Главная > Особенности и назначение выпускного коллектора
Система питания и удаление выхлопных (горючих) газов играет важную роль в исправной работе мотора внутреннего сгорания. Если впускной коллектор — это деталь, которая отвечает за подведение топливовоздушной смеси к цилиндрам, то выпускной коллектор на авто необходим для безопасного отведения отработанных газов. От правильной работы узла зависит эксплуатация машины, минимизация вредных выхлопов. С течением времени деталь изнашивается и выходит из строя.
Принцип работы
Зная назначение и устройство выпускного коллектора, можно понять, почему важно отслеживать его состояние. Итак, на все транспортные средства, в основе которых лежит работа двигателя внутреннего сгорания, устанавливается авто коллектор. Это не зависит от марки и модели транспортного средства, вида ДВС, его технических характеристик. Подобранная деталь обеспечивает вентиляцию всех установленных цилиндров, способствует наполнению их топливовоздушной смесью. Это достигается за счет сложного движения выхлопа внутри трубчатой системы.
Для лучшего понимания устройства, стоит рассмотреть принцип его работы. Перед самым тактом выпуска горючие газы располагаются внутри цилиндра под сильным давлением. После открытия выпускного клапана возникает перепад внутреннего давления, в результате чего выхлопной газ проникает в автомобильный коллектор, где внутреннее давление неизмеримо выше. В результате движения поршня вверх, все содержимое из камеры сгорания выталкивается в выхлопной узел. При этом часть газов устремляется к другим цилиндрам и не уходит по выходной трубе.
Отвечая на вопрос, коллектор в автомобиле что это, можно сказать следующее. Это конструктивный элемент в автомобиле, предназначенный для отвода газов в общую трубу из всех 4-х или 8-ми цилиндров. Система также обеспечивает продувку и наполнения камер сгорания смесью. Позволяет газам безопасно уходить в атмосферу через катализатор, обеспечивающий очистку от вредных примесей, свинца, тяжелых металлов.
Основные виды устройств
Обычно выпускной коллектор двигателя располагается в районе головки блока цилиндров. К нему напрямую присоединяются выпускной патрубок и нейтрализатор каталитического типа. Зная, где находится коллектор в автомобиле, автовладелец может периодически проверять его состояние.
Во всех случаях коллектор выпускной крепится к ГБЦ через прокладку, главная функция которой – защита по проникновения отработанных газов под капот машины. Нужно учитывать, что коллектор выхлопной имеет разное конструктивное исполнение. Все детали такого типа делятся на 2 большие категории:
- Цельный. Имеет монолитное исполнение, поскольку отливается из черного или серого чугуна жаропрочного типа. Характеризуются низкой эффективностью по отводу отработавших газов, что обуславливается короткими каналами. Они препятствуют импульсному прохождению газов каждого из цилиндров. Такой коллектор на машине, что это мы уже знаем, имеет простое исполнение, пониженную стоимость, что делает его доступным многим владельцам транспортных средств.
- Трубчатый. Производится из сварных труб, включающих себя фланцевые соединения для стыковки с блоком ДВС. Отличается эффективностью в диапазоне работы повышенных, а также средних оборотов. Способствует мощности мотора. Производится из нержавеющей стали. Характеризуется улучшенными параметрами по отводу отработанных газов и продувке внутренней камеры сгорания.
Если говорить о впускном коллекторе машин, то в продаже встречаются модели из усиленного пластика. Они обладают легким весом и не подвержены агрессивному воздействию коррозии. Во всех случаях следует приобретать только сертифицированные изделия, качество которых подтверждается сертификатом.
Собираясь приобрести коллектор машины, руководствуются инструкцией по эксплуатации. В документе завод-изготовитель рекомендует конкретные устройства, которые подходят марке авто. При выборе коллектора автомобиля фото может помочь сориентироваться во всем разнообразии таких узлов.
Компоновка
Можно сказать однозначно, что выпускной коллектор – это очень важный компонент системы удаления выхлопных газов. По этой причине их обязательно используют в автомобилях с форсированными двигателями внутреннего сгорания. Существуют разные компоновки таких узлов, которые отличаются следующим:
- Длиной и объемом каналов, что дает определенный объем.
- Числом каналов, объединенных в единый узел.
- Модификацией устройств.
С точки зрения внутреннего устройства выпускного коллектора, он представляет собой систему трубок (прямых, изогнутых), которые соединяются в конце в единый патрубок.
Назначение и конструкция
Важно понимать, что при малой протяженности внутренних каналов, энергия от выходных газов будет явно достаточной для проникновения в другие цилиндры. А это крайне отрицательно влияет на их функционирование. По этой причине выхлопные коллекторы с малой длиной каналов допускается устанавливать в машины с достаточно «узкими» фазами газового распределения. Ведь они дают минимальный объем выхлопных газов.
Оптимальная продувка камер внутреннего сгорания достигается при малом диаметре, но достаточной длине трубы. Это учитывают при покупке запчасти. Правильный выпускной коллектор всегда дает эффективную защиту от возвращения отработанных горючих газов в соседние камеры, где еще не успели закрыться выпускные каналы. Это положительно влияет на функционирование мотора, гарантируя его мощность и экономичность.
В двигателях, устанавливаемых на мощных, часто спортивных автомобилях, применяются исключительно коллекторы глушителя. Они имеют сложную геометрическую форму, что обеспечивает самые лучшие условия для разрежения и продувки. Во всех случаях конструкция детали должна быть оптимизирована под конкретный двигатель, параметры транспортного средства. Каждый владелец машины должен знать, что такое выпускной коллектор автомобиля, это позволяет избежать критических поломок. Избежать повышенного износа мотора вне зависимости от его типа – бензиновый, дизельный.
Важно помнить, что удлинение влечет за собой соответствующее увеличение температуры непосредственно в подкапотной области. Об этом следует помнить, выполняя модернизацию или форсирование ДВС. Любое перемещение газовых масс в выпускной системе – процесс колебательного типа. При укороченной трубке резонансный эффект может быть достигнут исключительно при высоких оборотах мотора. При наличии удлиненной трубы — резонансный эффект возникает уже при пониженных оборотах.
Особенности эксплуатации
Впускной и выпускной коллектор выполняет первостепенную роль в исправном функционировании любого двигателя внутреннего сгорания. Важно понять, что такой узел функционирует в исключительно тяжелых условиях, что обуславливается большим внутренним давлением и температурой, достигающей 1300°С. Неудивительно, что рано или поздно данный узел выходит из строя, поэтому возникает потребность в замене выхлопного коллектора. Затягивать с процедурой замены не стоит. Нужно помнить, что работа двигателя с изношенным узлом негативно сказывается на функциональности, технических характеристиках.
Учитывая нагрузки, проверять состояние данного узла следует при каждом плановом ТО. Важно помнить, что выход из строя выпускного коллектора приводит к снижению мощности двигателя, проникновению угарных газов в салон автомобиля, повышению температуры в подкапотном пространстве. Зная, для чего нужен выпускной коллектор, каждый осознает необходимость строгого контроля за его техническим состоянием.
Неисправности узла
Все выпускные коллекторы с течением времени выходят из строя. Зная признаки неполадки данного узла, можно своевременно приехать на СТО для снятия выпускного коллектора, проверки его технического состояния (диагностики). Симптомы неисправности:
- Плавающие обороты двигателя
- Ошибки, которые высвечиваются на панели приборов.
- Изменение звука ДВС во время работы.
- Визуальное определение перегоревшей трубы.
Данные симптомы указывают на износ клапана выпускного коллектора, его истончение и перегорание, что приводит к разгерметизации.
Причины выхода из строя
Некоторые механики конструируют выпускной коллектор своими руками, при котором используется метод холодной сварки. Зачастую это выходит дешевле, нежели приобретать новый. Однако давайте остановимся подробнее на типовых неполадках данного узла и причинах их возникновения:
- Деформация труб в районе фланца. Учитывая повышенную температуру, фланцевые элементы нередко деформируются. В результате этого часто происходит повреждение крепежных резьбовых и болтовых соединений. Нередко причиной этого является нарушение режима работы двигателя внутреннего сгорания из-за неправильного тюнинга.
- Повреждение внутренней прокладки, располагающейся между ним и блоком цилиндра. С целью обеспечения герметичности между блоком цилиндров и данной деталью на машине используется прокладка. Она может быть изготовлена из композита, металла или паронита. В ходе воздействия повышенных температур, большого внутреннего давления элемент может потерять герметичность, в результате чего мотор станет работать неровно.
- Физическое повреждение внутренних элементов. Учитывая агрессивную среду, в которой работает чугунный или стальной узел, нередко происходит прогорание самих труб или же мест сварного соединения. Важно помнить, что даже незначительная трещина способна ухудшить функционирование мотора. По этой причине откладывать починку или замену коллектора выхлопной трубы не следует.
- Засорение внутренних каналов. В ходе интенсивной эксплуатации и частой прогазовки автовладелец может столкнуться с такой неполадкой, как внутренний засор. Дело в том, что с течением времени на внутренних стенках образуется ржавчина и нагар, что приводит к уменьшению просвета. Это также негативно сказывается на работе как бензинового, так и дизельного двигателя.
Особенности ремонта и замены
Замена выпускного коллектора производится мастерами с опытом, квалификацией на СТО. При наличии соответствующих навыков, инструмента и оборудования осуществить монтаж нового узла можно и своими руками. Если перегорел патрубок выпускного коллектора, выполняет такие действия:
- Ожидают, пока двигатель внутреннего сгорания остынет до приемлемой для ремонта температуры.
- Снятие защиты двигателя, системы защиты устройства и прочих узлов, которые могут мешать замене.
- Раскручивание крепежных соединений — он крепится к трубе выхлопа.
- Снятие узла.
- Установка новой паронитовой прокладки.
- Монтаж и крепление его при помощи болтовых соединений.
- Установка всех демонтированных элементов в обратном порядке.
Затяжка выпускного коллектора выполняется аккуратно, без применения излишних усилий. Если речь идет о поломке патрубка, то чугунную деталь можно отремонтировать при помощи аргонно-дуговой или электродной сварки. Таким же образом чинят трубчатый узел, однако для этого потребуется больший опыт.
Почему следует приобретать проверенную запчасть в автомобиль?
Сегодня на автомобильном рынке и в специализированных магазинах можно найти коллекторы автомобильные, представленные расширенным ассортиментом. Учитывая нагрузки, которые ложатся на данный узел, отдавать предпочтение следует только сертифицированным моделям. Однако, даже покупая коллектор автомобиля проверенного бренда, нельзя пренебрегать техническим осмотром.
Коллектор в машине – это узел, который требует систематической диагностики, анализа состояния. Своевременный осмотр и проверка позволяет увидеть износ и произвести замену детали до появления критических разрушений. Нельзя занижать значение коллектора для машины. Ведь от его состояния напрямую зависит способность мотора развивать проектную мощность, сохранять динамику, ходовые качества автомобиля. Установка выпускного коллектора задача не сложная, однако не следует пренебрегать услугами проверенных мастерских, чтобы избежать негативных последствий при неправильной установке.
Заключение
Любой выпускной коллектор, фото которого поможет понять, как он выглядит, обеспечивает продув и вентиляцию цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Деталь обеспечивает их полноценное наполнение топливовоздушной смесью, снижает износ, быстро удаляет отработанные газы.
Зная о выпускном коллекторе, что это, как он устроен и зачем за ним следить, можно создать условия для работы ДВС. Чтобы новая запчасть служила долго, приобретать следует только сертифицированное изделия. Для этого лучше обращаться в специализированные магазины. Гарантия завода-изготовителя — доказательство надежности детали, ее изготовления в соответствии с требованиями ГОСТа.
По маркам авто
From Wikipedia, the free encyclopedia
In automotive engineering, an inlet manifold or intake manifold (in American English) is the part of an engine that supplies the fuel/air mixture to the cylinders.[1] The word manifold comes from the Old English word manigfeald (from the Anglo-Saxon manig [many] and feald [repeatedly]) and refers to the multiplying of one (pipe) into many.[2]
In contrast, an exhaust manifold collects the exhaust gases from multiple cylinders into a smaller number of pipes – often down to one pipe.
The primary function of the intake manifold is to evenly distribute the combustion mixture (or just air in a direct injection engine) to each intake port in the cylinder head(s). Even distribution is important to optimize the efficiency and performance of the engine. It may also serve as a mount for the carburetor, throttle body, fuel injectors and other components of the engine.
Due to the downward movement of the pistons and the restriction caused by the throttle valve, in a reciprocating spark ignition piston engine, a partial vacuum (lower than atmospheric pressure) exists in the intake manifold. This manifold vacuum can be substantial, and can be used as a source of automobile ancillary power to drive auxiliary systems: power assisted brakes, emission control devices, cruise control, ignition advance, windshield wipers, power windows, ventilation system valves, etc.
This vacuum can also be used to draw any piston blow-by gases from the engine’s crankcase. This is known as a positive crankcase ventilation system, in which the gases are burned with the fuel/air mixture.
The intake manifold has historically been manufactured from aluminium or cast iron, but use of composite plastic materials is gaining popularity (e.g. most Chrysler 4-cylinders, Ford Zetec 2.0, Duratec 2.0 and 2.3, and GM’s Ecotec series).
Turbulence[edit]
The carburetor or the fuel injectors spray fuel droplets into the air in the manifold. Due to electrostatic forces and condensation from the boundary layer, some of the fuel will form into pools along the walls of the manifold, and due to surface tension of the fuel, small droplets may combine into larger droplets in the airstream. Both actions are undesirable because they create inconsistencies in the air-fuel ratio. Turbulence in the intake helps to break up fuel droplets, improving the degree of atomization. Better atomization allows for a more complete burn of all the fuel and helps reduce engine knock by enlarging the flame front. To achieve this turbulence it is a common practice to leave the surfaces of the intake and intake ports in the cylinder head rough and unpolished.
Only a certain degree of turbulence is useful in the intake. Once the fuel is sufficiently atomized, additional turbulence causes unneeded pressure drops and a drop in engine performance.
Volumetric efficiency[edit]
The design and orientation of the intake manifold is a major factor in the volumetric efficiency of an engine. Abrupt contour changes provoke pressure drops, resulting in less air (and/or fuel) entering the combustion chamber; high-performance manifolds have smooth contours and gradual transitions between adjacent segments.
Modern intake manifolds usually employ runners, individual tubes extending to each intake port on the cylinder head which emanate from a central volume or «plenum» beneath the carburetor. The purpose of the runner is to take advantage of the Helmholtz resonance property of air. Air flows at considerable speed through the open valve. When the valve closes, the air that has not yet entered the valve still has a lot of momentum and compresses against the valve, creating a pocket of high pressure. This high-pressure air begins to equalize with lower-pressure air in the manifold. Due to the air’s inertia, the equalization will tend to oscillate: At first the air in the runner will be at a lower pressure than the manifold. The air in the manifold then tries to equalize back into the runner, and the oscillation repeats. This process occurs at the speed of sound, and in most manifolds travels up and down the runner many times before the valve opens again.
The smaller the cross-sectional area of the runner, the higher the pressure changes on resonance for a given airflow. This aspect of Helmholtz resonance reproduces one result of the Venturi effect. When the piston accelerates downwards, the pressure at the output of the intake runner is reduced. This low pressure pulse runs to the input end, where it is converted into an over-pressure pulse. This pulse travels back through the runner and rams air through the valve. The valve then closes.
To harness the full power of the Helmholtz resonance effect, the opening of the intake valve must be timed correctly, otherwise the pulse could have a negative effect. This poses a very difficult problem for engines, since valve timing is dynamic and based on engine speed, whereas the pulse timing is static and dependent on the length of the intake runner and the speed of sound. The traditional solution has been to tune the length of the intake runner for a specific engine speed where maximum performance is desired. However, modern technology has given rise to a number of solutions involving electronically controlled valve timing (for example Valvetronic), and dynamic intake geometry (see below).
As a result of «resonance tuning», some naturally aspirated intake systems operate at a volumetric efficiency above 100%: the air pressure in the combustion chamber before the compression stroke is greater than the atmospheric pressure. In combination with this intake manifold design feature, the exhaust manifold design, as well as the exhaust valve opening time can be so calibrated as to achieve greater evacuation of the cylinder. The exhaust manifolds achieve a vacuum in the cylinder just before the piston reaches top dead center.[citation needed] The opening inlet valve can then—at typical compression ratios—fill 10% of the cylinder before beginning downward travel.[citation needed] Instead of achieving higher pressure in the cylinder, the inlet valve can stay open after the piston reaches bottom dead center while the air still flows in.[citation needed][vague]
In some engines the intake runners are straight for minimal resistance. In most engines, however, the runners have curves, some very convoluted to achieve desired runner length. These turns allow for a more compact manifold, with denser packaging of the whole engine, as a result. Also, these «snaked» runners are needed for some variable length/ split runner designs, and allow the size of the plenum to be reduced. In an engine with at least six cylinders the averaged intake flow is nearly constant and the plenum volume can be smaller. To avoid standing waves within the plenum it is made as compact as possible. The intake runners each use a smaller part of the plenum surface than the inlet, which supplies air to the plenum, for aerodynamic reasons. Each runner is placed to have nearly the same distance to the main inlet. Runners whose cylinders fire close after each other, are not placed as neighbors.
In 180-degree intake manifolds, originally designed for carburetor V8 engines, the two plane, the split plenum intake manifold separates the intake pulses which the manifold experiences by 180 degrees in the firing order. This minimizes interference of one cylinder’s pressure waves with those of another, giving better torque from smooth mid-range flow. Such manifolds may have been originally designed for either two- or four-barrel carburetors, but now are used with both throttle-body and multi-point fuel injection. An example of the latter is the Honda J engine which converts to a single plane manifold around 3500 rpm for greater peak flow and horsepower.
Older heat riser manifolds with ‘wet runners’ for carbureted engines used exhaust gas diversion through the intake manifold to provide vaporizing heat. The amount of exhaust gas flow diversion was controlled by a heat riser valve in the exhaust manifold, and employed a bi-metallic spring which changed tension according to the heat in the manifold. Today’s fuel-injected engines do not require such devices.
Variable-length intake manifold[edit]
A variable-length intake manifold (VLIM) is an internal combustion engine manifold technology.
Four common implementations exist. First, two discrete intake runners with different length are employed, and a butterfly valve can close the short path. Second the intake runners can be bent around a common plenum, and a sliding valve separates them from the plenum with a variable length. Straight high-speed runners can receive plugs, which contain small long runner extensions. The plenum of a 6- or 8-cylinder engine can be parted into halves, with the even firing cylinders in one half and the odd firing cylinders in the other part. Both sub-plenums and the air intake are connected to an Y (sort of main plenum). The air oscillates between both sub-plenums, with a large pressure oscillation there, but a constant pressure at the main plenum. Each runner from a sub plenum to the main plenum can be changed in length. For V engines this can be implemented by parting a single large plenum at high engine speed by means of sliding valves into it when speed is reduced.
As the name implies, VLIM can vary the length of the intake tract in order to optimize power and torque, as well as provide better fuel efficiency.
There are two main effects of variable intake geometry:
- Venturi effect: At low rpm, the speed of the airflow is increased by directing the air through a path with limited capacity (cross-sectional area). The larger path opens when the load increases so that a greater amount of air can enter the chamber. In dual overhead cam (DOHC) designs, the air paths are often connected to separate intake valves so the shorter path can be excluded by deactivating the intake valve itself.
- Pressurization: A tuned intake path can have a light pressurizing effect similar to a low-pressure supercharger due to Helmholtz resonance. However, this effect occurs only over a narrow engine speed range which is directly influenced by intake length. A variable intake can create two or more pressurized «hot spots.» When the intake air speed is higher, the dynamic pressure pushing the air (and/or mixture) inside the engine is increased. The dynamic pressure is proportional to the square of the inlet air speed, so by making the passage narrower or longer the speed/dynamic pressure is increased.
Many automobile manufacturers use similar technology with different names. Another common term for this technology is variable resonance induction system (VRIS).
See also[edit]
- Cylinder head porting
- List of auto parts
- Fusible core injection molding
References[edit]
- ^ «What Is an Intake Manifold? • STATE OF SPEED». STATE OF SPEED. 2018-11-10. Retrieved 2022-02-03.
- ^ manifold, (adv.) «in the proportion of many to one, by many times». AD1526 Oxford English Dictionary,
- ^ Volvoclub UK: 850GLT Engine Info
Многие автовладельцы имеют весьма смутное представление об устройстве своего «железного коня», в случае поломок полагаясь на знания и умения сервисменов. И это касается почти всех систем машины. Один из любопытных примеров – система питания и система выпуска. Почти каждый автолюбитель в курсе, что в 1-ой присутствует инжектор, а во 2-ую входит глушитель, но в то же время не все способны назвать деталь, которая наличествует и там, и там – коллектор. Тут логично задать вопрос – а что такое выпускной и впускной коллектор?
Коллектор представляет собой одну из составных частей впускной (выпускной) системы авто. Всего их 2, и они служат для диаметрально противоположных целей – через впускной цилиндры поступает топливно-воздушная смесь, а через выпускной удаляются выхлопные газы.
Оба коллектора монтируются на одной стороне двигателя (на рядных; у V-образных они разнесены по бокам), но никак не сообщаются друг с другом.
Строение выпускного и впускного коллектора
В сильно упрощенном виде конструкцию коллектора можно объяснить так: это одна труба, которая разделяется на 4 или более (а иногда и менее). Количество труб, что у впускного, что у выпускного коллектора напрямую зависит от числа цилиндров в двигателе. Например, у небезызвестной малолитражки «Ока» был 2-х цилиндровый мотор. У некоторых двигателей марки «Шкода» 3 цилиндра, в то время как ряд силовых агрегатов «Ауди» – 5-ти цилиндровые. Это если говорить о рядных моторах; у V-образных двигателей обычно от 6 до 12 цилиндров, однако у них 4 коллектора (по 2 на каждую сторону), да и форма несколько другая, нежели у рядных, хотя зависимость количества труб от кол-ва цилиндров сохраняется.
Теперь подробнее о деталях, с которыми сопрягаются оба коллектора. 
Впускной является частью системы питания, и к нему подключен (у бензиновых моторов) карбюратор (сейчас такое уже почти не встречается) или дроссельный узел. У современных дизелей вместо всего этого стоит аккумуляторная топливная система, более известная как «Common Rail». 
Выпускной соединяется с приемной трубой (она же «штаны»), далее идет катализатор, резонатор и глушитель. На старых автомобилях катализатор отсутствует.
Устройство впускного коллектора
Предназначение впускного коллектора заключается в подведении топливно-воздушной смеси или только воздуха к цилиндрам. Почему или? Все зависит от особенностей конструкции системы питания. Впрочем, об этом ниже. 
Обычно эта деталь – металлическая, но иногда встречаются коллекторы из специального пластика, выдерживающего высокие температуры. Так делают для снижения стоимости и для облегчения веса мотора, а через это – и машины. 
Соединяется впускной коллектор разветвленной частью с головкой блока цилиндров (ГБЦ) через прокладку. При открывании впускных клапанов создается разряжение, с помощью которого топливно-воздушная смесь (или воздух) попадает в цилиндр, после чего клапана закрываются, и начинается такт сжатия. 
Несмотря на то, что ни воздух, ни смесь его с горючим не обладают высокой температурой, коллектор все равно нагревается от ГБЦ до 100°С. Поэтому если его делают из пластика, то берут специальный, высокотемпературный тип.
Вернемся к вопросу с воздухом и топливно-воздушной смесью. Последняя подается через коллектор, если впрыск распределенный (т.е. форсунки инжектора установлены перед клапанами). Потом они открываются, и смесь топлива с воздухом попадает в цилиндр.
Если же впрыск непосредственный, и топливо подается сразу в камеру сгорания, через коллектор проходит только воздух, а смешение происходит прямо в цилиндре.
Устройство выпускного коллектора
Задача выпускного коллектора – отведение выхлопных газов. На такте выпуска одноименные клапана открываются, и под воздействием движущегося наверх поршня газы попадают в коллектор. 
Он тоже подсоединен через прокладку разветвленной частью к ГБЦ, однако, посадочное место у него свое. Пройдя через коллектор, выхлопные газы попадают в приемную трубу, далее (на современных авто) в катализатор, где оседает значительная часть вредных веществ, потом в резонатор, снижающий громкость выхлопа, затем в глушитель, где звук исчезает полностью, и отводятся в атмосферу. У моторов с турбонаддувом газы после коллектора оказываются в специальном канале и крутят турбину, и только потом уходят в приемную трубу.
У инжекторных двигателей и современных дизелей в конструкции выпускного коллектора предусмотрено место для установки лямбда-зонда – датчика, который контролирует количество различных газов в выхлопе. 
Основываясь в том числе и на показаниях лямба-зонда, электронный блок управления двигателем соответствующим образом дозирует подачу топлива, что приводит к возникновению взаимосвязи при работе коллекторов.
Может ли сломаться один из коллекторов
В автомобиле нет таких агрегатов и деталей, которые не могут сломаться. Так что и коллекторы тоже не вечны, хотя выпускной обычно служит на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля, не требуя замены. Впускной же менее долговечен, особенно если сделан из пластика; он может треснуть, и тогда единственный выход – замена. Металлический гораздо более прочен, хотя и он не застрахован от трещин, однако в отличие от пластмассового его можно заварить, что решит проблему.
Несмотря на примитивность конструкции (оба коллектора по сути – трубы специфической формы), без них двигатель современного автомобиля не сможет правильно работать, ведь они не только выполняют свои прямые функции, но и помогают сильно оптимизировать работу системы питания и системы выпуска за счет информации, поступающей в ЭБУ от лямбда-зонда. Оба коллектора взаимосвязаны и одинаково важны для автомобиля, и если они работают неправильно, вы просто не сможете нормально передвигаться на своей машине.
Также рекомендуем к просмотру данное видео о работе впускного и выпускного коллекторов:
Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!
Источник
Выпускной коллектор.
Выпускной коллектор – конструктивный элемент выпускной системы, предназначенный для отвода отработавших газов от отдельных цилиндров в общую трубу. Другой функцией выпускного коллектора является обеспечение эффективного продува и наполнения камер сгорания.
Выпускной коллектор жестко закреплен на головке блока цилиндров. На выходе к нему присоединяется каталитический нейтрализатор или выпускная труба. Между выпускным коллектором и головкой блока цилиндров размещена прокладка, которая предотвращает утечку отработавших газов в подкапотное пространство. Выпускной коллектор работает в очень тяжелых условиях, характеризующихся высокой температурой (до 1300°С) и давлением.
Различают два типа выпускных коллекторов – цельный и трубчатый. Цельный коллектор имеет короткие каналы, которые объединяются в общую камеру. Изготавливается из жаропрочного чугуна. Цельный выпускной коллектор имеет низкую эффективность отвода отработавших газов и продувки камеры сгорания, т.к. короткие каналы создают препятствия в виде импульсов газов каждого цилиндра. С другой стороны цельный выпускной коллектор прост в изготовлении и имеет невысокую стоимость.
На современные легковые автомобили устанавливаются в основном трубчатые выпускные коллекторы, которые эффективны в диапазоне средних и высоких оборотов, улучшают мощностные характеристики двигателя. Трубчатые выпускные коллекторы изготавливаются из нержавеющей стали, реже из керамики. Для достижения наилучших параметров отвода отработавших газов и продува камер сгорания длина, диаметр труб и их конструкция (форма) должны быть оптимизированы.
Движение отработавших газов в выпускной системе представляет собой колебательный процесс. Короткая труба выпускного коллектора позволяет достигать резонансный эффект, при котором происходит наилучшая продувка камер сгорания, на высоких оборотах двигателя. С длинной трубой наоборот, резонансный эффект достигается в области низких оборотов. При этом длинные трубы предотвращают возврат отработавших газов в соседние камеры сгорания, в которых еще не закрылись выпускные клапаны.
Малый диаметр трубы обеспечивает высокую скорость отработавших газов, при которой происходит лучшая инерционная продувка камеры сгорания и достигается номинальный крутящий момент на низких и средних оборотах. С другой стороны трубы малого диаметра создают дополнительное сопротивление потоку при высоких оборотах двигателя. С помощью трубы большого диаметра получают прирост мощности на высоких оборотах и снижение на низких.
В настоящее время распространены две схемы трубчатых выпускных коллекторов:
4-1 или короткий коллектор (четыре трубы соединены в одну трубу);
4-2-1 или длинный коллектор (четыре трубы соединены попарно и далее соединены в одну трубу).
Трубчатый выпускной коллектор является важным элементом тюнинга автомобиля. Для одной машины может быть предложено несколько конструкций выпускных коллекторов и, соответственно, достигнут различный эффект. Короткий коллектор дает добавочную мощность в узком диапазоне оборотов. Длинный коллектор более универсальный, так как обеспечивает прирост мощности и крутящего момента в широком диапазоне оборотов двигателя.
К примеру, выпускной коллектор по схеме 4-2-1 применен на бензиновых двигателях, которые устанавливаются на автомобилях Mazda по технологии SkyActiv-G. Помимо прироста мощности, в данных двигателях реализована более высокая степень сжатия, а за счет улучшенной вентиляции цилиндров детонация в цилиндрах не наступает.
Источник
Из чего сделан впускной коллектор?
НУ что вот и добрались мы до этих узлов в автомобиле, уж сколько мы говорили о коллекторах просто не счесть.
Сколько мне задавали про них вопросов — очень много. Поэтому сегодня настал тот момент, когда стоит открыть занавес и подробно рассказать про эти «сложные узлы». НА машинах их всего два, это впускной и выпускной тип, не смотря на похожее строение, выполняют они совершенно различные функции двигателя …
Для начала начнем с определения.
Коллектор – это часть впускного или выпускного тракта систем автомобиля. Обычно «впускной» служит для подвода и смешения топливной смеси до цилиндров двигателя, а вот «выпускной» наоборот отводит уже сгоревшие газы в катализатор, и после в глушитель.
Если можно так выразиться — стоят они зачастую «бок о бок» друг от друга, хотя и не соприкасаются вовсе. Скажу больше зачастую материалы, из которых они сделаны, категорически отличаются.
Строение обоих вариантов
Если утрировать то коллектора это 4 трубы, которые соединяются в одну. То есть своего рода «штаны», только на четыре «штанины». Нужно отметить, что бывают и на «две – три» или даже «шесть» труб. Такое устройство обусловлено количеством цилиндров в двигателе, как мы знаем на автомобиле «ОКА» было всего два цилиндра (две трубы), например на новых FORD есть варианты с тремя (трехтрубный), а на некоторых представительских авто – шесть цилиндров (шеститрубный). Причем это будут как впускной, так и выпускной коллектора.
Вот только верхняя точка, где один выход у них будут отличаться:
Впускной – подключается к системе подачи воздуха или топлива, поэтому в «верхней точке» будет стоять либо карбюратор, либо дроссельная заслонка.
Выпускной – подключается к глушителю, отводит отработанные газы. Сейчас зачастую подключается к катализатору.
Теперь подробнее о каждом из типов.
Впускной коллектор
Основная задача — подвести топливную смесь, либо воздух к цилиндрам двигателя. На данный момент есть две основные системы подачи топлива и в зависимости от их конструкции в нем либо происходит смешение бензина и воздуха, либо нет.
Материал, из которого изготавливается зачастую высокотемпературный пластик, хотя раньше были только металлические варианты (сделанные из алюминия), пластик ставят в угоду экономии, а также для снижения веса автомобиля.
Крепится широкой частью (где 2 – 3 – 4 – 6 труб), обычно к головке блока цилиндров, подсоединяется в специальные каналы, где происходит засос топливной смеси или воздуха. Работает в «паре» с впускными клапанами — то есть клапана открываются, и из коллектора засасывается топливная смесь (или воздух) – далее клапана закрываются – смесь остается в цилиндрах.
Как вы понимаете, здесь зачастую нет высоких температур, поэтому и пластик в конструкции коллектора. Хотя он должен держать около 100 градусов Цельсия, все же головка блока разогревается от работы поршней и воспламенения топлива внутри.
Если взять систему распределенного впрыска топлива, то в коллектор, в конце, почти перед клапанами встроены инжектора, которые подают бензин, смешение с воздухом происходит здесь же. После этого клапана открываются, и происходит засос ТВС (топливно-воздушной смеси).
В системе с непосредственным впрыском топлива, в коллекторе присутствует только воздух, который подается дроссельной заслонкой, клапана открываются — происходит засос воздуха в цилиндры — смешение не происходит в коллекторе, оно смешивается внутри цилиндров.
В верхней точке, где 4 трубы соединяются в одну, сейчас стоит дроссельная заслонка, которая руководит подачей воздуха, раньше на старых системах впрыска, стояли карбюратор или моно-впрыск.
Выпускной коллектор
Вот только после клапанов они должный выйти в глушитель, а собирает их, из каждого цилиндра как раз выпускной коллектор (также по одной трубе на цилиндр). Он также подсоединен своей широкой частью к головке блока, только (если утрировать) с другой стороны, далее по трубам газы собираются в одну большую, как правило, сначала стоит катализатор, который дожигает газы, затем после него уже идет глушитель (может стоять и отвод для турбины).
После этого газы уходят дальше после в окружающую среду. Стоит упомянуть – этот тракт гасит не только отработанные газы, но и звук выхлопа! Точнее не он сам, а глушитель которую он передает «отработку».
Как вы понимаете выпускной коллектор, работает с высокими температурами, ведь зачастую выхлоп может разогреваться до 950 градусов Цельсия. Поэтому обязательно нужно применять металлы, да не простые, а тугоплавкие способные выдерживать высокие показатели «тепла».
В этот отводящий коллектор, зачастую вкручивают датчик, это «лямба-зонт» или кислородный датчик, он «следит» за содержанием кислорода и других газов в выхлопе.
Благодаря этому датчику корректируется подача топливной смеси через наш «подающий» коллектор, то есть получается взаимосвязь.
Выпускной тракт, обычно в автомобилях очень прочный, служит почти весь срок эксплуатации автомобиля.
Могут ли сломаться?
Если честно то очень и очень редко, ведь по сути это трубы по которым идет либо ТВС, либо отработанные газы, тут ломаться то просто нечему. Справедливости ради стоит отметить — что все же впуск можно сломать, если сделан из пластика, а вот выпуск, практически вечен – ходит ошибочное представление что он прогорает – но это не так.
Выпускной коллектор, сам не страдает, как правила выходят из строя элементы, которые за ним идут, например катализатор или части глушителя (даунпайп).
Источник
Устройство, принцип работы и тюнинг впускного коллектора
Воздух или топливно-воздушная смесь, в зависимости от типа двигателя (дизельный, инжекторный или карбюраторный) попадает в цилиндры через впускной коллектор. Основное предназначение впускного коллектора заключается в том, чтобы обеспечить равномерное распределение воздуха или рабочей смеси между цилиндрами. От этого напрямую зависит эффективность мотора. Помимо этого, на коллекторе могут крепиться другие узлы, например, карбюратор или дроссельная заслонка.
Принцип его работы довольно прост: воздух или его смесь с горючим, попадая внутрь через впускное отверстие, делится на несколько потоков, по числу цилиндров двигателя. Поршни, двигаясь вниз, создают в коллекторе разрежение, которое может достигать больших значений. Этот частичный вакуум используется также для нейтрализации картерных газов. Они через систему вентиляции картера двигателя попадают во впускной коллектор, смешиваются с топливно-воздушной смесью или воздухом и сжигаются в цилиндрах.
До недавнего времени основным материалом для изготовления впускного коллектора были алюминий, железо и чугун. Это создавало определенные сложности. Дело в том, что сам коллектор во время работы мотора сильно нагревается и нагревает воздух, который в данный момент находится внутри него. Воздух, в свою очередь, расширяется и поступает в цилиндры в меньшем объеме, вследствие чего повышается расход горючего и ухудшаются эксплуатационные характеристики двигателя.
В качестве альтернативы металлу, с конца 90-х годов, теперь уже прошлого века, на многих автомобилях применяются композитные материалы на основе пластика. Из-за низкой теплопроводности, такой впускной коллектор нагревается не так сильно, в результате цилиндры лучше наполняются воздухом, и повышается мощность мотора в пересчете на единицу топлива.
Турбулентность во впускном коллекторе
Данный пункт не относится к моторам с непосредственным впрыском. Горючее попадает во впускной коллектор в мелкораспыленном виде, после чего смешивается с воздухом. Некоторая его часть может осесть на стенках впускного коллектора под воздействием электростатических сил. Это явление крайне нежелательно, поскольку в результате в цилиндры попадет намного меньше топлива, и рассчитанная электронным блоком управления пропорция «воздух-топливо» будет нарушена в сторону увеличения объемной доли воздуха.
Бороться с конденсацией горючего помогает турбулентность. Под ее воздействием горючее лучше распыляется, и происходит более полное его сгорание. Как следствие возрастает мощность мотора, и снижается риск детонации. Чтобы обеспечить появление турбулентности, внутреннюю поверхность впускного коллектора не полируют, а наоборот делают шершавой. Здесь важно добиться оптимального значения турбулентности, поскольку с ее усилением начинают возникать перепады давления внутри впускного коллектора, и мощность двигателя падает.
Форма и объемная эффективность
Одним из важнейших параметров впускного коллектора, определяющим эффективность, является его форма. Основное правило, которого придерживаются все инженеры, гласит, что впускной коллектор не должен иметь никаких угловатых форм, так как это спровоцирует перепады давления и, как следствие, худшее наполнение цилиндров воздухом или рабочей смесью. Поэтому, все коллекторы имеют сглаженные переходы между сегментами и округлые формы.
В подавляющем большинстве нынешних коллекторов применяют раннеры. Представляют они из себя отдельные трубы, расходящиеся от центрального входа коллектора на все имеющиеся впускные каналы в головке блока цилиндров. Их задача состоит в том, чтобы использовать такое явление, как резонанс Гельмгольца. Принцип работы конструкции выглядит следующим образом.
В момент, когда происходит всасывание, воздух проходит на весьма высокой скорости через открытый впускной клапан. Когда клапан закрывается, воздух, не успевший попасть в цилиндр, сохраняет большой импульс, а значит давит на клапан, в результате чего образуется зона высокого давления. Затем происходит выравнивание давления, с более низким давлением в коллекторе. Из-за влияния сил инерции, выравнивание происходит с колебаниями: вначале воздух попадает в раннер под давлением более низким, чем в коллекторе, затем под более высоким. Происходит сей процесс со скоростью звука, и до того, как впускной клапан откроется в очередной раз, колебания могут совершаться многократно.
Изменение давления вследствие резонансных колебаний воздуха тем больше, чем меньше диаметр раннера. Когда поршень движется вниз, давление на выходе раннера уменьшается. Затем этот низкий импульс давления доходит до входа коллектора, где превращается в импульс высокого давления, который проходит в обратном направлении через раннер и клапан, после чего клапан закрывается.
Для достижения максимального эффекта от резонанса, впускной клапан должен открываться в строго определенный момент, иначе результат будет обратный. Добиться этого довольно сложно. Газораспределительный механизм является динамическим узлом, и режим его работы находится в самой прямой зависимости от частоты вращения коленвала. Импульсы синхронизируются статично, синхронизация зависит от длины раннеров. Частично проблема решается тем, что длина подбирается под определенный диапазон оборотов, на которых достигается наибольший крутящий момент. Другой вариант — применение систем изменения геометрии впускного коллектора и электронного управления ГРМ.
Системы изменения геометрии впускного коллектора
Поскольку, фиксированная длина впускного коллектора, обеспечивает качественное наполнение цилиндров только в ограниченных диапазонах частот вращений коленчатого вала, более предпочтительным считается впускной коллектор, имеющий систему изменения геометрии. Изменяться может либо его длина, либо диаметр, либо оба параметра.
Впускной коллектор переменной длины
Применяется на безнаддувных силовых агрегатах, как бензиновых, так и дизельных. Когда мотор работает на низких оборотах, длина коллектора должна быть большой для достижения высокого крутящего момента и приемистости, на высоких – маленькой, чтобы силовой агрегат мог развить максимальную мощность. Для изменения геометрии применяется клапан, входящий в систему управления двигателем. Он переключает коллектор с одной длины на другую.
Работает впускной коллектор переменной длины следующим образом. Когда закрывается впускной клапан, воздух, оставшийся в коллекторе, начинает совершать колебания, частота которых пропорциональна длине самого коллектора и оборотам двигателя. Когда возникает резонанс, появляется эффект нагнетания (резонансный наддув). В результате, воздух подается в открывающиеся впускные клапаны под увеличенным давлением.
В моторах, оснащенных системами наддува, подобный впускной коллектор с изменяемой геометрией не применяется, поскольку нагнетание воздуха в цилиндры происходит принудительно. В таких силовых агрегатах применяются максимально короткие коллекторы, благодаря чему уменьшаются габариты и стоимость производства двигателей.
Система изменения геометрии впускного коллектора, у разных производителей называется по-разному:
Впускной коллектор переменного сечения
Применяется на любых моторах, в том числе оснащенных наддувом. С уменьшением поперечного сечения возрастает скорость воздуха, проходящего через коллектор, следовательно, улучшается смесеобразование и более полно сгорает рабочая смесь.
Система изменения геометрии впускного коллектора имеет следующее устройство. Впускной канал каждого цилиндра делится на два – по одному на каждый впускной клапан, внутри одного из которых находится заслонка. Заслонка открывается и закрывается посредством вакуумного регулятора или электродвигателя.
Когда мотор работает под небольшой нагрузкой, заслонки закрыты, воздух подается по одному каналу и попадает в цилиндр только через один клапан. В цилиндре при этом возникают завихрения, благодаря которым улучшается смесеобразование и качество сгорания топлива. Под нагрузкой заслонки открываются, и воздух подается через оба канала, мощность двигателя при этом возрастает.
Существует много вариаций подобных систем, например, у Opel система изменения геометрии впускного коллектора носит название Twin Port, у Ford есть два типа — Intake Runner Control (IMRC), Charge Motion Control Valve (CMCV), у Toyota и Volvo – Variable Induction System или Intake System (VIS).
Тюнинг коллектора
Тюнинг двигателя – это целый комплекс работ по доработке отдельных его узлов и деталей. Впускной коллектор также можно доработать, чтобы улучшить эксплуатационные характеристики мотора.
Тюнинг данной детали имеет два направления:
При чем здесь форма?
Поток воздуха или рабочей смеси в коллекторе неравномерен в силу его формы. Если коллектор несимметричный, то наибольшее количество воздуха или топливно-воздушной смеси будет попадать в первый цилиндр, а в каждый следующий все меньше. У симметричного также есть недостаток: там наибольшее количество воздуха попадает в средние цилиндры. В обоих случаях цилиндры работают неравномерно на смеси различного качества. Как следствие – падает мощность двигателя.
Тюнинг, в данном случае, подразумевает замену штатного впускного коллектора системой многодроссельного впуска. Ее устройство таково, что воздушные потоки, подающегося в цилиндры, не зависят друг от друга, поскольку каждый из цилиндров оснащается собственной дроссельной заслонкой.
«Внутренние» работы
При недостатке денежных средств, тюнинг можно провести и более дешево, почти даром. Внутри коллекторов практически всегда находится большое число неровностей и приливов, а поверхность шероховатая. Все вместе это вызывает ненужные завихрения, мешающие качественному наполнению цилиндров. При размеренной езде это явление практически незаметно, но если хочется добиться от мотора большей эффективности, с этими недостатками нужно бороться.
Тюнинг штатного впускного коллектора заключается в шлифовке его внутренней поверхности, с целью удаления приливов и шероховатостей. Шлифовать нужно не до появления зеркала, а только до достижения однородного состояния всей поверхности. Если переусердствовать, то капли горючего будут конденсироваться на стенках и тюнинг даст совершенно противоположный результат.
Напоследок, чтобы тюнинг был максимально полным, нужно обратить внимание на место сопряжения коллектора с головкой блока цилиндров. Нередко в этом месте остается ступенька, мешающая нормальному ходу воздушного потока, которую необходимо устранить (с этого начинается тюнинг ГБЦ).
» alt=»»>
Источник
Как вы понимаете, выпускной коллектор работает с высокими температурами, ведь часто выхлопные газы могут нагреваться до 950 градусов Цельсия. Поэтому необходимо использовать металлы – не простые, а тугоплавкие – способные выдерживать высокую “жару”.
Ну вот мы и подошли к этим узлам в автомобилях, конечно, сколько мы говорили о коллекторах, я не могу сосчитать. Сколько вопросов мне задавали о них – очень много. Сегодня пришло время приоткрыть занавес и рассказать об этих “сложных компонентах”. В автомобилях существует только два типа – впускной и выпускной. Несмотря на их сходство, они выполняют совершенно разные функции в двигателе…
Давайте начнем с определения.
Коллектор – является частью впускной или выхлопной системы автомобиля. Как правило, впуск используется для подачи и смешивания топливной смеси в цилиндры двигателя, в то время как выхлоп переносит сгоревшие газы в каталитический нейтрализатор и затем в глушитель.
Если можно так выразиться – они часто находятся “бок о бок” друг с другом, хотя совершенно не соприкасаются. Я хочу сказать больше, очень часто материалы, из которых они сделаны, категорически отличаются.
Независимо от того, какой двигатель работает – бензиновый, дизельный, газовый – ему нужен воздух, много чистого, прохладного, “вкусного” воздуха. Для достижения этой цели используется впускной коллектор.
Что такое впускной коллектор и для чего он используется?
Будь то бензиновый, дизельный или газовый двигатель, ему нужен воздух, много чистого, холодного, “вкусного” воздуха. Для этого и нужен впускной коллектор.
По сути, это труба определенной формы и размера, необходимая для подачи нужного количества воздуха в цилиндры. Он также отвечает за смешивание воздуха с топливом, поступающим из форсунок в инжекторном двигателе. Но если бы все было так просто, инженерам не пришлось бы искать идеальную геометрию коллектора для каждого нового двигателя.
В современных автомобилях впускной коллектор выполняет несколько задач:
- Он подает необходимое количество воздуха для приготовления стехиометрической топливной смеси (т.е. с оптимальным соотношением топлива и воздуха);
- Равномерно распределяет воздушный поток между цилиндрами двигателя;
- Поскольку в коллекторе существует постоянный вакуум из-за всасывающего эффекта поршней двигателя, инженеры придумали использовать этот вакуум для увеличения тормозного усилия, выпуска картерных газов и т.д., в зависимости от марки и типа автомобиля.
- Он создает резонансный поток воздуха для увеличения скорости без дополнительного оборудования.
Часто во впускном коллекторе находится дроссельная заслонка (клапан) и несколько других деталей. Впускной коллектор состоит из резервуара (впускной камеры) и впускных труб (дорожек). На некоторых двигателях V6 и V8 впускной коллектор может состоять из нескольких отдельных секций или частей.
Неисправности впускного коллектора
Типичные проблемы с впускным коллектором включают:
- забор воздуха;
- утечки охлаждающей жидкости или масла;
- снижение расхода из-за накопления углерода;
- Проблемы с заслонкой управления впуском.
На некоторых двигателях впускной коллектор может корродировать или треснуть, вызывая утечку вакуума или охлаждающей жидкости. Треснувший коллектор необходимо заменить, если его нельзя безопасно отремонтировать.
Утечки охлаждающей жидкости
В некоторых автомобилях во впускном коллекторе есть проходы для охлаждающей жидкости, которые могут протекать из-за плохих прокладок или повреждений. Например, эта проблема была довольно распространена на старых двигателях GM V6.
Если коллектор не поврежден и сопрягаемые поверхности находятся в хорошем состоянии, замены прокладок или повторной герметизации коллектора обычно достаточно для решения проблемы. Если коллектор поврежден, его следует заменить.
Забор воздуха
Изношенные прокладки впускного коллектора (на фото) часто являются причиной утечки вакуума. Это может привести к неровному холостому ходу, заглоханию двигателя и загоранию лампы Check Engine. Однако на более высоких оборотах двигатель может работать нормально.
Например, коды ошибок OBD-II P0171 и P0174 часто вызваны утечками во впускном коллекторе. Если утечка вызвана плохими прокладками, ремонт заключается в снятии впускного коллектора, проверке и очистке монтажных поверхностей и замене прокладок. Посмотрите, например, это видео о замене прокладок впускного коллектора в автомобиле Renault Megane:
Часто источником утечек воздуха может быть сломанный вакуумный шланг или соединительный шланг впускного коллектора. В этом случае необходимо заменить поврежденный шланг или вакуумную линию.
Иногда впускной коллектор может деформироваться, что приводит к неправильной герметизации уплотнений. Деформированный впускной коллектор необходимо заменить. В некоторых автомобилях утечку вакуума можно распознать по шипящему звуку, доносящемуся из-под капота.
Углеродные отложения
В некоторых двигателях, таких как Volkswagen TDI Diesel, углеродистые отложения во впускном коллекторе могут вызывать недостаток мощности, пропуски зажигания, дым и повышенный расход топлива.
Проблемы с отложением углерода чаще встречаются в двигателях с турбонаддувом. Одним из основных симптомов является отсутствие тяги. Засоренный впускной коллектор может потребовать разборки и ручной очистки.
В некоторых случаях замена впускного коллектора может быть более разумным решением, чем его очистка. Внутри коллектора есть много скрытых мест, которые невозможно очистить.
Проблемы с геометрическими демпферами на входе
Регулирующие заслонки обычно приводятся в действие электрическими или вакуумными приводами. Часто случается, что резиновая мембрана внутри вакуумного привода начинает протекать, и привод перестает работать.
Вакуумный привод можно легко проверить с помощью вакуумного ручного насоса. Если вакуумный привод негерметичен, его следует заменить. Вместо насоса можно использовать медицинский шприц.
Блок управления двигателем (ЭБУ) приводит в действие вакуумные приводы, включая и выключая небольшие электромагнитные клапаны, которые управляют вакуумом. Эти соленоиды также часто выходят из строя. Соленоиды также можно легко проверить с помощью вакуумного ручного насоса.
Другой распространенной проблемой является блокировка клапана изменения геометрии впуска из-за скопления углерода или деформации клапана. В этом случае необходимо заменить коллектор.
Например, проблемы с впускным коллектором (управляющим клапаном) характерны для некоторых двигателей VW / Audi. Volkswagen продлил гарантию на впускной коллектор для некоторых автомобилей Audi / Volkswagen 2008-2011 модельного года с двигателями 2.0 TFSI с кодами двигателя CBFA и CCTA.
Неисправный клапан DISA, установленный во впускном коллекторе, также является распространенной проблемой на многих автомобилях BMW. Посмотрите это видео о проверке клапана DISA на автомобиле BMW:
11. Сдвиньте коллектор 20 в сторону, осторожно снимите прокладку 21.
Ремонт и обслуживание впускных коллекторов
Современный впускной коллектор – это сложная деталь. С ним также могут происходить сбои в работе. Вот обзор некоторых распространенных неисправностей впускного коллектора.
Нарушение герметичности
Это первое, от чего страдают системы впуска, как и многие другие детали автомобиля. Вибрация, влажность, давление и колебания температуры влияют на резиновые (паронитовые и другие) уплотнения, которых в сложных системах впуска очень много. В смесь может быть добавлен дополнительный воздух, что называется “всасыванием”.
Дополнительный кислород обедняет смесь, двигатель теряет тягу и возникают проблемы с холостым ходом. Могут возникнуть ошибки ЭБУ двигателя. Все эти симптомы указывают на проблему с впускным коллектором.
Забор воздуха во впускном коллекторе может оказывать значительное влияние на общую производительность двигателя. После устранения утечки работа двигателя будет нормальной.
Прокладки впускного и выпускного коллектора ВАЗ 2106
Загрязнение впускного коллектора
Впускной коллектор следует время от времени проверять на предмет загрязнения стенок. Такая проблема может существенно повлиять на динамику автомобиля. Коллектор особенно подвержен засорению в двигателях с системой рециркуляции отработавших газов. В таких случаях устройство необходимо разобрать и очистить специальным средством.
Засорение компонентов впускного коллектора
Деформация и механические повреждения корпуса
В производстве коллекторов обычно используются пластик и алюминий, а эти материалы, как известно, деформируются под воздействием высоких температур. Пластик со временем трескается и сжимается. Алюминиевые коллекторы могут треснуть под воздействием вибрации.
Компоненты с сильно искаженной геометрией подлежат замене. Алюминиевые детали можно сваривать между собой с помощью аргонодуговой сварки.
Повышенная температура воздуха во впускном коллекторе
Эта проблема может быть вызвана
- Постоянный холостой ход в горячем воздухе (например, в пробках);
- сбои в работе системы охлаждения и повышение общей температуры двигателя;
- вентиляция моторного отсека из-за засорения радиатора;
- Датчик температуры впускного коллектора имеет неправильные показания;
- Ошибки микропрограммы блока управления.
Решение заключается в проверке компонентов системы охлаждения и диагностике электронных систем.
Дребезжание во впускном коллекторе
При воспламенении топлива в цилиндрах двигателя должны быть соблюдены условия утечки (оба клапана должны быть плотно закрыты). Если топливо воспламеняется при открытом или слегка открытом впускном клапане, топливно-воздушная смесь может воспламениться в самом коллекторе, что приведет к характерному “хлопающему” звуку. Эти неисправности довольно опасны – они могут привести к значительным повреждениям.
Причинами неисправности могут быть:
- Неисправность системы зажигания;
- Неправильная регулировка привода клапанов;
- неправильная посадка впускного клапана;
- Проблемы с формированием топливно-воздушной смеси.
В таких случаях необходимо провести комплексную диагностику двигателя, чтобы определить причину выскакивания.
Рассмотрим процедуру замены прокладки впускного коллектора на примере двигателя Chevrolet Aveo 2017 года.
1. Перед началом работ обесточьте автомобиль, отсоединив отрицательную клемму аккумулятора.
2. снимите рычаги стеклоочистителя (необходимо только для указанного двигателя).
3. Снимите пластиковые крючки 1 и винты 2 и снимите решетку воздухозаборника 3.
4 Слейте жидкость из системы охлаждения, открутив сливную пробку радиатора 4.
5 Снимите воздуховод воздушного фильтра 5, открутив крепежные винты 6.
6 Снимите трубку принудительной вентиляции картера 7.
7. отсоедините тяги дроссельной заслонки 8-11, снимите саму дроссельную заслонку 12, открутив винты 13.
8 Отсоедините трубопровод усилителя тормозов 14.
9. ослабьте болты крепления кронштейна коллектора 16,17, снимите кронштейн 15.
10. снимите направляющую топливной форсунки, отсоедините шланг охлаждения дроссельной заслонки 19, ослабьте болты коллектора 18.
Сдвиньте коллектор 20 в сторону, осторожно снимите прокладку 21.
12 Очистите и обезжирьте посадочные места для новой прокладки и установите ее.
Соберите компоненты системы впуска в порядке, обратном снятию.
Обратите внимание на порядок и плотность прилегания ремонтируемых узлов. Затягивайте резьбовые соединения постепенно от центра к краю детали или крест-накрест.
Не рекомендуется самостоятельно ремонтировать сложные механические узлы и компоненты топливной системы.
Правильная работа впускного коллектора обеспечивает долгий срок службы двигателя. Обладая минимальными знаниями и используя соответствующие инструменты, вы можете самостоятельно проводить текущее обслуживание или мелкий ремонт. Для сложных деталей и электроники лучше обратиться в сервисный центр.
Если во впускном коллекторе имеется трещина или утечка охлаждающей жидкости, это приводит к попаданию в камеру сгорания дополнительного воздуха по отношению к топливу. Это приводит к осечкам, которые возникают, когда процесс сгорания нарушается и не завершается.
Если во впускном коллекторе имеется трещина, из-за которой охлаждающая жидкость просачивается в моторный отсек или камеру сгорания, двигатель сначала начнет перегреваться из-за потери охлаждающей жидкости.
Это можно заметить во время движения, когда указатель температуры на приборной панели поднимается вверх, и рекомендуется сразу же обратиться к механику, потому что перегретый двигатель может заклинить и полностью прекратить работу.
Лучший способ обнаружить это – регулярно проверять уровень охлаждающей жидкости в моторном отсеке, и если вы заметите, что он начинает медленно снижаться, значит, пришло время проверить наличие утечек охлаждающей жидкости.
Подробнее о перегреве вы можете прочитать здесь: Перегрев двигателя автомобиля.
Говоря утрированно, коллекторы – это 4 трубы, которые соединяются в одну. Это своего рода “брюки”, только на четыре “брюки”. Обратите внимание, что существуют также трубы “два-три” и даже “шесть”. Такое расположение обусловлено количеством цилиндров в двигателе, как известно на автомобиле “OKA” было только два цилиндра (двухтрубные), например на новом FORD есть варианты с тремя (трехтрубные), а на некоторых представительских автомобилях – шесть цилиндров (шеститрубные). Кроме того, будут впускные и выпускные коллекторы.
Впускной коллектор – что это такое?
Впускной коллектор является составной частью впускного коллектора двигателя внутреннего сгорания. По сути, он предназначен для сбора всех выхлопных газов из нескольких цилиндров в одну трубу.
В большинстве случаев материалом выпускного коллектора является чугун. Впускной коллектор с одной стороны прикреплен к самому двигателю внутреннего сгорания. С другой стороны он крепится к выхлопной трубе или, если она установлена, к каталитическому нейтрализатору. Из-за специфического расположения впускного коллектора он работает в довольно экстремальных условиях.
Температура выхлопных газов в редких случаях может превышать несколько тысяч градусов. Исходя из этого, охлаждение происходит довольно быстро при выключении двигателя, при этом выделяется определенное количество конденсата. Результат один, вернее, одна проблема – преждевременное ржавление коллектора.
В дополнение к своей функции очистки камеры сгорания от выхлопных газов впускной коллектор помогает заполнить и промыть камеру сгорания. Это происходит в результате резонанса выхлопных волн. Когда открывается выпускной клапан, газ в камере сгорания находится под высоким давлением. В то же время давление в самом впускном коллекторе стабильно и нормально. Когда открывается выпускной клапан, создается волна, которая выходит из-за разницы давлений.
Он отскакивает от ближайшего препятствия и возвращается в цилиндр, а после прохождения среднего диапазона приближается непосредственно к цилиндру к моменту следующего такта выхлопа. Это обеспечивает плавный и равномерный выход последующих выхлопных газов из засоренного цилиндра.
1 Какова функция впускного коллектора?
Это решающий фактор для успешного функционирования всей системы автомобиля. Это связано с тем, что именно во впускном коллекторе происходит встреча воздуха и топлива. В результате образуется горючая смесь нужной консистенции. Кроме того, это устройство управляет процессом, посредством которого эта консистенция должна быть распределена по всем определенным цилиндрам простым и однородным образом.
Это, в свою очередь, очень важная процедура, поскольку только таким образом можно добиться наилучшей работы двигателя внутреннего сгорания автомобиля. Поэтому не следует пренебрегать процедурами ремонта и очистки впускного коллектора, так как это может привести к весьма негативным последствиям.
Кроме того, некоторые компоненты двигателя крепятся к впускному коллектору. К ним относятся карбюратор, топливная система с форсунками и дроссельные заслонки. Во впускном коллекторе образуется некоторое разрежение, которое является источником привода для многих систем: круиз-контроля, стеклоочистителей, вакуумного усилителя тормозов. Если одна из этих систем выходит из строя или неисправна, что обычно и происходит, необходимо полностью снять впускной коллектор.
Заслонки впускного коллектора и другие компоненты
Впускной коллектор чаще всего устанавливается на левой стороне головки блока цилиндров. В современном мире, благодаря технологическому прогрессу, эта деталь изготавливается из алюминиевых сплавов или других композитных пластиковых материалов.
Датчик, расположенный на впускном коллекторе, измеряет давление и температуру, а сам контроллер рассчитывает общую массу воздуха в коллекторе. Эти данные используются для генерации определенных импульсов, которые могут быть использованы для непосредственного управления форсунками. При этом происходит смешивание воздуха с топливом заданного состава.
В центре устройства находится переключающий вал и вакуумный элемент. На этом же элементе вакуум подается через заслонки на патрубок впускного коллектора. Этот вакуум создается тандемным насосом. Каждый впускной канал разделен на секцию заполнения и секцию завихрения. В свою очередь, вал переключателя может охватывать только секцию заполнения. В этот момент выхлопные газы всасываются через вихревой канал. В результате скорость потока в этом канале значительно увеличивается.
3 Почему впускной коллектор может нуждаться в ремонте?
Впускной коллектор по своей природе является довольно сложной конструкцией. Вероятность отказа или неисправности какого-либо отдельного компонента всего устройства значительно возрастает. Демпферные заслонки часто выходят из строя (в основном на автомобилях немецких марок).
В этом случае автомобиль становится очень слабым и значительно теряет мощность. В то же время расход топлива значительно увеличивается, что негативно сказывается на общей производительности двигателя. Заслонки коллектора выходят из строя по нескольким причинам: низкое качество материала, повышенные температуры и наличие масляного конденсата.
Кроме того, может выйти из строя клапан управления заслонкой впускного коллектора. Признаком попадания конденсата масла во впускной коллектор является повышенный расход масла, который может превышать 1 литр на 1000 км.
В деталях, изготовленных из пластика, очень часто возникает проблема отсоединения трубки от завихрителя. Это, в свою очередь, создает определенный характерный звук во время прямолинейного движения: шумы и потрескивания в автомобиле. Проблему можно решить своими руками.
Кроме того, это может привести к утечкам во впускном коллекторе. Эта трещина может повлиять на мощность автомобиля. Но самое главное, будет слышен сильный шум, напоминающий сосание или выдувание.
В автомобильном секторе существует специальный датчик, который используется для измерения абсолютного давления во впускном коллекторе. Помимо вышеуказанной функции, этот датчик отвечает за оптимизацию процессов сгорания и создание топливно-воздушной смеси. Однако если этот датчик выйдет из строя, электронный блок управления, скорее всего, перейдет в режим неисправности.
Иногда двигатель вообще невозможно запустить. Конструкция современного датчика, расположенного во впускном коллекторе, достаточно надежна. Однако неисправности все равно могут возникнуть.
4 Самостоятельное снятие коллектора
Прежде всего, каждый водитель должен знать, как разобрать впускной коллектор, чтобы приступить к замене или ремонту этой детали. В целом, эта процедура не сложная и может быть выполнена одним человеком за десять минут. Сначала найдите топливный насос и извлеките из него предохранитель, затем запустите двигатель. Давление в системе значительно упадет, и двигатель вскоре заглохнет.
После этой процедуры вы можете отсоединить аккумулятор и снять крышку двигателя. Затем необходимо снять воздушный фильтр и извлечь его. Затем необходимо открутить дроссельный узел. Обратите внимание, что не следует прикасаться к креплениям дроссельной заслонки, чтобы не повредить их. Вот и все, коллектор перед вами.
В некоторых случаях квадратные трубки отслаиваются. Затем вам нужно будет просверлить два отверстия в коллекторе, чтобы через них можно было добраться до рассматриваемой трубки. Затем вкрутите саморезы в эти отверстия и закрепите на месте. Регулирующий клапан и заслонки не могут быть заменены или отремонтированы отдельно. Поэтому необходимо приобрести и установить совершенно новую деталь. Если причиной неисправности является датчик, замените вышедший из строя компонент.
Подписывайтесь на наши социальные каналы на , , , Instagram, Pinterest, Яндекс Дзен и Telegram: все самые интересные автомобильные события собраны в одном месте.
- Как работает дроссельная заслонка.
- Топливные элементы/.
- Системы охлаждения. Часть 1.
- Шаговые двигатели: свойства и практические схемы управления. Часть 2.
- Ремонт выпускного коллектора, ремонт выпускного коллектора в автосервисе Ramflow в Москве по низким ценам.
- ГОСТ 21888-82 (IEC 276-68, IEC 560-77) Щетки, щеткодержатели, коллекторы и контактные кольца электрических машин. Термины и определения (с изменениями N 1) от 30 марта 1982 года.
- Датчики Холла. Типы и применение. Эксплуатация и подключения.