Что такое впускная труба двигателя

Что такое впускная труба двигателя

Впускной коллектор — как это работает, какие бывают неисправности

В двигателе автомобиля впускной коллектор равномерно распределяет воздушный поток между цилиндрами. В большинстве современных автомобилях впускной коллектор сделан из пластика.

снятый впускной коллектор мерседес

Как работает впускной коллектор

Часто впускной коллектор содержит дроссельную заслонку (клапан) и некоторые другие детали. Впускной коллектор состоит из ресивера (приточной камеры) и впускных труб (раннеров). В некоторых двигателях V6 и V8 впускной коллектор может быть выполнен из нескольких отдельных секций или частей.

состав впускного коллектора

Впускной воздух проходит через воздушный фильтр, впускной патрубок, затем через корпус дроссельной заслонки в камеру нагнетания — ресивер, затем через впускные трубы (раннеры) — в цилиндры.

Дроссельный клапан (заслонка) контролирует обороты двигателя, регулируя количество воздушного потока. В современных автомобилях обороты холостого хода также регулируются корпусом дроссельной заслонки — на холостом ходу заслонка открывается под очень небольшим углом.

Поскольку корпус дроссельной заслонки практически закрыт, когда двигатель работает на холостом ходу, во впускном коллекторе появляется вакуум. Если где-то в коллекторе будет утечка вакуума, двигатель будет работать неровно на холостом ходу. Многие проблемы впускного коллектора связаны с утечками вакуума.

Впускной коллектор с изменяемой геометрией

Рабочие характеристики двигателя можно регулировать, изменяя размер ресивера и длину или размер отверстия впускных труб.

впускной коллектор с изменяемой геометрией

По этой причине современные автомобили имеют регулируемые впускные коллекторы, где специальные регулирующие клапаны изменяют воздушный поток через коллектор в зависимости от частоты вращения двигателя и требуемой мощности.

Неисправности впускного коллектора

Общие проблемы с впускным коллектором включают в себя:

  • подсос воздуха;
  • утечки охлаждающей жидкости или масла;
  • снижение потока из-за накопления углерода;
  • проблемы с впускными регулирующими заслонками.

В некоторых двигателях впускной коллектор может корродировать или растрескиваться, вызывая утечку вакуума или охлаждающей жидкости. Треснувший коллектор должен быть заменен, если его нельзя безопасно отремонтировать.

Утечки охлаждающей жидкости

В некоторых автомобилях во впускном коллекторе имеются каналы для охлаждающей жидкости, которые могут протекать из-за плохих прокладок или повреждений. Например, эта проблема была довольно распространенной в старых двигателях GM V6.

Если коллектор не поврежден и сопрягаемые поверхности находятся в хорошем состоянии, для решения проблемы обычно достаточно замены прокладок или повторного уплотнения коллектора. Если коллектор поврежден — его необходимо заменить.

Подсос воздуха

износ прокладок впускного коллектора

Изношенные прокладки впускного коллектора (на фото) часто вызывают утечки вакуума. Это может привести к неровному холостому ходу, остановке, а также к включению индикатора Check Engine. При этом на более высоких оборотах двигатель может работать нормально.

Например, коды неисправностей OBD-II P0171 и P0174 часто вызваны утечками во впускном коллекторе. Если подсос вызван плохими прокладками, ремонт включает снятие впускного коллектора, проверку и очистку монтажных поверхностей и замену прокладок. Посмотрите, например, это видео замене прокладок впускного коллектора на Рено Меган:

Часто источником подсоса воздуха может быть треснувший вакуумный шланг или патрубок, соединяющий впускной коллектор. В этом случае сломанный вакуумный шланг или патрубок необходимо заменить.

Иногда впускной коллектор может деформироваться, вызывая неправильное уплотнение прокладок. Деформированный впускной коллектор необходимо заменить. В некоторых автомобилях утечку вакуума можно определить по шипящему звуку из-под капота.

Отложения углерода

В некоторых двигателях, например, Volkswagen TDI Diesel, отложения углерода внутри впускного коллектора могут вызвать недостаток мощности, пропуски зажигания, дым и увеличение расхода топлива.

отложения углерода во впускном коллекторе

Проблемы с отложением углерода чаще встречаются в двигателях с турбонаддувом. Одним из основных симптомов является отсутствие тяги. Забитый впускной коллектор может потребоваться снять и почистить вручную.

В некоторых случаях замена впускного коллектора может оказаться более разумным решением, чем его очистка. Есть много скрытых областей внутри коллектора, которые не могут быть очищены.

Проблемы с заслонками изменения геометрии впуска

Регулирующие заслонки обычно приводятся в действие электрическими или вакуумными исполнительными механизмами. Часто резиновая диафрагма внутри вакуумного привода начинает протекать, и привод перестает работать.

Вакуумный исполнительный механизм легко проверить с помощью ручного вакуумного насоса. Если вакуумный привод пропускает, его необходимо заменить. Вместо насоса можно использовать медицинский шприц.

Блок управления двигателя (ЭБУ) запускает вакуумные приводы, включая и выключая небольшие электромагнитные клапаны контроля вакуума. Эти соленоиды также часто выходят из строя. Соленоиды тоже легко проверить с помощью ручного вакуумного насоса.

Другой распространенной проблемой является случай, когда клапан изменения геометрии впуска залипает из-за накопления углерода или когда клапан деформирован. В этом случае коллектор необходимо заменить.

Например, проблемы с впускным коллектором (регулирующим клапаном) часто встречаются в некоторых двигателях VW / Audi. Volkswagen продлил гарантию на впускной коллектор для определенных автомобилей Audi / Volkswagen 2008-2011 модельного года с двигателями 2.0 TFSI с кодами двигателей CBFA и CCTA.

Во многих автомобилях BMW неисправный клапан DISA, установленный во впускном коллекторе, также является общей проблемой. Посмотрите это видео о проверке клапана DISA в BMW:

Замена впускного коллектора

Если впускной коллектор не может быть очищен или отремонтирован, его необходимо заменить. Впускной коллектор также меняется, если один из неисправных регулирующих клапанов не может быть заменен отдельно. В некоторых автомобилях это довольно просто, в других это требует больше труда.

При замене впускного коллектора важно очистить монтажную поверхность, заменить прокладки и затянуть болты коллектора в рекомендованном порядке в соответствии со спецификациями. Это особенно важно для двигателей V6 / V8.

Впускной трубопровод ДВС

Здравствуйте уважаемые читатели моего блога. В этой статье рассмотрим впускной трубопровод ДВС.

Для того чтобы обеспечить увеличение крутящего момента без значительного повышения частоты вращения коленчатого вала, у двигателей фирмы БМВ применяются резонансные впускные трубопроводы 1 (рис.1). В главном коллекторе 3 такого трубопровода производится разделение основного потока впускаемого воздуха на две тройные группы. Обе группы впускного трубопровода соединяются между собой резонансным трубопроводом 1 для обеспечения необходимой частоты резонансных колебаний и предназначены каждая для отдельной области частоты вращения коленчатого вала. В резонансном трубопроводе установлена дроссельная заслонка 7, открывающаяся по сигналу блока управления и служащая для изменения потоков всасываемого воздуха на средней частоте вращения коленчатого вала.

Впускной трубопровод ДВС

Рис. 1 Впускной трубопровод двигателя БМВ 3 серии:

1 – резонансный трубопровод; 2 – переходной трубопровод; 3 – коллектор; 4 – трубопроводы; 5 – управляющий клапан коллектора; 6 – управляющий клапан переходного трубопровода; 7 – дроссельная заслонка

При низкой частоте вращения коленчатого вала (рис.2 а) оба управляющих клапана закрыты, низкочастотные колебания присутствуют в обеих тройных группах. При средней частоте вращения коленчатого вала открыт клапан переходного трубопровода (рис. 2 б). Обе половины впускного трубопровода при этом образуют колебательную систему, способствующую созданию эффекта дополнительной подачи воздуха в цилиндры. При частоте вращения коленчатого вала около 4500 об/мин оба управляющих клапана открываются (рис. 2 в), чем создается эффект дополнительной подачи воздуха, благодаря отражению волн всасываемого воздуха, в цилиндры всех шести трубопроводов при номинальной частоте вращения коленчатого вала. Этот эффект сохраняется до частоты вращения коленчатого вала 7000 об/мин.

Впускной трубопровод ДВС

Рис. 2 Движение потоков воздуха по трубопроводу:

а – низкая частота вращения коленчатого вала двигателя; б – средняя частота вращения коленчатого вала двигателя; в – высокая частота вращения коленчатого вала двигателя

В системах непосредственного впрыска (FSI) во впускном трубопроводе имеется специальный блок заслонок, установленных и перекрывающих один из двух впускных каналов в головке блока каждого цилиндра. Впускные каналы имеют не одинаковую форму – один прямой 2, другой винтовой 3 (рис. 3).

Переключение впускных трубопроводов для повышения максимального крутящего момента или максимальной мощности производится посредством поворотного золотника 1 с вакуумным приводом. Момент переключения определяется электронной системой по многопараметровой характеристике с учетом нагрузки двигателя, частоты вращения коленчатого вала и температуры охлаждающей жидкости. Для повышения максимальной мощности золотник отрывается, при этом воздух поступает в двигатель одновременно через короткие и длинные трубопроводы. Для повышения максимального крутящего момента золотник закрывается и этом воздух поступает в двигатель только через длинные трубопроводы.

Впускной трубопровод ДВС

Рис. 3. Впускные трубопроводы автомобилей Фольксваген:

а – положение золотника, соответствующее максимальной мощности; б – положение золотника, соответствующее максимальному крутящему моменту; 1 – золотник; 2 – прямой трубопровод; 3 – винтовой трубопровод

Воздушный поток в обоих системах сначала разгоняется в длинном вертикальном канале впускного тракта, затем падает вниз на днище поршня, имеющее сложный профиль, и, отражаясь от него, сильно завихряется.

Впускной трубопровод

Процесс приготовления горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя, начатый в карбюраторе, продолжается во впускном трубопроводе, где горючая смесь подогревается для лучшего испарения топлива, полного перемешивания его с воздухом и для более равномерного распределения по цилиндрам.

Впускной трубопровод двигателя «Москвич-408» изготовлен из алюминиевого сплава. Во фланце трубы для установки двухкамерного карбюратора имеется общая горловина, из которой отходят каналы ко всем четырем цилиндрам двигателя. Горючая смесь в трубе подогревается за счет тепла охлаждающей жидкости, циркулирующей через рубашку трубы. Впускной трубопровод установлен отдельно от выпускного на другой стороне двигателя.

Расположение впускного трубопровода на двигателе показано на схеме, приведенной на рисунке. Рубашка подогрева впускного трубопровода свободно сообщается с рубашкой головки цилиндров двигателя, поэтому температура впускного трубопровода зависит от температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя. Если температура охлаждающей жидкости поддерживается постоянной, то к впускному трубопроводу подводится постоянное количество тепла, независимо от режима работы двигателя.

Степень подогрева горючей смеси от стенок впускного трубопровода изменяется в зависимости от ее количества, определяемого режимом работы двигателя. В малом количестве горючая смесь прогревается в большей степени, чем в большом ее количестве. Такая закономерность подогрева горючей смеси позволяет улучшить смесеобразование при малых нагрузках и относительно уменьшить подогрев смеси при больших нагрузках, что при работе двигателя с полным открытием дроссельной заслонки карбюратора способствует повышению его мощности.

Схема жидкостного подогрева горючей смеси

Рис. Схема жидкостного подогрева горючей смеси:
1 — головка блока цилиндров; 2 — впускной трубопровод; 3 — термостат системы охлаждения; 4 — отводящий патрубок водяной рубашки; 5 — радиатор

В этом отношении жидкостный подогрев впускного трубопровода имеет существенные преимущества в сравнении с подогревом от выпускного трубопровода, для которого указанная закономерность имеет обратную зависимость: чем выше нагрузка, тем сильнее подогрев горючей смеси вследствие повышения температуры отработавших газов.

При пуске холодного двигателя термостат 3 отключает радиатор системы охлаждения двигателя, в результате чего прогрев охлаждающей жидкости ускоряется. Термостат 3 размещен в отводящем патрубке 4 водяной рубашки впускного трубопровода.

Циркуляция охлаждающей жидкости через рубашку головки 1 блока цилиндров и впускного трубопровода, а также через радиатор 5 после пуска двигателя начинается лишь тогда, когда головка и впускной трубопровод прогреваются и жидкость нагреется до температуры 80° С, при которой открывается клапан термостата.

В связи с этим следует особенно внимательно относиться к прогреву двигателя после его пуска. Движение автомобиля допускается только после того, как охлаждающая жидкость нагреется примерно до 40° С, и двигатель будет устойчиво работать с открытой воздушной заслонкой карбюратора. Недопустима эксплуатация автомобиля с неисправным термостатом или без него, так как это может повлечь за собой ухудшение теплового режима двигателя.

В зимних условиях пуск холодного двигателя с жидкостной системой подогрева впускного трубопровода при заливке горячей воды в систему охлаждения облегчается за счет подогрева смеси. При длительных остановках автомобиля температура впускного трубопровода остается высокой в течение продолжительного времени, так как впускной трубопровод охлаждается медленно по мере остывания всего двигателя и охлаждающей жидкости в системе охлаждения.

Пуск двигателя в осенне-зимний период при нагретом впускном трубопроводе благоприятно сказывается на износостойкости цилиндров и поршневых колец.

Что такое впускная труба двигателя

Впускная и выпускная системы двигателей

Системы впуска и выпуска служат для подвода свежего заряда (воздуха или горючей смеси) к цилиндрам двигателя и отвода из них выпускных газов. В двигателях с внешним смесеобразованием во впускной системе также происходит смесеобразование, так как процесс испарения жидкого топлива и смешения его паров с воздухом или смешения горючего газа с воздухом не успевает завершиться в карбюраторе или газовом смесителе.

Общим требованием, предъявляемым к системам впуска и выпуска, является по возможности их малое сопротивление и благоприятное протекание газодинамических явлений в них, что необходимо для уменьшения насосных потерь и увеличения наполнения цилиндра, а также более полного использования энергии выпускных газов в газовой турбине.

Впускная система состоит из воздухозаборников с фильтрами и глушителями шума, компрессоров для сжатия воздуха, охладителей воздуха, впускного трубопровода, или ресивера, и впускных органов.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:

Компоновка и размеры трубопроводов зависят от типа, назначения и мощности двигателя внутреннего сгорания. Впускной трубопровод двигателя с внешним смесеобразованием делают литым из легких сплавов (обычно алюминиевых). На рис. 85 показан впускной трубопровод автомобильного двигателя. Сечение патрубков выбирают таким, чтобы сохранялась определенная скорость потока. Для улучшения испарения жидкого топлива смесь подогревают горячей водой, циркулирующей в полости. Если впускной и выпускной трубопроводы расположены с одной стороны двигателя, то подогрев смеси осуществляется от выпускного трубопровода. Для этого трубопроводы располагают по возможности ближе один к другому. Впускные трубопроводы дизелей выполняют аналогичным образом, только в этом случае не нужно подогревать воздух. В V-образных двигателях впускной трубопровод часто размещают в развале блока.

В двигателях большой мощности (тепловозных, стационарных, судовых) впускной трубопровод обычно представляет собой цилиндрический ресивер с приваренными к нему патрубками. Воздух поступает в него с торца из воздухоочистителя или компрессора.

Двухтактные двигатели, как правило, не имеют впускных трубопроводов. Воздух подается компрессором непосредственно в ресивер, размещаемый в полостях блока или выполняемый в виде отдельных литых или сварных конструкций. В двухтактных дизелях с цилиндрами небольших размеров (автотракторного и тепловозного типа) ресивером являются полости блока или полость между блоками при V-образ-ном или более сложном расположении цилиндров. В двухтактных дизелях большой мощности ресиверы размещают в полостях остова и в емкостях коробчатой или цилиндрической формы, которые крепят к остову двигателя.

Выпускная система включает выпускные органы, патрубки, выпускной трубопровод, дожигатели, нейтрализаторы выпускных газов, газовые турбины или другие устройства, необходимые для использования энергии выпускных газов для сжатия воздуха (волновые обменники давления), эжекционные устройства для удаления пыли из воздухоочистителей или для просасывания охлаждающего воздуха, утилизационный котел и глушители шума.

Выпускные трубопроводы на двигателях с цилиндрами небольших размеров выполняют в виде общего трубопровода, отлитого из серого или жаростойкого чугуна. Наиболее простой конструкцией выпускного трубопровода отличаются двигатели без наддува или с наддувом при постоянном давлении перед турбиной турбокомпрессора. В последнем случае выпускной трубопровод имеет большой объем или представляет собой устройство, в котором поток с переменными параметрами преобразуется в поток с постоянными параметрами. Такое устройство называется преобразователем импульсов.

При использовании импульсной системы наддува давление газов перед турбиной переменное. Поперечное сечение и объем выпускного трубопровода выбирают минимально допустимыми по условию обеспечения лучшего использования энергии выпускных газов в газовой турбине. Наилучшие показатели двигателя при такой системе наддува получаются в том случае, если в один трубопровод происходит выпуск не более чем из трех цилиндров.

Для предохранения обслуживающего персонала от ожогов на судовых и тепловозных двигателях выпускной трубопровод охлаждается водой или покрывается теплоизолирующим материалом. Теплоизолированные трубопроводы более предпочтительны для двигателей с газотурбинным наддувом, так как в этом случае уменьшаются потери энергии выпускных газов.

При нагревании и остывании длина выпускного трубопровода изменяется. Поэтому перед трубиной устанавливают компенсаторы. На больших двигателях компенсаторами соединяют также отдельные секции выпускных трубопроводов, которые по технологическим соображениям делают составными. Существует несколько типов компенсаторов. Схема поршневого компенсатора показана на рис. 5. Гофрированная труба компенсатора препятствует утечке выпускных газов, прорывающихся через кольца, и в то же время дает возможность перемещаться наружной и внутренней втулкам между собой в продольном направлении.

На рис. 6 показана секция охлаждаемого выпускного трубопровода двухтактного с противоположно движущимися поршнями двигателя большой мощности. Особенностью конструкции является объединение в одной детали выпускной коробки с секцией собственно выпускного трубопровода.

Впускной и выпускной коллекторы

Впускной и выпускной коллекторы

Многие автовладельцы имеют весьма смутное представление об устройстве своего «железного коня», в случае поломок полагаясь на знания и умения сервисменов. И это касается почти всех систем машины. Один из любопытных примеров – система питания и система выпуска. Почти каждый автолюбитель в курсе, что в 1-ой присутствует инжектор, а во 2-ую входит глушитель, но в то же время не все способны назвать деталь, которая наличествует и там, и там – коллектор. Тут логично задать вопрос – а что такое выпускной и впускной коллектор?

Коллектор представляет собой одну из составных частей впускной (выпускной) системы авто. Всего их 2, и они служат для диаметрально противоположных целей – через впускной цилиндры поступает топливно-воздушная смесь, а через выпускной удаляются выхлопные газы.

Оба коллектора монтируются на одной стороне двигателя (на рядных; у V-образных они разнесены по бокам), но никак не сообщаются друг с другом.

Строение выпускного и впускного коллектора

В сильно упрощенном виде конструкцию коллектора можно объяснить так: это одна труба, которая разделяется на 4 или более (а иногда и менее). Количество труб, что у впускного, что у выпускного коллектора напрямую зависит от числа цилиндров в двигателе. Например, у небезызвестной малолитражки «Ока» был 2-х цилиндровый мотор. У некоторых двигателей марки «Шкода» 3 цилиндра, в то время как ряд силовых агрегатов «Ауди» – 5-ти цилиндровые. Это если говорить о рядных моторах; у V-образных двигателей обычно от 6 до 12 цилиндров, однако у них 4 коллектора (по 2 на каждую сторону), да и форма несколько другая, нежели у рядных, хотя зависимость количества труб от кол-ва цилиндров сохраняется.

Теперь подробнее о деталях, с которыми сопрягаются оба коллектора.
Впускной коллектор
Впускной является частью системы питания, и к нему подключен (у бензиновых моторов) карбюратор (сейчас такое уже почти не встречается) или дроссельный узел. У современных дизелей вместо всего этого стоит аккумуляторная топливная система, более известная как «Common Rail».
Выпускной коллектор
Выпускной соединяется с приемной трубой (она же «штаны»), далее идет катализатор, резонатор и глушитель. На старых автомобилях катализатор отсутствует.

Устройство впускного коллектора

Предназначение впускного коллектора заключается в подведении топливно-воздушной смеси или только воздуха к цилиндрам. Почему или? Все зависит от особенностей конструкции системы питания. Впрочем, об этом ниже.
Устройство впускного коллектора
Обычно эта деталь – металлическая, но иногда встречаются коллекторы из специального пластика, выдерживающего высокие температуры. Так делают для снижения стоимости и для облегчения веса мотора, а через это – и машины.
Устройство впускного коллектора 2
Соединяется впускной коллектор разветвленной частью с головкой блока цилиндров (ГБЦ) через прокладку. При открывании впускных клапанов создается разряжение, с помощью которого топливно-воздушная смесь (или воздух) попадает в цилиндр, после чего клапана закрываются, и начинается такт сжатия.
Устройство впускного коллектора 3
Несмотря на то, что ни воздух, ни смесь его с горючим не обладают высокой температурой, коллектор все равно нагревается от ГБЦ до 100°С. Поэтому если его делают из пластика, то берут специальный, высокотемпературный тип.

Вернемся к вопросу с воздухом и топливно-воздушной смесью. Последняя подается через коллектор, если впрыск распределенный (т.е. форсунки инжектора установлены перед клапанами). Потом они открываются, и смесь топлива с воздухом попадает в цилиндр.

Если же впрыск непосредственный, и топливо подается сразу в камеру сгорания, через коллектор проходит только воздух, а смешение происходит прямо в цилиндре.

Устройство выпускного коллектора

Устройство выпускного коллектора

Задача выпускного коллектора – отведение выхлопных газов. На такте выпуска одноименные клапана открываются, и под воздействием движущегося наверх поршня газы попадают в коллектор.

Он тоже подсоединен через прокладку разветвленной частью к ГБЦ, однако, посадочное место у него свое. Пройдя через коллектор, выхлопные газы попадают в приемную трубу, далее (на современных авто) в катализатор, где оседает значительная часть вредных веществ, потом в резонатор, снижающий громкость выхлопа, затем в глушитель, где звук исчезает полностью, и отводятся в атмосферу. У моторов с турбонаддувом газы после коллектора оказываются в специальном канале и крутят турбину, и только потом уходят в приемную трубу.

Устройство выпускного коллектора 2

У инжекторных двигателей и современных дизелей в конструкции выпускного коллектора предусмотрено место для установки лямбда-зонда – датчика, который контролирует количество различных газов в выхлопе.

Основываясь в том числе и на показаниях лямба-зонда, электронный блок управления двигателем соответствующим образом дозирует подачу топлива, что приводит к возникновению взаимосвязи при работе коллекторов.

Может ли сломаться один из коллекторов

В автомобиле нет таких агрегатов и деталей, которые не могут сломаться. Так что и коллекторы тоже не вечны, хотя выпускной обычно служит на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля, не требуя замены. Впускной же менее долговечен, особенно если сделан из пластика; он может треснуть, и тогда единственный выход – замена. Металлический гораздо более прочен, хотя и он не застрахован от трещин, однако в отличие от пластмассового его можно заварить, что решит проблему.

Читайте также  Схема электропроводки волга 3110 с 406 двигателем...

Несмотря на примитивность конструкции (оба коллектора по сути – трубы специфической формы), без них двигатель современного автомобиля не сможет правильно работать, ведь они не только выполняют свои прямые функции, но и помогают сильно оптимизировать работу системы питания и системы выпуска за счет информации, поступающей в ЭБУ от лямбда-зонда. Оба коллектора взаимосвязаны и одинаково важны для автомобиля, и если они работают неправильно, вы просто не сможете нормально передвигаться на своей машине.

Также рекомендуем к просмотру данное видео о работе впускного и выпускного коллекторов:

Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector