Какво е всмукателен колектор в устройство за кола

За приготвяне и висококачествено изгаряне на въздушно-горивната смес, както и за ефективно отстраняване на продуктите от изгарянето, превозните средства са оборудвани с всмукателна и изпускателна система. Нека да разберем защо се нуждаете от всмукателен колектор, какво е той, а също и опциите за настройването му.

Целта на всмукателния колектор

Тази част е предназначена да осигури подаване на въздух и VTS към цилиндрите на двигателя, докато той работи. В съвременните силови агрегати на тази част са инсталирани допълнителни елементи:

• Дроселова клапа (въздушен клапан);
• Въздушен сензор;
• Карбуратор (в модификации на карбуратора);
• Инжектори (в инжекционни двигатели с вътрешно горене);
• Турбокомпресор, чието работно колело се задвижва от изпускателния колектор.

Предлагаме кратко видео за характеристиките на този елемент:

Всмукателен колектор: често задавани въпроси

Проектиране и конструкция на всмукателния колектор

Един от най-важните фактори, влияещи върху ефективността на двигателя, е формата на колектора. Представен е под формата на серия от тръби, свързани в една тръба. В края на тръбата е монтиран въздушен филтър.

Броят на крановете в другия край зависи от броя на цилиндрите в двигателя. Всмукателният колектор е свързан с газоразпределителния механизъм в областта на всмукателните клапани. Един от недостатъците на VC е кондензацията на гориво по стените му. За да се предотврати този ефект от електростатичната реакция, инженерите са разработили форма на тръба, която създава турбуленция вътре в линията. Поради тази причина вътрешността на тръбите умишлено е оставена грапава.

Формата на колекторните тръби трябва да има специфични параметри. Първо, трактът не трябва да има остри ъгли. Поради това горивото ще остане на повърхността на тръбите, което ще запуши кухината и ще промени параметрите на подаването на въздух.

Второ, най-често срещаният проблем с всмукателния тракт, с който инженерите продължават да се борят, е ефектът на Хелмхолц. Когато всмукателният клапан се отвори, въздухът се втурва към цилиндъра. След затварянето му потокът продължава да се движи по инерция и след това рязко се връща. Поради това се създава съпротивителен натиск, който пречи на движението на следващата част във втората тръба.

Тези две причини принуждават производителите на автомобили да разработят по-добри колектори, които осигуряват по-гладка всмукателна система.

Принцип на действие

Всмукателният колектор работи по много прост начин. Когато двигателят стартира, въздушният клапан се отваря. В процеса на придвижване на буталото към долната мъртва точка при смукателния ход, в кухината се създава вакуум. Веднага след като входящият клапан се отвори, част от въздуха се движи с висока скорост в освободената кухина.

По време на етапа на засмукване протичат различни процеси в зависимост от вида на горивната система:

• Моно инжектиране - следващата порция въздух се подава от филтъра. Той преминава през карбуратора или кухината, в която е монтиран инжекторът за гориво (ако двигателят е оборудван с инжекционно превозно средство). В тази кухина въздухът се смесва с гориво. Поради вакуума в цилиндъра, тази част се засмуква през повдигнатия клапан на всмукателната система;
• Многоточково впръскване - Индивидуални инжектори за гориво са разположени във всяка тръба на колектора. Когато съответният клапан се отвори, въздухът се подава през подходяща за него тръба. В същото време горивото се пулверизира.
• Директно впръскване - засмуква се само въздух. Клапанът е спуснат, буталото компресира въздуха в цилиндъра. В края на компресионния ход горивото се подава под налягане към компресираната среда през инжектора. При дизеловите двигатели с вътрешно горене се случва идентичен процес, само въздухът се компресира повече.

Всички съвременни двигатели са оборудвани с електронна система, която контролира подаването на въздух и гориво. Това прави двигателя по-стабилен. Размерите на дюзите са съобразени с параметрите на двигателя дори на етапа на производство на силовия агрегат.

Форма на колектора

Това е много важен фактор, на който се придава ключовото значение при проектирането на всмукателната система на отделна модификация на двигателя. Тръбите трябва да имат определено сечение, дължина и форма. Не се допуска наличието на остри ъгли, както и сложни кривини.

Ето някои причини, поради които толкова много внимание се отделя на тръбите на всмукателния колектор:

1. Горивото може да се утаи по стените на всмукателния тракт;
2. По време на работа на силовия агрегат може да се появи резонанс на Хелмхолц;
3. За правилното функциониране на системата се използват естествени физически процеси, като например налягането, създадено от въздушния поток през всмукателния колектор.

Ако горивото постоянно остава по стените на тръбите, това впоследствие може да причини стесняване на всмукателния тракт, както и запушването му, което ще се отрази негативно на работата на силовия агрегат.

Що се отнася до резонанса на Хелмхолц, това е вековно главоболие за дизайнерите, които проектират съвременни силови агрегати. Същността на този ефект е, че когато всмукателният вентил се затвори, се създава силно налягане, което изтласква въздуха от колектора. Когато входящият клапан се отвори отново, обратното налягане води до сблъсък на потока с противоналягане. Поради този ефект техническите характеристики на всмукателната система на автомобила се намаляват, а износването на системните части също се увеличава.

Системи за смяна на всмукателния колектор

По-старите машини имат стандартен колектор. Той обаче има един недостатък - ефективността му се постига само при ограничен режим на работа на двигателя. За разширяване на гамата е разработена иновативна система - променлива геометрия на заглавката. Има две модификации - дължината на пътя или неговият участък се променя.

Всмукателен колектор с променлива дължина

Тази модификация се използва в атмосферни двигатели. При ниски обороти на коляновия вал всмукателният път трябва да е дълъг. Това увеличава реакцията на газта и въртящия момент. Веднага след като оборотите се увеличат, дължината му трябва да се намали, за да разкрие пълния потенциал на сърцето на автомобила.

За постигане на този ефект се използва специален клапан, който отрязва по-голямата втулка на колектора от по-малката и обратно. Процесът се регулира от естествения физически закон. След затваряне на всмукателния клапан, в зависимост от честотата на трептене на въздушния поток (това се влияе от броя на оборотите на коляновия вал), се създава налягане, което задвижва спирателната клапа.

Тази система се използва само в атмосферни двигатели, тъй като въздухът се форсира в турбокомпресори. Процесът в тях се регулира от електрониката на контролния блок.

Всеки производител нарича тази система по свой собствен начин: BMW има DIVA, Ford има DSI, Mazda има VRIS.

Променлив всмукателен колектор

Що се отнася до тази модификация, тя може да се използва както в атмосферни, така и в двигатели с турбокомпресор. Когато участъкът на разклонителната тръба намалее, скоростта на въздуха се увеличава. В атмосферна среда това създава ефект на турбокомпресор, а при принудителните въздушни системи разработката улеснява турбокомпресора.

Поради високия дебит въздушно-горивната смес се смесва по-ефективно, което води до нейното висококачествено изгаряне в цилиндрите.

Колекционерите от този тип имат оригинална структура. На входа на цилиндъра има повече от един канал, но той е разделен на две части - по една за всеки клапан. Един от клапаните има амортисьор, който се управлява от автомобилната електроника с помощта на мотор (или вместо него се използва вакуумен регулатор).

При ниски обороти на коляновия вал BTC се подава през един отвор - работи един клапан. Това създава зона на турбуленция, която подобрява смесването на горивото с въздуха и в същото време висококачественото му горене.

Веднага след като скоростта на двигателя се повиши, вторият канал се отваря. Това води до увеличаване на мощността на устройството. Както при колекторите с променлива дължина, производителите на тази система дават своето име. Ford посочва IMRC и CMCV, Opel - Twin Port, Toyota - VIS.

За повече информация как тези колектори влияят върху мощността на двигателя, вижте видеото:

Увеличение на мощността на двигателя без турбина! Всичко за колектора с променлива геометрия.

Неизправности във всмукателния колектор

Най -честите неизправности във всмукателната система са:

• Нарушаване на херметичността на мястото на монтаж на уплътненията;
• Образуване на сажди и катран по вътрешните стени;
• Образуването на стъпка в ставите (2 мм препятствие е достатъчно, за да намалее мощността на двигателя с около двадесет процента, но това е само при ниски обороти);
• Прегряване от близост до изпускателния колектор.

По принцип уплътненията губят свойствата си, когато двигателят се нагрее твърде много или когато разхлабете закрепващите щифтове.

Нека разгледаме как се диагностицират някои неизправности на всмукателния колектор и как те влияят върху работата на двигателя.

Течът на охлаждащата течност

Когато шофьорът забележи, че количеството антифриз постепенно намалява, докато шофирате, се чува неприятна миризма на изгаряща охлаждаща течност и капки пресен антифриз постоянно остават под колата, това може да е знак за дефектен всмукателен колектор. По -точно, не самият колектор, а уплътнение, монтирано между неговите тръби и цилиндровата глава.

При някои двигатели се използват уплътнения, които също осигуряват плътността на охладителната риза на двигателя. Такива неизправности не могат да бъдат пренебрегнати, тъй като впоследствие те задължително ще доведат до сериозна повреда на устройството.

Изтичане на въздух

Това е друг симптом на износено уплътнение на всмукателния колектор. Можете да го диагностицирате, както следва. Двигателят стартира, тръбата на въздушния филтър е запушена с около 5-10 процента. Ако оборотите не спаднат, това означава, че колекторът засмуква въздух през уплътнението.

Нарушаването на вакуума във всмукателната система на двигателя причинява нестабилна скорост на празен ход или пълна повреда на силовия агрегат да работи. Единственият начин да се отстрани такава неизправност е да се смени уплътнението.

По -рядко може да възникне изтичане на въздух поради разрушаване на тръбите (тръбите) на всмукателния колектор. например може да е пукнатина. Подобен ефект възниква, когато във вакуумния маркуч се образува пукнатина. В този случай тези части се заменят с нови.

Още по -рядко може да възникне изтичане на въздух поради деформация на всмукателния колектор. Тази част трябва да бъде променена. В някои случаи изтичане на вакуум през деформиран колектор се открива от съскането, идващо изпод капака, докато двигателят работи.

Въглеродни находища

Обикновено такава неизправност възниква в агрегатите с турбокомпресор. Въглеродните отлагания могат да доведат до загуба на мощност на двигателя, неправилно запалване и увеличаване на разхода на гориво.

Друг симптом на тази неизправност е загубата на сцепление. Зависи от степента на запушване на всмукателните тръби. Той се елиминира чрез демонтиране и почистване на колектора. Но в зависимост от вида на колектора е по -лесно да го смените, отколкото да го почистите. Това е така, защото в някои случаи формата на дюзите не позволява правилното отстраняване на въглеродните отлагания.

Проблеми с вентилите за смяна на геометрията на входа

Въздушните клапани на колектора в някои автомобили се задвижват от вакуумен регулатор, докато в други те се задвижват с електричество. Независимо какъв тип амортисьор се използва, гумените елементи в тях се влошават, от което амортисьорът престава да се справя със задачата си.

Ако задвижването на амортисьора е вакуумно, тогава можете да проверите неговата работоспособност с помощта на ръчна вакуумна помпа. Ако този инструмент не е наличен, тогава ще ви помогне обикновена спринцовка. Когато се установи, че липсва вакуумно устройство, то трябва да се смени.

Друга неизправност на задвижването на амортисьора е повредата на соленоидите за управление на вакуума (електромагнитни клапани). При двигатели, оборудвани с всмукателен колектор с променлива геометрия, може да възникне счупване на вентил, което се регулира чрез промяна на геометрията на тракта. Например, той може да се деформира или да се залепи поради натрупването на въглерод. В случай на такава неизправност трябва да се смени целия колектор.

Ремонт на всмукателния колектор

По време на ремонта на колектора първо се отчитат показанията на датчика, монтиран в него. Така че можете да се уверите, че грешката е в този конкретен възел. Ако повредата наистина е в колектора, тогава тя е изключена от двигателя. Процедурата се извършва на няколко етапа:

• Горивната система е изключена;
• Клемите са изключени от батерията;
• Въздушният филтър се демонтира;
• Дроселовата клапа е демонтирана;
• Болтовете за закрепване на колектора се развиват и детайлът се отстранява.

Струва си да се има предвид, че някои неизправности не могат да бъдат отстранени. Клапите и амортисьорите принадлежат към тази категория. Ако са счупени или работят периодично, тогава просто трябва да ги замените. Ако сензорът се повреди, не се изисква демонтиране на модула. В този случай ECU ще получи неправилни показания, което ще доведе до неправилна подготовка на BTC и ще повлияе отрицателно на работата на двигателя. Диагностиците са в състояние да разпознаят тази неизправност.

По време на ремонтите трябва да се обърне дължимото внимание на уплътненията на фугите. Скъсаното уплътнение ще причини течове на налягане. След като колекторът вече е отстранен, вътрешността на колектора трябва да се почисти и промие.

Настройка на колектора

Чрез промяна на дизайна на всмукателния колектор е възможно да се подобрят техническите характеристики на силовия агрегат. Обикновено колекторът се настройва по две причини:

1. Премахване на негативните последици, причинени от формата и дължината на тръбите;
2. За промяна на интериора, което ще подобри потока на въздушно -горивната смес в цилиндрите.

Ако колекторът има асиметрична форма, тогава потокът от въздух или смес въздух-гориво ще бъде неравномерно разпределен върху цилиндрите. По -голямата част от обема ще бъде насочен към първия цилиндър, а към всеки следващ - по -малкия.

Но симетричните колектори имат и своите недостатъци. При този дизайн по -голям обем влиза в централните цилиндри, а по -малък във външните. Тъй като въздушно-горивната смес в различните цилиндри е различна, цилиндрите на силовия агрегат започват да работят неравномерно. това води до загуба на мощност на двигателя.

В процеса на настройка стандартният колектор се променя на система с всмукване на много дросели. В този дизайн всеки цилиндър има индивидуален дроселен клапан. Благодарение на това всички въздушни потоци, влизащи в двигателя, са независими един от друг.

Ако няма пари за подобна модернизация, можете да го направите сами, практически без материални инвестиции. Обикновено стандартните колектори имат вътрешни дефекти под формата на грапавост или неравности. Те създават турбуленция, която създава ненужни турбуленции по пътя.

Това може да доведе до пълнене на цилиндрите слабо или неравномерно. Обикновено този ефект не е много забележим при ниски скорости. Но когато водачът очаква незабавен отговор при натискане на педала на газта, в такива двигатели това е незадоволително (зависи от индивидуалните характеристики на колектора).

За да се премахнат подобни ефекти, всмукателният тракт се шлайфа. Освен това не трябва да довеждате повърхността до идеално състояние (като огледало). Достатъчно е да премахнете грапавостта. В противен случай ще се образува конденз на гориво по стените във вътрешността на огледалния канал.

И още една тънкост. При модернизиране на всмукателния колектор не трябва да забравяме мястото на инсталирането му върху двигателя. На мястото, където тръбите са свързани към главата на цилиндъра, е монтирано уплътнение. Този елемент не трябва да създава стъпка, която ще доведе до сблъсък на входящия поток с препятствие.

Заключение + ВИДЕО

Така че равномерността на работата на силовия агрегат зависи от на пръв поглед простата част на двигателя, всмукателния колектор. Въпреки факта, че колекторът не принадлежи към категорията механизми, но навън е проста част, работата на двигателя зависи от формата, дължината и състоянието на вътрешните стени на тръбите му.

Както можете да видите, всмукателният колектор е проста част, но неговите неизправности могат да причинят много притеснения на собственика на автомобила. Но преди да започнете да го ремонтирате, трябва да проверите всички други системи, които имат подобни симптоми на неизправности.

Ето кратко видео за това как формата на всмукателния колектор влияе върху работата на задвижването:

Всмукателен и изпускателен колектор - какво е това? Просто е сложно.

Въпроси и отговори:

Къде се намира всмукателният колектор? Това е част от приставката на двигателя. В карбураторните агрегати този елемент на всмукателната система се намира между карбуратора и главата на цилиндъра. Ако колата е инжектор, тогава всмукателният колектор просто свързва модула на въздушния филтър със съответните отвори в главата на цилиндъра. Горивните инжектори, в зависимост от вида на горивната система, ще бъдат инсталирани или в тръбите на всмукателния колектор, или директно в главата на цилиндъра.

Какво е включено във всмукателния колектор? Всмукателният колектор се състои от няколко тръби (техният брой зависи от броя на цилиндрите в двигателя), свързани в една тръба. Той включва тръба от модула на въздушния филтър. В някои горивни системи (инжекционни системи) инжекторите за гориво са инсталирани в тръбите, подходящи за двигателя. Ако колата използва карбуратор или моно инжектиране, тогава този елемент ще бъде инсталиран в възела, където са свързани всички тръби на всмукателния колектор.

За какво е всмукателен колектор? При класическите автомобили въздухът се подава и се смесва с гориво във всмукателния колектор. Ако машината е оборудвана с директно впръскване, тогава всмукателният колектор служи само за подаване на свежа порция въздух.

Как работи всмукателният колектор? Когато двигателят стартира, свеж въздух от въздушния филтър преминава през всмукателния колектор. Това се случва или поради естествена тяга, или поради действието на турбина.