Выхлопные коллекторы — это конструктивные элементы выхлопной системы, предназначенные для отвода выхлопных газов от отдельных роликов в общей трубе. Другой функцией выпускного коллектора является обеспечение эффективного всасывания и заполнения камеры сгорания.
Выпускной коллектор жестко прикреплен к головке блока цилиндров. Он соединен с мультипликатором через каталитический нейтрализатор или выхлопную трубу. Между выхлопной трубой и головкой блока цилиндров устанавливается прокладка для предотвращения утечки выхлопных газов под капот. Выпускной коллектор работает в очень сложных условиях, характеризующихся высокими температурами (до 1300°C) и давлением.
Существует два типа выпускных коллекторов: цельные и трубчатые. Цельные коллекторы имеют небольшой трубопровод, объединенный с общей камерой. Она изготавливается из жаропрочного чугуна. Цельные выпускные коллекторы имеют меньшую производительность по удалению отработанных газов и очистке камеры сгорания. Это объясняется тем, что короткий воздуховод создает препятствия в виде импульсов газов в каждом цилиндре. Штучные экспортные коллекторы, напротив, просты в изготовлении и имеют низкую стоимость.
Современные легковые автомобили оснащаются многоразовыми выхлопными трубами, которые работают в основном в диапазоне средних и высоких оборотов, улучшая мощностные характеристики двигателя. Верхние выхлопные трубы изготавливаются из нержавеющей стали, которая редко бывает керамической. Длина, диаметр и конструкция (форма) труб должны быть оптимизированы для достижения наилучшей функции выхлопа и вдува в камеру сгорания.
Движение отработавших газов в выхлопной системе — это колебательный процесс. Короткие выхлопные трубы позволяют добиться координации при высоких оборотах двигателя, когда камера сгорания лучше обдувается. С другой стороны, при использовании длинных труб явление координации достигается только на низких оборотах двигателя. Более длинные трубы предотвращают возврат выхлопных газов в соседние камеры сгорания, которые еще не закрыты.
Малый диаметр трубы обеспечивает более высокую скорость выхлопных газов, улучшенное поглощение инерции камеры сгорания и номинальный крутящий момент на низких и средних оборотах. С другой стороны, трубы малого диаметра создают дополнительное сопротивление потоку на высоких оборотах двигателя. При использовании труб большего диаметра прирост мощности достигается на высоких оборотах при снижении на низких.
Сегодня распространены две конструкции многотрубных систем.
4-1 или короткие коллекторы (четыре трубы, соединенные в одну трубу),
4-2-1 или длинные коллекторы (четыре трубы, соединенные попарно и далее соединенные в одну трубу).
Трубчатые коллекторы — важный элемент усовершенствования автомобиля. С их помощью можно создавать различные конструкции выхлопа для автомобиля, что приводит к разным результатам. Короткие коллекторы обеспечивают дополнительную мощность в узком диапазоне скоростей. Более длинные коллекторы являются более гибкими, обеспечивая прирост мощности и крутящего момента в широком диапазоне оборотов двигателя.
Например, в бензиновом двигателе Mazda Skyactiv-G используются выпускные коллекторы 4-2-1. Помимо увеличения мощности, эти двигатели имеют более высокую степень сжатия и улучшенную вентиляцию цилиндров, поэтому в цилиндрах не наблюдается воспламенения.
При работе двигателя выпускной коллектор нагревает воздух, поступающий в камеру под капотом, воздух нагревается во впускной системе, и мощность снижается. Для борьбы с этим явлением впускной коллектор утепляют. Существует несколько способов теплоизоляции: установка теплоотражающих экранов, высокотемпературных трубных плетений и коллекторов с двойными стенками. Эти статьи из группы вконтакте: vk. com/cars. лучше всего, но в основном для себя, если им нравится — мне нравится, друзьям и знакомым. ））））））
Основные элементы и принцип работы выхлопной системы автомобиля
Все автовладельцы прекрасно знают о важности выхлопной системы как одной из самых важных частей автомобиля. Некоторые неопытные гиды полагают, что от выхлопа зависит только его звук. Это далеко от реальности.
Из чего состоит выхлопная система
Основными функциями выхлопной системы являются
Вся группа состоит из различных частей, каждая из которых играет свою уникальную роль. Давайте рассмотрим каждую из них подробнее.
Выхлопные коллекторы.
Выпускной коллектор — это узел, который собирает выхлопные газы непосредственно из камеры сгорания двигателя и направляет их дальше в систему. Он состоит из различных труб, которые плавно заканчиваются в одну.
Количество этих труб зависит от числа цилиндров в автомобиле. Помимо отвода газов из камеры сгорания, коллектор также выполняет функцию очистки последних при открытии клапанов.
Большинство выпускаемых мультиколлекторов изготавливаются из чугуна — это достаточно надежный и долговечный материал, способный выдерживать нагрузки в течение длительного времени.
Использование этого материала обусловлено еще и тем, что коллекторы работают при высоких температурах, а чугун отлично зарекомендовал себя в таких условиях.
Шланги.
Приемные трубы часто называют коллекторными или «брючными», а иногда и «пауками». Эти нестандартные названия были получены из-за их внешнего вида.
Комплекс предназначен для отвода выхлопных газов из нескольких трубопроводов в систему, но имеет несколько особенностей, известных не всем.
Для импортных труб особенно важны их диаметр и материал, из которого они изготовлены.
Пламя.
Пламя индукции н преступников также называют внутренним двором. Он предназначен для поглощения энергии выхлопа и снижения температуры.
Поток газа в нем замедляется, тем самым защищая дальнейшие комплексы от удара. Его вторичная задача — снизить уровень шума системы.
Наиболее качественными являются факелы, изготовленные из термоогнеупорной стали в два слоя. Такие устройства могут работать при температуре около 1300 Сº.
Лямбда-детекторы.
Лямбда-датчик — это электрический датчик, определяющий скорость кислорода в выхлопном воздухе.
Эта информация передается в блок управления. Блок управления концентрирует или уменьшает количество топливной смеси в соответствии с полученными данными.
Лямбда-датчик устанавливается непосредственно на корпус выхлопной трубы и состоит из двух электродов — внешнего и внутреннего. Сравнение этих двух показателей направляется в ЭБУ.
Сажевый фильтр
Согласно своему названию, сажевые фильтры предотвращают выброс вредных частиц в атмосферу. В широких масштабах их начали использовать в 2001 году и только в автомобилях с дизельными двигателями.
Впоследствии их стали ставить и на бензиновые машины — все из-за увеличения количества автотранспорта во всем мире. Кстати, эти фильтры располагаются сразу за выхлопным коллектором.
Это керамическая конструкция с многочисленными микрокосмами в стенках, покрытых сажей. Отфильтровывается до 90 % вредных частиц.
Резонатор.
Этот блок расположен сразу за выхлопной трубой. В его обязанности входит снижение уровня шума и частичное поглощение вибраций. В то же время он выполняет функцию выравнивания давления в системе и значительно снижает температуру.
Внешне резонатор представляет собой цилиндр большего размера, чем впускная труба.
Его внутренняя часть состоит из перфорированной рейки с перфорированной мембраной, которая обеспечивает значительное снижение шума.
Задние глушители.
Задний глушитель является завершением всей выхлопной системы. Его основная задача — снижение уровня шума и удаление атмосферных газов.
Внешне глушители очень похожи на резонаторы, но внутри они имеют несколько иные конструкции. Некоторые глушители изготавливаются из стекловолокна или аналогичных материалов — абсорберов.
В большинстве случаев они изготавливаются из стали, но есть и алюминиевые варианты (гораздо более дорогие).
Принцип работы системы выхлопа
Выхлопная система начинает работать, получая газ из выпускного коллектора непосредственно из камеры сгорания цилиндра.
Здесь лямбда-датчик определяет насыщенность топливной смеси и отправляет информацию в ЭБУ.
Отработавшие газы попадают в сажевый фильтр, индуктор пламени и резонатор, который снижает энергию и температуру отработавших газов. Затем газы выбрасываются в атмосферу через глушитель.
Неисправности элементов
Многочисленные поражения испарителя включают коррозию и сгорание из-за высокой рабочей температуры.
Проблемы с входными трубами часто связаны с соединительными прокладками.
Отказ лямбда-датчика может быть вызван рядом причин
Если пламя нарушено, его невозможно восстановить. Это связано с внутренним горением в секции или, наоборот, с его нарушением.
Основная проблема с резонансом и глушителями очень похожа на причину повреждения коллектора — это воздействие высоких температур — прогоревших или проникших изнутри.
detector