Что такое впуск и выпуск в машине

ВПУСК и ВЫПУСК

Доработка впускной системы направлена на снижение сопротивления воздуху на впуске и увеличение объема воздуха, поступающего в цилиндры. В перечень элементов, требующих доработки или замены, в зависимости от степени «тюнингования», входят: воздушный фильтр, дроссельный патрубок, ресивер и впускной коллектор. Модернизация системы впуска повлечет за собой также установку прямоточного выпускного коллектора, «верхового» распредвала и изменения программы управления двигателем. Рассмотрим все по порядку.

Фильтр нулевого сопротивления-обеспечивает не нулевое, а значительно сниженное сопротивление воздушному потоку. Стандартные воздушные фильтры имеют в своем составе фильтрующий элемент, изготовленный из очень плотного материала, к тому же и конструкция таких фильтров не совсем удачна с точки зрения количества пропускаемого воздуха. В фильтрах же нулевого сопротивления имеющиеся микроскопические отверстия в фильтрующем элементе позволяют прогонять гораздо большее количество воздуха. Способствует этому и большая площадь фильтрации: поверхностная площадь «спортивного» фильтра до пяти раз больше, чем площадь стандартного. По типу фильтрующего элемента «нулевики» бывают двух типов. Первый вариант: нетканый хлопковый материал, армированный металлической сеткой и уложенный гофром (в просторечии — «сетка»).

Второй- мелкоячеистый полиуретан (эти фильтры именуют «поролоновыми»). «Сетка» обладает меньшим сопротивлением всасыванию, а «поролоновые» элементы лучше задерживают пыль и имеют большую поверхность очистки. Поэтому «поролон» используется во внедорожных гонках, а более чувствительные к загрязнению, но обладающие меньшим сопротивлением, «сетки»- на «асфальтовых» машинах. Некоторые компании делают фильтрующий материал двойным: первая ступень, с большими размерами пор, отвечает за крупные частицы, вторая задерживает мелкую пыль. Выбирая фильтр, надо обратить внимание на герметичность стыковочного патрубка, надежно обеспечиваемую только одним способом: резиновой манжетой в качестве уплотнения. Многие производители, желая сэкономить, делают весь корпус из пластика и считают «резинку» излишеством. Для кольцевых гонок оно может быть и так. В повседневной эксплуатации, где важен ресурс мотора, а значит, высокая степень фильтрации воздуха, пыль, «подсасываемая» через ненадежное уплотнение, «приканчивает» мотор раньше срока.

Фильтры бывают моющиеся и сухого типа. Для моющихся в продаже имеются специальные комплекты, состоящие из промывки и пропитки. Промывка предназначена для смывания грязи с поверхности фильтра, пропитка служит для задерживания мелких частиц пыли и грязи, задерживая их на стенках фильтра, не позволяя тем самым попасть в двигатель. Пропитка маслом позволяет увеличить размер отверстий фильтрующей сетки, а, значит, и снизить сопротивление потоку воздуха. Фильтрующий элемент в фильтрах сухого типа ничем не пропитан, но также имеет возможность многократного использования (моется или продувается в обратную сторону).

Установка фильтра имеет свои особенности. Чтобы исключить попадание в цилиндры горячего воздуха, в подкапотном пространстве важно выбрать место, которое было бы максимально удалено от любых источников тепла. Также следует ставить и защитный тепловой экран. Не следует устанавливать фильтр слишком низко – загрязнившись, он быстро лишится своих свойств. В продаже имеются системы впуска холодного воздуха. Как правило, они представляют из себя алюминиевый либо карбоновый (в зависимости от производителя) конус, плотно одетый на фильтрующий элемент и служащий экраном от тёплого воздуха, идущего от двигателя. К впускному отверстию присоединяется гофр, забирающий «за бортом» более чистый и холодный воздух. Специальная форма корпуса и самого фильтрующего элемента создают дополнительные завихрения, способствующие наполнению цилиндров двигателя. В итоге имеем: холодный воздух, получаемый с улицы, уменьшенное сопротивление за счет нулевика и пассивный наддув при движении автомобиля.

Необходимо подчеркнуть, что установка фильтра нулевого сопротивления имеет смысл только тогда, когда весь двигатель подвергся доработке. Ведь чудес не бывает. Снизить сопротивление потоку можно только за счет увеличения проходных отверстий, то есть — ухудшить качество фильтрации. Поэтому при установке «нулевика» на стандартный мотор игра не стоит свеч: глупо получать скорее теоретическую прибавку мощности за счет снижения ресурса двигателя. Кроме того, существует мнение, что пропитка фильтра, попадая на измерительный элемент датчика расхода воздуха, искажает его показания, а то и выводит из строя.

Следующий шаг — увеличение дроссельной заслонки. Увеличенный дроссель снижает скорость воздушного потока и способствует увеличению производительности впускной системы по воздуху. Самый бюджетный вариант — на разборке покупается заслонка от более мощного автомобиля, которая и устанавливается на собственную машину.

Далее идет замена стандартного впускного ресивера на увеличенный «спортивный». Спортивный ресивер имеет значительно больший объем и более короткие впускные патрубки. Больший, чем у стандартного, объём позволяет, при правильной конструкции и настройке, сгладить пульсации воздуха. Чем больше его объем, тем резче «подхватит» двигатель после сброса газа и повторного нажатия педали в пол.

Короткие впускные трубопроводы смещают максимальный коэффициент наполнения цилиндров в область высоких оборотов двигателя. Длинные впускные трубопроводы обеспечивают хорошее наполнение и соответственно высокий крутящий момент при низких оборотах. Таким образом, при жестких, нерегулируемых впускных трубопроводах имеет место альтернатива: или хороший крутящий момент в диапазоне низких оборотов двигателя и пониженная номинальная мощность, или высокая номинальная мощность и уменьшенная тяга при низких оборотах. Идеал – впускная система с изменяемой геометрией каналов, которая в зависимости от оборотов и открытия дросселя использует разные длины коллектора и улучшает наполнение во всем диапазоне оборотов.

Существуют системы впуска, где впускной коллектор в его привычном понимании отсутствует как таковой, вместо него устанавливаются коротенькие трубки — «дудки», настроенные на определенные, обычно очень высокие обороты. Применяются они при желании выжать из двигателя все и стоят достаточно дорого. Это уже высшая ступень в тюнинге систем впуска атмосферных автомобилей- многодроссельный впуск, где на каждый цилиндр приходится по отдельной дроссельной заслонке и коллектору. Такой подход позволяет резко увеличить количество воздуха подаваемого в камеры сгорания.

Многодроссельный впуск обеспечивает меньшие по сравнению с ресивером холостые обороты, более устойчивую работу мотора на низких и средних оборотах. Ну а работа двигателя на высоких оборотах вне всяких похвал. Несколько дроссельных заслонок вместо одной значительно ускоряют отклик автомобиля на нажатие педали газа. Побочные эффекты: сниженный ресурс двигателя и повышенный расход топлива. Многодроссельный впуск будет по настоящему эффективен только при разработке под конкретный мотор. Специалистам предстоит решить много теоретических задач и провести массу практических испытаний, пока они реализуют свои идеи в жизнь. И все равно газодинамика не укладывается в формулы, поэтому после изготовления системы снова нужны расчеты, доводки и новые испытания.

«Мультидроссель» бессмысленно применять для низкофорсированных или «средних» двигателей: «дудки» должны быть последней стадией форсировки после изменения степени сжатия и перепрограммирования блока управления. Если речь идет не о специально сконструированном, а о стандартном моторе, требуется замена форсунок на более производительные, полное изменение системы выпуска: пара впуск/выпуск должна четко соответствовать друг другу. Распредвалы, коленвалы, поршни, кольца и прочие детали тоже, конечно, меняются. Если суммировать все переделки, фактически получается совершенно другой мотор.

Как только серийный двигатель подвергся изменениям с целью увеличения мощности (будь то увеличение рабочего объема или увеличение момента на высоких оборотах), сразу увеличивается расход газа через выпускную трубу и серийная выпускная система создает избыточное сопротивление. «Неправильный» выхлоп может «задавить» двигатель, повысив давление в цилиндре на такте выпуска, что приведет к росту работы насосных ходов. Кроме того, большое сопротивление выхлопной системы препятствует наполнению цилиндра смесью, поскольку не все выхлопные газы успеют покинуть цилиндр и займут часть объема свежей смеси.

Движение отработавших газов в выпускной трубе представляет собой колебательный процесс, который может быть согласован экспериментально с колебательным процессом движения горючей смеси во всасывающем тракте с таким расчетом, чтобы улучшить очистку цилиндра от отработавших газов и его наполнение свежей смесью. Давление в выпускной трубе подвержено резким колебаниям в течение всего периода выпуска. В первый момент после открытия выпускного клапана продукты сгорания устремляются в выпускную трубу со скоростью, превышающей скорость распространения звука. Быстрое удаление продуктов сгорания влечет за собой образование в цилиндре разряжения. Точно так же и в выпускной трубе образуются периоды пониженного давления.

Эксперименты с выпускными трубами доказали, что длина трубы не влияет на эффективность очистки цилиндра в первой стадии процесса выпуска, но зато с увеличением длины трубы в известных пределах увеличивается длительность периода, в течение которого поддерживается разряжение. С изменением частоты вращения период пониженного давления в выпускной системе не только изменяется по длительности и величине разряжения, но и смещается по углу поворота коленчатого вала. Поэтому каждому режиму работы двигателя соответствует определенная оптимальная длина выпускной трубы.

В выпускной системе ДВС присутствуют два процесса. Первый — сдемпфированное в той или иной степени истечение газа по трубам. Второй — распространение ударных волн (звука) в газовой среде. Оба процесса оказывают влияние на коэффициент наполнения цилиндров. С первым всё просто и понятно. Большое сопротивление потоку газов вызовет снижение качества продувки и потерю мощности. Совершенно понятно, что чем короче и большего диаметра труба, тем меньше её сопротивление потоку. Практикой проверено, что для полуторалитрового мотора, работающего на оборотах не выше 8000 достаточно диаметра 45 — 50 мм при длине 3 — 3,5 метра. Дальнейшее увеличение диаметра не вызывает существенного уменьшения динамического сопротивления.

Большая часть потерь на выпуске приходится на выпускной коллектор. В спорте и тюнинге штатный заменяют на так называемый «паук» — отличается формой и порядком соединения приемных труб с выпускными окнами. «Пауки» бывают «короткие» и «длинные» (два У). Если взять 4-цилиндровый двигатель, то схема труб «длинного» строится по формуле «4 трубы в 2 трубы в 1 трубу», а «короткого»- «4 в 1». Коллектор «4 в 1» дает добавочную мощность только в очень узком диапазоне оборотов, за 6000 об/мин, и его обычно применяют для высокофорсированных двигателей с широкофазными распредвалами, то есть на спортивных автомобилях. Коллекторы «4 в 2 в 1» подходят для любительского тюнинга, так как обеспечивают некоторый прирост мощности и крутящего момента в довольно широком диапазоне оборотов.

В прямоточной системе применяют также промежуточные прямые трубы увеличенного диаметра, резонаторы пониженного сопротивления. Если в выпускной системе разместить на некотором расстоянии от клапана отражатель, который называют резонатором, то на определённых оборотах улучшится продувка цилиндров, что поднимет вращающий момент двигателя. Это явление называется «настроенный выхлоп» и используется для корректировки моментной кривой. Если стоит задача повысить мощность, как для спортивного мотора, то резонатор настраивают на падающий после максимума участок. Таким образом, продлевают момент на большие обороты. Если же мы хотим получить более «тяговитый» мотор на низах, то настраиваем на растущий до максимума участок.

Если автомобиль оборудован каталитическим нейтрализатором, то вместо него устанавливают пламегаситель прямоточного типа — резонатор, способный выдерживать максимальные температурные и механические нагрузки.Экологические нормы стран СНГ еще допускают такие переделки.
Для снижения шума устанавливается оконечный глушитель (так наз. «банка»), расположенный как можно дальше, для того, чтобы снизить его влияние на резонансные свойства. Прямоточный глушитель работает по принципу поглощения. Он состоит из внешнего корпуса, в котором проходит перфорированная труба. Пространство между корпусом и трубой заполнено теплостойким стекловолокном или другим аналогичным материалом. Мелкоячеистая сетка отделяет волокна набивки от трубы. Это необходимо для того, чтобы волокна ваты не выдувались из глушителя. Шум выхлопа эффективно рассеивается наполнителем через перфорации. Такой глушитель практически не оказывает сопротивление выхлопу.

Частотность и громкость звука, который издает прямоточный глушитель, определяется его размерами, количеством и качеством материала набивки, диаметром отверстий в трубе, а так же количеством этих отверстий. Глушитель выполняет свои функции до тех пор, пока у него есть набивка. Когда же набивка истончается, он начинает звенеть.

4.10 Система впуска и выпуска

Эта система состоит из нескольких элементов, которые обеспечивают подвод воздуха ко впускным каналам головки блока цилиндров. Также она влачит на себе бремя очистки воздуха, который, в основном, содержит пыль, грязь и песок.

Рисунок 4.41 Элементы системы впуска.

Итак, вся система впуска состоит из следующих элементов:

• воздухозаборника;
• корпуса воздушного фильтра с фильтрующим элементом;
• воздуховода (ов);
• дроссельной заслонки;
• ресивера (не всегда);
• впускного коллектора;
• системы дополнительного (промежуточного) охлаждения воздуха, если автомобиль с системой наддува

Примечание
На рисунке 4.41 нет элементов системы промежуточного охлаждения воздуха.

Рассмотрим все по отдельности.

Воздухозаборник

Зачастую, это пластиковая деталь, призванная, о чем можно догадаться из ее названия, «забирать воздух». Расположен он, чаще всего, максимально близко к передней части моторного отсека, обычно над радиатором (пример воздухозаборника приведен на рисунке 4.41). Деталь ответственная, особенно если автомобиль относится к классу внедорожников, хозяева которых эксплуатируют их в жестких бездорожных условиях, к которым относится преодоление ручейков и рек вброд.

Но, независимо от класса и условий эксплуатации автомобиля, воздухозаборник стараются установить повыше – дальше от дорожной грязи и пыли.

Воздушный фильтр

Это одна из самых простых и в то же время незаменимых деталей автомобиля. Воздушный фильтр призван очищать поступающий извне воздух от загрязнений и частиц пыли. Если бы не было фильтра, то попадающие внутрь инородные частицы превращались бы в «наждачную бумагу», исправно продирающую зеркало цилиндра (что это такое мы рассматривали в разделе «Описание устройства простейшего двигателя»). К чему приводит такая «обработка», можно не объяснять. Схематическое изображение корпуса воздушного фильтра приведено на рисунке 4.41.

Воздуховоды

Воздуховодами (рисунок 4.41) называются воздушные патрубки, соединяющие воздухозаборник с корпусом фильтра, а его, в свою очередь, с корпусом дроссельной заслонки и в конце — заслонку с ресивером.

Дроссельная заслонка

Дроссельная заслонка — устройство, регулирующее количество поступающего в цилиндры двигателя воздуха. Дроссельная заслонка в корпусе представлена на рисунке 4.42. В сборе она представляет из себя корпус в виде трубки с установленной на оси внутри нее заслонкой. Через трос заслонка соединена с педалью акселератора («газа»). Вы нажимаете на педаль газа, трос перемещается и поворачивает заслонку на какой-то угол. Соответственно, через открытую заслонку начинает поступать большее количество воздуха, электроника «дает команду», и система питания начинает подавать больше топлива.

Рисунок 4.42 Внешний вид дроссельной заслонки.

Примечание
Более подробное описание работы системы питания дано в разделе «Система питания современных двигателей».

Ресивер

Ресивер предназначен для накопления определенного количества очищенного воздуха перед впускным коллектором и более равномерной его подачи в цилиндры. Пример ресивера представлен на рисунке 4.41.

Впускной коллектор

Впускной коллектор (рисунок 4.41) является посредником между воздушными патрубками и головкой блока цилиндров. В него также устанавливаются топливные форсунки, если в автомобиле предусмотрена система распределенного впрыска. Иногда, в зависимости от конструкции, непосредственно на впускной коллектор устанавливается дроссельная заслонка.

Система дополнительного (промежуточного) охлаждения воздуха

Эта система призвана охлаждать накачиваемый компрессором (если таковой установлен) воздух, направленный в цилиндры двигателя. Делается это с одной целью – увеличить степень наполнения цилиндра за счет повышения плотности воздуха путем охлаждения. Система включает в себя патрубки-воздуховоды, соединяющие компрессор с дроссельной заслонкой, в которые последовательно вмонтирован радиатор с воздушным или жидкостным охлаждением.

Примечание
Степень наполнения цилиндра характеризуется коэффициентом наполнения, который равен отношению объема поступившего воздуха к объему цилиндра.

Примечание
На автомобильные двигатели часто для повышения мощности и крутящего момента устанавливают компрессоры, которые могут быть двух типов: приводные и турбокомпрессоры. Первый тип компрессоров приводится непосредственно от коленчатого вала через приводной ремень, цепь или шестерни. Существует множество компрессоров данного типа. Турбокомпрессор состоит из двух частей – турбины и компрессора. Турбина и компрессор закреплены на одном валу. Турбину раскручивает поток отработанных газов, вместе с ней раскручивается компрессор, закачивая в цилиндры дополнительное количество воздуха.

Система выпуска

Система выпуска необходима для отвода отработанных газов и снижения шума при их выхлопе. Состоит из выпускного коллектора и выхлопной трубы. В современных двигателях для улучшения экологических показателей дополнительно между выпускным коллектором и выхлопной трубой устанавливается каталитический нейтрализатор.

Рисунок 4.43 Система выпуска.

Выпускной коллектор

Выпускной коллектор (схематически изображен на рисунке 4.43) — это деталь, устанавливаемая непосредственно на головку блока цилиндров и предназначенная для перенаправления отработанных газов далее – в выхлопную трубу.

Этот элемент системы выпуска сильно нагревается, потому в современных автомобилях прикрыт термоизоляционной крышкой. Выпускной коллектор может иметь различную форму, быть изготовленным различными способами и представлять собой литую деталь или набор патрубков (смотрите рисунок 4.44) одинаковой длины, изогнутых в причудливые формы (в быту часто называют «паук»). Сделано это для улучшения отвода отработанных газов от одного цилиндра за счет разряжения, создаваемого при выхлопе газов из другого (следующего согласно «тактности»).

Рисунок 4.44 Двигатель с выпускным коллектором из патрубков.

Каталитический нейтрализатор

Каталитический нейтрализатор — устройство, предназначенное для «дожигания» несгоревшего топлива, которое содержится в отработанных газах, и «удаления» части вредных веществ. Не будем вдаваться в подробности химических процессов, происходящих внутри данного устройства, просто скажем о том, что установка данного прибора значительно снизила выбросы вредных веществ, содержащихся в отработанных газах.

Примечание
В основном, срок службы каталитического нейтрализатора равен сроку службы автомобиля. Однако в отечественных условиях эксплуатации, при использовании топлива низкого качества, в которое, вопреки нормам, добавляют этилированные присадки, специальное пористое наполнение катализатора разрушается, что приводит к ухудшению работы двигателя в целом. В отдельных случаях частицы разрушающегося рабочего элемента попадают в цилиндры, что приводит к выходу из строя поршневой группы.

Выхлопная труба

Выхлопная труба (рисунок 4.43 и 4.45) представляет собой трубку, состоящую из нескольких секций, в промежутках которой установлены глушители.

Рисунок 4.45 Выхлопная труба в сборе.

Дело в том, что сгорание топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя происходит настолько быстро, что получается почти взрыв и, как только выпускной клапан открывается, звук начинает распространяться от выпускного канала в головке блока через выпускной коллектор в выхлопную трубу. Дабы исключить грохот и шум, придумали глушители, которые, хоть и отбирают какую-то долю мощности двигателя, но делают это исключительно с благими намерениями – чтобы работа двигателя была по возможности незаметной.

Что такое впуск и выпуск в машине

Весь перечень
Тюнинг выхлопной системы
Ремонт катализатора
Замена гофры глушителя
Ремонт глушителя
Чип тюнинг
Удалить сажевый фильтр
Отключение клапана ЕГР
Активный выхлоп
Цены по маркам
Прайс, цены, работы
Как нас найти
О компании
Фото, видео
Примеры работ
Прайс лист
Цены на услуги

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.

Что такое коллектор. Впускной и выпускной в устройстве автомобиля. Да все просто.

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 …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

• Строение обоих вариантов
• Впускной коллектор
• Выпускной коллектор
• Могут ли сломаться?
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ + ВИДЕО

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. Подробно в этой статье читаем.

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

Итак, второй претендент, он также выполняет немаловажную роль – отвод сгоревших газов. После того как впускные клапана были закрыты, топливо сжимается и поджигается свечой зажигания – происходит мини взрыв, поршни идут вниз – открываются выпускные клапана и отводят сгоревшие газы.

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).

Заключение + ВИДЕО

Если разобраться, то обе эти системы достаточно примитивны, но каждая из них выполняет функции, без которых работа двигателя внутреннего сгорания просто не возможна. Не смотря на различия систем, все же они взаимосвязаны, так система «впрыска», получает информацию от «лямба-зонта», который установлен в «выпуске», если он сломается то ваш автомобиль будет потреблять больше топлива, иногда до двух раз.

Сейчас видео версия статьи, смотрим.

НА этом заканчиваю, читайте наш АВТОБЛОГ.

(23 голосов, средний: 4,70 из 5)