 13500 см³ охладит температуру впуска до 40 градусов при падении “статического” давления на 0,1 кг/см2, а сердцевина объёмом 8550 см³ может понизить температуру до 41 градуса при падении “статического” давления на 0,06 кг/см2, что более эффективно и выдаст бОльшую мощность.

Для того чтобы максимально приблизить температуру нагнетаемого воздуха к температуре окружающего, внутренняя площадь сердцевины интеркулера должна экспоненциально расти, но вместе с ней также экспоненциально будет расти и трение (а значит и сопротивление) воздуха в сердцевине большего размера.

Правда ли, что интеркулеры с более гладкими, округлыми формами законцовок более эффективны, чем угловатые интеркулеры с острыми краями?Oyay, Plazmaman: Да нет, на самом деле это всё эстетические пристрастия, нежели нечто большее.

Форма и дизайн боковых ресиверов интеркулера имеют большое значение только в том случае, если вы профессиональный гонщик на треке, а обычному стрит-кару нет абсолютно никакой разницы. Для драгстера важна форма интеркулера, ведь он бъется за сотые доли секунды и за каждый Ньютон-сантиметр силы. Но это всё лирика.

У вас есть либо правильно-спроектированный интеркулер, гарантированно добавляющий лошадей, либо интеркулер, выбранный наобум, который может их с таким же успехом убавить. Это принцип, который многие люди не понимают вообще.

Mick West, Mick’s Metal Craft: Конечно! По той же причине вы никогда не увидите квадратного выпуска! Толщина и материал, из которого изготовлены боковые ресиверы, также на многое влияет. Большинство из ваших читателей не обращают на внимания на то, что у дешёвых импортных интеркулеров толстые стенки не рассеивают тепло, а сохраняют его внутри.

Наша мастерская использует только самый тонкий листовой металл при изготовлении боковых ресиверов для того, чтобы нагнетаемый воздух охлаждался в наибольшей степени.Dave Mitchell, ASE Adelaide: Определенно. Поток воздуха, беспрепятственно текущий вдоль плавно-выгнутых патрубков и ресивера, не потеряет в давлении и не станет турбулентным, в отличие от того, которому потребуется обойти все угловатости и неровности неправильно спроектированного интеркулера.Richard Anderson, ARE: В принципе, чем больше буст, тем менее важна форма ресивера. Но как долго держится буст свыше 1,1 кг/см2? Раскрутить такую здоровую турбину тяжело ведь, так? Зачастую в задержке турбины винят именно боковые ресиверы и конфигурацию труб, ведь любое отклонение воздушного потока в разной степени вызывает уменьшение его скорости. Но если изгибы создают турбуленцию потока, то острые углы создают “завихрения”- области самого низкого давления. В результате имеем “вязкую” реакцию педали газа и большую турбо-задержку.

Говорят, интеркулеры со строением сердцевины типа tube-and-fin более эффективны чем bar-and-plate, это правда?

Oyay, Plazmaman: Нет, они одинаково эффективны, просто используются в разных целях. Интеркулер bar-and-plate будет точно так же охлаждать воздух, как tube-and-fin, но, скажем, на раллийную машину лучше поставить первый из-за более прочной конструкции- случайно попавший в него камень нанесёт намного меньшие повреждения.

Эта разница в 0,21 кг/см2 может равняться 20 или 30 лошадиным силам- тут уже следует смотреть на эффективность охлаждения: если, допустим, у tube-and-fin температура нагнетаемого воздуха окажется на 5-10 градусов выше окружающей, а у bar-and-plate менее 5 градусов, то это всего лишь 3-4 л.с. разницы. Вот и делайте выводы.Brett C.

Lloyd, GCG Turbochargers Sydney: Да действительно, у bar-and-plate бОльшая потеря давления, но и воздух на выходе более холодный и плотный в отличие от tube-and-fin. Выбор типа интеркулера должен основываться на ваших требованиях к бусту и спецификациях турбины.

Если у вас небольшая турбинка с малым бустом, лучше поставить tube-and-fin, а если большая с высоким бустом, то bar-and-plate.

Читайте также:  Как выбрать краскопульт: виды, выбор электрического, пневматического устройства

Нам известны разные конфигурации и варианты установки как фронтальных, так и top-mounted интеркулеров, а что за «бочкообразные» интеркулеры и чем она отличается от вышеупомянутых?Cameron McFarlane, PWR (Qld): Бочкообразные интеркулеры (barrel intercoolers) охлаждают нагнетаемый воздух при помощи жидкости, циркулирующей между двойных стенок циллиндра, к двум концам которого подведён соответственно выход турбины и впуск двигателя. Вода прокачивается за счёт небольшого электронасоса и охлаждается при прохождении через усиленный вентилятором водяной радиатор.

Такие интеркулеры ставят в основном на драгстеры мощностью от 250 до 1300 л.с., на внедорожники, а так же турбированные стритовые автомобили.

Преимущество «бочки» в её небольшом размере- для установки такого интеркулера не нужно городить длинные изогнутые воздухопроводы, поэтому разместить такой интеркулер можно предельно близко к впуску, а следовательно и максимально уменьшить турбо-задержку.

Источник: https://www.drive2.ru/l/242294/

7 главных минусов и 2 плюса турбомоторов

Атмосферный мотор засасывает воздух в цилиндры под действием разрежения, которое возникает, когда поршень движется к нижней мертвой точке. В большинстве случаев давление в цилиндре в конце хода впуска чуть ниже атмосферного. И вот с этим количеством воздуха и осуществляется рабочий цикл мотора. Наддувный двигатель получает на входе в цилиндр воздух, сжатый компрессором до определенного давления, а потому его в цилиндр войдет больше, чем у мотора со свободным всасыванием. Больше воздуха — больше кислорода, а значит, и топлива сгорит больше, и мощность при том же рабочем объеме поршневой части будет выше (или мотор компактнее при сохранении мощности).

Поскольку воздух в компрессоре подогревается, температуру перед подачей в цилиндр желательно снизить. Это делает специальный охладитель — интеркулер.

Компрессоры могут использоваться разных типов — и с приводом от коленвала, и волновые обменники давления, но наиболее распространен турбонаддув.

Последний способ использует энергию выхлопных газов для вращения центростремительной турбины, а сидящее на том же вале колесо центробежного компрессора обеспечивает сжатие воздуха перед подачей в цилиндры.

Наддувный двигатель потребляет сжатый в компрессоре и охлажденный в интеркулере воздух. И тот же мотор является источником газов с высокими температурой и давлением, которые вращают турбину.Наддувный двигатель потребляет сжатый в компрессоре и охлажденный в интеркулере воздух. И тот же мотор является источником газов с высокими температурой и давлением, которые вращают турбину.

Наддувные двигатели состоят из большего числа агрегатов, а надежность многокомпонентной системы всегда ниже, чем у более простой. Нагрузки на детали больше из-за большей литровой мощности. Да и конструкционные материалы в автомобильной промышленности используются преимущественно недорогие. Это же вам не аэрокосмическая отрасль…

К примеру, у турбокомпрессора есть система регулирования давления наддува, которая порой может заедать и отказывать. У редакционного Volkswagen Golf уже дважды при пробеге 80 000 и 100 000 км полностью теряла подвижность тяга привода клапана перепуска газов мимо турбины.

2. Недостаточный ресурс

Все мы вздыхаем по моторам-миллионникам конца прошлого века. Сейчас ресурс мотора в 400 000 км считается огромным достижением, а в прошлом он был нормой. Турбодвигатели современных автомобилей до таких пробегов не доживают. Турбокомпрессоры на бензиновых моторах редко ходят больше 150 000 км, а начавшая «хандрить» турбина вскоре может погубить и поршневую часть. Ведь турбокомпрессор может «выхлебать» весь запас моторного масла — в поддоне и поршневой части ничего не останется.

А еще многие производители с целью сэкономить «апгрейдят» атмосферные моторы до турбонаддувных, не особо заморачиваясь усилением некоторых деталей. Соответственно, высокие нагрузки на поршневую часть при небольшом усилении конструкции приводят к снижению ресурса.

3. Необходимость более частого и высококвалифицированного обслуживания

Многие производители для своих моделей с турбомоторами снизили периодичность ТО с 15 000 до 10 000 км. Так поступили, к примеру, Geely и Haval.

Наддувный мотор сложнее в обслуживании и особенно в диагностике. У него гораздо больше количество дополнительных соединений в системе турбонаддува.

Потерять герметичность могут: подвод и отвод воздуха, подвод и отвод отработанных газов, системы подачи масла под давлением и его слива, а также подачи охлаждающей жидкости.

Все это требует дополнительного внимания и опыта у сервисмена во время ТО.

4. Дорогой ремонт

Ремонт наддувного мотора всегда обходится дороже. Даже если турбокомпрессор в ремонтной фирме и не трогали, то прайс на восстановление двигателя все равно выше. Просто потому, что разбирать-собирать все перечисленные выше системы дольше и сложнее. А если предстоит замена турбокомпрессора, то готовьтесь выложить от 60 000 руб. Восстановление узла может потребовать половину этой суммы.

5. Обязательно применять хорошее топливо и смазки

Все современные моторы довольно требовательны к качеству топлива и моторного масла. Но если атмосферник на некачественных жидкостях «умрет» не сразу, то жизнь форсированного наддувного мотора будет измеряться минутами. Кроме того, расход даже самого дорогого масла у наддувного мотора будет выше, чем у большинства атмосферников.

Отдельного разговора требует расход топлива. Любой маркетолог, желающий продать вам машину с турбомотором, будет уверять, что она экономичнее, чем автомобиль с атмосферным двигателем. В теории так и есть. Но ведь турбомашина — это «великий провокатор».

Некоторые автомобилисты сознательно выбирают турбодвигатель, чтобы ездить напористо и агрессивно. В этом случае расход будет не меньше, а даже больше, примерно на 30%, чем у спокойного водителя.

Для неторопливого водителя мощность турбомашины может показаться избыточной, а повышенные затраты на содержание, (частые ТО, дорогие бензин и масло) — неоправданными.

6. Необходимость дополнительного охлаждения

Недаром многие сигнализации имеют опцию «турботаймер». Это устройство позволяет не глушить разогретый турбомотор сразу после остановки машины, а дает двигателю поработать на холостом ходу для охлаждения — прежде всего турбины.

Похожий алгоритм у некоторых мощных автомобилей штатно заложен в блок управления двигателем. Без этого в остановившейся, но раскаленной докрасна турбине масло закоксуется, нарушив герметичность уплотнений.

7. Проблемы с ликвидностью

Обо всех вышеперечисленных неприятностях осведомлены, в той или иной степени, многие автолюбители. Именно поэтому большинство предпочтет на вторичном рынке машину с атмосферным двигателем. А заезженные «турбозажигалки» приобретать будут, в основном, молодые поклонники всех серий «Форсажа».

1. Отличная характеристика крутящего момента

Разгон автомобиля — хоть с механической коробкой передач, хоть с автоматом — очень зависит от того, насколько быстро мотор из режима холостого хода сможет достигнуть оборотов максимальной мощности. А мощность, как известно, пропорциональна произведению оборотов коленвала на крутящий момент. Именно поэтому нужно, чтобы мотор на как можно более низких оборотах выдавал большой крутящий момент.

Наддувный мотор проектируют так, что турбокомпрессор обеспечивает довольно высокое давление наддува очень «рано», при небольших оборотах коленвала. В результате мы получаем большой крутящий момент на небольших оборотах.

Далее момент увеличивать нельзя во избежание чрезмерных нагрузок на детали мотора. Начинает работать перепускной клапан, направляя часть выхлопных газов в обход турбины. Так производительность турбокомпрессора ограничивается, а на кривой крутящего момента появляется горизонтальная полка.

2. Низкий расход топлива

У атмосферного двигателя значительная часть энергии сгоревших газов теряется вместе с горячими выхлопными газами. Наддувный двигатель использует температуру и давление выпускных газов, срабатывая их в турбине. Меньше энергии пропадает зря, значит, больше используется для движения автомобиля. Но, повторюсь, при условии спокойной манеры вождения.

Турбодвигатели совершенствуются и захватывают все новые модельные ряды автомобилей самых разных производителей на всех континентах. Вначале они оккупировали дороги старушки Европы. Япония давно и массово загружает ими внутренний рынок.

США и Корея немного более сдержанны в распространении турбированных двигателей. Зато Китай в последнее время массово пересаживается на турбонаддув. Так что за наддувными двигателями будущее. Если, конечно, их не вытеснят электрокары.

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/919836-7-glavnykh-nedostatkov-i-2-plyus/

Ссылка на основную публикацию