Коллектор в машине: что это?

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

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».

Читайте также:  Средство для сухой мойки автомобиля

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.

(12 голосов, средний: 4,92 из 5)

Источник: avto-blogger.ru

Лада Приора Хэтчбек EVEN › Бортжурнал › ПРО ВЫПУСКНОЙ КОЛЛЕКТОР (теория)

Выпускной коллектор (Паук)

Большая часть потерь на выпуске приходится на выпускной коллектор. В спорте и тюнинге штатный коллектор заменяют на так называемый «паук», который 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 4-2-1, а «короткого» 4-1. К «длинному» пауку положена соединительная муфта 2-1, у «короткого» более сложная геометрия.

Коллектор 4-1 дает добавочную мощность только в очень узком диапазоне оборотов, за 6000 об/мин, и его обычно применяют для высокофорсированных двигателей с широко фазными распредвалами, то есть на спортивных автомобилях.

Коллекторы 4-2-1 подходят для любительского тюнинга, так как обеспечивают некий прирост мощности и крутящего момента в довольно широком диапазоне оборотов. Физика работы деталей сложна, и, не углубляясь в дебри, попросту ответим на вопрос — сколько лошадей прибудет? Мало! Для вазовских моторов обычно 3-5%, и даже в случае доработки впуска — не более 7% (это вообще максимум труднодостижимый). В прямоточной системе применяют также промежуточные прямые трубы увеличенного диаметра, резонаторы пониженного сопротивления. Вместо жестких соединений часто ставят «гофры» (сильфоны) или шаровые соединения. Последние не создают паразитных частот резонанса, зато недолговечны.

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 с весьма высокой скоростью, превышающей скорость распространения звука. Быстрое удаление 50% продуктов сгорания влечет за собой образование в цилиндре разряжения, которое может доходить до 0,5 кгс/см2. 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.

Читайте также:  Задние колодки хонда СРВ 3

Оба процесса оказывают влияние на коэффициент наполнения цилиндров. С первым всё просто и понятно. Большое сопротивление потоку газов (заткните выхлопную трубу!) вызовет снижение качества продувки и потерю мощности. Совершенно понятно, что чем короче и большего диаметра труба, тем меньше её сопротивление потоку. В реальной жизни 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.

Если обратиться к зарубежной практике, то выясняется, что специалисты в области выхлопных систем могут получить прибавку в мощности более 12-15 лошадиных сил. Эта солидная прибавка мощности получается заменой всех частей выхлопной системы («штаны», катализатор, резонатор, оконечная часть).

Спортсмены получают большую прибавку, но за счет того, что у них не связаны руки громкостью выхлопа — спортбайк имеет звуковое давление около 120 децибел (официально разрешенный предел 100 ДБ).

Глушитель по группе А может дать прибавку и в 20 сил, но ездить по городу будет невозможно. Кстати, любое серьезное вмешательство в выпускную систему требует корректировки системы питания. Исходя из этого — тюнинг 16-клапанного мотора через систему выпуска отработавших газов одно из самых не последних дел в его усовершенствовании.

В частном варианте, можно ограничиться оконечной банкой, резонатором и более продвинутыми «штанами». Замена труб на трубы большего диаметра даст прибавку, она не трудноосуществима на дорожных машинах.

Замена такой схемы на цельный выпускной коллектор с равными длинами от выпускных каналов головки до места соединения с приемной трубой даст прибавку до 5-7 лошадиных сил.

—————Система выпуска отработавших газов.————

А — без нейтрализа—тора; Б-с нейтрализатором; В — схема прохождения отработавших газов;

1 — кронштейн крепления приемной трубы; 2 — прокладка; 3 — приемная труба; 4 — подушка подвески глушителя; 5 — дополнительный глушитель; 6 — хомут соединения труб глушителей; 7 — основной глушитель; 8 — задняя подушка подвески глушителя; 9 — датчик кислорода (лямбда-зонд); 10 — трехкомпонентный нейтрализатор; 11 — корпус дополнительного глушителя; 12 — впускная перфорированная труба; 13 — глухие перегородки; 14 — выпускная перфорированная труба; 15 — корпус основного глушителя; 16 — левая перфорированная труба; 17 — передняя глухая перегородка; 18 — средняя глухая перегородка; 19 — задняя глухая перегородка; 20 — задняя перфорированная труба; 21 — правая перфорированная труба.

Система выпуска состоит из выпускного коллектора, приемной трубы 3, дополнительного 5 и основного 7 глушителей. Выпускной коллектор и кронштейн крепления приемной трубы 1 для 8-клапанных двигателей (2110 и 2111) взаимозаменяемы с деталями от «Самары». Система выпуска двигателя 2112 отличается выпускным коллектором и приемной трубой.

На большинстве автомобилей, оснащенных системой впрыска, приемная труба — с датчиком кислорода (лямбда-зондом). В системе выпуска этих автомобилей дополнительно устанавливается трехкомпонентный нейтрализатор. Глушители и нейтрализатор — неразборные узлы и при выходе из строя должны заменяться новыми.

Выпускной коллектор отлит из чугуна. Между ним и головкой цилиндров установлена металлоармированная термостойкая прокладка.

К выпускному коллектору на четырех шпильках (для двигателя 2112 — на шести) крепится приемная труба. Соединение уплотнено термостойкой прокладкой. Приемная труба изготовлена из нержавеющей стали. Она крепится к силовому агрегату с помощью кронштейна с прижимом, охватывающим обе отводные трубы.

С фланцем трубы дополнительного глушителя или нейтрализатора (для моделей, где он предусмотрен) приемная труба соединена шарнирно. Между фланцами находится металлографитовое кольцо со сферической наружной поверхностью. Внутренняя поверхность фланцев — также сферическая, а стянуты они подпружиненными болтами, что позволяет трубе глушителя перемещаться (без потери герметичности) относительно приемной трубы при колебаниях силового агрегата относительно кузова.

Для уменьшения шума и лучшей теплоизоляции кузова дополнительный глушитель имеет защитный кожух. Для автомобилей с нейтрализатором дополнительный глушитель выпускается с укороченной передней трубой.

Нейтрализатор предназначен для уменьшения выбросов в атмосферу оксида углерода, оксидов азота и несгоревших углеводородов. Для этого служат два керамических блока со множеством пор, покрытых так называемыми катализаторами дожига: родием, палладием, платиной. Проходя через поры нейтрализатора, оксид углерода превращается в малотоксичный углекислый газ, а оксиды азота восстанавливаются до безвредного азота. Степень очистки газов в исправном нейтрализаторе достигает 90-95%. Для нормальной работы нейтрализатора состав отработавших газов (в частности, содержание в них кислорода) должен находиться в строго заданных пределах. Эту функцию выполняет контроллер, определяя количество подаваемого топлива в зависимости от показаний датчика кислорода (см. раздел «Система управления двигателем»). Нейтрализатор и датчик кислорода весьма чувствительны к соединениям свинца — и тот, и другой быстро «отравляются» и перестают работать, что, соответственно, ведет к увеличению выбросов токсичных веществ. Поэтому, если ваш автомобиль оснащен нейтрализатором, категорически запрещается его эксплуатация, даже кратковременная, на этилированном бензине. Также причиной выхода из строя нейтрализатора может стать неисправная система зажигания. При пропусках искрообразования несгоревшее топливо, попадая в нейтрализатор, догорает и спекает керамику, что может привести к полной закупорке выпускной системы и остановке (или сильной потере мощности) двигателя.

Читайте также:  Давление в шинах ВАЗ 2107 зимой r13

Основной глушитель располагается после дополнительного и соединяется с ним при помощи уплотнительного кольца с хомутами (как на «Самаре»). Глушители подвешены к кронштейнам кузова на четырех резиновых подушках.

Источник: www.drive2.ru

Коллектор в машине: что это?

Пн-Пт с 9.00 до 20.00
nСб с 10.00 до 17.00

Чип-Тюнинг Mercedes-Benz C-Класс W204 2010my C 180 CGI BlueEFFICIENCY (156 л.с.)

Чип-Тюнинг BMW 3 серия F30 2013my 320i AT (184 л.с.)

Устройство резонатора

Что такое выпускной коллектор и с чем его используют.

Схематичное изображение устройства выпускного коллектора.

Выпускной коллектор – один из важнейших элементов выхлопного узла транспортного средства, который нужен для выкачивания сгоревших газов из ДВС. В данном процессе усиливающиеся всплески в процессе выхлопа содействуют в обработке продувания и камеры, где происходит сгорание.

Зачастую этот узел производят из чугунных сплавов. Одной из сторон устройство прикрепляется к катализатору или глушителю (при условии, что в конструкции не применяется катализатор), а другой стороной – к двигателю.

Это местоположение узла воздействует с отрицательной стороны работе самого коллектора, по причине того, что степень накала элемента может достигать 1000 градусов по Цельсию. От такой высокой температуры зачастую портится прокладка этого элемента. Тогда, когда двигатель внутреннего сгорания перестает работать, то неизбежно выпадает конденсат в коллекторе. И поэтому коррозия – это первая из причин поломки данного узла.

Механизм работы выпускного коллектора.

Коллектор выпуска со схемой – 4-2-1 даёт прирост в мощности от 5 до 7 процентов.

Само перемещение выхлопных газов – это волновая процедура. В момент, когда происходит открывание клапана выпуска из места сгорания отработанные газы под высокими давлениями переходят в коллектор выпуска.

В данном случае разница между давлениями на данных областях приведёт к созданию волн, которые могут быть отражены (хоть от того же катализатора) и направляются назад к цилиндру, соприкасается с ним в миг следующего цикла выпуска.

Данный быстрый выпуск сгоревших продуктов приведет в последствии к созданию в цилиндрах разряда, который, в свою очередь, улучшает очистку самих цилиндров и мгновенному заполнению их свежими порциями горючки. Распространение волн происходит на скоростях, сопоставимых со скоростью выхода из цилиндра, а это значит, что создающаяся процедура создается в элементе в обширном диапазоне. Поэтому, если увеличивается работа ДВС, то ускоряются выводы газа из цилиндра, а также скорость волн.

Усиление мощностей транспортного средства за счет выводного коллектора-паука.

Маленького паук – 4-1 (четыре трубки на выходе смыкаются в одну). Этот выпускной коллектор-паук завышает мощность .

На выхлопной коллектор ложится огромная роль, в связи с общей утерей мощности транспортным средством. Для того, чтобы этого не происходило как в спортивных, так и в улучшенных апгрейдом машинах создают все условия для того, чтобы каждый цилиндр работал в равной степени хорошо. При этой процедуре выпуск коллекторных труб делается индивидуально для всех цилиндров и равными по длине.

Данная модификация получила название паук и имеет отличия от стандартных:

  • по форме;
  • отличием в окнах;
  • порядком присоединения приемных трубок.

По видам выпускных пауков различают как большие, так и маленькие. Формулировка для маленького паука – 4-1 (четыре трубки на выходе смыкаются в одну). Этот выпускной коллектор-паук завышает мощность автомобилей – больше чем шесть тысяч оборот в минуту.

Коллектор выпуска со схемой – 4-2-1 (четыре трубы проходят между собой сперва соединения, а потом переходят в одну) имеет отношение к большим паукам и замечательно вписывается в любительскую модернизацию транспортного средства. Насколько качественно присоединены трубки – за это отвечает специальная прокладка. Данный паук придаст прироста в мощности от 5 до 7 процентов.

При использовании прямой системы могут быть трубы буферного характера, которые имеют больший диаметр. Также данная схема паука оснащается резонатором, который имеет уменьшенное сопротивление. Зачастую вместо жёсткого соединения могут применить и применяют так называемые «гофры» или сильфоны. Они хоть и не способны создать дополнительные резонансы, но могут прослужить недолговечно. Он может быть применен по схеме – 4-2-2 при модернизации транспортного средства.

Источник: avservise.ru