Automobilio išmetimo kolektoriaus įtaisas

Bet kokio vidaus degimo variklio efektyvumas priklauso ne tik nuo kuro sistemos tipo ir nuo cilindrų su stūmokliais struktūros. Svarbų vaidmenį atlieka automobilio išmetimo sistema. Apie ją išsamiai aprašyta kitoje apžvalgoje... Dabar pažvelkime į vieną iš jo elementų - išmetimo kolektorių.

Kas yra išmetimo kolektorius

Variklio kolektorius yra vamzdžių serija, sujungta su vienu vamzdžiu iš vienos pusės, kita vertus, pritvirtinta ant bendro strypo (flanšo) ir pritvirtinta ant cilindro galvutės. Cilindro galvutės pusėje vamzdžių skaičius yra identiškas variklio cilindrų skaičiui. Priešingoje pusėje - mažas duslintuvas (rezonatorius) arba katalizatoriusjei jis automobilyje.

Kolektoriaus įtaisas panašus įsiurbimo kolektorius... Atliekant daugelį variklio modifikacijų, išmetimo sistemoje sumontuota turbina, kurios sparnuotę varo išmetamųjų dujų srautas. Jie sukasi veleną, kurio kitoje pusėje taip pat sumontuotas sparnuotė. Šis prietaisas į variklio įleidimo kolektorių įpurškia gryno oro, kad padidintų jo galią.

Paprastai ši dalis yra pagaminta iš ketaus. Priežastis ta, kad šis elementas nuolat būna itin aukštoje temperatūroje. Išmetamosios dujos šildo išmetimo kolektorių iki 900 ar daugiau laipsnių. Be to, užvedus šaltą variklį, ant vidinės visos išmetimo sistemos sienos susidaro kondensatas. Panašus procesas vyksta išjungus variklį (ypač jei oras drėgnas ir šaltas).

Kuo arčiau variklio, tuo greičiau vanduo išgarins varikliui veikiant, tačiau nuolatinis metalo kontaktas su oru pagreitina oksidacinę reakciją. Dėl šios priežasties, jei automobilyje naudojamas geležies analogas, jis greitai surūdys ir išdegs. Šios atsarginės dalies dažyti neįmanoma, nes kaitinant iki 1000 laipsnių dažų sluoksnis greitai išdegs.

Šiuolaikiniuose automobiliuose deguonies jutiklis (lambda zondas) yra sumontuotas išmetimo kolektoriuje (dažniausiai šalia katalizatoriaus). Išsami informacija apie šį jutiklį aprašyta kitame straipsnyje... Trumpai tariant, tai padeda elektroniniam valdymo blokui kontroliuoti oro ir kuro mišinio sudėtį.

Paprastai ši išmetimo sistemos dalis trunka tiek pat, kiek ir visa transporto priemonė. Kadangi tai tik pypkė, nėra ko joje lūžti. Vienintelis dalykas, kuris sugenda, yra deguonies jutiklis, turbina ir kitos dalys, susijusios su išmetamųjų dujų veikimu. Jei kalbėsime apie patį vorą, tai laikui bėgant dėl ​​veikimo sąlygų ypatumų jis gali perdegti. Bet taip nutinka retai. Dėl šios priežasties vairuotojams retai tenka susidurti su išmetimo kolektoriaus remontu ar keitimu.

Išmetimo kolektoriaus principas

Automobilio išmetimo kolektoriaus valdymas yra labai paprastas. Kai vairuotojas užveda variklį (neatsižvelgiant į tai, ar jis yra benzinas arba dyzelinas vienetų), oro ir kuro mišinio degimas vyksta cilindruose. Apie išleidimo ciklą dujų paskirstymo mechanizmas atidaro išmetimo vožtuvą (cilindre gali būti vienas ar du vožtuvai, o kai kuriose ICE modifikacijose jų yra net trys, kad būtų geriau vėdinama ertmė).

Kai stūmoklis pakyla į viršutinę aklavietę, jis išstumia visus degimo produktus pro susidariusį išmetimo angą. Tada srautas patenka į priekinį vamzdį. Kad karštos išmetamosios dujos nepatektų į ertmę virš gretimų vožtuvų, kiekvienam cilindrui montuojamas atskiras vamzdis.

Priklausomai nuo konstrukcijos, šis vamzdis tam tikru atstumu yra sujungtas su gretimu, o tada jie yra sujungti į bendrą kelią priešais katalizatorių. Per katalizatorių (jame neutralizuojamos aplinkai kenksmingos medžiagos) išmetamosios dujos per mažus ir pagrindinius duslintuvus patenka į išmetimo vamzdį.

Kadangi šis elementas gali tam tikru mastu pakeisti variklio galios charakteristikas, gamintojai sukuria skirtingus variklių vorų tipus.

Pašalinus išmetamąsias dujas, išmetimo kanale susidaro pulsacija. Gamindami šią dalį, gamintojai stengiasi ją suprojektuoti taip, kad šie svyravimai būtų kuo sinchroniškesni su bangų procesu, vykstančiu įsiurbimo kolektoriuje (kai kuriuose automobiliuose, esant tam tikram agregato darbo režimui, tiek įsiurbimo, tiek įsiurbimo ir išmetimo sistemoje). išmetimo vožtuvai trumpam atsidaro, kad būtų geriau vėdinama). Kai dalis išmetamųjų dujų staigiai įstumiama į traktą, tai sukuria bangą, kuri atšoka nuo katalizatoriaus ir sukuria vakuumą.

Šis efektas pasiekia išmetimo vožtuvą beveik tuo pačiu metu, kai atitinkamas stūmoklis vėl atlieka išmetimo eigą. Šis procesas palengvina išmetamųjų dujų pašalinimą, o tai reiškia, kad variklis turi praleisti mažiau sukimo momento, kad įveiktų pasipriešinimą. Tokia kelio konstrukcija leidžia maksimaliai palengvinti kuro degimo produktų pašalinimą. Kuo daugiau variklio apsisukimų, tuo efektyviau vyks šis procesas.

Tačiau klasikinių išmetimo sistemų atveju yra mažai problemų. Faktas yra tas, kad kai išmetamosios dujos sukuria bangą, dėl trumpų vamzdžių ji atsispindi gretimuose keliuose (jie yra ramioje būsenoje). Dėl šios priežasties, atidarius kito cilindro išmetimo vožtuvą, ši banga sukuria kliūtį išmetimo angai. Dėl to variklis naudoja tam tikrą sukimo momentą, kad įveiktų šį pasipriešinimą, ir variklio galia sumažėja.

Kam skirtas išmetimo kolektorius?

Taigi, kaip matote, automobilio išmetimo kolektorius yra tiesiogiai susijęs su išmetamųjų dujų šalinimu. Šio elemento konstrukcija priklauso nuo variklio tipo ir gamintojo technikos, kurią jis įgyvendina gamindamas kolektorių.

Nepaisant modifikacijos, šią dalį sudarys:

• Vamzdžių priėmimas. Kiekvienas iš jų suprojektuotas tvirtinti virš konkretaus cilindro. Dažnai, kad būtų lengviau montuoti, jie visi pritvirtinami prie bendros juostelės ar flanšo. Šio modulio matmenys turi tiksliai atitikti cilindro galvutės atitinkamų skylių ir griovelių matmenis, kad išmetamosios dujos nepatektų per šį neatitikimą.
• Išmetimo vamzdis. Tai kolekcininko pabaiga. Daugumoje automobilių visi vamzdžiai susilieja į vieną, kuris vėliau sujungiamas su rezonatoriumi arba katalizatoriumi. Tačiau yra modifikacijų išmetimo sistemose, kuriose yra du atskiri išmetimo vamzdžiai su atskirais duslintuvais. Šiuo atveju vamzdžių pora yra sujungta į vieną modulį, kuris priklauso atskirai linijai.
• Sandarinimo tarpinė. Ši dalis sumontuota tarp cilindro galvutės korpuso ir vorinės juostos (taip pat ant flanšo tarp lietvamzdžio ir voro). Kadangi šis elementas yra nuolat veikiamas aukštos temperatūros ir vibracijos, jis turi būti pagamintas iš patvarių medžiagų. Ši tarpinė neleidžia išmetamosioms dujoms patekti į variklio skyrių. Kadangi grynas oras automobilio salone yra iš šios dalies, vairuotojo ir keleivių saugumui svarbu, kad šis elementas būtų aukštos kokybės. Žinoma, jei tarpinė prasiskverbia, jūs ją iškart išgirsite - dėl aukšto slėgio trakto viduje pasirodys stiprūs sprogimai.

Išmetimo kolektorių tipai ir tipai

Čia pateikiami pagrindiniai išmetimo kolektorių tipai:

1. Visas. Tokiu atveju dalis bus tvirta, o viduje padaromi kanalai, susiliejantys į vieną kamerą. Tokios modifikacijos yra pagamintos iš aukštos temperatūros ketaus. Kalbant apie atsparumą rimtiems temperatūros pokyčiams (ypač žiemą, kai peršalimo atvejis per kelias sekundes sušyla nuo -10 ar mažiau, priklausomai nuo regiono, iki +1000 laipsnių Celsijaus), šis metalas neturi analogų. Tokį dizainą paprasta gaminti, tačiau jis ne taip efektyviai praleidžia išmetamąsias dujas. Tai neigiamai veikia cilindrų kamerų prapūtimą, dėl kurio tam tikras sukimo momentas naudojamas pasipriešinimui įveikti (dujos pašalinamos per mažą skylę, todėl didelę reikšmę turi vakuumas išmetimo kanale).
2. Vamzdinis. Ši modifikacija naudojama šiuolaikiniuose automobiliuose. Paprastai jie gaminami iš nerūdijančio plieno, rečiau - iš keramikos. Ši modifikacija turi savo privalumų. Jie leidžia pagerinti cilindro pūtimo charakteristikas dėl vakuumo, susidariusio kelyje dėl bangų procesų. Kadangi šiuo atveju stūmoklis neturi įveikti pasipriešinimo išmetimo eigoje, alkūninis velenas sukasi greičiau. Kai kuriuose varikliuose dėl šio patobulinimo įrenginio galią galima padidinti 10%. Paprastuose automobiliuose šis galios padidėjimas ne visada pastebimas, todėl šis derinimas naudojamas sportiniams automobiliams.

Vamzdžio skersmuo vaidina svarbų vaidmenį išmetimo kolektoriuje. Jei ant mašinos sumontuotas mažo skersmens voras, vardinis sukimo momentas pasiekiamas mažų ir vidutinių apsisukimų link. Kita vertus, sumontuojus kolektorių su didesnio skersmens vamzdžiais, galima pašalinti maksimalią vidaus degimo variklio galią dideliu greičiu, tačiau esant mažam greičiui, įrenginio galia sumažėja.

Be vamzdžių skersmens, didelę reikšmę turi jų ilgis ir sujungimo su cilindrais tvarka. Todėl tarp išmetimo sistemos derinimo elementų galite rasti modelius, kuriuose vamzdžiai yra susukti, tarsi jie būtų aklai prijungti. Kiekvienam varikliui reikia savo kolektoriaus modifikacijų.

Standartiniam 4 cilindrų varikliui sureguliuoti dažnai naudojamas 4-1 voras. Tokiu atveju keturi purkštukai iš karto sujungiami į vieną vamzdį, tik maksimaliu įmanomu atstumu. Ši modifikacija vadinama trumpa. Variklio galios padidėjimas pastebimas tik tuo atveju, jei jis priverstas, o tada, kai greitis viršija 6000 per minutę.

Taip pat tarp sportinių automobilių derinimo variantų yra vadinamieji ilgi vorai. Paprastai jie turi junginio formulę 4-2-1. Šiuo atveju visi keturi vamzdžiai pirmiausia sujungiami poromis. Šios vamzdžių poros yra sujungtos į vieną toliausiai nuo variklio. Paprastai vamzdžiai imami poroje, sujungiami su cilindrais, kurie turi didžiausią lygiagrečią išleidimo angą (pavyzdžiui, pirmasis ir ketvirtasis, taip pat antrasis ir trečiasis). Dėl šios modifikacijos padidėja galia daug platesniame apsukų diapazone, tačiau šis skaičius nėra toks pastebimas. Vietinių automobilių modeliuose šis padidėjimas pastebimas tik nuo 5 iki 7 procentų.

Jei automobilyje sumontuota tiesioginio srauto išmetimo sistema, cilindrų vėdinimui palengvinti ir garsui slopinti galima naudoti padidinto skerspjūvio tarpinius vamzdžius. Dažnai modifikuojant ilgus vorus, galima naudoti mažą duslintuvą su mažu atsparumu. Kai kurie kolektorių modeliai tam tikrose vietovėse į vamzdžius supjausto silfoną (metalines bangeles). Jie slopina rezonuojančias bangas, kurios trukdo laisvam išmetamųjų dujų srautui. Kita vertus, gofruotės yra trumpalaikės.

Be to, tarp ilgų vorų yra modifikacijų, susijusių su jungties tipu 4-2-2. Principas yra tas pats kaip ankstesnėje versijoje. Prieš priimdami sprendimą dėl tokios išmetimo sistemos modernizavimo, turite atsižvelgti į tai, kad padidėjus galiai tik dėl katalizatoriaus pašalinimo (kad vamzdžiai būtų ilgesni), galima gauti ne daugiau kaip 5%. Įdiegę vorą, variklio veikimas padidės maždaug dviem procentais.

Norint atnaujinti maitinimo bloką, kad jis būtų labiau apčiuopiamas, be šių darbų, vis dar reikia atlikti keletą procedūrų, įskaitant lusto derinimą (jei norite sužinoti daugiau, kas tai yra, skaitykite atskirai).

Kas turi įtakos kolektoriaus būklei

Nors išmetimo kolektoriaus tarnavimo laikas dažnai yra toks pats kaip visos transporto priemonės, jis taip pat gali sugesti. Štai tipiniai gedimai, susiję su išmetimo kolektoriumi:

• Vamzdis perdegęs;
• Susidarė korozija (taikoma plieno modifikacijoms);
• Dėl pernelyg aukštos temperatūros ir gamybos defektų ant produkto paviršiaus gali susidaryti nuosėdos;
• Metale atsirado plyšys (kai variklis ilgą laiką dirbo dideliu greičiu, o ant kolektoriaus paviršiaus patenka šaltas vanduo, pavyzdžiui, važiuojant į balą dideliu greičiu);
• Metalas susilpnėjo dėl dažnai kintančios detalės sienų temperatūros (kaitinant metalas išsiplečia, o atvėsęs susitraukia);
• Ant vamzdžių sienelių susidaro kondensatas (ypač jei automobilis retai palieka, pavyzdžiui, žiemą), dėl kurio paspartėja metalo oksidacijos procesas;
• Vidiniame paviršiuje atsirado suodžių nuosėdos;
• Kolektoriaus tarpinė sudegė.

Šiuos gedimus gali nurodyti šie veiksniai:

• Įsijungė variklio signalas prietaisų skydelyje;
• Salone ar po gaubtu atsirado stiprus išmetamųjų dujų kvapas;
• Variklis nestabilus (plaukia aps./min.);
• Užvedus variklį, pasigirsta pašaliniai garsai (jų stiprumas priklauso nuo pažeidimo tipo, pavyzdžiui, jei vamzdis bus perdegęs, jis bus labai garsus);
• Jei mašina turi turbiną (sparnuotė sukasi dėl išmetamųjų dujų slėgio), tada jos galia mažėja, o tai turi įtakos agregato dinamikai.

Kai kurie kolektorių gedimai siejami su veiksniais, kurių vairuotojas negali paveikti, tačiau yra keletas dalykų, kuriuos jis gali padaryti, kad išvengtų detalės pažeidimo.

Per dideliu greičiu degimo produktai negali įkaisti iki 600 laipsnių, kaip įprastu režimu, tačiau dvigubai stipresni. Jei įprastu režimu įleidimo vamzdžiai pašildomi maždaug iki 300 laipsnių, maksimaliu režimu šis rodiklis taip pat padvigubėja. Nuo tokio stipraus karščio kolektorius gali net pakeisti savo spalvą į raudoną.

Kad išvengtų detalės perkaitimo, vairuotojas neturėtų dažnai įjungti įrenginio maksimalaus greičio. Be to, temperatūros režimą įtakoja uždegimo sistemos nustatymas (neteisingas UOZ gali išprovokuoti po degimo veikiančio VTS išsiskyrimą į išmetimo traktą, o tai taip pat paskatins vožtuvų perdegimą).

Pernelyg didelis mišinio išeikvojimas ar sodrinimas yra dar viena priežastis, kodėl įsiurbimo vamzdžiai perkaista. Periodinė šių sistemų veikimo sutrikimų diagnostika leis kolektoriui kuo ilgiau palaikyti gerą būklę.

Išmetimo kolektoriaus remontas

Paprastai išmetimo kolektorius nėra remontuojamas, o pakeičiamas nauju. Jei tai yra derinimo modifikacija ir ji bus sudeginta, kai kurie užtaisys pažeistą vietą. Tačiau dėl to, kad metalas suvirinimo metu apdorojamas aukštoje temperatūroje, siūlė gali greitai surūdyti arba perdegti. Be to, tokio darbo kaina yra daug didesnė nei naujos dalies montavimas.

Jei jums reikia pakeisti dalį, tada šis darbas turi būti atliekamas teisinga seka.

Išmetimo kolektoriaus keitimas

Norėdami pakeisti kolektorių savo rankomis, jums reikia:

1. Išjunkite borto tinklą išjungdami bateriją (aprašyta, kaip tai padaryti saugiai) čia);
2. Nusausinkite antifrizą;
3. Išardykite šiluminį ekraną (korpusą, kuris montuojamas ant daugelio šiuolaikinių automobilių), įpurškimo sistemos imtuvą (karbiuratoriaus varikliuose šio elemento nėra) ir oro filtrą;
4. Atsukite kolektoriaus flanšo tvirtinimo detales nuo įleidimo vamzdžio;
5. Iš cilindro galvutės atsukite kolektorių. Ši procedūra skirsis priklausomai nuo maitinimo bloko modifikacijos. Pavyzdžiui, ant 8 vožtuvų vožtuvų pirmiausia pašalinamas įleidimo kolektorius, o po to - išmetimas;
6. Nuimkite tarpiklį ir išvalykite cilindro galvutės paviršių iš jo likučių;
7. Jei išmontavimo metu kaiščiai ar sriegiai tvirtinimo skylėse yra pažeisti, svarbu atkurti šiuos elementus;
8. Įdėkite naują tarpiklį;
9. Prie cilindro galvutės prijunkite naują kolektorių (jei 4 cilindrų vidaus degimo variklyje yra 8 vožtuvai, tada surinkimas vyksta atvirkštine išmontavimo tvarka, tai yra, pirmiausia išmetimo kolektorius ir tada įsiurbimo kolektorius);
10. Priveržkite, bet ne iki galo priveržkite tvirtinimo varžtus ir veržles ant jungčių su cilindro galvute;
11. Prijunkite kolektorių su priekiniu vamzdžiu arba katalizatoriumi, prieš tai sumontavę reikiamą tarpiklį;
12. Priveržkite tvirtinimą ant cilindro galvos (tai daroma sukimo momento raktu, o priveržimo momentas nurodytas automobilio techninėje literatūroje);
13. Priveržkite žemiau esančio vamzdžio jungės tvirtinimo detales;
14. Supilkite naują arba filtruotą antifrizą;
15. Prijunkite akumuliatorių.

Kaip matote, paties voro pakeitimo procedūra yra paprasta, tačiau atlikdami darbą turite būti atsargūs, kad nenutrūktumėte sriegio cilindro galvutėje (pačią smeigę lengva pakeisti ir nupjauti naujas sriegis cilindro galvutėje yra daug sunkesnis). Dėl šios priežasties, jei nėra patirties dirbant su sukimo momento raktu arba tokio įrankio apskritai nėra, tuomet darbas turi būti patikėtas specialistui.

Pabaigoje siūlome pažvelgti į nedidelį pavyzdį, kaip išmetimo kolektorių pakeisti „Renault Logan“:

VARIKLIO RENAULT 1,4 ir 1,6 8 VOŽTUVIŲ K7J K7M IŠMETIMO KOLEKTORIŲ KEITIMAS (IŠĖMIMAS-ĮDIEGIMAS)

Klausimai ir atsakymai:

Kaip veikia įsiurbimo kolektorius? Oras įsiurbiamas vakuumu, kuris susidaro kiekviename cilindre. Srautas pirmiausia patenka per oro filtrą, o po to vamzdžiais į kiekvieną cilindrą.

Kaip išmetimo kolektorius veikia variklio veikimą? Jame yra rezonansas. Vožtuvas staigiai užsidaro ir dalis dujų lieka kolektoriuje. Kai vožtuvas vėl atidaromas, likusios dujos gali užkirsti kelią kito srauto pašalinimui.

Kaip atskirti įsiurbimo kolektorių nuo išmetimo kolektoriaus? Įsiurbimo kolektorius jungiasi prie vamzdžio iš oro filtro. Išmetimo kolektorius yra prijungtas prie transporto priemonės išmetimo sistemos.