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.

Впускной коллектор Ауди А6 С5 — обзор детали впускной системы автомобиля

Прокладки

Они имеют свойство терять свою герметичность, если двигатель перегревался. Также это происходит при ослабевании крепежных гаек.

Можно легко проверить прокладки на герметичность. Для этого нужно при работе мотора на холостых оборотах прикрыть 10 процентов воздуховода воздушного фильтра. Если обороты двигателя не снизились, то имеется подсос воздуха. Если обороты, наоборот, поднялись, то можно говорить, что одна или несколько прокладок полностью вышли из строя и их нужно менять.

Впускной коллектор: частые вопросы

Впускной и выпускной коллектор — что это? Просто о сложном.

Теория ДВС: Впускной коллектор 2108 на ГБЦ 2101

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.

Впускной коллектор его крепление и демонтаж с двигателя Cummins ISF 2.8L ЕВРО4 5267617

Сварка выпускных коллекторов

Что такое даунпайп и для чего он нужен

Выпускной коллектор это важная и необходимая часть двигателя внутреннего сгорания автомобиля, которая в основном изготавливается из чугуна. При этом его местонахождение приводит к тому, что условия работы можно назвать скорее экстремальными. Это и огромный перепад температур, вследствие чего на внутренних стенках его труб появляется конденсат, и прохождение выхлопных газов, и резонирующие волны выхлопа – все это не лучшим образом влияет на его состояние и долговечность службы коллектора.

Конденсат приводит к коррозии, а это в свою очередь, к разрушению металла.

Выпускной коллектор

Коллекторы могут быть как цельные, изготовленные из чугуна при помощи литья, так и трубчатые, сваренные из стальных труб и деталей.

Трубчатый выпускной коллектор

Трубчатые ещё различают по виду соединения этих труб, а также по их длине и, как следует из этого, объем. Естественно, чем больше объем, тем лучше, и дороже коллектор. Например, на спортивные автомобили устанавливают коллекторы с длинными трубами одинаковой длины и сложными переплетениями.

Если вы услышали необычные звуки при работе на холостом ходу, не связные с работой двигателя или сам двигатель стал работать нестабильно или увеличилось потребления топлива, значит нужно проверить состояние коллектора.

Это может быть как разрушение крепёжной проушины или прокладки, которая устанавливается между блоком цилиндра и самим коллектором, так изменение геометрии соединительных фланцев под воздействием высоких температур. Может быть элементарный обрыв шпилек, а может и такая проблема, как появление трещины в корпусе. В зависимости от величины разрушения производится ремонт выпускного коллектора посредством сварки или, если дела совсем плохи, его замена.

Прокладка выпускного коллектора, которую меняют чаще всего

Коррозия и нагар могут стать причиной засора трубы, что требует своего решения.

Конечно, проще всего обратиться на станцию техобслуживания, но некоторый ремонт можно и произвести самому, причем не только супер опытному специалисту.

Для этого нужно подождать когда двигатель и сам коллектор остынут до той температуры, при которой можно с ними работать, после чего начинаем разбирать, начиная с кожуха двигателя, коллектора и прочее, что может помешать. Снимаем сам коллекторный узел путем откручивания крепежа. Меняем прокладку, если нужно, или другую деталь, и все устанавливаем назад в обратном порядке.

Ремонт выпускного коллектора холодной сваркой

Холодная сварка получила достаточно большое распространение среди домашних мастеров, которые умеют правильно применять этот метод.

Сварка чугуна .

Клей Холодная сварка для соединения металлов

Если следовать точно инструкциям, можно очень хорошо соединять металлические детали. Естественно, это не настоящий метод холодной сварки, который выполняется методом давления двух элементов до начала пластического деформирования соединяемых кромок деталей.

В нашем случае речь идёт о специальном клеящимся составе. При нанесении состава на место соединения металлов, получаем в итоге шов, который имеет свойства соединяемых металлов.

Применение холодной сварки для ремонта металлических изделий

Применяют холодную сварку в таких случаях, если невозможно применить традиционные методы, например детали могут деформироваться в процессе сварки, форма деталей имеет сложную геометрию, соединяемые части состоят из разных металлов.

При этом соединение получается очень прочным и качественным, может выдерживать большие нагрузки, причем долгое время.

Но можно ли заклеить выпускной коллектор холодной сваркой – это очень интересный вопрос. Да, детали автомобиля, в том числе и трещины выхлопной трубы прекрасно соединяются при помощи этого состава, но нагрузки и большой перепад температур в коллекторе ставят под вопрос целесообразность его применение.

Хотя как временная мера, можно использовать. Есть отзывы, что при использовании такого клея машина прошла уже 800 км, другие советуют не рисковать, так как шов не работает ни на сдвиг и кручение.

Холодная сварка, как утверждает производитель, ремонтирует и коллекторы

Возможно, дело в правильном использовании клея и в его качестве, то есть в производителе.

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.

Это интересно: Что надо знать об углах установки колес автомобиля

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.

Основные:

• 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.

Как найти подсос воздуха во впускном коллекторе — 100% способ проверки системы на герметичность

Чистка конструкции

Нужно чистить впускной коллектор регулярно, что позволит существенно продлить его срок службы. Рассматриваемая деталь стоит дорого, при длительной эксплуатации в неисправном виде могут выйти из строя важные элементы ДВС. Проводить чистку рекомендуется в случае появления стука. Выполнить работу можно следующим образом:

1. Автомобиль устанавливается на подъемник. Можно провести работу и в обычном гараже, но при использовании подъемника процесс демонтажа существенно упрощается.
2. Перед проведением работы следует продуть двигатель сжатым воздухом. В некоторых случаях проводится механическая очистка наружной поверхности, что позволяет исключить вероятность попадания пыли и песка при сборке внутрь двигателя.
3. Для защиты системы подачи топлива зачастую устанавливается пластиковый кожух. Крепится он при помощи защелок или других крепежных элементов. Пластиковая защита существенно продлевает срок службы устройства.
4. Во многих случаях крепление коллектора проводится специальным винтом. Эта деталь должна выдерживать высокое давление и не менять свое положение при возникновении вибрационной и другой нагрузки. Поэтому закрепляется распределительный впускной коллектор на раме. Если предыдущий демонтаж проводился давно, то есть вероятность окисления крепежного элемента. Упростить его откручивание можно при использовании специальных веществ.
5. Следующий шаг заключается в снятии дроссельной заслонки. Эту работу нужно выполнять аккуратно, так как конструкция восприимчива к механическому воздействию, и даже незначительная деформация приведет к неисправности. При повреждении дроссельной заслонки приходится проводить ее полную замену. О том, как почистить дроссельную заслонку читайте здесь.
6. Снимаются все датчики и трубки. Перед дальнейшим проведением работы нужно отсоединить датчики. Как правило, для этого достаточно отсоединить фишки. Трубки могут крепиться самым различным образом, в большинстве случаев используются хомуты. С фишками следует быть аккуратным, так как они изготавливаются с применением пластика и не могут выдерживать существенное механическое воздействие.
7. Коллектор крепится к мотору несколькими болтами. Если автомобиль эксплуатируется на протяжении многих лет, то для их откручивания нужно использовать специальные антикоррозионные составы.
8. После снятия устройства можно приступить к его разборке. В большинстве случаев коллектор состоит из двух половин, которые соединены двумя болтами. При демонтаже извлекается прокладка (если она не повреждена, то используется повторно).
9. После разделения две половинки помещают в емкость со специальным раствором. Грязь практически въедается в используемый материал при изготовлении коллектора. Поэтому для чистки нужно использовать щетку. При сильном загрязнении придется изрядно потрудиться: используются различные инструменты и специальные чистящие вещества.
10. После механической очистки выполняется продувка конструкции сжатым воздухом. За счет этого можно удалить мелкие частицы, которые остаются на поверхности.
11. Перед сборкой всех элементов следует промазать их герметиком. Подобное вещество повышает степень герметизации конструкции. Можно использовать холодную сварку, так как подобное вещество после застывания может выдерживать воздействие высокой температуры и давления.

Отмыть впускной коллектор от сажи можно в течение нескольких часов. После выполнения работы сборка проводится в обратной последовательности. При выборе того, чем промыть впускной коллектор, рекомендуется уделить внимание специальным средствам, которые есть в продаже. При желании можно создать требующийся состав из подручных материалов. Стоит учитывать, что применяемое средство лишь упрощает отделение нагара от поверхности.