Что такое впускной коллектор (принцип работы, неисправности)
Чтобы обеспечить стабильную работу двигателя и повысить его КПД были придуманы сотни высокотехнологичных решений. Одно из них — впускной коллектор.
Какую роль он играет в работе мотора? Как влияет на результат? Можно ли его модернизировать? Что может пойти не так и, как его ремонтировать? Рассмотрим ниже.
Зачем в машине нужен впускной коллектор
За впускным коллектором числится много задач, но основная — это подача воздуха (большое количество воздуха).
Если говорить на техническом языке, то он отвечает за:
- Подачу потока воздуха, участвующего в приготовлении топливной смеси с соблюдением соотношений, заданных инженерами;
- Равномерное распределение воздуха в цилиндры;
- Использование вакуума ВУТ для усиления усилий в тормозной системе;
- Работу системы вентиляции картерных газов (ВКГ);
- Контроль оборотов силового агрегата на холостом ходу за счет работы дросселя.
Для каждого силового агрегата разрабатывается свой впускной коллектор, геометрия которого будет оптимально подобрана под архитектуру двигателя.
Устройство
Хотя со стороны впускной коллектор кажется лишь трубопроводом специфической формы, на деле над его геометрией работает целая команда инженеров, рассчитывая сечение, длину и объем.
Плюс к этому в его состав входят:
- Дроссельная заслонка;
- Приточная камера;
- Воздушный фильтр;
- Впускной клапан;
- Камера нагнетания.
Для двигателей с распределенным впрыском топлива, во впускной коллектор дополнительно устанавливают инжекторы, из-за чего смешение топливных и воздушных масс происходит прямо в камере нагнетания.
Сам трубопровод может объединять от 2 до 12 каналов, в зависимости от количества цилиндров в блоке двигателя. При этом для 4-цилиндрового мотора иногда используется коллектор с тремя трубами.
Также стоит отметить, что большинство современных впускных коллекторов последние 5 лет изготавливают из специального высокотемпературного пластика, тогда как выпускной коллектор все еще может быть выполнен только из металла.
Принцип работы
Впускной коллектор подключается к системе подачи воздуха. Широкой частью, где располагаются трубы, он крепится непосредственно к головке блока цилиндров.
После чего, через систему забора, воздушные массы попадают в приточную камеру, где температура подачи воздуха может доходить до 120 градусов.
Дальше воздух проходит через фильтр и впускной патрубок, откуда через дроссельные заслонки попадает в камеру нагнетания, а оттуда уже через впускные трубы воздушные массы направляются прямиком в цилиндры.
Дроссель или попросту заслонка, регулирует сечение трубопровода, тем самым контролируя обороты и мощность двигателя.
Изменение геометрии впускного коллектора
Как уже упоминалось, под каждый двигатель подбирается своя геометрия впускного коллектора. Это позволяет варьировать обороты и улучшать или ухудшать процесс сгорания топлива.
Во всех случаях, изменение геометрии оборачивается изменением скорости воздушного потока.
Вариантов изменения геометрии, как несложно догадаться, всего три:
- Уменьшить или увеличить длину труб;
- Сузить или расширить сечение труб;
- Комбинированный подход.
Так как «играть» длинной труб, зачастую, не представляется возможным, обычно выбирают второй вариант — изменение сечения. Для этого используют специальные заслонки, которые регулируют потоки воздуха иначе, чем заводской механизм.
В автомобилях премиального сегмента присутствует комбинированная система изменения геометрии впускного коллектора.
Это как раз те случаи, когда производитель предлагает разные варианты режимов движения, вроде Comfort, Dinamic и пр. На изменение характеристик мотора отчасти влияет именно работа заслонок впускного коллектора.
Тюнинг
Тюнинг и изменение геометрии — это разные вещи. Когда говорят о доработке впускного коллектора, обычно подразумевается увеличение поступающего объема воздуха и снижение сопротивления на его пути.
Для этого предусмотрены такие процедуры, как:
- Замена воздушного фильтра на фильтр нулевого сопротивления. Благодаря макроскопическим отверстиям у последнего, воздух меньше задерживается и, соответственно, увеличивается скорость и объем прохождения;
- Увеличение дроссельного патрубка. Также преследует целью увеличение проходимости воздуха. Обычно для этого устанавливают заслонку с другого двигателя, который мощнее исходника;
- Установка спортивного ресивера. Короткие трубки большего сечения при правильной настройке позволяют снизить пульсацию воздушных масс, что позволяет двигателю быстрее набирать обороты.
Также есть такой вариант тюнинга, когда впускной коллектор убирают полностью, а вместо него устанавливают короткие трубки, настроенные на высокие обороты. Такой вариант предусматривается только для атмосферных моторов и называется многодроссельным впуском (то есть на каждый цилиндр по сути предусмотрен свой коллектор).
Кстати, какие-либо изменения в системе впуска обычно влекут за собой модернизацию выпускного коллектора, распредвала и прошивку электронного блока управления.
Неисправности
Как и любая другая механическая деталь, впускной коллектор подвержен поломкам. Учитывая простоту конструкции, вариантов неисправностей не так много.
- Нарушение герметичности. Вибрации, давление и высокие температуры со временем уничтожают уплотнители. Разгерметизация влияет на качество топливной смети, потерю тяги и оборотов. Проблема решается заменой прокладок, после чего работа двигателя должна нормализоваться;
- Загрязнение коллектора. Налет скапливается на стенках, постепенно уменьшая сечение проходящих воздушных масс. Требуется разборка и чистка трубок, дросселя и камеры нагнетания;
- Механические повреждения. Если коллектор изготовлен из пластика, тот тут только замена. Если из алюминия и повреждения невелики, поможет аргонодуговая сварка;
- Чрезмерная температура в коллекторе. Причин масса и искать их нужно в системе охлаждения, засоренном радиаторе, испорченном датчике, ошибке ЭБУ. Также высокая температура бывает из-за банальной жары на улице;
- «Хлопки». При формировании топливной смеси, система должна быть герметична. Если есть нарушения в системе зажигания, механизме газорапределения, проблемы в камере образования топливной смеси или нарушена герметичность самого впускного коллектора, можно услышать те самые хлопки. Искать причины стоит во всех вышеперечисленных местах.
В последнем случае, конечно, проще положиться на ошибки, о которых сообщает ЭБУ или записаться на комплексную диагностику в сервисе.
Ремонт впускного коллектора
Учитывая, что большую часть неисправностей не получится устранить самостоятельно, стоит рассказать о том, с чем справится любой автолюбитель, а именно о замене прокладки впускного коллектора вследствие износа старой.
Операция достаточно простая и не особо ответственная. Главное соблюсти весь перечисленный ниже порядок действий. Для примера возьмем народный автомобиль в лице Chevrolet Aveo последней генерации.
- Снять клеммы с аккумулятора.
- Отсоединить рычаги стеклоочистителей.
- Снять решетку воздухозаборника. После чего демонтировать сам воздухозаборник.
- Слить охлаждающую жидкость из системы охлаждения.
- Снять хомуты, на которых держится воздуховод воздушного фильтра.
- Вытащить трубку принудительной вентиляции картера.
- Демонтировать дроссель.
- Вытащить трубку, ведущую к механизму тормозных усилий.
- Вытащить кронштейн коллектора.
- Снять направляющую топливной форсунки.
- Вытащить шланг охлаждения заслонки.
- Выкрутить болты коллектора.
- Аккуратно достать прокладку.
- Почистить места прилегания и обезжирить.
- Поставить свежую прокладку и собрать все в обратно.
Во время разборки важно почувствовать, как затянуты болты демонтируемых узлов. При сборке лучше нанизывать болты крест-накрест или двигаться от центра к краям.
Во всех остальных случаях, в том числе, если требуется банальная чистка выпускного коллектора, лучше обратиться в сервисный центр.
https://autovogdenie.ru/chto-takoe-vpusknoj-kollektor.html
