Auto väljalaskekollektori seade

Iga sisepõlemismootori efektiivsus sõltub mitte ainult kütusesüsteemi tüübist ja kolbidega silindrite struktuurist. Olulist rolli mängib auto väljalaskesüsteem. Tema kohta on seda üksikasjalikult kirjeldatud teises ülevaates... Vaatame nüüd ühte selle elementidest - väljalaskekollektorit.

Mis on väljalaskekollektor

Mootorikollektor on torude seeria, mis on ühendatud ühe toruga ühelt poolt ja teiselt poolt fikseeritud ühisele vardale (äärikule) ja kinnitatud silindripeale. Silindripea küljel on torude arv identne mootori silindrite arvuga. Vastasküljel väike summuti (resonaator) või katalüsaatorkui see on autos.

Koguja seade sarnaneb sisselaskekollektor... Paljude mootorite modifikatsioonide korral on heitgaasisüsteemi paigaldatud turbiin, mille tiivikut juhib heitgaaside voog. Nad pöörlevad võlli, mille teisele küljele on paigaldatud ka tiivik. Selle seadme abil lisatakse mootori võimsuse suurendamiseks värsket õhku sisselaskekollektorisse.

Tavaliselt on see osa malmist. Põhjus on selles, et see element on pidevalt äärmiselt kõrgel temperatuuril. Heitgaasid soojendavad väljalaskekollektori 900 kraadini või rohkem. Lisaks tekib külma mootori käivitamisel kondenseerumine kogu väljalaskesüsteemi siseseinale. Sarnane protsess toimub ka mootori väljalülitamisel (eriti kui ilm on niiske ja külm).

Mida lähemal mootorile, seda kiiremini aurustub vesi mootori töötamise ajal, kuid metalli pidev kokkupuude õhuga kiirendab oksüdatiivset reaktsiooni. Sel põhjusel, kui autos kasutatakse rauast analoogi, roostetab ja põleb see kiiresti läbi. Seda varuosa pole võimalik värvida, sest 1000 kraadini kuumutades põleb värvikiht kiiresti läbi.

Kaasaegsetes autodes on hapnikuandur (lambda-sond) paigaldatud väljalaskekollektorisse (tavaliselt katalüsaatori lähedusse). Selle anduri üksikasjad on kirjeldatud teises artiklis... Lühidalt, see aitab elektroonilisel juhtseadmel kontrollida õhu ja kütuse segu koostist.

Tavaliselt kestab see heitgaasisüsteemi osa sama kaua kui kogu sõiduk. Kuna see on lihtsalt toru, pole selles midagi murda. Ainus asi, mis ebaõnnestub, on hapnikuandur, turbiin ja muud heitgaasi tööga seotud osad. Kui me räägime ämblikust endast, siis aja jooksul võib see töötingimuste iseärasuste tõttu läbi põleda. Kuid seda juhtub harva. Sel põhjusel peavad autojuhid harva tegelema väljalaskekollektori parandamise või asendamisega.

Väljalaskekollektori tööpõhimõte

Auto väljalaskekollektori töö on väga lihtne. Kui juht käivitab mootori (olenemata sellest, kas see on bensiin või diisel ühikut), toimub õhu ja kütuse segu põlemine silindrites. Vabanemistsüklist gaasijaotuse mehhanism avab väljalaskeklapi (silindris võib olla üks või kaks ventiili ja mõnes ICE modifikatsioonis on neid õõnsuse paremaks ventilatsiooniks isegi kolm).

Kui kolb tõuseb ülemisse surnud punkti, surub see kõik põlemisproduktid tekkiva väljalaskeava kaudu. Seejärel siseneb vool eesmisse torusse. Kuumade heitgaaside sisenemise vältimiseks külgnevate ventiilide kohal paigaldatakse igale silindrile eraldi toru.

Sõltuvalt konstruktsioonist on see toru ühendatud teatud kaugusel naabritorust ja seejärel ühendatakse need katalüsaatori ees ühiseks teeks. Katalüüsmuunduri kaudu (selles neutraliseeritakse keskkonnale kahjulikud ained) läheb heitgaas läbi väikeste ja peamiste summutite väljalasketorusse.

Kuna see element võib mingil määral muuta mootori võimsusomadusi, töötavad tootjad mootorite jaoks välja erinevat tüüpi ämblikke.

Heitgaaside eemaldamisel tekib heitgaasides pulsatsioon. Selle osa valmistamise ajal üritavad tootjad seda kujundada nii, et need võnked oleksid võimalikult sünkroonsed sisselaskekollektoris toimuva laineprotsessiga (mõnes autos seadme teatud töörežiimis nii sisselaskeava kui ka parema ventilatsiooni jaoks on väljalaskeklapid lühikese aja jooksul avatud). Kui osa heitgaasist surutakse järsult trakti, tekitab see laine, mis põrkab katalüsaatorilt ja tekitab vaakumi.

See efekt jõuab väljalaskeklapini peaaegu samal ajal, kui vastav kolb sooritab uuesti väljalasketakti. See protsess hõlbustab heitgaaside eemaldamist, mis tähendab, et mootor peab takistuse ületamiseks kulutama vähem pöördemomenti. See tee disain võimaldab maksimaalselt hõlbustada kütuse põlemisproduktide eemaldamist. Mida rohkem mootori pöördeid, seda tõhusamalt see protsess toimub.

Klassikaliste väljalaskesüsteemide puhul pole aga erilist probleemi. Fakt on see, et kui heitgaasid tekitavad laine, siis lühikeste torude tõttu peegeldub see külgnevatele radadele (nad on rahulikus olekus). Sel põhjusel loob teise silindri väljalaskeklapi avamisel takistus heitgaasi väljalaskeava jaoks. Seetõttu kasutab mootor selle takistuse ületamiseks osa pöördemomendist ja mootori võimsus väheneb.

Milleks on väljalaskekollektor?

Niisiis, nagu näete, on autos asuv väljalaskekollektor otseselt seotud heitgaaside eemaldamisega. Selle elemendi disain sõltub mootori tüübist ja tootja metoodikast, mida ta rakendab kollektori valmistamisel.

Olenemata muudatustest koosneb see osa järgmistest osadest:

• Torude vastuvõtmine. Igaüks neist on mõeldud kinnitamiseks üle kindla silindri. Sageli on need kõik paigaldamise hõlbustamiseks fikseeritud ühise riba või ääriku külge. Selle mooduli mõõtmed peavad täpselt vastama silindripea vastavate aukude ja soonte mõõtmetele, nii et heitgaas ei lekiks selle lahknevuse kaudu.
• Väljalasketoru. See on kollektori lõpp. Enamikus autodes koonduvad kõik torud ühte, mis seejärel ühendatakse resonaatori või katalüsaatoriga. Siiski on väljalaskesüsteemide modifikatsioone, milles on kaks eraldi summutiga väljalasketoru. Sellisel juhul on paar toru ühendatud ühte moodulisse, mis kuulub eraldi liinile.
• Tihend tihend. See osa on paigaldatud silindripea korpuse ja ämbliksiinide vahele (samuti äravoolutoru ja ämbri vahelisele äärikule). Kuna see element puutub pidevalt kokku kõrgete temperatuuride ja vibratsioonidega, peab see olema valmistatud vastupidavatest materjalidest. See tihend hoiab ära heitgaaside lekke mootoriruumi. Kuna värske õhk auto salongi jaoks tuleb sellest osast, on juhi ja reisijate turvalisuse seisukohalt oluline, et see element oleks kvaliteetne. Muidugi, kui tihend läbi murrab, kuulete seda kohe - trakti sees oleva kõrge rõhu tõttu ilmuvad tugevad hüpped.

Väljalaskekollektorite tüübid ja tüübid

Siin on väljalaskekollektorite peamised tüübid:

1. Terve. Sellisel juhul on osa tahke ja seestpoolt tehakse kanalid, mis koonduvad ühte kambrisse. Sellised modifikatsioonid on valmistatud kõrgtemperatuurilisest malmist. Tõsiste temperatuurimuutuste suhtes vastupidavuse osas (eriti talvel, kui külm juhtum soojeneb mõne sekundiga kuni -10 või vähem, olenevalt piirkonnast kuni +1000 kraadi Celsiuse järgi), pole sellel metallil analooge. Seda disaini on lihtne valmistada, kuid see ei juhi heitgaase nii tõhusalt. See mõjutab negatiivselt silindrikambrite puhastamist, mille tõttu osa pöördemomendist kasutatakse takistuse ületamiseks (gaasid eemaldatakse läbi väikese ava, seetõttu on vaakum heitgaaside piirkonnas suur tähtsus).
2. Torukujuline. Seda modifikatsiooni kasutatakse tänapäevastel autodel. Tavaliselt on need valmistatud roostevabast terasest ja harvemini keraamikast. Sellel modifikatsioonil on oma eelised. Need võimaldavad parandada laineprotsesside tõttu teele tekkinud vaakumi tõttu silindri puhumise omadusi. Kuna sel juhul ei pea kolb ületama takistust heitgaasi käigul, pöörleb väntvõll kiiremini üles. Mõnes mootoris on selle täiustuse tõttu võimalik seadme võimsust suurendada 10%. Tavaautodel pole see võimsuse kasv alati märgatav, seetõttu kasutatakse seda häälestust sportautodel.

Torude läbimõõt mängib väljalaskekollektoris olulist rolli. Kui masinale on paigaldatud väikese läbimõõduga ämblik, nihutatakse nominaalse pöördemomendi saavutamine madalate ja keskmiste pöörete suunas. Teisest küljest võimaldab suurema läbimõõduga torudega kollektori paigaldamine eemaldada sisepõlemismootori maksimaalse võimsuse suurtel kiirustel, kuid madalatel pööretel väheneb seadme võimsus.

Lisaks torude läbimõõdule on väga oluline nende pikkus ja silindritega ühendamise järjekord. Seetõttu võite väljalaskesüsteemi häälestamise elementide hulgast leida mudeleid, milles torud on keerdunud, nagu oleksid need pimesi ühendatud. Iga mootor vajab oma kollektorimuudatusi.

Tavalise 4-silindrilise mootori häälestamiseks kasutatakse sageli 4-1 ämblikku. Sellisel juhul ühendatakse neli düüsi kohe ühte torusse, ainult maksimaalse võimaliku kaugusega. Seda modifikatsiooni nimetatakse lühikeseks. Mootori võimsuse suurenemist täheldatakse ainult siis, kui see on sunnitud, ja siis kiirusel üle 6000 minutis.

Samuti kasutatakse sportautode häälestamise võimaluste hulgas nn pikki ämblikke. Neil on tavaliselt ühend valem 4-2-1. Sellisel juhul ühendatakse kõik neli toru kõigepealt paarikaupa. Need torupaarid on mootorist maksimaalsel kaugusel ühendatud üheks. Tavaliselt võetakse torud paarikaupa, mis on ühendatud silindritega, millel on maksimaalne paralleelne väljalaskeava (näiteks esimene ja neljas, samuti teine ​​ja kolmas). See modifikatsioon suurendab võimsust palju laiemas pöörete vahemikus, kuid see näitaja pole nii märgatav. Kodumaistel automudelitel täheldatakse seda kasvu ainult vahemikus 5–7 protsenti.

Kui autosse on paigaldatud otsevoolu väljalaskesüsteem, saab silindrite ventilatsiooni hõlbustamiseks ja heli summutamiseks kasutada suurenenud ristlõikega vahetorusid. Sageli võib pikkade ämblike modifitseerimisel kasutada väikest madala takistusega summutit. Mõned teatud piirkondades asuvad kollektsionääride mudelid lõikavad torudesse lõõtsa (metallist lainetusi). Need summutavad resoneeruvaid laineid, mis takistavad heitgaaside vaba liikumist. Teisalt on lainetused lühiajalised.

Samuti on pikkade ämblike hulgas modifikatsioone 4-2-2 ühenduse tüübiga. Põhimõte on sama mis eelmises versioonis. Enne heitgaasisüsteemi sellise moderniseerimise otsustamist peate arvestama, et ainult katalüsaatori eemaldamisest tingitud võimsuse suurenemine (nii et torud oleksid pikemad) annab maksimaalselt 5%. Ämbliku paigaldamine lisab mootori jõudlusele umbes kaks protsenti.

Toiteseadme käegakatsutavamaks täiendamiseks tuleb lisaks nendele töödele läbi viia veel teatud protseduurid, sealhulgas kiibi häälestamine (üksikasjad selle kohta, mida see on, loe eraldi).

Mis mõjutab kollektori seisundit

Kuigi väljalaskekollektori tööiga on sageli sama, mis kogu sõidukil, võib see ka ebaõnnestuda. Siin on väljalaskekollektoriga seotud tüüpilised jaotused:

• Toru on läbi põlenud;
• Tekib korrosioon (kehtib terase modifikatsioonide kohta);
• Liiga kõrge temperatuuri ja tootmisdefektide tõttu võib toote pinnale tekkida sodi;
• Metallis on tekkinud pragu (kui mootor on pikka aega töötanud suurel kiirusel ja kollektoripinnale satub külm vesi näiteks suure kiirusega lompi sõites);
• Metall on nõrgenenud detaili seinte temperatuuri sagedaste muutuste tõttu (kuumutamisel metall paisub ja jahtudes tõmbub kokku);
• Torude seintel tekib kondensatsioon (eriti kui auto lahkub harva, näiteks talvel), mille tõttu metalli oksüdeerimisprotsess kiireneb;
• Sisepinnale on tekkinud tahma ladestusi;
• Kollektori tihend on läbi põlenud.

Neid vigu võivad näidata järgmised tegurid:

• Armatuurlaual olev mootori signaal süttis;
• Salongis või kapoti all ilmnes tugev heitgaaside lõhn;
• Mootor on ebastabiilne (pöörded pöörlevad);
• Mootori käivitamisel kostuvad kõrvalised helid (nende tugevus sõltub kahjustuse tüübist, näiteks kui toru on läbi põlenud, on see väga vali);
• Kui masinal on turbiin (tiivik pöörleb heitgaaside rõhu tõttu), siis selle võimsus väheneb, mis mõjutab seadme dünaamikat.

Mõned kollektori rikked on seotud teguritega, mida autojuht ei suuda mõjutada, kuid on mõned asjad, mida autojuht saab teha detaili kahjustuste vältimiseks.

Liiga suurel kiirusel ei ole põlemisproduktid võimelised kuumutama kuni 600 kraadi, nagu tavarežiimis, kuid kaks korda tugevamad. Kui tavarežiimis soojendatakse sisselasketorusid umbes 300 kraadini, siis maksimaalses režiimis kahekordistub ka see indikaator. Nii tugevast kuumusest võib kollektor oma värvi muuta isegi karmiinpunaseks.

Osa ülekuumenemise vältimiseks ei tohiks juht sageli seadet maksimaalsele kiirusele viia. Temperatuurirežiimi mõjutab ka süütesüsteemi seadistamine (vale UOZ võib provotseerida järelpõlemise VTS-i väljalaske väljalasketorusse, mis viib ka ventiilide läbipõlemiseni).

Segu liigne ammendumine või rikastamine on veel üks põhjus, miks sisselasketorud üle kuumenevad. Nende süsteemide talitlushäirete perioodiline diagnostika hoiab kollektorit nii kaua kui võimalik.

Väljalaskekollektori remont

Tavaliselt väljalaskekollektorit ei remondita, vaid asendatakse uuega. Kui see on häälestusmodifikatsioon ja see on läbi põlenud, lappivad mõned kahjustatud ala. Kuid tänu sellele, et metalli keevitamisel töödeldakse kõrgel temperatuuril, võib õmblus kiiresti roosteta või läbi põleda. Lisaks on sellise töö hind palju suurem kui uue osa paigaldamine.

Kui teil on vaja osa välja vahetada, tuleb seda tööd teha õiges järjekorras.

Väljalaskekollektori vahetamine

Koguja asendamiseks oma kätega peate:

1. Tühjendage rongisisese võrgu pinge, eemaldades aku (kirjeldatakse, kuidas seda ohutult teha) siin);
2. Tühjendage antifriis;
3. Demonteerida termokaitse (korpus, mis on paigaldatud paljudele kaasaegsetele autodele), sissepritsesüsteemi vastuvõtja (karburaatorimootoritel seda elementi pole) ja õhufilter;
4. Keerake sisselasketorust välja kollektori ääriku kinnitusdetailid;
5. Keerake kollektor silindripeast lahti. See protseduur erineb sõltuvalt toiteploki modifikatsioonist. Näiteks 8-klapiliste ventiilide korral eemaldatakse kõigepealt sisselaskekollektor ja seejärel heitgaas;
6. Eemaldage tihend ja puhastage silindripea pind selle jäänustest;
7. Kui kinnitusaukudes tihvtide või niitide demonteerimise käigus on kahjustatud, on oluline need elemendid taastada;
8. Paigaldage uus tihend;
9. Ühendage uus kollektor silindripeaga (kui 4-silindrilisel sisepõlemismootoril on 8 ventiili, siis montaaž toimub demonteerimise vastupidises järjekorras, see tähendab kõigepealt väljalaskekollektor ja seejärel sisselaskekollektor);
10. Pingutage, kuid ärge pingutage silindripeaga ühenduste kinnituspoldid ja mutrid täielikult;
11. Ühendage kollektor esitoru või katalüsaatoriga, olles enne seda paigaldanud vajaliku tihendi;
12. Pingutage silindripea kinnitus (seda tehakse pöördvõtmega ja pingutusmoment on näidatud auto tehnilises kirjanduses);
13. Pingutage allavoolu toruääriku kinnitusdetailid;
14. Vala sisse uus või filtreeritud antifriis;
15. Ühendage aku.

Nagu näete, on ämbliku enda asendamise protseduur lihtne, kuid töö tegemisel peate olema ettevaatlik, et mitte häirida silindripea keermet (naela ennast on lihtne vahetada ja uue lõikamine silindripeas on palju keerulisem). Sel põhjusel, kui pöördemomendi mutrivõtmega töötamise kogemus puudub või pole sellist tööriista üldse, tuleb töö usaldada spetsialistile.

Kokkuvõtteks soovitame vaadata väikest näidet, kuidas väljalaskekollektor asendada Renault Loganiga:

MOOTORIL RENAULT 1,4 ja 1,6 8-KLAPILISEL K7J K7M VÄLJASTUSKOLLIKKU VAHETAMINE (EEMALDAMINE-PAIGALDAMINE)

Küsimused ja vastused:

Kuidas sisselaskekollektor töötab? Õhk tõmmatakse sisse vaakumi abil, mis tekib igas silindris. Vool läheb esmalt läbi õhufiltri ja seejärel läbi torude igasse silindrisse.

Kuidas mõjutab väljalaskekollektor mootori jõudlust? Selles on resonantsi. Klapp sulgub järsult ja osa gaase jääb kollektorisse. Kui klapp uuesti avatakse, võivad ülejäänud gaasid takistada järgmise voolu eemaldamist.

Kuidas teha vahet sisselaske- ja väljalaskekollektoril? Sisselaskekollektor ühendub õhufiltrist toruga. Väljalaskekollektor on ühendatud sõiduki väljalaskesüsteemiga.