Для чего нужен коллектор в машине: Что такое коллектор. Впускной и выпускной в устройстве автомобиля. Да все просто.

02.02.2021 alexxlab 0

Содержание

что в нем ценного и что будет если его убрать

Резкий скачок уровня автомобилизации общества в конце двадцатого века потребовал глобального усиления требований к экологичности двигателей внутреннего сгорания. Суровые законодательные меры вынудили производителей разработать и внедрить сложные технические комплексы очистки выхлопных газов, главными компонентами которых стали системы электронного управления впрыском топлива и специальные узлы дополнительной переработки продуктов выпуска – каталитические нейтрализаторы.

Содержание статьи:

Зачем нужен в машине каталитический нейтрализатор

Большая часть выхлопных газов состоит из вполне нейтральных и безвредных веществ – азота, водяного пара и двуокиси углерода. Но обойтись только их наличием практически невозможно, такое случается лишь в идеально отрегулированном двигателе, работающем в предсказуемом стационарном режиме.

Во всех других случаях мотор начинает выделять крайне опасные для человека химически активные вещества, моноокись углерода, углеводороды и окислы азота.

Читайте также: Для чего нужна балансировка колес автомобиля

Прямое уничтожение подобных ядов с большой скоростью и в требуемом объёме практически невозможно, поэтому инженеры были вынуждены прибегнуть к известным из химии каталитическим реакциям переработки вредных веществ в относительно нейтральные.

Катализатором в химии называется компонент реакции, который участвует в процессе, хорошо его ускоряет, но сам при этом не расходуется.

Что ценного в устройстве

К сожалению, ценного там оказалось много. В роли катализаторов пришлось применить благородные металлы, наиболее подходящие для этой цели.

Дошло до того, что самым дешёвым из них оказалось золото, но чаще приходится использовать платину, палладий и родий. Многим известно, что эти элементы существенно дороже всем понятного золота.

Одновременно с применением столь недешёвых компонент потребовалось создать геометрически непростую структуру, обеспечивающую контактирование каталитического вещества со всем объёмом выпускаемого цилиндрами газа. Это мельчайшие керамические или металлические соты, сквозь которые и продувается весь поток выхлопа.

Статья по теме: Установка и подключение кнопки Старт/Стоп с алиэкспресс

В результате автомобиль приобрёл сложное, массивное и дорогое устройство в виде металлического корпуса, высокотехнологичной начинки, да ещё и обрамлённое контрольными датчиками с двух сторон, непрерывно следящими за его сохранностью и правильной работой.

Экологичность даром не даётся. Да и на этом прогресс не остановился, дальнейшее ужесточение требований законодателей продолжает влиять на появление дополнительных систем очистки выхлопа.

Виды катализаторов

По своему назначению нейтрализатор может быть двух- или трехкомпонентным.

В первом случае он выполняет относительно простые функции окисления (дожигания) угарного газа и углеводородов до образования воды и двуокиси углерода.
Во втором – добавляется сложная способность устройства работать с окислами азота. Особенно много их образуется в современных дизельных и бензиновых моторах, в силу повышения экономичности, которых конструкторам приходится использовать обеднённые и бедные смеси на впуске.

Трёхкомпонентые катализаторы, а именно такие чаще всего применяются, в свою очередь, могут отличаться по конструктивному признаку, изготавливаясь на базе керамических или металлических сотовых изделий.

Керамические относительно дешевле, но не обладают высокой механической прочностью и долговечностью, склонны к растрескиванию и разрушению, не терпят ударов при наезде на препятствия.

Металлические конструктивы обладают достаточной упругостью, поэтому лучше держат внешние и внутренние удары. Внутренние могут возникать при аномальных процессах горения и разрушительно воздействовать на тонкую сотовую начинку, где, как уже упоминалось, обычно нанесены такие непростые вещества, как платина, палладий и родий.

Но даже металл не спасает от предательского попадания на тонкие соты посторонних веществ из двигателя в виде компонент контрафактных рабочих жидкостей, слишком богатой смеси или всевозможных соединений кремния.

Это интересно: Почему не загорается лампа давления масла при включении зажигания

Катализаторы отличаются и по способу их установки. Раньше они располагались в виде врезок выхлопной трубы, подобно глушителям и резонаторам. Но оказалось, что так их очень трудно и затратно прогревать до рабочей температуры, при которой начинаются каталитические реакции.

Поэтому сейчас нейтрализаторы ставят непосредственно за выпускным коллектором, максимально близко к точке выхода раскалённых выхлопных газов. Уже не надо долго ждать выхода прибора на режим, меньше загрязняются кислородные датчики и сокращаются расходы топлива на поддержание температуры.

Причины и признаки неисправности

Теоретически катализатор должен работать вечно. Благородные металлы не окисляются и не расходуются в химических реакциях каталитического типа. Но реальность выглядит значительно хуже. Тонкие приборы оказываются бессильны перед нарушениями температурного режима и механическими ударами.

Почти все проблемы бывают связаны с нарушением работы систем питания и зажигания двигателя, а также с применением некачественного топлива. Всё это приводит к повышению температуры нейтрализатора, оплавлению и выкрашиванию его сотовой структуры с последующим закупориванием пути свободного прохода выхлопных газов.

При этом катализатор способен нанести страшный ответный удар двигателю. Его близкое расположение к зоне выпускных клапанов привело к опаснейшему эффекту – раскрошенная керамика может попадать в цилиндры.

Это не является парадоксом, дело в том, что импульсный характер движения газов на выпуске приводит к хаотическому перемещению частиц по коллектору и всасыванию их в двигатель перепадами давления.

Результат известен многим мотористам – царапины и задиры на поверхностях, которым это полностью противопоказано. Двигатель отправляется в капитальный ремонт.

Общим признаком неисправности станет потеря мощности двигателя, его неспособность развить большие обороты. В конце концов он просто перестанет запускаться. Это легко себе представить интуитивно, вообразив, что некто коварно заткнул выхлопную трубу. Результат абсолютно идентичен.

Как проверить

Симптомы слишком характерны, чтобы вызывать сложности с диагностикой забитого катализатора.

Изменившийся звук выхлопа, сдавленное шипение в выпускной системе, иногда вообще крайне слабая реакция руки, подведённой к срезу выхлопной трубы. Обычно к тому же зажигается лампочка контроля состояния двигателя, ЭСУД заметит нештатные показания датчиков.

К сведению: Почему перестал работать парктроник (причины, диагностика, ремонт)

Окончательный диагноз будет поставлен после снятия катализатора с автомобиля. Запечённые, заполненные отложениями и раскрошенные соты невозможно не заметить.

Как почистить

В тех случаях, когда соты ещё не повреждены, но пропускная способность нейтрализатора уже снижена смолянистыми отложениями, его можно промыть.

Для этого лучше всего использовать жидкость, обычно применяемую для очистки карбюраторов или топливных форсунок. Только потребуется её значительно больше.

Катализатор заливается промывочной жидкостью, после чего ей предоставляется время на растворение загрязнений, затем её сливают, внутренности детали промываются горячей водой и просушиваются (продуваются).

Обычно процедура требует неоднократного повторения. Существуют также специально предназначенные для подобных промывок составы.

Зачем вырезают катализатор на автомобиле

Подобное удаление имеет негативные последствия в виде увеличения загрязнения окружающей среды.

Выполняется оно обычно по двум причинам – экономии на покупке новой детали, взамен пришедшей в негодность (изделие дорогое по описанным выше причинам) и мощностного тюнинга автомобиля.

Снижение сопротивления на выхлопе позволит мотору раскручиваться более уверенно. К тому не секрет, что экологичность и экономичность пока не могут существовать одновременно. На обслуживание хорошего катализатора требуется значительное количество дополнительного топлива, не несущего полезной нагрузки.

Тонкости удаления устройства из выхлопной системы

Выполнить это без значительных затрат времени иногда невозможно. Прошли времена, когда катализатор представлял собой удобный в обращении жестяной цилиндр с хрупкой керамической начинкой. Два крепких удара ломом — и дело сделано.

Сейчас приходится иметь дело с изделием замысловатой формы, без доступа к внутренностям, да ещё и с крепкими металлическими сотами. Приходится вскрывать корпус и потом его заваривать. В условиях СТО операция не самая дешёвая.

По теме: Почему течет масло из двигателя, как найти и устранить протечку

Завершиться процесс должен перенастройкой «мозгов» двигателя, иначе они сразу вычислят обман. Это делается различными способами, в зависимости от квалификации и привычек исполнителя. Могут применяться как программные, так и аппаратные «обманки» контролирующих датчиков.

Результат один – мотор адаптируется к новым условиям и перестаёт паниковать лампочкой «Check engine». Иногда ставят так называемый пламегаситель – специальную вварку, нормализующую звук, температуру и внутреннюю аэродинамику выхлопа.

Впускной и выпускной коллекторы на авто

Коллектор – техническое устройство, которое является частью двигателя внутреннего сгорания в автомобиле. Основная функция коллектора – это подача горячих смесей в двигатель, а также их отвод. Обычно коллектора два – впускной и выпускной.

Впускной коллектор собирает потоки горючих смесей и газа в один общий и распределяет их по цилиндрам двигателя автомобиля, за счет чего возникает движение автомобиля. Горючая смесь должна распределяться равномерно, в этом случае двигатель будет работать без сбоев, с высокой производительностью. Впускной коллектор также может выступать в качестве держателя для дроссельной заслонки, форсунок, карбюратора и других элементов двигателя.

В ходе работы во впускном коллекторе создается вакуум, который используется для управления различными системами в автомобиле, например гидроусилителем тормозов, приводом стеклоочистителей, круиз-контролем и т.д. Также данный коллектор используется для сжигания картерных газов, которые образуются во время движения автомобиля.

Впускной коллектор изначально производился из металла — алюминия или чугуна. Однако для производства современных коллекторов используется пластик. Пластик, в отличие от металла, не нагревается, благодаря чему улучшается наполняемость цилиндров двигателя, и, как следствие, увеличивается мощность мотора.

В свою очередь, выпускной коллектор является частью выхлопной системы транспортного средства, через него происходит выхлоп газовых смесей, из автомобиля удаляются продукты внутреннего сгорания. С помощью выпускного коллектора также происходит продув камер сгорания, что позволяет цилиндрам двигателя быстрее наполниться очередной порцией горючей смеси.

В современном автомобилестроении применяют 2 вида выпускных коллекторов – трубчатый и цельный. Цельный коллектор производится из чугуна и имеет короткие каналы, объединенные в общую камеру. Цельный коллектор не очень эффективно отводит выхлопные газы, однако он доступен по стоимости и прост для производства.

Однако в последнее время на автомобили, в основном, устанавливают более эффективные трубчатые коллекторы. Они изготавливаются из стали, при этом их конструкция создана таким образом, что повышается мощность двигателя.

Стоит отметить, что на спортивных автомобилях выпускные коллекторы зачастую не устанавливаются, а к каждому цилиндру присоединяется собственная выхлопная труба, что позволяет показать более высокие скоростные качества авто.

Выпускной коллектор: первый элемент выхлопной системы

Приступаем к детальному изучению системы выпуска отработавших газов, и в первую очередь рассмотрим выпускной коллектор .

Этот элемент первым принимает на себя удар от вырывающихся из цилиндров раскалённых выхлопных газов.

Для чего нужен и как устроен выпускной коллектор

Как мы уже сказали, выпускной коллектор, является первой деталью выпускной системы автомобиля и непосредственно подсоединён к двигателю.

На первый взгляд, может показаться, что его роль достаточно проста – собирать то, что остаётся от топлива из камер сгорания цилиндров мотора, и передавать это дальше по системе.

Но если вникнуть в вопрос глубже, то окажется, что от выпускного коллектора зависят и параметры силового агрегата – мощность и крутящий момент.

Конструктивно элемент очень прост. Представляет он собой несколько труб (по одной на каждый цилиндр), которые с одного конца подсоединены к двигателю, а с другого сходятся в одну большую трубу.

Более никаких деталей в выпускном коллекторе вы не найдёте.

Изготавливается он из жаропрочных сплавов, например, чугун или специальная сталь. В редких случаях даже из керамики.

Дело в том, что условия, с которыми сталкивается выпускной коллектор, нельзя назвать дружелюбными – температура узла из-за раскалённых газов может достигать 900 – 1300 градусов. Настоящий ад.

Поэтому бытует мнение, что элемент может прогореть, но на самом деле такое практически никогда не случается – по сути, данную деталь выхлопной системы можно назвать вечной.

Инженерные вариации на тему коллекторов

Несмотря на свою простоту, выпускной коллектор имеет разновидности, появление которых обусловлено физикой оборота газов по трубам.

Из-за этого разработчикам приходится идти на компромиссы, и о них мы обязательно поговорим. Но сперва разновидности.

Встречаются такие типы коллекторов:

цельные;
трубчатые.

В первом случае конструкция получается очень дешёвой.

Главной её особенностью являются короткие выпускные патрубки и общая камера сбора. Честно говоря, цельные коллекторы крайне неэффективны для отвода отработавших газов.

Всему виной короткие трубки, из-за которых велико влияние импульсов газа на соседние цилиндры.

В результате мы имеем неудовлетворительную продувку камер сгорания, а это отражается на многих факторах, включая и параметры двигателя.

Для того чтобы мотор работал с максимальной эффективностью, были разработаны трубчатые выпускные системы.

Именно они наиболее часто встречаются под капотами современных автомобилей.

Представляют они собой выпускные трубы, идущие от цилиндров и сходящиеся в одну (или иногда сначала в несколько, а потом уж в одну).

Разрабатывая их, инженерам есть с чем повозиться, так как от длины выпускных труб и их диаметра зависит отдача мотора на разных оборотах.

Так, к примеру, если мы возьмём короткие трубки, то они, благодаря резонансному эффекту будут наилучшим образом продувать камеры сгорания на высоких оборотах.

Но тогда возрастёт взаимное влияние цилиндров друг на друга.

Длинные выпускные трубы, в свою очередь, хороши на малых оборотах.

Аналогичная история и с диаметром – малый диаметр труб оптимален, с точки зрения скорости отвода газов на малых и средних оборотах.

Но оказывает они испытывают большое сопротивление на высоких оборотах, из-за чего мощность мотора падает. С бОльшим диаметром выхлопных труб всё наоборот.

Таким образом, инженерам приходится лавировать и искать компромиссы, о которых мы не зря упомянули ранее.

О тюнинге вместо эпилога…

Вспоминая о выпускном коллекторе, нельзя обойти тему тюнинга, ведь эта деталь довольно часто оказывается в списке тех, подлежащих доработкам.

Как правило, на рынке можно найти разные конфигурации этого элемента под определённую модель.

Выпускные коллекторы позволяют достичь, к примеру, хорошей отдачи на низких оборотах или в среднем диапазоне – на любой вкус и цвет.

А в автоспорте зачастую и вовсе отказываются от коллекторов на выходе, напрямую подсоединяя выхлопные трубы к каждому цилиндру.

Надеюсь, дорогие читатели, мы достаточно глубоко погрузились в изучение выпускного коллектора. В следующих публикациях продолжим изучать строение выхлопной системы автомобилей, не пропустите!

Выпускной коллектор – что это, зачем нужно и его функции

Задумывались ли вы, что делает выпускной коллектор? Этот важный компонент можно считать частью «легких» двигателя. Он выводит газы, образующиеся в процессе сгорания, и направляет их через выхлопную трубу, чтобы освободить место для кислорода в каждом цилиндре. Чем больше кислорода может сжечь мотор, тем больше он может вырабатывать энергии, поэтому выпускные коллекторы имеют решающее значение для работы вашего автомобиля.

Давайте кратко рассмотрим, как работают коллекторы.

Домработники для двигателя

Выпускной коллектор автомобиля напрямую связан с баллонами, в которых газ и кислород смешиваются друг с другом, прежде чем зажечься свечой зажигания. После того, как топливо сгорело, выпускной клапан цилиндра открывается, позволяя отходящим газам выходить, отправляя их в коллектор. В то время как давление внутри цилиндра достаточно сильное, чтобы вытолкнуть большую часть газа, сам коллектор должен быть спроектирован таким образом, чтобы он всасывал как можно больше выхлопных газов из цилиндра.

Это называется продувкой.

Некоторые выпускные коллекторы проектируются так, чтобы концентрировать тепло газов, чтобы они сжигали топливо, которое может оставаться после сгорания.

Обнаружение, затем отправка

Большинство выпускных коллекторов имеют датчик кислорода. Этот датчик проверяет уровень кислорода в выхлопных газах, а затем передает эту информацию в компьютер двигателя автомобиля, где он используется для формирования воздушно-топливной смеси в каждом цилиндре.

Как я узнаю, что у меня проблема с коллектором?

Из-за высокой температуры выпускные коллекторы подвергаются значительному расширению и сжатию. Они то резко нагреваются,то резко охлаждаются. Со временем это может привести к растрескиванию и протечке выпускного коллектора.

Признаки повреждения выпускного коллектора:

Громкий шум из двигателя;
Недостаток производительности двигателя;
Плохая экономия топлива;
Токсичные газы выходят из моторного отсека.

Важно отметить, что токсичные газы представляют собой угрозу для здоровья и безопасности.

Можно ли отремонтировать коллектор или его нужно заменить?

Небольшие утечки и трещины на выпускном коллекторе можно приварить или заделать. Однако большие трещины потребуют более масштабного ремонта, а в некоторых случае и замены. При осмотре коллектора, если утечка или трещина довольно серьезные, структурная целостность блока нарушается.

В таком случае выпускной коллектор должен заменить квалифицированный специалист.

Главная;
Блог;
Каталог.

описание, характеристики и принцип действия

Двигатель – это основа любого автомобиля. Этот агрегат включает в себя множество узлов и механизмов. Один из таких – это впускной ресивер (он же коллектор). Данный элемент имеется на каждом автомобиле. В сегодняшней статье мы рассмотрим, для чего нужен впускной ресивер, как он устроен и как работает.

Характеристика

Итак, какие функции выполняет коллектор? Основная задача данного элемента заключается в равномерном распределении топливно-воздушной смеси или воздуха (если это ДВС с непосредственным впрыском) по цилиндрам силового агрегата. Благодаря равномерному распределению горючего, обеспечивается оптимальная производительность ДВС. Кроме того, одна из задач, которая возлагается на впускной ресивер ВАЗ-2112 16 клапанов – это крепление инжекторной топливной аппаратуры, а также дроссельной заслонки. Если говорить о более старых автомобилях, то на коллекторе закрепляется карбюратор, участвующий в приготовлении смеси.

Также отметим, что технология отключения цилиндров с целью экономии топлива на современных авто достигается за счет применения ресиверов с переменной геометрией. Зачастую данная функция имеется на машинах с двигателями V8 и V10.

Еще одна функция – это работа вспомогательных систем. В коллекторе в связи с нисходящим давлением получается частичное разряжение. Инженеры научились применять вакуум в качестве приводной силы для:

Усилителя тормозов.
Системы круиз-контроля.
Системы контроля за вредными выбросами.
Вентиляции картера и так далее.

Материалы и конструкция ресиверов

По своей конструкции данный элемент представляет собой закрытый резервуар с отводящими патрубками и общей камерой. Еще 15 лет назад на автомобили поголовно устанавливались алюминиевые и чугунные ресиверы. Однако ситуация изменилась в 2000 годах. Именно тогда на машинах стали появляться первые пластиковые коллекторы. Ярким примером тому служат автомобили «Форд» с двигателями «Дюратек».

Как это работает?

Рассмотрим, как действует ресивер впускного коллектора. Топливные форсунки или карбюратор распыляют горючее в приемную трубу ресивера. Из-за электростатической силы капли бензина будут собираться в более крупные в воздухе либо оседать на стенках. Эти действия нежелательны, поскольку ведут к неправильному смесеобразованию. Чем лучше будет распыляться бензин, тем полнее и интенсивен он сгорит в камере. Поэтому чтобы исключить негативные факторы и обеспечить максимально качественное распыление, внутренние части ресивера сделаны нешлифованными. При этом поверхность не является чрезмерно грубой, поскольку это может вызвать большую турбулентность и привести к падению мощности ДВС.

Впускной ресивер должен иметь определенную форму, емкость и длину. Оптимальный вариант – это равнодлинный коллектор. Все вышеперечисленные параметры рассчитываются при разработке конкретного силового агрегата. Коллектор заканчивается воздушными каналами, направляющими поток кислорода к клапанам ДВС. На дизельных агрегатах, где имеется непосредственный впрыск, поток воздуха завихряется и попадает в цилиндр. В последнем уже происходит смешивание с топливом.

Особенности формы и длины патрубков ресивера

В последнее время инженеры придают особое внимание данным параметрам коллектора. В конструкции канала следует исключать острые углы и резкие искривления. В данных местах топливо, что смешано с воздухом, будет однозначно оседать на стенках. Поэтому большинство автопроизводителей практикуют установку таких ресиверов, где все каналы имеют равную длину, вне зависимости от удаленности от центра. Данная тенденция пошла от спортивных автомобилей.

Подобная конструкция позволяет исключить резонанс Гельмгольца. Поток смеси воздуха и бензина при открытии соответствующего клапана двигается четко по каналу ресивера в сторону цилиндра. Когда клапан закрывается, то воздух, который не успел пройти в камеру, продолжает давить на тарелку. Под воздействием высокого давления воздух стремится вернуться в верхнюю часть ресивера. В итоге образуется противоток в канале. Он прекращается, когда клапан открывается в следующий раз. смена направления потоков происходит на очень быстрой скорости. Как показали исследования, данная скорость близка к сверхзвуковой. Ведь, помимо закрытия и открытия клапанов, воздух будет стремиться менять направление из-за явления резонанса. Когда воздух ходит со стороны в сторону, это непременно приводит к потере мощности.

Впервые ресиверы, что были оптимизированы по резонансу, стали использоваться на V-образных десятицилиндровых двигателях «Крайслер». А далее подобную схему начали практиковать и другие мировые производители.

Ресивер с изменяемой геометрией

Это относительно свежая разработка, которая в последнее время получает все больше сторонников. Сейчас есть несколько принципов реализации данной конструкции. Один из них предполагает наличие двух каналов, по которым может двигаться смесь либо кислород. Один канал короткий, другой – длинный. При определенном режиме работы, установленный клапан будет закрывать короткий путь.

Обратите внимание, что при замене впускного ресивера прокладка должна быть всегда новой. Если установить старую, нарушится герметичность. Есть вероятность подсоса воздуха и как следствие, нестабильная работа мотора, а также повышенный топливный аппетит.

Также рассмотрим второй принцип реализации изменяемой геометрии коллектора. Здесь клапан монтируется в приемную трубу. При достижении определенных условий, заслонка будет уменьшать внутренний объем камеры. Как правило, такая схема практикуется на ДВС с небольшим числом цилиндров. На более крупных моторах реализуются более сложные системы, позволяющие также отключать часть цилиндров с целью экономии топлива. Так, часть камеры, к которой присоединяются каналы половины цилиндров, перекрываются заслонкой.

Особенности эксплуатации впускного ресивера

В отличие от самого двигателя, эта деталь не требует обслуживания. Однако нужно периодически контролировать качество прокладок. Малейший подсос воздуха – это троение двигателя и желтая лампа «Чек» на панели приборов.

Отметим, что пластиковые коллекторы, которые сейчас широко распространены, больше подвержены деформации, чем остальные. Этот момент нужно учитывать при затягивании гаек ресивера. Обязательно следует использовать динамометрический ключ, соблюдать момент затяжки. Закручивать болты следует от центра, а далее двигаться к периферии.

Про доработку коллектора

Тюнинг впускного ресивера ВАЗа – очень популярная тема. Данная операция имеет два направления. Это доработка внутренней поверхности и преодоление негативного влияния формы элемента. Если последний несимметричный, то большая часть воздуха будет попадать в первый цилиндр, а во все последующие проникает все меньше и меньше кислорода. Но у симметричного тоже есть недостатки. Здесь воздух будет попадать в наибольшем количестве в средние цилиндры. Доработки впускного ресивера ВАЗ-2114 в данном случае заключаются в замене штатного коллектора на систему многодроссельного впуска. Здесь воздушные потоки уже не зависят друг от друга. Соответственно, в каждый цилиндр попадает одинаковое количество кислорода.

Доработать впускной ресивер ВАЗ-2112 можно и другим путем. Так, некоторые выполняют шлифовку внутренней поверхности. Избавившись от некоторых приливов и неровностей, можно обеспечить более равномерную подачу воздуха в двигатель. Но как показывает практика, данная доработка не приносит значительный прирост мощности. Более результативное решение – установка дросселей. Однако делать это стоит лишь при установке турбины, иначе тюнинг будет неоправдан.

Заключение

Итак, мы рассмотрели, что собой представляет впускной ресивер. Как видите, это весьма важная часть в двигателе автомобиля. От ее конструкции зависит качество смесеобразования и стабильность работы ДВС.

Что такое коллектор?

Автомобильные двигатели — это сложные механизмы с бесчисленным множеством движущихся частей, которые способствуют сгоранию и обеспечивают мощность, с которой движется транспортное средство. Двумя важными частями этой головоломки являются впускной коллектор и выпускной коллектор. Впускной коллектор — это труба (или трубы), по которой топливно-воздушная смесь подается в цилиндр, где происходит сгорание.

Выпускной коллектор собирает выхлопные газы из цилиндров, перемещает их в одну трубу и отправляет в выхлопную систему.Обе системы улучшают эффективность двигателя и выходную мощность.

Женщина позирует

Впускные коллекторы обычно изготавливаются из алюминия или чугуна, поскольку эти материалы устойчивы к высоким температурам. В последнее время для изготовления впускных коллекторов стали использовать композитные материалы.Впускной коллектор предназначен для подачи в цилиндры правильной топливно-воздушной смеси, что, в свою очередь, способствует повышению эффективности двигателя и даже большей мощности. Поскольку впускные коллекторы создают вакуум — то есть давление воздуха внутри коллектора намного ниже, чем давление в атмосфере земли снаружи — его можно использовать для питания других элементов двигателя или внешних агрегатов, таких как гидроусилитель руля или агрегаты стеклоочистителя.

Выпускные коллекторы выполняют почти противоположную функцию впускных коллекторов.Выхлопные коллекторы собирают выхлопные газы и выводят их из двигателя, подключаясь к выхлопной трубе. Обычно они изготавливаются из нержавеющей стали или чугуна для обеспечения прочности и термостойкости, но для изготовления выпускных коллекторов также могут использоваться композитные материалы. Керамика была популярным выбором, хотя керамика может треснуть при очень высоких температурах.

Выпускные коллекторы состоят из двух частей: коллекторов и коллекторов.

Количество коллекторов зависит от количества цилиндров в двигателе; один коллектор будет соединяться с одним цилиндром для сбора выхлопных газов, поэтому в 8-цилиндровом двигателе будет восемь коллекторов. Коллекторы соединяются с единственной трубой, называемой коллектором, по которой выхлопные газы проходят через выхлопную систему. Не у всех автомобилей будут коллекционеры; это необычно, за исключением автомобилей с высокими характеристиками, таких как гоночные автомобили или шоу-кары. Выхлопные коллекторы помогают максимизировать эффективность двигателя и могут помочь ему получить дополнительную мощность.

Самый распространенный тип отказа коллектора возникает, когда тепло в любом из коллекторов вызывает растрескивание. Нередко можно услышать о треснувших коллекторах или коллекторах; когда это происходит, единственным вариантом ремонта является замена поврежденной детали, что может быть дорогостоящим и длительным ремонтом.

Впускной коллектор, принцип работы, проблемы, стоимость замены

Обновлено: 24 октября 2019 г.

В двигателе автомобиля впускной коллектор равномерно распределяет воздушный поток между цилиндрами. Во многих современных автомобилях впускной коллектор делают из пластика.

Впускной коллектор.

Часто впускной коллектор удерживает дроссельную заслонку (корпус дроссельной заслонки) и некоторые другие компоненты. Впускной коллектор состоит из камеры статического давления и бегунов, см. Фото. В некоторых двигателях V6 и V8 впускной коллектор может состоять из нескольких отдельных секций или частей.

Всасываемый воздух проходит через воздушный фильтр, воздухозаборник (шноркель), затем через корпус дроссельной заслонки в камеру статического давления, затем через направляющие и в цилиндры (см. Схему).

Дроссельная заслонка (корпус) регулирует частоту вращения двигателя, регулируя количество воздушного потока.

Расход воздуха на впуске.

В современных автомобилях частота вращения двигателя на холостом ходу также регулируется корпусом дроссельной заслонки: на холостом ходу он открывается на очень небольшой угол. Поскольку корпус дроссельной заслонки почти закрыт, когда двигатель работает на холостом ходу, во впускном коллекторе есть разрежение. Если где-то в коллекторе есть утечка вакуума, двигатель будет работать с перебоями на холостом ходу.Многие проблемы с впускными коллекторами связаны с утечками вакуума, подробнее читайте ниже.

Мощность двигателя можно регулировать, изменяя размер впускной камеры, а также длину или размер отверстия направляющих. По этой причине современные автомобили имеют изменяемых впускных коллектора , где специальные регулирующие клапаны изменяют поток воздуха через коллектор в зависимости от частоты вращения двигателя и требуемой мощности.

Проблемы с впускным коллектором

Общие проблемы с впускными коллекторами включают вакуум, утечки охлаждающей жидкости или масла, снижение расхода из-за накопления углерода и проблемы с впускными регулирующими клапанами.В некоторых двигателях впускной коллектор может корродировать или треснуть, вызывая утечку вакуума или охлаждающей жидкости. Треснувший коллектор необходимо заменить, если он не подлежит безопасному ремонту.

Реклама — продолжить чтение ниже

В некоторых автомобилях во впускном коллекторе есть каналы для охлаждающей жидкости, которые могут протекать, часто из-за плохих прокладок или других повреждений. Например, эта проблема была довольно частой в старых двигателях GM V6. Если коллектор не поврежден и сопрягаемые поверхности находятся в хорошем состоянии, для решения проблемы обычно достаточно замены прокладок или повторного уплотнения коллектора.Если коллектор поврежден, его необходимо заменить.

Проблемы с впускным коллектором.

Изношенные прокладки впускного коллектора (на фото) часто становятся причиной утечки вакуума. Это может привести к резкому холостому ходу, остановке двигателя, а также к загоранию индикатора Check Engine, хотя двигатель может нормально работать на более высоких оборотах. Например, коды неисправности OBD-II P0171 и P0174 часто вызваны утечками вакуума во впускном коллекторе. Если утечки вызваны плохими прокладками, ремонт включает снятие впускного коллектора, проверку и очистку монтажных поверхностей и замену прокладок.Посмотрите, например, эти видео на YouTube о ремонте двигателя Ford V6.

Часто источником утечки вакуума может быть треснувший вакуумный шланг или трубопровод, который подсоединяется к впускному коллектору. В этом случае необходимо заменить сломанный вакуумный шланг или трубопровод. Иногда впускной коллектор может деформироваться, из-за чего прокладки не закрываются должным образом. Покоробленный впускной коллектор необходимо заменить. В некоторых автомобилях утечку вакуума можно определить по шипящему звуку из-под капота. Подробнее: Утечки вакуума: общие источники, симптомы, ремонт.

В некоторых двигателях, например, Volkswagen TDI Diesel, накопление углерода во впускном коллекторе может вызвать недостаточную мощность, пропуски зажигания, дым и низкую экономию топлива. Проблемы с накоплением углерода чаще встречаются в двигателях с турбонаддувом. Один из основных симптомов — отсутствие питания. Засоренный впускной коллектор, возможно, потребуется снять и очистить вручную. В некоторых случаях замена впускного коллектора может быть более разумным решением, чем его чистка. Внутри коллектора есть много скрытых областей, которые нельзя очистить.

Проблемы с клапанами настройки впускного коллектора

Регулирующие клапаны обычно приводятся в действие электрическими или вакуумными приводами. Часто резиновая диафрагма внутри вакуумного привода начинает протекать, и привод перестает работать. Вакуумные приводы легко проверить с помощью портативного вакуумметра.

Как проверить вакуумные приводы для настройки клапанов.

Если вакуумный привод протекает негерметично, его необходимо заменить.Посмотрите это видео о том, как проверить вакуумные приводы клапанов настройки впускного коллектора.

Бортовой компьютер (PCM) включает в себя вакуумные исполнительные механизмы, включая и выключая небольшие соленоиды контроля вакуума. Эти соленоиды тоже часто выходят из строя. Соленоиды также легко проверить с помощью ручного вакуумного насоса.

Другой распространенной проблемой является заедание регулирующего клапана рабочего колеса или переключающего клапана из-за отложений нагара или перекоса клапана. В этом случае коллектор необходимо заменить.
Например, проблемы с впускным коллектором (регулирующим клапаном рабочего колеса) часто встречаются в некоторых двигателях VW / Audi.Volkswagen продлил гарантию на впускной коллектор на некоторые автомобили Audi / Volkswagen 2008-2011 модельного года с двигателем 2.0 TFSI, коды двигателей CBFA и CCTA. Подробнее читайте на этом форуме.
Во многих автомобилях BMW неисправный клапан DISA, установленный во впускном коллекторе, также является распространенной проблемой. Посмотрите эти видео о ремонте клапана DISA в BMW.

Замена впускного коллектора

Коллектор впускной, внутренняя сторона.

Если впускной коллектор невозможно очистить или отремонтировать, его необходимо заменить.Впускной коллектор также заменяется, если один из вышедших из строя регулирующих клапанов не может быть заменен отдельно. В некоторых автомобилях это довольно просто, в других требуется больше труда. Например, дилер может взимать до 750 долларов за замену впускного коллектора в Chevrolet Cruze 2011-2016 годов. В более старом автомобиле GM V6 замена впускного коллектора может стоить около 480-650 долларов.

Каждый раз при замене впускного коллектора важно очистить монтажную поверхность, заменить прокладки и затянуть болты коллектора в рекомендованном порядке согласно спецификациям.Это особенно важно для двигателя V6 / V8. Если вы хотите найти инструкции по обслуживанию, мы разместили несколько ссылок, по которым вы можете получить доступ к заводскому руководству по ремонту за абонентскую плату в этой статье.

Подробнее:
Утечки вакуума: проблемы, симптомы, ремонт
Проверить свет двигателя: что проверять, общие проблемы, варианты ремонта
Код P0171 — Система слишком бедная: симптомы, причины, общие проблемы, диагностика
Код OBD II P0401 Недостаточный расход системы рециркуляции отработавших газов: причины, симптомы, общие проблемы
Датчик массового расхода воздуха (MAF): принцип работы, симптомы, проблемы, тестирование
Коды P0301-P0308 Обнаружены пропуски зажигания в цилиндре: симптомы, общие проблемы, вызывающие пропуски зажигания, ремонт

Что такое выпускной коллектор?

Выпускной коллектор автомобиля играет ведущую роль в выхлопной системе автомобиля или грузовика. Он подключается к каждому выпускному отверстию на головке блока цилиндров двигателя и направляет горячий выхлоп в выхлопную трубу. С помощью прокладок выпускного коллектора он также предотвращает проникновение токсичных выхлопных газов в автомобиль и причинение вреда пассажирам. Излишне говорить, что очень важно, чтобы выпускной коллектор был в хорошем рабочем состоянии.

К среднему V-образному двигателю прикреплены два выпускных коллектора. Один предназначен для первого ряда цилиндров, а другой — для второго ряда цилиндров.Подавляющее большинство рядных двигателей имеют только один выпускной коллектор. Роторные двигатели обычно имеют только один выпускной коллектор, хотя модели с турбонаддувом также имеют «отводные трубы» на горячей стороне турбонагнетателя. Естественно, из всех этих правил есть исключения, но в реальном мире эти исключения довольно редки. Что касается конструкции выпускных коллекторов, то они будут либо чугунными, либо сварными из стальных труб.