ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Впускной коллектор с изменяемой геометрией

12.09.2019, Просмотров: 5837

Современные технологии позволяют за короткий промежуток времени впрыскивать в цилиндры большое количество топлива. Гораздо сложнее обеспечить эффективное наполнение цилиндров свежим зарядом воздуха. Впускной коллектор с изменяемой геометрией – один из действенных способов повысить мощность и крутящий момент двигателя при сохранении его объема. Давайте рассмотрим устройство, принцип работы заслонок, способы реализации изменения длины и формы впускного коллектора.

Фактор наполнения цилиндров

Прозвучит довольно странно, но бензиновый двигатель работает в первую очередь на воздухе. Именно исходя из массы воздушного заряда, ECM (Engine Control Module) рассчитывает цикловую подачу топлива. Для полного сгорания топливовоздушной смеси (ТПВС) на 1 порцию бензина должно припадать 14,7 порций воздуха.

В зависимости от режима работы двигателя, допускается небольшое обеднение или обогащение, но рамки регулировки довольно узкие. Выход за эти рамки ведет к большому количеству вредных выбросов и увеличению расхода топлива.

Особенности воспламенения тяжелого топлива позволяют работать дизельному двигателю при очень обедненной смеси. Тем не менее, эффективное наполнение цилиндра свежим воздухом в мощностном режиме, а также скорость потока заряда и его направление, напрямую влияют на крутящий момент и эластичность двигателя.

Принцип инерционного надува

В процессе работы двигателя во впускном тракте возникают волны – чередующиеся зоны повышенного и пониженного давления. На такте впуска над поршнем создается зона разряжения, засасывающая воздух из впускного тракта. Поскольку воздушный поток имеет определенную массу, после закрытия впускного клапана над ним создается зона повышенного давления.

Движущийся по инерции воздушный поток ударяется о стенки перекрытого отверстия, отражается и движется уже к дроссельной заслонке. Для достижения инерционного наддува следующий момент открытия впускного клапана должен наступить, когда отраженный поток воздуха опять создаст зону повышенного давления перед клапаном.

Для расчета интервалов повышенного давления над впускным клапаном используется формала t=s/v, где

  • s – длина впускного тракта от клапана до входа в коллектор;
  • t – время, необходимое волне для преодоления расстояния s;
  • v – скорость движения волны (скорость звука).

Временной интервал, при котором открыт впускной клапан, зависит от оборотов коленчатого вала. Чем медленней скорость движения поршня, тем дольше отраженная волна возвращается к впускному клапану и, соответственно, тем большее расстояние ей нужно преодолеть для создания инерционного наддува. Чтобы сократить время t, позволив тем самым воздушному потоку попасть в открывающийся впускной клапан в зоне повышенных оборотов, необходимо сократить расстояние s. Именно эту инженерную задачу призван решить впускной коллектор с изменяемой геометрией.

Подведем итоги
  • Чем ниже обороты двигателя, тем длиннее должен быть впускной тракт. При этом небольшое сечение впускных каналов позволяет увеличить скорость движения потока воздуха, что благотворно влияет на перемешивание ТПВС.
  • Чем выше обороты двигателя, тем короче должен быть впускной тракт. Повышение оборотов ведет к увеличению массы воздуха, поступающего в цилиндры за единицу времени. Поэтому в зоне высоких оборотов сечение впускных каналов должно обеспечивать достаточную пропускную способность и не создавать избыточные насосные потери.
Система перекрытия раннеров индивидуальными заслонками

Принцип работы системы заключается в перекрытие половины впускных раннеров в режимах малых и частичных нагрузок. Заслонки, перекрывающие путь потоку воздуха, соединены тягой либо устанавливаются все на одной оси. На ранних моделях тяги управлялись вакуумным регулятором. Позже перекрытие клапанов осуществлялось электропневматическим клапаном, питание на который подавал ЭБУ двигателя. Большинство современных систем с индивидуальными заслонками оборудуются сервоприводами. Внедрение датчика положения оси вихревых заслонок позволило реализовать обратную связь для более точного управления системой EGR. Подобную систему индивидуальных заслонок применяют как на бензиновых, так и на дизельных ДВС с турбонаддувом.

Проблемы
  • Образование нагара, грязевых отложений на заслонках, впускных каналах. Работа системы EGR в паре с неисправной системой ВКГ приводит к отложениям сажи на стенках коллектора. Поэтому на дизельных ДВС впускной коллектор с изменяемой геометрией гораздо чаще требует к себе внимания.
  • Обламывание оси крепления заслонки. Проблема «смертельных бабочек» хорошо известна владельцам BMW. После обламывания ось крепления и куски заслонки попадают в камеру сгорания, повреждая поршни, клапаны и стенки камеры сгорания.
  • Появление люфтов в местах крепления заслонок к оси, тяге. Из-за этого датчик положения заслонок выдает неверный сигнал, что заставляет ЭБУ постоянно корректировать положение заслонок.
Впускной коллектор с изменяемой длиной

На схеме принцип работы впускного коллектора двигателя Skoda Octavia 2.0 MPI (AZJ). Заслонки управляются при помощи электромагнитных клапанов. Механическое воздействие на ось заслонки осуществляется через вакуумный клапан, который берет разряжение из вакуумной камеры.

  • Заслонки закрыты. Воздух движется по узкому длинному каналу.

  • В режиме работы свыше 4000 тыс.об./мин открывается заслонка 1.

  • Обороты двигателя свыше 4800 тыс./мин. Открытие заслонки 2 позволяет резонировать потоку на небольшой длине, что улучшает наполнение на высоких оборотах.

Изменение геометрии

Довольно интересно изменение геометрии впускного коллектора реализовано на турбированных двигателях AGN, AGU объемом 1.8 литра. Короткий или длинный впуск образовывается в зависимости от положения четырех параллельных заслонок, установленных между раннерами.

  • Заслонки закрыты. Сообщение между каналами отсутствует. Для каждого из цилиндров пропускная способность ограничена сечением раннера.

  • Заслонки открыты. Все раннеры сообщены, что значительно уменьшает насосные потери, увеличивая наполняемость цилиндров на высоких оборотах.

Впускной коллектор — что это такое?

Впускной коллектор является неотъемлемой частью навесного оборудования автомобильного двигателя внутреннего сгорания. В основном данное устройство предназначено для собирания всех выхлопных газов из нескольких цилиндров в одну единственную трубу.

По большей части материалом для изготовления выпускного коллектора является чугун. С одной стороны впускной коллектор прикреплен к самому двигателю внутреннего сгорания. С другой стороны он прикреплен к выхлопной трубе или, при установке, к катализатору. В связи со спецификой расположения впускного коллектора его работа проводится в достаточно экстремальных условиях.

Температура у выхлопных газов в редкостных случаях может превышать несколько тысяч градусов. Исходя из этого, после того как двигатель был остановлен охлаждение происходит достаточно быстро с определенным выбросом конденсата. Итог один, а точнее – одна проблема – скоропостижное ржавление коллектора.

Помимо того, что впускной коллектор функционирует как очиститель камеры сгорания от выхлопных газов, он помогает в наполнении и продуве камеры сгорания. Происходит это в результате резонирующих выхлопных волн. В момент, когда открывается выпускной клапан, газ, который находится в камере сгорания, — под большим давлением. В то же время в самом впускном коллектора давление стабильное и нормальное. После того как откроется выпускной клапан создается волна, которая выходит из-за разницы давлений.

Она отражается от самого близкого ей препятствия и возвращается на обратный путь к цилиндру и, после прохода среднего диапазона в оборотах, она подходит непосредственно к цилиндру ко времени последующего очередного такта выпуска. Именно это помогает последующим отработанным газам спокойно и равномерно покидать засоренный цилиндр.

1. Какие функции выполняет впускной коллектор?

Данное устройство является очень важным для успешного функционирования всей системы транспортного средство. Это объясняется тем, что именно в впускном коллекторе встречается воздух и топливо. Вследствие этого и возникает горючая смесь с необходимой консистенцией. Помимо этого, данное устройство контролирует процесс, в котором данная консистенция должна прямолинейно и равномерно делиться во все определенные цилиндры.

Это, в свою очередь, очень важная процедура, так как только таким методом можно достигнуть наибольшей производительности двигателя внутреннего сгорания транспортного средства. Именно поэтому не стоит пренебрегать процедурами ремонта и чистки впускного коллектора, так как это чревато очень негативными последствиями.

Помимо этого, на впускном коллекторе крепятся определенные элементы двигателя. Таковыми являются: карбюратор, инжекторная топливная аппаратура, дроссельные заслонки. В впускном коллекторе образуется определенный вакуум, который является источником силы приводов для многих систем: круиз-контроль, стеклоочистители, вакуумный усилитель тормозов. В случае неисправности или вывода из строя одной из вышеуказанных систем, как обычно бывает, потребуется полное снятие впускного коллектора.

2. Заслонки впускного коллектора и другие элементы конструкции

Чаще всего встречается, что впускной коллектор крепится с левой стороны на головке цилиндров. В современном мире в связи с развитием технологий делается данная деталь из алюминиевых сплавов или же других композиционных пластиковых материалов.

Датчик, который расположен на впускном коллекторе фиксирует давление и температуру, а непосредственно блок управления уже высчитывает всю массу воздуха расположенную в нем. Исходя из полученных данных и формируются определенные импульсы, с помощью которых и осуществляется прямое управление форсунками. Именно таким образом происходит смешивание воздуха и топлива заданного состава.

В средине самой детали устройства располагается вал переключения и вакуумный элемент. На этот же элемент через заслонки подается разряжение в патрубок впускного коллектора. Это разряжение вырабатывается тандемным насосом. Каждый канал впуска разделяется на участок наполнения и вихревой участок. Вал переключения, в свою очередь, может перекрывать только участок наполнения. Именно в этот момент через вихревой канал происходит высасывание выхлопных газов. Таким образом и скорость потока в этом канале существенно увеличивается.

3. Почему может понадобиться ремонт впускного коллектора?

По своей сути впускной коллектор имеет достаточно сложную конструкцию. Исходя из этих соображений значительно возрастает вероятность поломки или неисправности определенного отдельного элемента всего устройства. Зачастую выходят из строя заслонки (в основном на немецких марках автомобилей).

В данном случае автомобиль очень сильно слабнет и существенно теряет мощность. В тоже время значительно увеличивается расход топлива, а тяга и работа двигателя в целом ухудшаются. Выходят заслонки коллектора по нескольким причинам: низкокачественный материал изготовления этих заслонок, чересчур высокая температура, присутствие масляного конденсата.

Помимо этого может также выйти из строя и клапан управления этими заслонками впускного коллектора. Признаком того, что во впускной коллектор попала консистенция масла, является его увеличенный расход, который может превышать 1 литр на 1 тысячу км.

В деталях, которые изготовлены из пластика, очень часто можно встретить проблему, которая заключается в отсоединении трубки от завихрителя. Это, в свою очередь, порождает возникновение определенного характерного звука во время непосредственного движения: шум и треск в автомобиле. Данная поломка вполне решаема даже собственными руками.

Помимо этого, может возникать подсос воздуха в самом впускном коллекторе. Эта поломка может отражаться на мощности автомобиля. Но самое главное, что будет присутствовать серьезный шум, который напоминает подсасывание или выдувание.

В автомобильной природе существует специальный датчик, который используется для того, чтобы измерять абсолютное давление во впускном коллектора. Данный датчик, помимо вышеуказанной функции, отвечает за оптимизацию процессов сгорания и образования смеси воздуха и топлива. Если же данный датчик выйдет из строя, то, скорее всего, электронный блок управления начнет свою работу в аварийном режиме.

Иногда бывает так, что запуск двигателя вообще невозможен. Устройство современного датчика, располагающегося во впускном коллекторе, довольно надежное. И все же, неисправности в нем возможны.

4. Снимаем коллектор самостоятельно

Изначально любому автолюбителю для того, чтобы приступить к замене или ремонту данной детали нужно знать каким образом демонтируется впускной коллектор. В целом, данная процедура не является сложной и справиться с ней может один человек за десять минут. Сначала нужно найти топливный насос и убрать из него предохранитель, после чего нужно запустить мотор. Давление в системе значительно снизится, а в скором будущем двигатель заглохнет.

После проведенной процедуры можно отключить аккумулятор, а с самого мотора снять декоративный кожух. Вслед за этим необходимо убрать от воздушного фильтра патрубки и снять его. После, следует открутить дроссельный узел. Важно отметить, что не следует трогать крепежи заслонки, чтобы не повредить их. Все, коллектор перед глазами.

В некоторых случаях отслаиваются квадратные трубки. Тогда нужно будет просверлить два отверстия в самом коллекторе так, чтобы через эти отверстия можно было бы добраться до данной трубки. После этого нужно вкрутить в эти отверстия саморезы и зафиксировать ее. Клапан управления и заслонки нельзя отдельно менять или ремонтировать. Именно поэтому следует купить и установить полностью новую деталь. Если же причина поломки заключается в датчике, то тот элемент, который вышел из строя нуждается в замене.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Что такое выпускной и впускной коллектор в двигателя: устройство, принцип работы

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 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 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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Варианты реализации системы изменения геометрии впускного коллектора и для чего это нужно

Наиболее эффективной современной технологией, которая позволяет существенно увеличивать мощность ДВС, снижать расходы топлива, уменьшать токсичные выбросы является система изменения геометрии впускного коллектора.

Изменение параметров геометрии коллектора можно добиться в двух случаях:

  • при изменении длины самого коллектора впуска;
  • при изменении его поперечного сечения.

В некоторых типах ДВС изменение геометрии коллектора происходит одновременно двумя изложенными способами.

Впускной коллектор с изменением длины

Данный тип коллектора может использоваться на дизельных и бензиновых двигателях, которые обеспечивают эффективное наполнение камеры сгорания входящим воздухом на рабочих оборотах ДВС.

Для того чтобы обеспечить высокий вращающий момент на достаточно низких оборотах двигателя, применяется впускной коллектор максимальной длины. И, наоборот, на высоких оборотах для эффективной работы двигателя применяется впускной коллектор минимальной длины.

Подобные впускные коллекторы применяются в наиболее известных системах изменения геометрии —  DIVA от концерна BMW; VICS и VRIS от компании Mazda; DSI от концерна Ford.

Длина впускного коллектора регулируется за счет регулирующего клапана, который является составным элементом СУД (системы управления двигателем).

Принцип работы

Принцип работы впускного коллектора с изменением длины основан на следующем. Часть воздушной массы, которая остается во впускном коллекторе после закрытия впускных клапанов, производит колебательные движения с частотой, которая прямо пропорциональна длине коллектора и рабочим оборотам ДВС.

В некоторый момент колебания воздушной массы достигают резонансной частоты, что способствует возникновению эффекта нагнетания. Этот процесс получил название резонансный наддув. Открытие клапанов впуска обеспечивает подачу воздуха под высоким давлением в камеру сгорания.

В двигателях надувного типа нет необходимости мудрить с впускным коллектором переменной длины, поскольку подача воздуха обеспечивается турбиной или компрессором. Поэтому в таких двигателях применяется впускной коллектор малой длины, который позволяет уменьшить размеры ДВС, а, следовательно, и его стоимость.

Впускной коллектор с изменением сечения

Впускной коллектор с изменением сечения используется на всех видах ДВС – бензиновых, дизельных, с наддувом.  Увеличение скорости движения воздуха, улучшение образования и сгорания ТВС, а также уменьшение уровня токсичности газов обеспечивается за счет уменьшения поперечного сечения коллекторных каналов.

К наиболее распространенным системам, оснащенным впускным коллектором с изменением сечения относятся: Twin Port от компании Opel; Variable Induction System от концерна Volvo; VIS от компании Toyota; IMRC и CMCV от концерна Ford.

Подобная система имеет центральный впускной канал, который разделяется на два канала для отдельных цилиндров. При этом один из каналов закрывается заслонкой, привод которой выполняет регулятор вакуумного типа или электрический двигатель.

Если нагрузка в системе неполная, заслонки остаются в закрытом состоянии, ТВС или чистый воздух (в зависимости от применяемой системы впрыска) подается в камеры сгорания цилиндров по единственному каналу. Это способствует образованию завихрений, которые улучшают процесс смесеобразования.

Уменьшение площади сечения впускного коллектора способствует улучшению экономичности ДВС за счет того что система рециркуляции выхлопных (отработавших) газов начинает работать чуть раньше.

Если нагрузка полная, в таком случае заслонки остаются открытыми, благодаря чему происходит максимальная подача ТВС (или воздуха) в камеру сгорания с дальнейшим увеличением мощности ДВС.

Принцип работы

Система изменения геометрии имеет достаточно простой принцип работы. Каждый цилиндр оснащен отдельным каналом на каждый клапан впуска. При этом любой из этих каналов может закрываться специальной заслонкой. Система управления двигателем активизирует работу привода заслонки. В зависимости от нагрузки системы происходит подача соответствующего объема ТВС (или воздуха) в камеру сгорания.

Основным назначением системы является повышение эффективности и экономичности любого ДВС при сохранении заявленной мощности. Подобная система также позволяет сэкономить топливо до 10-15%, если параллельно ей задействовать систему для рециркуляции газов, образованных при сгорании топлива.

Фото и рис.: Nissan, Audi

Заслонки впускного коллектора — Зачем нужны заслонки на впуске и почему от них стремятся избавиться?

Сорвавшись однажды с насиженного места во впускном коллекторе, такая заслонка может наделать больших бед. История знает немало случаев, когда дело доходило до поломок, требовавших переборки силового агрегата.  

Страх оказаться на месте владельцев, успевших финансово пострадать от подобной оказии, подталкивает других удалить заслонки, пока не поздно. Однако заслонки на впуске — элементы конструкции, а в ней ничто не может быть лишним. 

Перед тем как попасть в цилиндр, воздух проходит через фильтр, каналы, отверстия и устройства, составляющие систему впуска. Все, что встречается по пути, оказывает сопротивление движению воздушного потока. 

Где сопротивление — там потери, из-за которых ухудшается наполнение цилиндра свежим зарядом. В конечном итоге это негативно отражается на мощности. Чего ждут, например, когда ставят фильтры нулевого сопротивления? Разумеется, того, что отражено в их названии.

При таком раскладе возникает другой вопрос: в чем смысл установки на пути воздуха после фильтра других преград? Самая известная из них — дроссельная заслонка, но с ней хотя бы все понятно. Она управляет количеством воздуха, предназначенного для участия в сгорании топлива.

Однако помимо дросселя впускной коллектор в зависимости от варианта двигателя может оборудоваться заслонками, изменяющими его геометрию, а также вихревыми заслонками, которые как раз чаще всего и являются главными фигурантами в делах о посторонних предметах, залетевших в цилиндр. Они-то зачем?

Вопрос отнюдь не праздный, если учесть количество фирм, предлагающих услуги по удалению заслонок из впускного тракта, а также численность владельцев, отрапортовавших в интернете, как они избавились от напасти, и еще большее число желающих пойти по этой же дорожке, но пока колеблющихся в связи с возможными отрицательными последствиями такого шага.

Как ни странно это может прозвучать в свете сказанного выше, но заслонки, предназначенные для изменения геометрии впускного коллектора, как раз и должны не только компенсировать аэродинамические потери на впуске, но и увеличивать мощность мотора за счет улучшения наполнения цилиндров. 

Дело в том, что в атмосферных двигателях из-за того, что впускные клапаны открываются и закрываются в определенные моменты времени, воздух во впускном коллекторе перемещается волнами, представляющими собой чередование зон с разряжением и повышенным давлением. Если подгадать, чтобы к моменту открытия клапана напротив него оказался воздушный «сгусток», можно добиться, что в цилиндр попадет больше воздуха. А раз появился дополнительный воздух, можно смело добавлять топливо и рассчитывать на увеличение мощности. В различных источниках этот эффект называют акустическим, резонансным, инерционным или газодинамическим наддувом.

Определяющими параметрами для частоты пульсаций давления в воздушном потоке являются размеры впускного коллектора и число оборотов коленчатого вала. Рассчитать размеры нетрудно, но скоростные режимы работы мотора создают проблемы. 

Чем выше обороты коленчатого вала, тем короче в воздушном потоке расстояние между зонами с повышенным давлением. Это означает, что коллектор с единожды настроенными размерами позволяет добиться прироста мощности только в строго определенных режимах работы силового агрегата. При прочих же оборотах такой коллектор в лучшем случае никак не будет влиять на отдаваемую двигателем мощность, а в худшем, когда в момент открытия напротив впускного клапана окажется зона разряжения, способен снизить отдачу силового агрегата.

До появления регулируемых впускных коллекторов применялись впускные системы, рассчитанные на режимы, преимущественно используемые при повседневной езде и соответствующие диапазону частот вращения коленчатого вала, при которых развивается максимальный крутящий момент. 

Во впускных коллекторах с изменяемой геометрией все не так. Исполнительный механизм — управляемая электроникой заслонка, положение которой определяет путь воздуха, направляющегося в цилиндры. На низких частотах вращения коленвала этот путь с помощью заслонки удлиняют, на высоких, когда расстояние между пиками воздушных волн сокращается, — делают коротким.

Что касается вихревых заслонок, то без них и вовсе можно было бы спокойно обходиться, если бы в дизелях и современных бензиновых двигателях топливо не впрыскивалось непосредственно в камеру сгорания в конце такта сжатия. Из-за этого на испарение капелек топлива и перемешивание полученных паров с воздухом отводится гораздо меньше времени, чем, например, в бензиновых двигателях с распределенным впрыском во впускной коллектор.

Чтобы в моторах с непосредственным впрыском за короткий промежуток времени получить качественную горючую смесь и тем самым обеспечить полное сгорание топлива, воздух необходимо сильно завихрить. Кроме того, чтобы снизить расход топлива при работе на частичных нагрузках и невысоких оборотах, в бензиновых двигателях с прямым впрыском предусмотрен режим послойного смесеобразования. В его реализации вихревые заслонки также участвуют.

Поэтому бывают они нескольких типов. В одних случаях это горизонтальные перегородки, которые разделяют впускной канал на две части, в других — перегородки имеют фигурную форму, позволяющую асимметрично перекрывать впускной канал и получать требуемое завихрение воздуха. В любом случае положение заслонок определяется режимом работы силового агрегата.

Если не вдаваться дальше в подробности, из сказанного уже вытекает, что заслонки — вещь нужная, а их отключение не может пройти бесследно. Другое дело, что все отлично, пока механизм работает, но когда-нибудь все хорошее заканчивается.

Через какое время и с последствиями какой тяжести напомнят о себе заслонки, во многом зависит от исполнения этих деталей в частности и впускного коллектора в целом. Практика показывает, что наиболее уязвимы варианты из пластика.

Именно они изнашиваются и разбиваются быстрее всего. По причине увеличившихся люфтов в опорах заслонки начинают работать неправильно, может отсоединиться тяга привода, сломаться другие детали привода, после чего заслонки останавливаются вовсе.

Положение вихревых заслонок и заслонок изменения геометрии впускного коллектора отслеживается блоком управления с помощью датчиков. Информация о текущем положении заслонок используется блоком управления для различных целей, в том числе для регулировки рециркуляции отработавших газов и проведения регенерации сажевого фильтра.

Поэтому некорректная работа заслонок либо неисправность служит сигналом для включения аварийного режима и появления ошибки по двигателю.

Впрочем, дожидаться загорания Check engine не стоит. По наихудшему из сценариев события будут развиваться в случаях самопроизвольного откручивание крепежа заслонки к оси, выпадения оси и опорных втулок из коллектора, обрыва заслонки и последующего засасывания этих деталей в цилиндр.

В некоторых моделях автомобилей предупредительным сигналом служит появление постукивания или цоканья во впускном коллекторе. Грядущие последствия могут быть слишком серьезными, чтобы оставлять предупреждение без внимания.

Обрастание сажей и нагаром — другая проблема, приводящая к затруднениям в перемещении и неправильной работе заслонок. Результат в запущенных случаях — опять-таки сигнал Check engine.

Винят в этой проблеме системы рециркуляции отработавших газов и вентиляции картера.

Надо, однако, понимать, что эти системы являются лишь проводниками масляного тумана, частичек сажи и нагара, но их количество в отработавших и картерных газах, поступающих во впускной коллектор, зависит от технического состояния двигателя. Чем оно хуже, тем быстрее заслонки будут обрастать сажей и нагаром.

Конторы, предлагающие услуги по физическому и программному удалению заслонок во впускном коллекторе, обещают, что обратившийся к ним клиент получит полностью работоспособный мотор, но предупреждают, что мощность может снизиться, и рекомендуют компенсировать потери с помощью чип-тюнинга. О том, что из-за некачественного смесеобразования и связанной с этим неполноты сгорания топлива увеличивается дымность выхлопных газов и содержание в них токсичных компонентов, обычно умалчивается.

Кому интересна экология, если правильное решение вопроса предполагает не удаление заслонок, а замену коллектора, стоимость которого в запчастях выражается трехзначным числом в американской валюте? Хорошо хоть, что далеко не во всех моторах заслонки представляют собой реальную угрозу двигателю, из-за чего их отключение и удаление не имеют такого же массового характера, как в случае с катализаторами, сажевыми фильтрами, клапанами EGR.

Сергей БОЯРСКИХ
Фото автора и из открытых источников
ABW.BY

Более 38.000 объявлений о продаже запчастей для легковых автомобилей в нашей базе объявлений

Что такое впускной коллектор двигателя

Автомобиль содержит в себе множество элементов, необходимых для его функционирования. Одним из таких является впускной коллектор двигателя, являющийся важной частью системы впуска, так как формирует воздушно-топливную смесь.

Назначение впускного коллектора

Основное назначение данного элемента автомобиля – создание равномерной смеси из топлива и воздуха, поступающей в цилиндры. Это позволяет распределить нагрузку на двигатель, добившись максимальной оптимизации производительности. Впускной коллектор крепится непосредственно к двигателю внутреннего сгорания с одной стороны, а с другой – к выхлопной трубе.

Впускной коллектор крайне важен для формирования воздушно-топливной смеси. Именно в таком виде расход топлива наиболее эффективен, что не только повышает производительность автомобиля, но и снижает расход. Коллектор выполняет еще одну функцию — равномерное распределение полученной смеси по цилиндрам двигателя. Это позволяет рассредоточить нагрузку между всеми частями двигателя, снижая их износ и повышая производительность.

Хотя автомобиль может работать и без коллектора, этот элемент существенно повышает производительность и снижает износ двигателя. Поэтому важно учитывать его состояние и периодически очищать от засоров и грязи. Игнорирование этого факта чревато ухудшением работы автомобиля.

Есть еще одна функция впускного коллектора – формирование энергии для других компонентов автомобиля. В процессе работы создается вакуум, который используется как источник силы для усилителя тормозов, стеклоочистителей и многих других элементов. Поэтому нарушение работы вторичных систем также может быть признаком поломки коллектора.

Конструкция впускного коллектора

Впускной коллектор – это система трубок и заслонок, объединенных одним резервуаром. Хотя базовая конструкция проста, в современных автомобилях она оснащена массой элементов, повышающих эффективность работы двигателя.

Среди основных составляющих конструкции стоит отметить:

  • ресивер;
  • отводящие трубки;
  • заслонки;
  • форсунки;
  • датчик давления и температуры;
  • вал переключения;
  • вакуумный элемент;
  • тандемный насос.

Эти элементы необходимы для нормального функционирования механизма. Нередко в процессе участвует блок управления, который принимает данные с датчика и на их основе координирует работу форсунок.

Важно учесть, что каждый канал впуска, по которому смесь идет в цилиндры, имеет свои участки смешивания и наполнения. Это обеспечивает равномерное распределение смеси без дополнительных инструментов дозирования.

Принцип работы

Принцип действия впускного коллектора довольно прост и заключается в формировании и распределении воздушно-топливной смеси. В процессе работы в него поступает топливо и воздух, смешиваемые в потоке. При этом важны технические характеристики смеси, за чем следит специальный датчик. Он фиксирует температуру и давление, а блок управления высчитывает из этого необходимые данные.

На основе полученных данных регулируется управление форсунок. В дальнейшем смесь переходит во второй сектор коллектора, где проводится распределение по цилиндрам.

Попадание смеси в цилиндры проводится на первом такте, если двигатель работает на четырехтактном процессе. Она всасывается в цилиндры через клапаны, после чего проход блокируется до следующего первого такта. Впускной коллектор обеспечивает необходимое количество воздуха на начало каждого такта, что и обеспечивает эффективную работу системы.

Для правильной работы впускного коллектора он должен иметь строго определенную форму и емкость. Эти параметры определяются на стадии разработки, чтобы эффективно работало на всех двигателях.

Форма патрубков коллектора

Так как в конструкции необходимо соблюдать точность, особенное внимание уделяется патрубкам. Каналы должны соответствовать точным параметрам длины и формы, в них недопустимы различные искривления и углы. Причин для этого несколько:

  • оседание топлива на стенках;
  • резонанс Гельмгольца;
  • расчет давления для работы системы.

Первая причина проста, ведь топливо при острых углах и выступах будет лишь оседать на них. Это в будущем может привести к засорам и сужению канала, поэтому важно избегать таких недостатков.

Вторая причина – частая проблема у конструкторов. Резонансом Гельмгольца называется противодействие воздушного потока. Когда впускной клапан открывается, то смесь движется по патрубкам к цилиндру. В момент его закрытия поток прекращается, но инерция не исчезает. В результате смесь давит на клапан, формируя высокое давление в данной области. Этим же давлением она выталкивается назад, создавая противодействие при следующем впуске. В результате технические характеристики коллектора существенно ухудшаются, а многие элементы подвергаются повышенному износу.

Последняя же причина – расчет давления для работы системы. Если длина патрубков будет излишне велика, то системе придется возмещать давление в этой области для нормального движения топлива, что приводит к дополнительному износу системы.

Ремонт впускного коллектора

Хотя поломка данного элемента происходит достаточно редко, его ремонт является головной болью автомобилистов. Причиной тому – неоднозначность диагностики поломки, ведь зачастую все грешат на двигатель. Среди признаков поломки коллектора стоит отметить:

  • существенное снижение мощности;
  • увеличение расхода топлива;
  • аритмичность работы системы.

Но в некоторых случаях могут быть индивидуальные признаки, что важно учитывать. Лучше проводить комплексную диагностику в автосервисе, что даст более точный результат поломки.

Зачастую в коллекторе выходят из строя его заслонки. Кроме того, возможна поломка клапана управления. Если же наблюдается шум и треск в системе, то причиной этому является отсоединение трубки от завихрителя. Однако разбираться в этом стоит по факту.

При ремонте для начала стоит разобрать данные с датчика коллектора. Он позволит убедиться в поломке элемента и даже определить ее причину. Далее необходимо снимать устройство, что делается в несколько шагов.

  1. Снижается давление в системе посредством отключения топливного насоса.
  2. Отключается аккумулятор и снимается декоративный кожух.
  3. Снимается воздушный фильтр.
  4. Отсоединяется дроссельный узел.
  5. Снимается сам впускной коллектор.

После чего начинается непосредственный ремонт устройства. Важно отметить, что некоторые детали не могут быть отремонтированы. Среди них особенно проблемные заслонки и клапан управления, при их поломке необходимо приобретать новую деталь.

Нередко выходит из строя сам датчик. Если он работает некорректно, то блок управления неправильно высчитывает параметры, что приводить к плохому формированию воздушно-топливной смеси. Это нужно учитывать, поэтому при поломке важно не затягивать, и заменить деталь, иначе можно повредить двигатель. Быстрое устранение неполадок относится ко всем дефектам впускного коллектора.

Ремонт достаточно сложен, могут возникнуть проблемы при его снятии и замене определенных элементов. Важно проверить все соединения на изоляцию, чтобы не возникало утечек давления. Также стоит следить за клапанами, чтобы они не блокировали поток смеси.

Впускной коллектор – важный элемент, который существенно повышает эффективность работы двигателя. Он имеет достаточно сложную конструкцию, но его принцип действия прост. В коллекторе важны все составляющие, а также размер и форма элементов, что обеспечивает эффективность работы устройства.

А для лучшего понимания конструкции впускного коллектора рекомендуется посмотреть это видео:

Здесь описаны все нюансы производства данного устройства, что позволит увидеть конструкцию и назначение его отдельных элементов, что особенно поможет в ремонте тем, кто ранее не сталкивался с подобными задачами.

Для оптимальной работы впускной коллектор автомобиля должен иметь определенные геометрические параметры, подобранные под заданную частоту вращения коленчатого вала. По этой причине классическая конструкция обеспечивает корректное наполнение цилиндров лишь в ограниченном диапазоне оборотов двигателя. Чтобы обеспечить поступление достаточного количества воздуха в камеру сгорания при любой величине оборотов, применяется система изменения геометрии впускного коллектора.

Принцип действия коллекторов с изменяемой геометрией

Преобразование впускного коллектора на практике может быть реализовано двумя методами: изменением площади сечения и изменением его длины. Эти методы могут применяться по отдельности или в комплексе.

Особенности впускного коллектора с изменяемой длиной

Технология изменения длины впускного коллектора применяется для автомобилей с двигателями, работающими как на бензине, так и на дизеле, за исключением систем с наддувом. Принцип работы такой конструкции состоит в следующем:

  • При низкой нагрузке на двигатель воздух проходит по длинному пути.
  • При высоких оборотах двигателя — по короткому.
  • Изменение режима работы осуществляется ЭБУ двигателя посредством привода, который переключает клапан между двумя ветками коллектора.

Работа впускного коллектора с переменной длиной основана на получении эффекта резонансного наддува. Он обеспечивает интенсивное нагнетание воздуха в камеру сгорания. Происходит это следующим образом:

  • После закрытия всех впускных клапанов в коллекторе остается некоторое количество воздуха.
  • В трубопроводе коллектора возникают колебания остатков воздуха, пропорциональные длине впускного коллектора и частоте оборотов двигателя.
  • Когда эти колебания достигают резонанса, возникает высокое давление.
  • При открытии впускного клапана осуществляется нагнетание.

Для двигателей, имеющих наддув, этот вид впускных коллекторов не применяется в силу отсутствия необходимости создания резонансного наддува. Нагнетание воздуха в таких системах выполняется принудительно предустановленным турбокомпрессором.

Особенности впускного коллектора с переменным сечением

В автомобилестроении изменение сечения впускного коллектора применяется на автомобилях, оснащенных двигателями, работающими как на бензине, так и на дизеле, в том числе для систем, оснащенных наддувом. Чем меньше сечение трубопровода, по которому подается воздух, тем выше скорость потока, а следовательно, и смешение воздуха и топлива. В такой системе каждый цилиндр имеет два впускных канала, оснащенных собственными впускными клапанами. Один из пары каналов имеет заслонку. Привод такой системы изменения геометрии впускного коллектора осуществляется электродвигателем или вакуумным регулятором. Принцип действия конструкции представляет собой следующий процесс:

  • Когда двигатель работает на малых оборотах, заслонки находятся в закрытом положении.
  • При открытии впускного клапана топливовоздушная смесь (воздух) поступает в цилиндр только по одному каналу.
  • При подаче через один канал воздушный поток входит в камеру по спирали, обеспечивая лучшее смешение с топливом.
  • Когда двигатель работает на высоких оборотах, заслонки открываются, топливовоздушная смесь (воздух) поступает по двум каналам, что обеспечивает увеличение мощности мотора.

Системы изменения геометрии у различных производителей

В мировом автомобилестроении систему изменения геометрии впускного коллектора используют многие производители, которые обозначают технологию собственным уникальным наименованием. Так конструкции с переключением длины впускного коллектора могут обозначаться как:

  • Dual-Stage Intake в автомобилях марки Ford;
  • Differential Variable Air Intake для автомобилей марки BMW;
  • VICS или VRIS в авто марки Mazda.

В свою очередь, механизм изменения сечения впускного коллектора может маркироваться как:

  • IMRC или CMCV в автомобилях Ford;
  • Twin Port для машин Opel;
  • Variable Intake System в японских авто Toyota;
  • Variable Induction System для марки Volvo.

Применение системы изменения геометрии, независимо от того, варьируется ли длина впускного коллектора или сечение позволяет повысить мощность автомобиля, делает его более экономичным и обеспечивает снижение концентрации токсичных компонентов в выхлопных газах.

Приступаем к детальному изучению системы выпуска отработавших газов, и в первую очередь рассмотрим выпускной коллектор .

Этот элемент первым принимает на себя удар от вырывающихся из цилиндров раскалённых выхлопных газов.

Для чего нужен и как устроен выпускной коллектор

Как мы уже сказали, выпускной коллектор, является первой деталью выпускной системы автомобиля и непосредственно подсоединён к двигателю.

На первый взгляд, может показаться, что его роль достаточно проста – собирать то, что остаётся от топлива из камер сгорания цилиндров мотора, и передавать это дальше по системе.

Но если вникнуть в вопрос глубже, то окажется, что от выпускного коллектора зависят и параметры силового агрегата – мощность и крутящий момент.

Конструктивно элемент очень прост. Представляет он собой несколько труб (по одной на каждый цилиндр), которые с одного конца подсоединены к двигателю, а с другого сходятся в одну большую трубу.

Более никаких деталей в выпускном коллекторе вы не найдёте.

Изготавливается он из жаропрочных сплавов, например, чугун или специальная сталь. В редких случаях даже из керамики.

Дело в том, что условия, с которыми сталкивается выпускной коллектор, нельзя назвать дружелюбными – температура узла из-за раскалённых газов может достигать 900 – 1300 градусов. Настоящий ад.

Поэтому бытует мнение, что элемент может прогореть, но на самом деле такое практически никогда не случается – по сути, данную деталь выхлопной системы можно назвать вечной.

Инженерные вариации на тему коллекторов

Несмотря на свою простоту, выпускной коллектор имеет разновидности, появление которых обусловлено физикой оборота газов по трубам.

Из-за этого разработчикам приходится идти на компромиссы, и о них мы обязательно поговорим. Но сперва разновидности.

Встречаются такие типы коллекторов:

В первом случае конструкция получается очень дешёвой.

Главной её особенностью являются короткие выпускные патрубки и общая камера сбора. Честно говоря, цельные коллекторы крайне неэффективны для отвода отработавших газов.

Всему виной короткие трубки, из-за которых велико влияние импульсов газа на соседние цилиндры.

В результате мы имеем неудовлетворительную продувку камер сгорания, а это отражается на многих факторах, включая и параметры двигателя.

Для того чтобы мотор работал с максимальной эффективностью, были разработаны трубчатые выпускные системы.

Именно они наиболее часто встречаются под капотами современных автомобилей.

Представляют они собой выпускные трубы, идущие от цилиндров и сходящиеся в одну (или иногда сначала в несколько, а потом уж в одну).

Разрабатывая их, инженерам есть с чем повозиться, так как от длины выпускных труб и их диаметра зависит отдача мотора на разных оборотах.

Так, к примеру, если мы возьмём короткие трубки, то они, благодаря резонансному эффекту будут наилучшим образом продувать камеры сгорания на высоких оборотах.

Но тогда возрастёт взаимное влияние цилиндров друг на друга.

Длинные выпускные трубы, в свою очередь, хороши на малых оборотах.

Аналогичная история и с диаметром – малый диаметр труб оптимален, с точки зрения скорости отвода газов на малых и средних оборотах.

Но оказывает они испытывают большое сопротивление на высоких оборотах, из-за чего мощность мотора падает. С бОльшим диаметром выхлопных труб всё наоборот.

Таким образом, инженерам приходится лавировать и искать компромиссы, о которых мы не зря упомянули ранее.

О тюнинге вместо эпилога…

Вспоминая о выпускном коллекторе, нельзя обойти тему тюнинга, ведь эта деталь довольно часто оказывается в списке тех, подлежащих доработкам.

Как правило, на рынке можно найти разные конфигурации этого элемента под определённую модель.

Выпускные коллекторы позволяют достичь, к примеру, хорошей отдачи на низких оборотах или в среднем диапазоне – на любой вкус и цвет.

А в автоспорте зачастую и вовсе отказываются от коллекторов на выходе, напрямую подсоединяя выхлопные трубы к каждому цилиндру.

Надеюсь, дорогие читатели, мы достаточно глубоко погрузились в изучение выпускного коллектора. В следующих публикациях продолжим изучать строение выхлопной системы автомобилей, не пропустите!

Изменяемая геометрия впускного коллектора

Часть 1. Теоретическая составляющая.

И так, как некоторым моим подписчика известно, надумал внедрить в свою ласточку регулируемый впуск от 21127 мотора. Подсобрал немного теоретической информации. Окучил всё в этот пост. Тут только теория, для того, чтоб разобраться, как оно работает. Наработок пока никаких нет.

И так, теория:
Система изменения геометрии впускного коллектора является одной из востребованных технологий повышения мощности двигателя, экономии топлива, снижения токсичности отработавших газов.

Изменение геометрии впускного коллектора может быть реализовано двумя способами:

изменением длины впускного коллектора;
изменение поперечного сечения впускного коллектора.
В ряде случаев изменение геометрии впускного коллектора на одном двигателя осуществляется одновременно двумя способами.

Впускной коллектор переменной длины

Система изменения геометрии впускного коллектора
Впускной коллектор переменной длины применяется в атмосферных бензиновых и дизельных двигателях для обеспечения лучшего наполнения камеры сгорания воздухом на всем диапазоне оборотов двигателя.

На низких оборотах двигателя требуется достижение максимального крутящего момента как можно быстрее, для чего используется длинный впускной коллектор. Высокие обороты выводят двигатель на максимальную мощность при коротком впускном коллекторе.

Впускной коллектор переменной длины используют в конструкции двигателей многие производители, некоторые дали системе собственные названия:

Dual-Stage Intake, DSI от Ford;
Differential Variable Air Intake, DIVA от BMW;
Variable Inertia Charging System, VICS, Variable Resonance Induction System, VRIS от Mazda.
Регулирование длины впускного коллектора (переключение с одной длины на другую) производится с помощью клапана, входящего в состав системы управления двигателем.

Работа впускного коллектора переменной длины осуществляется следующим образом. При закрытии впускных клапанов во впускном коллекторе остается часть воздуха, которая совершает колебания с частотой пропорциональной длине коллектора и оборотам двигателя. В определенный момент колебания воздуха входят в резонанс, чем достигается эффект нагнетания – т.н. резонансный наддув. При открытии впускных клапанов воздушная смесь в камеры сгорания нагнетается с большим давлением.

В надувных двигателях впускной коллектор переменной длины не используется, т.к. необходимый объем воздуха в камере сгорания обеспечивается механическим и (или) турбокомпрессором. Впускной коллектор в таких двигателях очень короткий, что сокращает размеры двигателя и его стоимость.

С одного форума, там это тоже цитата откуда-то, по этому источник не указываю:
При длинных впускных коллекторах крутящий момент на малых скоростях растет, в то время как крутящий момент на больших скоростях уменьшается. При использовании короткого коллектора происходит прямо противоположное. Компромисс между этими двумя ситуациями достигается благодаря использованию впускной системы с переменной геометрией (VGIS).
Электромагнитный клапан впускной системы с переменной геометрией, управляется блоком электронного управления (ECM), открывает и закрывает управляющий клапан в коллекторе, используя блок вакуумного поршня, который называется диафрагмой.
В зависимости от двигателя, при скоростях примерно 4700 об/мин и ниже, электромагнитный клапан включается (ECM). Вакуум, действующий на диафрагму, закрывает управляющий клапан, увеличивая длину коллектора до 538 мм. При скоростях вращения примерно 4800 об/мин и выше, электромагнитный клапан обесточивается, вакуум снижается, открывается управляющий клапан и длина коллектора уменьшается до 293 мм.
Датчик положения дроссельной заслонки и/или датчик температуры охлаждающей жидкости могут влиять на активацию впускной системы VGIS.

VIS(Variable Intake System) — изменение геометрии впускного тракта.

В чем суть технологии и зачем она нужна.
Впускной тракт, который образуют последовательно воздушный фильтр, дроссель или карбюратор, впускной коллектор и клапана, существенно влияет на процессы наполнения цилиндров горючей смесью. Поток воздуха, проходящий по впускному тракту, подвержен колебаниям и образует совместно с деталями тракта колебательную систему. Таким образом процессы наполнения цилиндров сильно зависят от параметров этого колебательного контура. Добиться работы такой системы во всем диапазоне нагрузок и оборотов, крайне сложно. Отсюда пришла идея изменять параметры колебательной системы в процессе работы. Исследования показывают, что при коротком впускном коллекторе мотор лучше работает на высоких оборотах, при низких оборотах более эффективен длинный впускной тракт. Естественно напрашивалось решение сделать впускной тракт переменной длинны и управлять им в зависимости от оборотов и нагрузки.

Реализация на двигателях X18XE1, X20XEV и Z18XE.
Одной из систем, относящихся к классу систем изменения геометрии впускного тракта, является система изменения длинны впускного коллектора. Широкое применение на Opel эта система нашла в двигателях X18XE1 , X20XEV и получила дальнейшее развитие на моторе Z18XE . Впускной коллектор был сконструирован таким образом, что переключая внутреннюю заслонку воздух направлялся коротким путем при полных нагрузках, и длинным путем при частичных. Функции исполнительного механизма выполняет вакуумный регулятор (2), который в зависимости от нагрузки двигателя переключает заслонки во впускном коллекторе (1).

Реализация на двигателе Z18XER .
Дальнейшее развитие идея переменной длинны впускного тракта получила в двигателе Z18XER. В пластиковый впускной коллектор, встроен вращающийся барабан. Этот барабан приводится в действие сервомотором, который управляется от блока управления двигателем. В зависимости от положения барабана, воздух направляется по короткому или длинному пути. Электронное управление позволяет более точно управлять длинной воздушного столба в зависимости от режима работы мотора.

В систему входит:
1. Сервомотор управления барабаном.
2. Топливная рампа
3. Сервомотор управления и датчик дроссельной заслонки
4. Дроссель
5. Барабан для изменения длинны коллектора
6. Корпус впускного коллектора.

Не следует путать системы изменения длины с системой Twinport . В случае с Twinport изменяется не длинна, а сечение впускного тракта.
© AutoPro

У нас эта ситсема в разработке-то давно уже есть.
В распиновке блока Январь 5.1 можно увидеть выход на управление этим устройством — 36 контакт.
Тоже самое можно увидеть на современных контроллерах.

Шестнадцатиклапанный двигатель ВАЗ-11193 объемом 1,6 л (100 л.с. при 5600 об/мин) предназначен для Калины и автомобилей «десятого» семейства. Характерные особенности — механизм регулировки фаз газораспределения (он расположен на звездочке привода впускного распредвала) и впускной тракт с изменяемой длиной, благодаря которым максимальный крутящий момент в 137 Нм достигается уже при 3000 об/мин.
Это, на секундочку 2002 год Журнал Авторевю.

Фактор наполнения цилиндров

Прозвучит довольно странно, но бензиновый двигатель работает в первую очередь на воздухе. Именно исходя из массы воздушного заряда, ECM (Engine Control Module) рассчитывает цикловую подачу топлива. Для полного сгорания топливовоздушной смеси (ТПВС) на 1 порцию бензина должно припадать 14,7 порций воздуха. В зависимости от режима работы двигателя, допускается небольшое обеднение или обогащение, но рамки регулировки довольно узкие. Выход за эти рамки ведет к большому количеству вредных выбросов и увеличению расхода топлива.

Особенности воспламенения тяжелого топлива позволяют работать дизельному двигателю при очень обедненной смеси. Тем не менее, эффективное наполнение цилиндра свежим воздухом в мощностном режиме, а также скорость потока заряда и его направление, напрямую влияют на крутящий момент и эластичность двигателя.

Принцип инерционного надува

В процессе работы двигателя во впускном тракте возникают волны – чередующиеся зоны повышенного и пониженного давления. На такте впуска над поршнем создается зона разряжения, засасывающая воздух из впускного тракта. Поскольку воздушный поток имеет определенную массу, после закрытия впускного клапана над ним создается зона повышенного давления.

Движущийся по инерции воздушный поток ударяется о стенки перекрытого отверстия, отражается и движется уже к дроссельной заслонке. Для достижения инерционного наддува следующий момент открытия впускного клапана должен наступить, когда отраженный поток воздуха опять создаст зону повышенного давления перед клапаном.

  • s – длина впускного тракта от клапана до входа в коллектор;
  • t – время, необходимое волне для преодоления расстояния s;
  • v – скорость движения волны (скорость звука).
Подведем итоги
  • Чем ниже обороты двигателя, тем длиннее должен быть впускной тракт. При этом небольшое сечение впускных каналов позволяет увеличить скорость движения потока воздуха, что благотворно влияет на перемешивание ТПВС.
  • Чем выше обороты двигателя, тем короче должен быть впускной тракт. Повышение оборотов ведет к увеличению массы воздуха, поступающего в цилиндры за единицу времени. Поэтому в зоне высоких оборотов сечение впускных каналов должно обеспечивать достаточную пропускную способность и не создавать избыточные насосные потери.
Система перекрытия раннеров индивидуальными заслонками

Принцип работы системы заключается в перекрытие половины впускных раннеров в режимах малых и частичных нагрузок. Заслонки, перекрывающие путь потоку воздуха, соединены тягой либо устанавливаются все на одной оси. На ранних моделях тяги управлялись вакуумным регулятором. Позже перекрытие клапанов осуществлялось электропневматическим клапаном, питание на который подавал ЭБУ двигателя. Большинство современных систем с индивидуальными заслонками оборудуются сервоприводами. Внедрение датчика положения оси вихревых заслонок позволило реализовать обратную связь для более точного управления системой EGR. Подобную систему индивидуальных заслонок применяют как на бензиновых, так и на дизельных ДВС с турбонаддувом.

Проблемы
  • Образование нагара, грязевых отложений на заслонках, впускных каналах. Работа системы EGR в паре с неисправной системой ВКГ приводит к отложениям сажи на стенках коллектора. Поэтому на дизельных ДВС впускной коллектор с изменяемой геометрией гораздо чаще требует к себе внимания.
  • Обламывание оси крепления заслонки. Проблема «смертельных бабочек» хорошо известна владельцам BMW. После обламывания ось крепления и куски заслонки попадают в камеру сгорания, повреждая поршни, клапаны и стенки камеры сгорания.
  • Появление люфтов в местах крепления заслонок к оси, тяге. Из-за этого датчик положения заслонок выдает неверный сигнал, что заставляет ЭБУ постоянно корректировать положение заслонок.
Впускной коллектор с изменяемой длиной

На схеме принцип работы впускного коллектора двигателя Skoda Octavia 2.0 MPI (AZJ). Заслонки управляются при помощи электромагнитных клапанов. Механическое воздействие на ось заслонки осуществляется через вакуумный клапан, который берет разряжение из вакуумной камеры.

  • Заслонки закрыты. Воздух движется по узкому длинному каналу.

  • В режиме работы свыше 4000 тыс.об./мин открывается заслонка 1.

  • Обороты двигателя свыше 4800 тыс./мин. Открытие заслонки 2 позволяет резонировать потоку на небольшой длине, что улучшает наполнение на высоких оборотах.

Изменение геометрии

Довольно интересно изменение геометрии впускного коллектора реализовано на турбированных двигателях AGN, AGU объемом 1.8 литра. Короткий или длинный впуск образовывается в зависимости от положения четырех параллельных заслонок, установленных между раннерами.

  • Заслонки закрыты. Сообщение между каналами отсутствует. Для каждого из цилиндров пропускная способность ограничена сечением раннера.

  • Заслонки открыты. Все раннеры сообщены, что значительно уменьшает насосные потери, увеличивая наполняемость цилиндров на высоких оборотах.

Для оптимальной работы впускной коллектор автомобиля должен иметь определенные геометрические параметры, подобранные под заданную частоту вращения коленчатого вала. По этой причине классическая конструкция обеспечивает корректное наполнение цилиндров лишь в ограниченном диапазоне оборотов двигателя. Чтобы обеспечить поступление достаточного количества воздуха в камеру сгорания при любой величине оборотов, применяется система изменения геометрии впускного коллектора.

Принцип действия коллекторов с изменяемой геометрией

Преобразование впускного коллектора на практике может быть реализовано двумя методами: изменением площади сечения и изменением его длины. Эти методы могут применяться по отдельности или в комплексе.

Особенности впускного коллектора с изменяемой длиной

Технология изменения длины впускного коллектора применяется для автомобилей с двигателями, работающими как на бензине, так и на дизеле, за исключением систем с наддувом. Принцип работы такой конструкции состоит в следующем:

  • При низкой нагрузке на двигатель воздух проходит по длинному пути.
  • При высоких оборотах двигателя — по короткому.
  • Изменение режима работы осуществляется ЭБУ двигателя посредством привода, который переключает клапан между двумя ветками коллектора.

Работа впускного коллектора с переменной длиной основана на получении эффекта резонансного наддува. Он обеспечивает интенсивное нагнетание воздуха в камеру сгорания. Происходит это следующим образом:

  • После закрытия всех впускных клапанов в коллекторе остается некоторое количество воздуха.
  • В трубопроводе коллектора возникают колебания остатков воздуха, пропорциональные длине впускного коллектора и частоте оборотов двигателя.
  • Когда эти колебания достигают резонанса, возникает высокое давление.
  • При открытии впускного клапана осуществляется нагнетание.

Для двигателей, имеющих наддув, этот вид впускных коллекторов не применяется в силу отсутствия необходимости создания резонансного наддува. Нагнетание воздуха в таких системах выполняется принудительно предустановленным турбокомпрессором.

Особенности впускного коллектора с переменным сечением

В автомобилестроении изменение сечения впускного коллектора применяется на автомобилях, оснащенных двигателями, работающими как на бензине, так и на дизеле, в том числе для систем, оснащенных наддувом. Чем меньше сечение трубопровода, по которому подается воздух, тем выше скорость потока, а следовательно, и смешение воздуха и топлива. В такой системе каждый цилиндр имеет два впускных канала, оснащенных собственными впускными клапанами. Один из пары каналов имеет заслонку. Привод такой системы изменения геометрии впускного коллектора осуществляется электродвигателем или вакуумным регулятором. Принцип действия конструкции представляет собой следующий процесс:

  • Когда двигатель работает на малых оборотах, заслонки находятся в закрытом положении.
  • При открытии впускного клапана топливовоздушная смесь (воздух) поступает в цилиндр только по одному каналу.
  • При подаче через один канал воздушный поток входит в камеру по спирали, обеспечивая лучшее смешение с топливом.
  • Когда двигатель работает на высоких оборотах, заслонки открываются, топливовоздушная смесь (воздух) поступает по двум каналам, что обеспечивает увеличение мощности мотора.

Системы изменения геометрии у различных производителей

В мировом автомобилестроении систему изменения геометрии впускного коллектора используют многие производители, которые обозначают технологию собственным уникальным наименованием. Так конструкции с переключением длины впускного коллектора могут обозначаться как:

  • Dual-Stage Intake в автомобилях марки Ford;
  • Differential Variable Air Intake для автомобилей марки BMW;
  • VICS или VRIS в авто марки Mazda.

В свою очередь, механизм изменения сечения впускного коллектора может маркироваться как:

  • IMRC или CMCV в автомобилях Ford;
  • Twin Port для машин Opel;
  • Variable Intake System в японских авто Toyota;
  • Variable Induction System для марки Volvo.

Применение системы изменения геометрии, независимо от того, варьируется ли длина впускного коллектора или сечение позволяет повысить мощность автомобиля, делает его более экономичным и обеспечивает снижение концентрации токсичных компонентов в выхлопных газах.

Впускной и выпускной коллектор

[Рабочий, диаграмма]

Из этой статьи вы узнаете о , что такое впускной и выпускной коллекторы, как они работают? с его конструкцией , принципом работы и др.

Коллекторы

Коллекторы — это отдельные наборы трубок, подключенных к головке блока цилиндров, которые обеспечивают топливовоздушную смесь и выхлопные газы, они известны как коллекторы . Обычно он изготавливается из чугуна, чтобы выдерживать высокую температуру выхлопных газов.

Типы коллекторов в двигателе:

Ниже приведены два типа коллекторов, используемых в транспортных средствах:

  1. Впускной коллектор
  2. Выпускной коллектор

Впускной коллектор

Впускной коллектор представляет собой чугунную или алюминиевую трубку для подача топливовоздушной смеси от карбюратора к впускному отверстию двигателя. За исключением случаев, когда используются нагнетатели или регуляторы, впускной коллектор сконструирован таким образом, что, когда к нему прикреплен карбюратор, смесь может достигать каждого цилиндра.

Детали конструкции с деталями:

Карбюратор установлен на впускном коллекторе. Впускной коллектор установлен сбоку блока цилиндров в двигателях с L-образной головкой и сбоку от головки цилиндров в двигателях с I-образной головкой. Он расположен между двумя рядами цилиндров на двигателях V-8.

Хорошая конструкция впускного коллектора заключается в том, чтобы путь от карбюратора к цилиндрам был как можно более коротким, коротким и гладким, чтобы топливо не конденсировалось и не собиралось на стенках коллектора.Чтобы свести к минимуму конденсацию и способствовать испарению бензина в смеси, современный впускной коллектор нагревается.

Читайте также: Типы амортизаторов и их работа

Принцип работы

Обычно тепло поступает от выхлопных газов или охлаждающей воды, иногда в местах попадания топлива во впускной коллектор. Подаваемое тепло регулируется термостатом, так что все выхлопные газы отклоняются, чтобы нагреть впускной коллектор, когда двигатель холодный, и меньше тепла подается по мере прогрева двигателя.

Однопроходный коллектор напрямую соединяет карбюратор с цилиндром. В четырехцилиндровом двигателе четыре канала каждый из цилиндра погружаются в один, который соединяет карбюратор. Для хорошего распределения топливовоздушной смеси желательно, чтобы каждый цилиндр находился от карбюратора приблизительно.

Двойной карбюратор обычно снабжен двойными впускными коллекторами, имеющими две ветви, по одной на каждый цилиндр карбюратора. Каждый из этих рычагов питает половину цилиндров двигателя, тем самым предотвращая перекрытие ходов в коллекторе и, таким образом, улучшая равномерность распределения.

Во впускном коллекторе с четырьмя цилиндрами первичный и вторичный выпускные отверстия для одной и той же стороны карбюратора ведут к одним и тем же цилиндрам 2, 3, 5 и 8, в то время как левый выпуск ведет к цилиндрам 1, 4, 6 и 7.

Выпускной коллектор

Выпускной коллектор представляет собой трубку для отвода выхлопных газов от цилиндров двигателя. Он собирает выхлопные газы из выпускных отверстий различных цилиндров и направляет их в центральный выхлопной канал.

Конструктивные детали и детали

Выпускной коллектор обычно изготавливается из чугуна.Он крепится болтами к стороне блока цилиндров на двигателях с L-образной головкой и к стороне головки цилиндров на двигателях с I-образной головкой. На двигателях V-8 имеется два выпускных коллектора, по одному на каждый ряд цилиндров.

В некоторых двигателях V-8 каждый коллектор подсоединен к отдельной выхлопной трубе, глушителю и выхлопной трубе. На других они соединены переходной трубой, а выхлоп — через общий глушитель и выхлопную трубу. Фиг.8 показывает выпускной коллектор для восьмицилиндрового рядного двигателя легкового автомобиля.

Читайте также: Типы пружин подвески, используемые в транспортных средствах

Принцип работы

Выпускной коллектор спроектирован таким образом, чтобы избежать перекрытия ходов выхлопных газов, насколько это возможно, тем самым сводя противодавление к минимуму.Часто это делается путем разделения выпускного коллектора на две или более ветвей, чтобы два цилиндра не выпускались в одну и ту же ветвь одновременно.

В конструкции предусмотрены отводы с большим радиусом, чтобы устранить любые ограничения для потока. Также может быть предусмотрена тепловая трубка для подачи тепла на встроенный автоматический дроссель карбюратора. Центральная часть выпускного коллектора часто соединяется с впускным коллектором рядного двигателя через тепловую ловушку и выпускную заслонку, за исключением случаев, когда впускной коллектор нагревается водой.

Заслонка имеет термостатическое управление для отвода выхлопных газов вокруг впускного коллектора. Когда двигатель холодный, все выхлопные газы проходят вокруг впускного коллектора. Когда двигатель прогрет, часть выхлопных газов идет вокруг него, а когда двигатель полностью прогрет, ни один из выхлопных газов не проходит вокруг впускного коллектора, а идет прямо в выхлопную трубу, как показано на рис.

Читайте также:


Вот и все, спасибо за чтение. Если у вас есть вопросы по поводу « типов коллекторов » задавайте в комментариях, я вам отвечу.Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею с друзьями.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о наших новых сообщениях.

Читать дальше:

Внешние ресурсы:

Что такое впускной коллектор?

Впускной коллектор — это элемент, который подает в цилиндры воздух или топливно-воздушную смесь. Конструкция этих компонентов сильно различается от одного приложения к другому, но все они выполняют одну и ту же базовую функцию, и все они имеют один вход и несколько выходов.В карбюраторных двигателях впускной коллектор соединяет карбюратор с впускными отверстиями. В двигателях с впрыском топлива впускной коллектор соединяет корпус дроссельной заслонки с впускными отверстиями.

Помимо основных функций соединения впускных каналов с остальной частью впускной системы, впускной коллектор часто служит точкой крепления для других компонентов. Эти коллекторы иногда также образуют неотъемлемую часть головки блока цилиндров, поскольку они могут служить для «герметизации» верхней части двигателя, особенно в двигателях внутреннего сгорания, имеющих V-образную конфигурацию.В дополнение к воздуху (и топливу) через впускные коллекторы иногда проходит охлаждающая жидкость.

Конструкционные материалы и конструкция впускного коллектора

Большинство впускных коллекторов отлиты из алюминия или железа. Чугун был предпочтительным металлом на протяжении большей части 20-го века, но алюминий приобрел популярность в первую очередь из-за того, что он намного меньше весит. Имея это в виду, некоторые впускные коллекторы фактически сделаны из легких композитов, чтобы еще больше снизить вес компонентов.

Самые простые впускные коллекторы просто обеспечивают проход воздуха между впускным отверстием и несколькими выпускными отверстиями.

Независимо от материала конструкции, впускные коллекторы представляют собой литые (или отлитые под давлением) компоненты, которые состоят из одного впускного отверстия и множества выпускных отверстий. Фактически отсюда и происхождение названия, поскольку слово «многообразие» происходит от древнеанглийского «manigfeald» или «множество складок». В этом смысле «много складок» указывает на то, как впускной коллектор «складывает» вместе ряд входов и выходов.С другой стороны процесса внутреннего сгорания выпускной коллектор выполняет почти ту же функцию, за исключением обратного (т.е. он «складывает» несколько выхлопных потоков в один).

Простейшие впускные коллекторы крепятся болтами к головке цилиндров и обеспечивают герметичное соединение между впускными отверстиями и корпусом дроссельной заслонки или карбюратором. Эти коллекторы в основном встречаются на «прямых» двигателях (например, L4, L6) и плоских двигателях (например, на Subaru h5 и H6). В дополнение к впускному отверстию и соединениям карбюратора / корпуса дроссельной заслонки эти простые впускные коллекторы обычно имеют одно или несколько вакуумных отверстий и могут служить точкой крепления для различных других компонентов.

В двигателях с V-образной конфигурацией впускной коллектор часто закрывает «впадину».

Более сложные впускные коллекторы часто встречаются на двигателях V-образного типа (например, V6, V8 и т. Д.). Из-за того, как сконфигурированы эти двигатели, выпускные отверстия обычно расположены снаружи V-образной формы, а впускные отверстия — внутри. Эти двигатели часто имеют «впадину», которая обнажает такие компоненты, как подъемники, толкатели и т. Д. Помимо обеспечения соединения между впускными отверстиями и карбюратором или корпусом дроссельной заслонки, впускные коллекторы для этих двигателей также закрывают впадину.Некоторые из этих впускных коллекторов также имеют отверстия для охлаждающей жидкости.

Как работает впускной коллектор?

Впускные коллекторы работают за счет равномерного распределения воздуха или топливовоздушной смеси от карбюратора или корпуса дроссельной заслонки к цилиндрам. Это достигается за счет тщательного проектирования конструкции и ориентации коллектора. Если впускной коллектор имеет слишком много резких изменений ориентации или контура, поток воздуха может быть затруднен, что приведет к плохой работе. Имея это в виду, послепродажные впускные коллекторы часто проектируются так, чтобы быть даже более эффективными, чем компоненты OEM.

Всасывающие желоба и пленумы

Хотя простейшая конструкция впускного коллектора просто должна соединять впускные каналы с общим впускным патрубком, большинство конструкций коллектора значительно сложнее. Во многих современных впускных коллекторах используется система направляющих, которые подключаются к центральной «водоотводящей» камере. При правильной разработке этот тип «резонансной конструкции Тьюринга» может повысить объемный КПД выше 100 процентов за счет резонанса Гельмгольца и эффекта Вентури.

Вакуумный блок

Помимо простого обеспечения пути для воздуха или воздуха и топлива между общими впускными и впускными отверстиями, впускные коллекторы также выполняют еще одну важную функцию.Благодаря принципу работы двигателей внутреннего сгорания и тому, что впускные коллекторы «герметизированы» постоянным потоком воздуха с одной стороны и наружу с другой, движение поршней в двигателе может эффективно создавать частичный вакуум. внутри впускного коллектора.

Когда каждый поршень движется вниз на такте впуска, он всасывает воздух (или воздух и топливо) из впускного коллектора. Это создает ситуацию, когда давление внутри коллектора ниже, чем давление вне коллектора, что приводит к частичному вакууму.Затем этот вакуум используется для выполнения множества различных функций, начиная от климат-контроля и заканчивая усилителями тормозов.

Неисправность впускного коллектора

Есть два основных источника отказов впускного коллектора: плохие прокладки и треснувшие коллекторы. Обе эти проблемы приводят к тому, что во впускную систему попадает дополнительный воздух, что приводит к проблемам с управляемостью. В системах, в которых используется карбюратор, треснувший впускной коллектор или утечка через прокладку обычно приводят к плохому или грубому холостому ходу, в то время как системы с впрыском топлива обычно имеют чрезвычайно бедную топливную смесь и гоночный холостой ход.

Поскольку вакуум используется для питания различных других систем, утечки в вакуумных линиях или компонентов, работающих под вакуумом, могут привести к тем же симптомам, которые возникают из-за треснувшего коллектора или плохой прокладки. Вот почему важно проверять вакуумные линии и аксессуары, а не просто сосредотачиваться на самом коллекторе и прокладке. А поскольку некоторые впускные коллекторы имеют отверстия для охлаждающей жидкости, также возможна внутренняя утечка охлаждающей жидкости или из-за проблем с коллектором или прокладкой.

Вакуум в коллекторе как средство диагностики

Поскольку вакуум в коллекторе создается при нормальной работе двигателя, уровень вакуума также можно использовать для диагностики определенных проблем двигателя. Например, низкий вакуум может указывать на сгоревший клапан, неправильный клапан или угол опережения зажигания или на множество других проблем.

% PDF-1.4 % 27 0 obj> эндобдж xref 27 759 0000000016 00000 н. 0000016809 00000 п. 0000015476 00000 п. 0000016889 00000 п. 0000017068 00000 п. 0000027271 00000 п. 0000027676 00000 п. 0000028136 00000 п. 0000028179 00000 п. 0000028222 00000 п. 0000028265 00000 п. 0000028308 00000 п. 0000028351 00000 п. 0000028394 00000 п. 0000028437 00000 п. 0000028481 00000 п. 0000028710 00000 п. 0000028933 00000 п. 0000029009 00000 н. 0000030385 00000 п. 0000031637 00000 п. 0000032869 00000 п. 0000034209 00000 п. 0000035361 00000 п. 0000036446 00000 н. 0000036604 00000 п. 0000036638 00000 п. 0000036877 00000 п. 0000037941 00000 п. 0000040674 00000 п. 0000043343 00000 п. 0000043505 00000 п. 0000043621 00000 п. 0000043740 00000 п. 0000043904 00000 п. 0000043990 00000 н. 0000044103 00000 п. 0000044315 00000 п. 0000044689 00000 п. 0000044987 00000 п. 0000045142 00000 п. 0000045278 00000 п. 0000045418 00000 п. 0000045643 00000 п. 0000045783 00000 п. 0000045916 00000 п. 0000046052 00000 п. 0000046204 00000 п. 0000046359 00000 п. 0000046495 00000 п. 0000046628 00000 п. 0000046862 00000 н. 0000047005 00000 п. 0000047163 00000 п. 0000047427 00000 н. 0000047589 00000 п. 0000047744 00000 п. 0000047973 00000 п. 0000048125 00000 п. 0000048394 00000 п. 0000048582 00000 п. 0000048734 00000 п. 0000048979 00000 п. 0000049134 00000 п. 0000049274 00000 п. 0000049467 00000 п. 0000049644 00000 п. 0000049780 00000 п. 0000049926 00000 н. 0000050062 00000 п. 0000050198 00000 п. 0000050407 00000 п. 0000050547 00000 п. 0000050687 00000 п. 0000050831 00000 п. 0000050972 00000 п. 0000051135 00000 п. 0000051272 00000 п. 0000051416 00000 п. 0000051594 00000 п. 0000051784 00000 п. 0000051983 00000 п. 0000052195 00000 п. 0000052398 00000 п. 0000052612 00000 п. 0000052796 00000 п. 0000052933 00000 п. 0000053119 00000 п. 0000053318 00000 п. 0000053510 00000 п. 0000053647 00000 п. 0000053895 00000 п. 0000054039 00000 п. 0000054176 00000 п. 0000054345 00000 п. 0000054482 00000 п. 0000054626 00000 п. 0000054782 00000 п. 0000054977 00000 п. 0000055111 00000 п. 0000055252 00000 п. 0000055393 00000 п. 0000055549 00000 п. 0000055693 00000 п. 0000055827 00000 п. 0000055964 00000 п. 0000056120 00000 п. 0000056257 00000 п. 0000056401 00000 п. 0000056538 00000 п. 0000056672 00000 п. 0000056816 00000 п. 0000056963 00000 п. 0000057116 00000 п. 0000057263 00000 п. 0000057451 00000 п. 0000057588 00000 п. 0000057786 00000 п. 0000057979 00000 п. 0000058126 00000 п. 0000058273 00000 п. 0000058420 00000 п. 0000058564 00000 п. 0000058720 00000 п. 0000058857 00000 п. 0000059042 00000 н. 0000059245 00000 п. 0000059448 00000 п. 0000059656 00000 п. 0000059850 00000 п. 0000060053 00000 п. 0000060231 00000 п. 0000060426 00000 п. 0000060637 00000 п. 0000060818 00000 п. 0000061022 00000 п. 0000061159 00000 п. 0000061352 00000 п. 0000061554 00000 п. 0000061744 00000 п. 0000061891 00000 п. 0000062032 00000 п. 0000062176 00000 п. 0000062372 00000 п. 0000062525 00000 п. 0000062669 00000 п. 0000062813 00000 п. 0000062963 00000 п. 0000063110 00000 п. 0000063260 00000 п. 0000063407 00000 п. 0000063551 00000 п. 0000063704 00000 п. 0000063851 00000 п. 0000064001 00000 п. 0000064200 00000 н. 0000064353 00000 п. 0000064494 00000 п. 0000064628 00000 п. 0000064775 00000 п. 0000064919 00000 п. 0000065072 00000 п. 0000065219 00000 п. 0000065363 00000 п. 0000065497 00000 п. 0000065687 00000 п. 0000065877 00000 п. 0000066080 00000 п. 0000066275 00000 п. 0000066480 00000 п. 0000066672 00000 п. 0000066874 00000 п. 0000067070 00000 п. 0000067273 00000 п. 0000067475 00000 п. 0000067625 00000 п. 0000067781 00000 п. 0000067971 00000 п. 0000068137 00000 п. 0000068345 00000 п. 0000068495 00000 п. 0000068667 00000 п. 0000068830 00000 п. 0000068983 00000 п. 0000069139 00000 п. 0000069283 00000 п. 0000069436 00000 п. 0000069589 00000 п. 0000069742 00000 п. 0000069879 00000 п. 0000070026 00000 п. 0000070219 00000 п. 0000070414 00000 п. 0000070602 00000 п. 0000070749 00000 п. 0000070893 00000 п. 0000071037 00000 п. 0000071193 00000 п. 0000071346 00000 п. 0000071487 00000 п. 0000071631 00000 п. 0000071768 00000 п. 0000071975 00000 п. 0000072153 00000 п. 0000072357 00000 п. 0000072571 00000 п. 0000072759 00000 п. 0000072954 00000 п. 0000073152 00000 п. 0000073341 00000 п. 0000073539 00000 п. 0000073750 00000 п. 0000073926 00000 п. 0000074101 00000 п. 0000074238 00000 п. 0000074445 00000 п. 0000074638 00000 п. 0000074821 00000 п. 0000074968 00000 п. 0000075172 00000 п. 0000075325 00000 п. 0000075491 00000 п. 0000075638 00000 п. 0000075785 00000 п. 0000075919 00000 п. 0000076066 00000 п. 0000076264 00000 п. 0000076405 00000 п. 0000076555 00000 п. 0000076708 00000 п. 0000076849 00000 п. 0000076996 00000 п. 0000077140 00000 п. 0000077296 00000 п. 0000077449 ​​00000 п. 0000077615 00000 п. 0000077806 00000 п. 0000078008 00000 п. 0000078204 00000 п. 0000078351 00000 п. 0000078536 00000 п. 0000078708 00000 п. 0000078861 00000 п. 0000079027 00000 н. 0000079214 00000 п. 0000079414 00000 п. 0000079616 00000 п. 0000079816 00000 п. 0000079995 00000 н. 0000080142 00000 п. 0000080320 00000 п. 0000080492 00000 п. 0000080645 00000 п. 0000080786 00000 п. 0000080985 00000 п. 0000081135 00000 п. 0000081307 00000 п. 0000081470 00000 п. 0000081639 00000 п. 0000081795 00000 п. 0000081948 00000 п. 0000082117 00000 п. 0000082289 00000 п. 0000082445 00000 п. 0000082598 00000 п. 0000082795 00000 п. 0000082987 00000 п. 0000083179 00000 п. 0000083335 00000 п. 0000083479 00000 п. 0000083623 00000 п. 0000083779 00000 п. 0000083920 00000 п. 0000084070 00000 п. 0000084223 00000 п. 0000084395 00000 п. 0000084545 00000 п. 0000084740 00000 п. 0000084912 00000 п. 0000085065 00000 п. 0000085252 00000 п. 0000085405 00000 п. 0000085583 00000 п. 0000085775 00000 п. 0000085976 00000 п. 0000086173 00000 п. 0000086353 00000 п. 0000086546 00000 п. 0000086738 00000 п. 0000086935 00000 п. 0000087130 00000 п. 0000087333 00000 п. 0000087480 00000 п. 0000087630 00000 п. 0000087767 00000 п. 0000087970 00000 п. 0000088117 00000 п. 0000088267 00000 п. 0000088411 00000 п. 0000088558 00000 п. 0000088711 00000 п. 0000088858 00000 п. 0000089014 00000 п. 0000089205 00000 п. 0000089404 00000 п. 0000089595 00000 п. 0000089742 00000 п. 0000089898 00000 н. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 0000092967 00000 н. 0000093133 00000 п. 0000093347 00000 п. 0000093541 00000 п. 0000093688 00000 п. 0000093844 00000 п. 0000093997 00000 п. 0000094160 00000 п. 0000094316 00000 п. 0000094469 00000 п. 0000094625 00000 п. 0000094775 00000 п. 0000094991 00000 п. 0000095203 00000 п. 0000095417 00000 п. 0000095580 00000 п. 0000095733 00000 п. 0000095877 00000 п. 0000096021 00000 п. 0000096174 00000 п. 0000096315 00000 п. 0000096569 00000 п. 0000096900 00000 п. 0000097174 00000 п. 0000097318 00000 п. 0000097595 00000 п. 0000097774 00000 п. 0000097921 00000 п. 0000098151 00000 п. 0000098329 00000 п. 0000098589 00000 п. 0000098898 00000 п. 0000099122 00000 н. 0000099326 00000 н. 0000099567 00000 н. 0000099816 00000 н. 0000100559 00000 н. 0000100725 00000 н. 0000101034 00000 п. 0000101209 00000 н. 0000101538 00000 н. 0000101719 00000 н. 0000102055 00000 н. 0000102242 00000 п. 0000102575 00000 н. 0000102765 00000 н. 0000103095 00000 н. 0000103261 00000 н. 0000103599 00000 н. 0000103758 00000 н. 0000104097 00000 н. 0000104253 00000 п. 0000104586 00000 п. 0000104742 00000 н. 0000105074 00000 н. 0000105227 00000 н. 0000105558 00000 п. 0000105711 00000 п. 0000106059 00000 н. 0000106212 00000 н. 0000106556 00000 н. 0000106709 00000 н. 0000107046 00000 н. 0000107196 00000 п. 0000107537 00000 п. 0000107708 00000 н. 0000107867 00000 н. 0000108017 00000 н. 0000108368 00000 н. 0000108544 00000 н. 0000108707 00000 н. 0000109056 00000 п. 0000109245 00000 н. 0000109426 00000 п. 0000109756 00000 п. 0000109975 00000 н. 0000110311 00000 п. 0000110532 00000 н. 0000110890 00000 н. 0000111104 00000 н. 0000111469 00000 н. 0000111698 00000 н. 0000112056 00000 н. 0000112262 00000 н. 0000112621 00000 н. 0000112812 00000 н. 0000113174 00000 н. 0000113376 00000 н. 0000113732 00000 н. 0000113919 00000 н. 0000114263 00000 н. 0000114435 00000 н. 0000114770 00000 н. 0000114942 00000 н. 0000115298 00000 н. 0000115470 00000 н. 0000115837 00000 н. 0000116009 00000 н. 0000116190 00000 н. 0000116545 00000 н. 0000116735 00000 н. 0000116927 00000 н. 0000117277 00000 н. 0000117467 00000 н. 0000117650 00000 н. 0000117993 00000 н. 0000118223 00000 н. 0000118569 00000 н. 0000118817 00000 н. 0000119168 00000 н. 0000119416 00000 н. 0000119771 00000 н. 0000120002 00000 н. 0000120362 00000 н. 0000120506 00000 н. 0000120751 00000 н. 0000121122 00000 н. 0000121275 00000 н. 0000121431 00000 н. 0000121705 00000 н. 0000122067 00000 н. 0000122220 00000 н. 0000122383 00000 н. 0000122657 00000 н. 0000123021 00000 н. 0000123177 00000 н. 0000123349 00000 п. 0000123539 00000 н. 0000123763 00000 н. 0000124115 00000 н. 0000124274 00000 н. 0000124446 00000 н. 0000124639 00000 н. 0000124845 00000 н. 0000125208 00000 н. 0000125413 00000 н. 0000125615 00000 н. 0000125805 00000 н. 0000126163 00000 н. 0000126368 00000 н. 0000126565 00000 н. 0000126752 00000 н. 0000127105 00000 н. 0000127307 00000 н. 0000127506 00000 н. 0000127690 00000 н. 0000127881 00000 н. 0000128198 00000 н. 0000128401 00000 н. 0000128605 00000 н. 0000128783 00000 н. 0000128982 00000 н. 0000129310 00000 п. 0000129515 00000 н. 0000129711 00000 н. 0000129886 00000 н. 0000130085 00000 н. 0000130413 00000 н. 0000130572 00000 н. 0000130744 00000 н. 0000130944 00000 н. 0000131122 00000 н. 0000131321 00000 н. 0000131649 00000 н. 0000131805 00000 н. 0000131971 00000 н. 0000132168 00000 н. 0000132346 00000 н. 0000132542 00000 н. 0000132701 00000 н. 0000133018 00000 н. 0000133171 00000 п. 0000133330 00000 н. 0000133527 00000 н. 0000133702 00000 н. 0000133901 00000 н. 0000134060 00000 н. 0000134388 00000 п. 0000134541 00000 н. 0000134688 00000 н. 0000134894 00000 н. 0000135069 00000 н. 0000135256 00000 н. 0000135415 00000 н. 0000135743 00000 н. 0000135896 00000 н. 0000136094 00000 н. 0000136266 00000 н. 0000136422 00000 н. 0000136769 00000 н. 0000136922 00000 н. 0000137128 00000 н. 0000137300 00000 н. 0000137456 00000 н. 0000137796 00000 н. 0000137949 00000 п. 0000138090 00000 н. 0000138301 00000 н. 0000138473 00000 н. 0000138629 00000 н. 0000138956 00000 н. 0000139109 00000 п. 0000139316 00000 н. 0000139488 00000 н. 0000139644 00000 н. 0000139983 00000 н. 0000140136 00000 п. 0000140329 00000 н. 0000140501 00000 н. 0000140654 00000 н. 0000141001 00000 н. 0000141195 00000 н. 0000141367 00000 н. 0000141523 00000 н. 0000141882 00000 н. 0000142035 00000 н. 0000142240 00000 н. 0000142412 00000 н. 0000142568 00000 н. 0000142727 00000 н. 0000143039 00000 н. 0000143192 00000 н. 0000143392 00000 н. 0000143551 00000 н. 0000143707 00000 н. 0000144026 00000 н. 0000144179 00000 н. 0000144397 00000 н. 0000144569 00000 н. 0000144725 00000 н. 0000144878 00000 н. 0000145219 00000 п. 0000145372 00000 н. 0000145602 00000 н. 0000145774 00000 н. 0000145933 00000 н. 0000146255 00000 н. 0000146408 00000 п. 0000146657 00000 н. 0000146829 00000 н. 0000146988 00000 н. 0000147284 00000 н. 0000147437 00000 н. 0000147679 00000 н. 0000147986 00000 п. 0000148145 00000 н. 0000148317 00000 н. 0000148586 00000 н. 0000148749 00000 н. 0000149053 00000 н. 0000149206 00000 н. 0000149460 00000 н. 0000149632 00000 н. 0000149795 00000 н. 0000150085 00000 н. 0000150238 00000 п. 0000150500 00000 н. 0000150780 00000 н. 0000150943 00000 н. 0000151210 00000 н. 0000151449 00000 н. 0000151615 00000 н. 0000151888 00000 н. 0000152130 00000 н. 0000152296 00000 н. 0000152561 00000 н. 0000152733 00000 н. 0000152902 00000 н. 0000153172 00000 н. 0000153437 00000 н. 0000153609 00000 н. 0000153793 00000 н. 0000154041 00000 н. 0000154289 00000 н. 0000154513 00000 н. 0000154694 00000 н. 0000154941 00000 н. 0000155113 00000 п. 0000155291 00000 н. 0000155591 00000 н. 0000155856 00000 н. 0000156028 00000 н. 0000156203 00000 н. 0000156486 00000 н. 0000156639 00000 н. 0000156907 00000 н. 0000157079 00000 п. 0000157251 00000 н. 0000157407 00000 н. 0000157696 00000 н. 0000157849 00000 н. 0000158115 00000 н. 0000158287 00000 н. 0000158456 00000 н. 0000158612 00000 н. 0000158881 00000 н. 0000159034 00000 н. 0000159290 00000 н. 0000159462 00000 н. 0000159625 00000 н. 0000159781 00000 н. 0000160075 00000 н. 0000160228 00000 п. 0000160487 00000 н. 0000160659 00000 н. 0000160815 00000 н. 0000161127 00000 н. 0000161408 00000 н. 0000161580 00000 н. 0000161896 00000 н. 0000162168 00000 н. 0000162340 00000 н. 0000162622 00000 н. 0000162869 00000 н. 0000163041 00000 н. 0000163362 00000 н. 0000163656 00000 н. 0000163828 00000 н. 0000164150 00000 н. 0000164419 00000 н. 0000164591 00000 н. 0000164924 00000 н. 0000165195 00000 н. 0000165351 00000 п. 0000165671 00000 н. 0000165929 00000 н. 0000166101 00000 п. 0000166257 00000 н. 0000166574 00000 н. 0000166859 00000 н. 0000167031 00000 н. 0000167187 00000 н. 0000167495 00000 н. 0000167776 00000 н. 0000167948 00000 н. 0000168274 00000 н. 0000168553 00000 н. 0000168819 00000 н. 0000169134 00000 н. 0000169303 00000 н. 0000169622 00000 н. 0000169775 00000 н. 0000170032 00000 н. 0000170185 00000 н. 0000170365 00000 н. 0000170691 00000 п. 0000170841 00000 п. 0000171105 00000 н. 0000171255 00000 н. 0000171433 00000 н. 0000171760 00000 н. 0000171907 00000 н. 0000172171 00000 н. 0000172318 00000 н. 0000172496 00000 н. 0000172827 00000 н. 0000173069 00000 н. 0000173248 00000 н. 0000173572 00000 н. 0000173800 00000 н. 0000173980 00000 н. 0000174320 00000 н. 0000174564 00000 н. 0000174751 00000 н. 0000175075 00000 н. 0000175314 00000 н. 0000175486 00000 н. 0000175828 00000 н. 0000176060 00000 н. 0000176232 00000 н. 0000176585 00000 н. 0000176808 00000 н. 0000176980 00000 н. 0000177324 00000 н. 0000177532 00000 н. 0000177704 00000 н. 0000178040 00000 н. 0000178245 00000 н. 0000178417 00000 н. 0000178764 00000 н. 0000178971 00000 н. 0000179143 00000 н. 0000179475 00000 н. 0000179675 00000 н. 0000179831 00000 н. 0000180178 00000 н. 0000180378 00000 н. 0000180534 00000 н. 0000180864 00000 н. 0000181071 00000 н. 0000181267 00000 н. 0000181604 00000 н. 0000181808 00000 н. 0000182004 00000 н. 0000182337 00000 н. 0000182545 00000 н. 0000182738 00000 н. 0000183080 00000 н. 0000183299 00000 н. 0000183495 00000 н. 0000183824 00000 н. 0000184052 00000 н. 0000184248 00000 н. 0000184551 00000 н. 0000184704 00000 н. 0000184882 00000 н. 0000185129 00000 н. 0000185325 00000 н. 0000185623 00000 н. 0000185859 00000 н. 0000186055 00000 н. 0000186374 00000 н. 0000186595 00000 н. 0000186791 00000 н. 0000187118 00000 н. 0000187361 00000 н. 0000187557 00000 н. 0000187862 00000 н. 0000188107 00000 н. 0000188303 00000 н. 0000188625 00000 н. 0000188854 00000 н. 0000189050 00000 н. 0000189374 00000 н. 0000189615 00000 н. 0000189811 00000 н. 00001

00000 н. 00001

00000 н. 00001

00000 н. 00001

00000 н. 00001
00000 н. 00001
00000 н. 00001 00000 н. 00001

00000 н. 00001

00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 29 0 obj> поток x ڴ T] UδlJw4d% Bd, K0 @ LHlBrkf # XeD] (P 5JkxAEyCI`b6y)] (VW7t} MY? 73 *} FU? _O ٝ Kt ~> _y’x! 7, OdmUDʊQpS} 1 * gϾMIP42; ^ 2 ~ YḒ k } o ОК | cQcr \ ʥ [t6s1v

Впускной коллектор, принцип работы, проблемы, стоимость замены

Обновлено: 1 августа 2021 г.

Впускной коллектор в автомобиле — это часть двигателя, которая распределяет воздушный поток между цилиндрами.Впускной коллектор. Часто впускной коллектор удерживает дроссельную заслонку (корпус дроссельной заслонки) и некоторые другие компоненты. Впускной коллектор состоит из камеры статического давления и бегунов, см. Фото. В некоторых двигателях V6 и V8 впускной коллектор может состоять из нескольких отдельных секций или частей.

Всасываемый воздух проходит через воздушный фильтр, воздухозаборник (шноркель), затем через корпус дроссельной заслонки во впускной коллектор, затем через направляющие в цилиндры (см. Схему).

Дроссельная заслонка (корпус) регулирует частоту вращения двигателя, регулируя количество воздушного потока.

Поток всасываемого воздуха. В современных автомобилях частота вращения двигателя на холостом ходу также регулируется корпусом дроссельной заслонки: на холостом ходу она открывается на очень небольшой угол. Поскольку корпус дроссельной заслонки почти закрыт, когда двигатель работает на холостом ходу, во впускном коллекторе есть разрежение. Если где-то в коллекторе есть утечка вакуума, двигатель будет работать с перебоями на холостом ходу. Многие проблемы с впускными коллекторами связаны с утечками вакуума, подробнее читайте ниже.

Мощность двигателя можно регулировать, изменяя размер впускной камеры и длину или размер отверстия направляющих. По этой причине современные автомобили имеют регулируемых впускных коллектора , в которых специальные регулирующие клапаны изменяют поток воздуха через коллектор в зависимости от частоты вращения двигателя и требуемой мощности.

Проблемы с впускным коллектором

Общие проблемы с впускными коллекторами включают вакуум, утечки охлаждающей жидкости или масла, снижение потока из-за накопления углерода и проблемы с впускными регулирующими клапанами.В некоторых двигателях впускной коллектор может корродировать или треснуть, вызывая утечку вакуума или охлаждающей жидкости. Треснувший коллектор необходимо заменить, если он не подлежит безопасному ремонту.

Утечки охлаждающей жидкости: В некоторых автомобилях внутри впускного коллектора есть каналы для охлаждающей жидкости, которые могут протекать, часто из-за плохих прокладок или других повреждений. Например, эта проблема была довольно частой в старых двигателях GM V6. Если коллектор не поврежден и сопрягаемые поверхности в хорошем состоянии, для решения проблемы обычно достаточно замены прокладок или повторного уплотнения коллектора.Если коллектор поврежден, его необходимо заменить.

Проблемы с впускным коллектором. Утечки вакуума: Изношенные прокладки впускного коллектора (на фото) часто вызывают утечки вакуума. Это может привести к резкому холостому ходу, остановке двигателя, а также к загоранию индикатора Check Engine, хотя двигатель может нормально работать на более высоких оборотах. Например, коды неисправности OBD-II P0171 и P0174 часто вызваны утечками вакуума во впускном коллекторе. Если утечки вызваны плохими прокладками, ремонт включает снятие впускного коллектора, проверку и очистку монтажных поверхностей и замену прокладок.Посмотрите, например, эти видеоролики на YouTube о ремонте двигателя Ford V6.

Часто источником утечки вакуума может быть треснувший вакуумный шланг или трубопровод, который подсоединяется к впускному коллектору. В этом случае необходимо заменить сломанный вакуумный шланг или трубопровод. Иногда впускной коллектор может деформироваться, из-за чего прокладки не закрываются должным образом. Покоробленный впускной коллектор необходимо заменить. В некоторых автомобилях утечку вакуума можно определить по шипящему звуку из-под капота. Подробнее: Утечки вакуума: общие источники, симптомы, ремонт.

В некоторых двигателях, например, Volkswagen TDI Diesel, накопление углерода во впускном коллекторе может вызвать недостаточную мощность, пропуски зажигания, задымление и низкую экономию топлива. Проблемы с накоплением углерода чаще встречаются в двигателях с турбонаддувом. Один из основных симптомов — отсутствие питания. Засоренный впускной коллектор, возможно, придется снять и очистить вручную. В некоторых случаях замена впускного коллектора может быть более разумным решением, чем его чистка. Внутри коллектора есть много скрытых областей, которые нельзя очистить.

Проблемы с регулирующими клапанами впускного коллектора

Регулировочные клапаны обычно приводятся в действие электрическими или вакуумными приводами. Часто резиновая диафрагма внутри вакуумного привода начинает протекать, и привод перестает работать. Вакуумные приводы легко проверить с помощью портативного вакуумметра.

Как проверить вакуумные приводы для настройки клапанов.

Если вакуумный привод протекает негерметично, его необходимо заменить. Посмотрите это видео о том, как проверить вакуумные приводы регулирующих клапанов впускного коллектора.

Бортовой компьютер (PCM) включает в себя вакуумные исполнительные механизмы, включая и выключая небольшие соленоиды контроля вакуума. Эти соленоиды тоже часто выходят из строя. Соленоиды также легко проверить с помощью ручного вакуумного насоса.

Другой распространенной проблемой является заедание регулирующего клапана рабочего колеса или переключающего клапана из-за отложений нагара или когда клапан деформирован. В этом случае коллектор необходимо заменить.
Например, проблемы с впускным коллектором (регулирующим клапаном рабочего колеса) обычны для некоторых двигателей VW / Audi.Volkswagen продлил гарантию на впускной коллектор на некоторые автомобили Audi / Volkswagen 2008-2011 модельного года с двигателем 2.0 TFSI, коды двигателей CBFA и CCTA. Подробнее читайте на этом форуме.
Во многих автомобилях BMW неисправный клапан DISA, установленный во впускном коллекторе, также является распространенной проблемой. Посмотрите эти видео о ремонте клапана DISA в BMW.

Замена впускного коллектора

Впускной коллектор, внутренняя сторона. Если впускной коллектор невозможно очистить или отремонтировать, его необходимо заменить.Впускной коллектор также заменяется, если один из вышедших из строя регулирующих клапанов не может быть заменен отдельно. В некоторых машинах это довольно просто, в других требуется больше труда. Например, дилер может взимать до 750 долларов за замену впускного коллектора в Chevrolet Cruze 2011-2016 годов. В более старом автомобиле GM V6 замена впускного коллектора может стоить около 480-650 долларов.

При каждой замене впускного коллектора важно очистить монтажную поверхность, заменить прокладки и затянуть болты коллектора в рекомендованном порядке согласно спецификациям.Это особенно важно для двигателя V6 / V8. Если вы хотите найти инструкции по обслуживанию, мы разместили несколько ссылок, по которым вы можете получить доступ к заводскому руководству по ремонту за абонентскую плату в этой статье.

Читать далее:
Утечки вакуума: проблемы, симптомы, ремонт
Проверить индикатор двигателя: что проверять, общие проблемы, варианты ремонта
Код P0171 — Система слишком бедная: симптомы, причины, общие проблемы, диагностика
Датчик массового расхода воздуха (MAF ): как это работает, симптомы, проблемы, тестирование Коды
P0301-P0308 Обнаружен пропуск зажигания в цилиндре: симптомы, типичные проблемы, вызывающие пропуски зажигания, ремонт

Performance Exhaust Основные принципы и конструкция — CarTechBooks

В этой главе описаны компоненты, участвующие в процессах впуска, сгорания и выпуска воздуха и топлива в двигатель.Чтобы лучше понять функцию выхлопной системы, это помогает сначала понять, как воздух и заряд топлива попадают в двигатель и как на них влияет цепочка событий, которая включает всасываемый воздух, карбюратор или корпус дроссельной заслонки, впускной коллектор, топливо. дозирования, головок цилиндров, распредвала, выпускного коллектора или трубчатых коллекторов, а также тактов впуска, сжатия, мощности и выпуска двигателя.

Почти во всех случаях глушители необходимы для соблюдения законов об уровне шума, особенно для любого уличного транспортного средства.Кроме того, каталитические нейтрализаторы требуются для автомобилей, которые изначально были так оборудованы. Здесь я обсуждаю роль, которую играют глушители и преобразователи, и предлагаю советы по улучшению обоих компонентов с точки зрения производительности. Я обсуждаю различные стили глушителей, а также доступные каталитические нейтрализаторы, специально разработанные для высокопроизводительных приложений.

Практическое правило состоит в том, чтобы определить объем впуска двигателя, а затем приблизительно сопоставить этот объем для выхлопных газов. Это начинается с выбора подходящего впускного коллектора и размера карбюратора, а также других переменных, таких как объем впускного отверстия головки блока цилиндров, профиль распределительного вала и степень сжатия.Подобные факторы могут повлиять на ваш выбор диаметра первичной трубы коллектора и диаметра выхлопной трубы. Проще говоря, по мере того, как вы создаете большее давление в цилиндре и мощность, вероятно, потребуется увеличить дополнительный объем выхлопных газов, чтобы обеспечить способность двигателя дышать.

Впускной воздух

Холодный всасываемый воздух плотнее теплого. Более высокая плотность воздуха означает больше молекул кислорода, что обеспечивает больший заряд всасываемого воздуха и большую мощность. Очевидно, что чем больше воздуха вы можете втянуть в двигатель, тем больше мощности он вырабатывает.Под впуском холодного воздуха понимается система впуска воздуха, которая поступает из воздуха, более холодного, чем воздух внутри моторного отсека. Чем дальше от тепла двигателя или чем более изолирован воздух от тепла двигателя, тем холоднее воздух, который может питать двигатель.

Фильтр холодного воздуха соединяется с воздухозаборником двигателя с помощью воздуховода, перемещая фильтрующий элемент дальше от источника тепла двигателя, помещая фильтр ближе к более холодному источнику свежего воздуха.Для конкретных транспортных средств предлагаются системы холодного воздуха с кожухом холодного воздуха, который помогает захватывать больше воздуха непосредственно в фильтр. (Фото любезно предоставлено K&N Engineering)

Система впуска воздуха на двигателе LS7 этого гоночного болида, построенном компанией Hutter Engineering в Шардоне, штат Огайо, одновременно эффективна и великолепна. Воздуховод, по которому воздух поступает к корпусу дроссельной заслонки, изготовлен из углеродного волокна. Холодный воздух направляется от носовой части автомобиля непосредственно к двигателю, при этом горячий воздух из моторного отсека не попадает во всасываемый воздушный поток.

Воздушный фильтр конической или цилиндрической формы также может позволить создать воздухозаборник для универсального применения, например, в отсеках двигателей гоночных автомобилей. Хотя этот фильтр все еще находился в пределах моторного отсека, он был расположен дальше от двигателя.

Элементы воздушного фильтра в идеале должны быть как можно большего размера (с точки зрения площади поверхности), ограничиваясь, прежде всего, пределами моторного отсека.Дорогие воздушные фильтры иногда слишком ограничивают. Даже если они обеспечивают приемлемую текучесть, дешевые бумажные элементы могут не обеспечивать большой срок службы. Лучше покупать фильтры высшего качества, когда позволяет бюджет. Некоторые фильтры предназначены для многоразового использования; они требуют мытья и сушки перед повторным вводом в эксплуатацию. (Фото любезно предоставлено K&N Engineering)

Один аспект, о котором часто забывают, — это использование забора холодного воздуха. Это воздушный фильтр с открытым элементом, расположенный близко к земле, но он может создать гидрозатвор в двигателе.Это может произойти, если воздушный фильтр подвергается чрезмерному воздействию воды (например, при движении по водным поверхностям с высоким стояком, когда вода может попадать непосредственно в систему впуска). Если вода попадает в двигатель и попадает в камеры сгорания, вода может накапливаться до точки, в которой она препятствует достижению поршнями верхней мертвой точки (ВМТ), создавая гидравлическую блокировку. Помните, что, хотя вы можете сжимать воздух, вы не можете сжимать жидкость. Если произойдет гидроблокировка, это может серьезно вывести двигатель из строя, включая погнутые шатуны, разрушенные подшипники штока, сломанные поршни и многое другое.Если транспортное средство не предназначено для движения по улице только в сухую погоду или только на скользящей полосе, размещение воздушного фильтра (-ов) низко и близко к земле не является проблемой. Помните об этом, если вы планируете работать во влажных условиях.

Система впуска, включая воздухозаборник и карбюратор (или систему впрыска топлива), оказывает прямое влияние на воздушный поток, проходящий через двигатель, и, следовательно, на пропускную способность выхлопной системы. Всегда помните, что то, что попадает в двигатель, также должно покидать двигатель.Программные средства анализа двигателя, такие как Ricardo и другие, помогают в разработке системы для определения поперечных сечений и объемов от входа воздушного фильтра до выхода выхлопного коллектора.

Карбюраторы

Работа карбюратора заключается в доставке воздушно-топливной смеси, необходимой двигателю для любого заданного состояния работы двигателя. Карбюратор смешивает топливо и воздух в правильном соотношении или пропорции. Чтобы вызвать сгорание, необходимо смешать заправку топлива с воздухом для распыления смеси.

Впускная система карбюратора имеет топливный бак, в котором хранится определенное количество жидкого топлива. Поплавок внутри чаши имеет коническую иглу, которая входит в отверстие седла. Регулировка уровня поплавка вместе с давлением топлива поддерживает правильный уровень топлива в бачке. Когда уровень топлива падает, поплавок опускается; это отодвигает иглу от гнезда, позволяя топливу попасть в емкость. Когда уровень топлива поднимается до установленного значения, поплавок поднимается, перемещая иглу к своему седлу.Эта простая система иглы и седла с поплавковым приводом поддерживает необходимый уровень топлива в барабане, обеспечивая подачу достаточного количества топлива в систему дозирования карбюратора.

Давление на входе топлива, давление, создаваемое топливным насосом, напрямую влияет на уровень поплавка. Если давление топлива слишком велико, поплавок поднимается, что приводит к тому, что двигатель работает слишком богато, а излишки топлива выливаются / выходят во впускное отверстие карбюратора. Если давление топлива слишком низкое, поплавок опускается и понижает уровень топлива в барабане, что приводит к уменьшению подачи топлива к основным жиклерам, что способствует обеднению.

Система с впрыском топлива требует высокого давления топлива, часто в диапазоне от 30 до 40 фунтов на квадратный дюйм, чтобы обеспечить мгновенную подачу топлива при открытии форсунок. С другой стороны, карбюраторная топливная система требует относительно низкого давления топлива, обычно в диапазоне от 4 до 6 фунтов на квадратный дюйм. В карбюраторной системе слишком высокое давление топлива подавляет поплавок, в результате чего поплавок поднимается слишком далеко. При использовании электрического топливного насоса необходимо обращать внимание на его номинальное выходное давление. Если насос рассчитан на производство более 6 фунтов на квадратный дюйм, в топливопроводе должен быть установлен регулятор давления топлива.Лучше всего использовать регулируемый регулятор давления вместе с манометром, чтобы вы могли регулировать и проверять давление топлива.

Из зоны барабана топливо проходит через главные жиклеры, которые регулируют подачу топлива в систему дозирования карбюратора. Размеры основного жиклера зависят от размера трубки Вентури, атмосферного давления и рабочих температур окружающей среды. Вентури образует точку сужения для поступающего воздуха, на которую воздействует движение поршней вниз, создающее сигнал вакуума.Когда воздух проходит через трубку Вентури, он увеличивает скорость, а затем создает перепад давления на выходе из трубки Вентури. Это падение давления продвигает топливо из резервуара в этот вакуум, вытягивая топливо через выпускное сопло в наддувной трубке Вентури. Смесь топлива с воздухом распыляет топливо.

Карбюратор с 4 цилиндрами или вторичным типом карбюратора предлагает больше топлива, чем 2-х цилиндровый карбюратор, когда вторичные клапаны открыты. Первичная сторона используется для легких требований к дроссельной заслонке, а вторичная сторона обеспечивает максимальную подачу воздуха / топлива для резкого ускорения.

Канал в карбюраторе создает разрежение в силовом клапане, расположенном между резервуаром и дозирующей системой. На холостом ходу двигателя разрежение самое высокое. На холостом ходу из-за высокого вакуума диафрагма силового клапана остается закрытой. Когда дроссельная заслонка открывается во время повышенного спроса, вакуум падает, что позволяет пружине внутри силового клапана преодолевать вакуум и открывает диафрагму. Это позволяет добавленному топливу течь через клапан, обогащая топливную смесь, чтобы приспособиться к увеличению потребности в воздухе для открытия дроссельной заслонки.Другими словами, когда вы открываете дроссельную заслонку, силовой клапан подает топливо.

Ускорительный насос, расположенный на дне бачка, служит топливной форсункой с механическим приводом, которая подает дополнительную порцию топлива при резком / быстром открытии дроссельной заслонки. Эта добавленная порция топлива снижает или устраняет вероятность споткнуться или запаздывать при внезапном открытии дроссельной заслонки. Ускорительный насос оснащен рычагом, который приводится в действие дроссельной заслонкой.

4-цилиндровый карбюратор или карбюратор вторичного типа расширяет потенциальную выходную мощность за счет увеличения подачи воздуха и топлива, когда двигатель требует большей подачи.Карбюратор вторичного типа — это, по сути, два карбюратора в одном корпусе. И на первичной, и на вторичной стороне предусмотрены собственные системы учета. Первичная сторона используется для легких требований дроссельной заслонки; вторичная сторона предназначена для работы, когда требуется дополнительная или максимальная подача воздуха / топлива. Вторичная сторона активируется либо механически, через дроссельную заслонку карбюратора, либо за счет вакуума, используя диафрагму, которая размыкает дозирующий контур на основе вакуума в двигателе. Карбюратор вторичного типа с вакуумным приводом более щадящий, потому что вторичные редукторы открываются только по мере необходимости в соответствии с вакуумным сигналом двигателя.Следовательно, этот тип карбюратора обеспечивает большую свободу действий, позволяя использовать немного больший номинал CFM в отличие от вторичного механизма с механическим приводом, который управляется рычагом управления дроссельной заслонкой водителя.

Выбор размера карбюратора

Многие испытывают искушение запустить большой карбюратор с точки зрения номинальной мощности двигателя, полагая, что это автоматически приводит к дополнительной мощности. Некоторые даже выбирают карбюратор большего размера, просто чтобы похвастаться. Как и многие другие компоненты двигателя, больше не обязательно лучше.Объем карбюратора должен соответствовать потребностям двигателя. Карбюратор необходимо подобрать в соответствии с требованиями к объему двигателя.

Объемный КПД (VE) означает способность двигателя дышать. VE представляет собой отношение веса поступающего окружающего воздуха к теоретическому объему воздуха, который двигатель может потреблять при ожидаемых оборотах двигателя, при которых он развивает максимальный крутящий момент. VE выражается как отношение этих двух факторов. Стандартный двигатель с низкой производительностью, вероятно, имеет около 80 процентов VE в своем максимальном диапазоне крутящего момента, в то время как модифицированный двигатель с улучшенными характеристиками дыхания может иметь VE в диапазоне от 85 до 90 процентов.Если вы ссылаетесь на размер карбюратора CFM для данного рабочего объема двигателя и максимального крутящего момента RPM, вы можете определить, какой размер карбюратора подходит, на основе теоретического 100-процентного VE. Затем вы умножаете пиковые обороты на VE двигателя, чтобы определить фактический размер карбюратора.

Эта таблица помогает выбрать размер карбюратора для ожидаемого широко открытого дросселя (WOT) при самых низких оборотах двигателя. (Фото любезно предоставлено Holley Performance Products)

Эта таблица помогает при выборе карбюратора в зависимости от частоты вращения двигателя.Например, двигателю 400 куб. См теоретически требуется около 800 кубических футов в минуту при работе со скоростью около 6800 об / мин. Такие факторы, как характеристики головки блока цилиндров, впускного коллектора и кулачка, являются переменными, которые имеют значение. Таблица представляет собой хорошую отправную точку для выбора карбюратора. (Фото любезно предоставлено Holley Performance Products)

Чем выше VE двигателя, тем больший карбюратор он может использовать. VE может быть увеличен за счет увеличения «дыхания» двигателя, что может повлечь за собой использование распределительного вала с большей продолжительностью работы, выбор более эффективного и более свободного впускного коллектора, улучшение потока в выхлопной системе, расположение отверстий в головке блока цилиндров и снижение паразитных потерь двигателя за счет учета всего. зазоры, обеспечение надлежащей отделки поверхностей отверстий цилиндров, улучшенная балансировка вращающегося узла, а также использование специальных антифрикционных покрытий и покрытий для обратного слива масла и т. д.

Проще говоря, чем больше рабочий объем двигателя и чем выше частота вращения двигателя, тем больше воздуха он может потреблять; следовательно, чем больше может быть карбюратор.

Формула простых углеводов

Для приблизительного определения размера карбюратора на основе рабочего объема и максимальной частоты вращения двигателя можно использовать следующую формулу:

Максимальный карбюратор CFM = (CI ÷ 2) x (максимальная частота вращения ÷ 1,728)

Где:

CFM = кубических футов в минуту

CI = кубический дюйм рабочего объема RPM = число оборотов в минуту

(частота вращения двигателя) 1728 = математическая постоянная

Например, двигатель 403 куб.По формуле:

[(403 ÷ 2) x (6,500 ÷ 1,728)]

201,5 x 3,76 = 757,64

Здесь подходит размер карбюратора от 700 до 750 кубических футов в минуту.

Вакуумный вторичный карбюратор несколько снисходителен, позволяя использовать карбюратор немного большего размера. Карбюратор с механическими вторичными частями не так прост. Если вы сомневаетесь при выборе между двумя размерами в требуемом диапазоне, часто лучше выбрать карбюратор меньшего размера. Выбор механического вторичного карбюратора, который имеет конструкцию с двойным насосом, который слишком велик для применения, может привести к провисанию или заболачиванию при ускорении, если двигатель израсходует дозу насоса до подачи основного впрыска топлива.

Двигатели с принудительной индукцией, использующие либо наддув, либо турбонаддув, могут использовать преимущества более крупных карбюраторов, поскольку принудительная индукция обычно может увеличить VE до точки, намного превышающей 100 процентов.

Блоки дроссельной заслонки EFI

EFI — это активная система, которая регулирует подачу топлива в соответствии с условиями работы двигателя, в то время как карбюратор — это пассивная система, контролирующая подачу как воздуха, так и топлива.Блок управления двигателем (ЭБУ) управляет подачей топлива электронной системой впрыска топлива и точно контролирует время и продолжительность подачи топлива через форсунки. Я мог бы назвать корпус дроссельной заслонки воздушным клапаном двигателя. Единственная задача корпуса дроссельной заслонки — пропускать воздух в двигатель. Теоретически, чем больше воздуха подается, тем большую мощность может производить двигатель; конечно, при смешивании с соответствующим соотношением топлива. Замена корпуса дроссельной заслонки от производителя оригинального оборудования (OEM) на более крупный корпус дроссельной заслонки для вторичного рынка необходима для подачи большего количества воздуха, но есть точка уменьшения отдачи.Использование самой большой дроссельной заслонки — не обязательно лучший шаг.

Размер корпуса дроссельной заслонки с точки зрения диаметра горловины должен соответствовать объему двигателя. Если корпус дроссельной заслонки слишком мал, скорость воздуха выше, но объема часто бывает недостаточно. Если корпус дроссельной заслонки слишком велик, скорость воздуха обычно слишком мала, но в двигатель втягивается больше воздуха.

Принятая формула для определения размера корпуса дроссельной заслонки в миллиметрах основана на рабочем объеме двигателя, измеренном в кубических дюймах рабочего объема (ci):

Размер корпуса дроссельной заслонки (мм) = √ [(ci x 196.3 x об / мин при макс. л.с.) ÷ 67,547]

Где:

196,3 = математическая константа

67,547 = математическая константа

Например, допустим, что двигатель имеет 408 кубических сантиметров, и ожидается, что этот двигатель достигнет максимальной мощности при 6500 об / мин. По формуле:

(408 х 196,3 х 6 500) ÷ 67 547

7,707,0425 = 87,7897 мм

Для этого примера двигателя без наддува корпус дроссельной заслонки с корпусом дроссельной заслонки от 88 до 90 мм является приблизительно правильным размером.Слегка увеличенный размер обеспечивает небольшую подушку для максимальной мощности. В этом примере размер корпуса дроссельной заслонки около 90 мм не ограничивает воздух, необходимый для этого двигателя при скорости 6500 об / мин. Хотя вы можете использовать дроссельную заслонку еще большего размера, скорость (скорость) воздуха может снизиться и недостаточно быстро заполнить камеры.

Если вы сильно увеличите размер корпуса дроссельной заслонки, вы очень быстро введете много воздуха, который может оказаться слишком большим, чтобы двигатель мог обработать его во время быстрого или резкого срабатывания дроссельной заслонки, что может сделать автомобиль неуправляемым на улице, в то же время время не улучшает мощность.

Дроссельные заслонки для электронных систем впрыска топлива управляют только поступающим воздухом. Переход к корпусу дроссельной заслонки большего объема часто может улучшить производительность, если двигатель может использовать увеличенный объем воздуха. (Фото любезно предоставлено BBK Performance)

Если вы используете систему принудительного впуска, размер корпуса дроссельной заслонки становится несколько менее критичным, поскольку нагнетатель или турбонагнетатель нагнетает воздух в двигатель. Нагнетатель в стиле Рутса всасывает воздух в двигатель через корпус дроссельной заслонки, в то время как турбонагнетатель проталкивает воздух через корпус дроссельной заслонки.Цель здесь не в том, чтобы создать слишком маленькое узкое место для ограничения воздушного потока.

Давление воздуха, а также плотность воздуха в турбо-установке примерно вдвое выше, чем в безнаддувном двигателе, поэтому теоретически вы можете использовать дроссельную заслонку меньшего размера для турбонаддува по сравнению с безнаддувным двигателем.

Датчики массового расхода воздуха

На протяжении многих лет в серийных транспортных средствах использовались различные методы контроля воздушного потока, в том числе устаревшие расходомеры воздуха для фургонов, расходомеры Karman Vortex и системы измерения скорости, которые полагаются на множество датчиков двигателя для определения расхода воздуха.В наиболее распространенных сегодня системах используется датчик массового расхода воздуха (MAF) с горячей проволокой или пленкой с подогревом. Датчик массового расхода воздуха с горячей проволокой или пленкой с подогревом позволяет электронному блоку управления (ЭБУ) напрямую измерять температуру, влажность и плотность воздуха на впуске. Датчик массового расхода воздуха с подогревом имеет тонкий платиновый провод, расположенный в воздушном потоке, который нагревается до запрограммированной температуры с использованием опорного напряжения около 5 В, подаваемого от блока управления двигателем. Когда всасываемый воздух проходит через проволоку, проволока охлаждается, что приводит к изменению сопротивления.При понижении температуры провода изменяется напряжение. ЭБУ видит это падение и управляет сигналом напряжения для рабочих условий. На основании требуемых изменений напряжения ЭБУ может определять качество воздушной массы.

Датчик массового расхода воздуха с горячей пленкой работает аналогичным образом с использованием нагреваемой пленки. Одна сторона пленки поддерживает постоянную эталонную температуру, а другая сторона подвергается воздействию всасываемого воздуха. Разница в температуре позволяет ЭБУ определять качество поступающего воздуха.ЭБУ использует эту информацию в сочетании с другими датчиками для определения подачи топлива.

Датчик массового расхода воздуха монтируется в секции воздухозаборника. Датчик массового расхода воздуха с горячей проволокой или пленкой позволяет блоку управления двигателем напрямую измерять температуру, влажность и плотность воздуха на впуске. MAF с горячим проводом представляет собой тонкий платиновый провод, расположенный в воздушном потоке, который нагревается до запрограммированной температуры с использованием опорного напряжения около 5 В, подаваемого от блока управления двигателем.Когда всасываемый воздух проходит через проволоку, проволока охлаждается, что приводит к изменению сопротивления. При понижении температуры провода изменяется напряжение. ЭБУ видит это падение и управляет сигналом напряжения для рабочих условий. На основании требуемых изменений напряжения ЭБУ может определять качество воздушной массы.

Датчик массового расхода воздуха расположен между воздухозаборником / фильтром и корпусом дроссельной заслонки и измеряет расход воздуха, поступающего в двигатель.Обратите внимание на платиновый провод в этом датчике массового расхода воздуха. Посторонние предметы легко загрязняют эти хрупкие провода. Никогда не предполагайте, что датчик массового расхода воздуха неисправен. Осмотрите контактные клеммы, чтобы убедиться, что разъем полностью вставлен. Это первое, что вы можете сделать, чтобы убедиться, что он работает правильно.

Грязь, масло, паутина и т. Д. Могут загрязнить провод (или пленку) датчика массового расхода воздуха. Если датчик массового расхода воздуха загрязнен маслом, причиной обычно являются пары масла из системы PCV в виде прорыва масла, которое проходит мимо поршневых колец.

Рекомендуется очищать датчик массового расхода воздуха при каждом обслуживании воздушного фильтра. Датчик массового расхода воздуха расположен в воздуховоде двигателя, между воздушной коробкой и корпусом дроссельной заслонки. Датчик обычно крепится двумя винтами. Отсоедините разъем жгута проводов от датчика и снимите датчик. Не касайтесь платиновой проволоки или пленки пальцами. Это может оставить осадок на поверхности провода датчика. Очистите воздушный канал и провод датчика, используя только спрей для очистки датчика массового расхода воздуха.Не используйте очиститель тормозов или другой растворитель, так как это может повредить или еще больше загрязнить датчик. Когда датчик высохнет, установите его на место. Загрязненный датчик массового расхода воздуха может вызвать резкий холостой ход, колебания или плохую работу при полностью открытой дроссельной заслонке (WOT).

Размер топливной форсунки

Приведенная ниже формула может использоваться для оценки мощности топливной форсунки, основанной на фунтах в час. Правильное согласование размеров форсунок с двигателем, хотя и не оказывает прямого влияния на конструкцию вашей выхлопной системы, является одним из шагов к оптимизации мощности и эффективности.В системе впрыска информация, полученная от датчиков кислорода и воздуха / топлива в выхлопном потоке, используется ЭБУ, чтобы помочь установить требуемую топливно-воздушную смесь. Если форсунки не подходят по размеру для двигателя, эффективность и мощность не будут максимальными, независимо от конструкции выхлопной системы. Один из факторов, который вы учитываете, — это удельный расход топлива на тормозах (BSFC).

Это соотношение между потреблением топлива двигателем и выходной мощностью двигателя. На холостом ходу передаточное число высокое из-за закрытой дроссельной заслонки.При максимальном крутящем моменте BSFC является низким в этот момент максимальной топливной эффективности. BSFC увеличивается, когда двигатель выходит за пределы максимального крутящего момента в сторону максимальной мощности. BSFC уменьшается по мере того, как эффективность двигателя увеличивается из-за меньшего трения и меньшего сопротивления, например, когда двигатель имеет поршневые кольца с меньшим натяжением, улучшенную систему удаления масла и / или когда на коленчатый вал и шатуны нанесены покрытия с обратным сливом, использование электрический водяной насос для уменьшения сопротивления коленчатого вала и т. д.

Еще одним фактором для расчета размера инжектора является рабочий цикл инжектора.Чаще всего это около 80 процентов.

Мощность форсунок = (л.с. двигателя x BSFC) ÷ (количество форсунок x рабочий цикл форсунки)

Например, используя формулу для 8-цилиндрового двигателя мощностью 500 л.с. с турбонагнетателем:

500 x 0,5 = 250

8 форсунок x 0,8 = 6,4

250 ÷ 6,4 = 39,06 фунтов / час

В этом примере топливные форсунки с номинальной мощностью около 39 фунтов / час должны быть адекватными и обеспечивать хорошую отправную точку. Если BSFC есть.6, предлагаемый размер инжектора составляет около 46 фунтов / час (500 x 0,6 ÷ 6,4 = 46,875).

Впускные коллекторы

Впускной коллектор направляет воздушный поток от карбюратора / корпуса дроссельной заслонки к впускным отверстиям головки блока цилиндров. Выбор типа впускного коллектора и размера направляющих влияет на диапазон мощности и крутящего момента, на который влияют такие факторы, как площадь поперечного сечения и длина рабочего колеса. Вообще говоря, одноплоскостной впускной коллектор лучше всего подходит для более высоких оборотов, в то время как двухплоскостная конструкция лучше всего подходит для более низких оборотов и крутящего момента при более низких оборотах.

С точки зрения расположения камеры статического давления, опять же в общих чертах, более высокие рабочие колеса и более высокие места расположения камеры статического давления лучше всего подходят для работы с более высокими оборотами двигателя и мощностью в более высоких диапазонах оборотов.

Вы всегда должны быть в курсе; Поступающий воздух / топливо должны иметь возможность выходить из двигателя, поэтому вы должны выбирать выхлопную систему в соответствии с этими факторами. Более короткие первичные выхлопные трубы сбрасывают импульсы выхлопных газов двигателя быстрее, чтобы лучше приспособиться к более высоким оборотам, в то время как более длинные первичные трубы могут улучшить продувку выхлопных газов, чтобы получить преимущество в диапазоне мощности на более низких оборотах.Диаметр и длина первичной трубы коллектора влияют на то, как выхлопные газы выводятся из выпускных отверстий головки блока цилиндров, поскольку продувка выхлопных газов может создать эффект вакуума, не только вытягивая выхлоп, но и помогая втягивать дополнительный всасываемый заряд.

Конфигурация бегунов впускного коллектора напрямую влияет на мощность и на то, где возникает максимальный крутящий момент. Не обсуждая конкретное применение двигателя с точки зрения рабочего объема, конструкции головки блока цилиндров и профиля распределительного вала, я обращаюсь к впускным коллекторам в общих чертах.Помимо длины рабочего колеса впускного коллектора, необходимо учитывать объем рабочего колеса, включая длину и площадь поперечного сечения. Большая площадь поперечного сечения и более короткая длина рабочего колеса лучше подходят для диапазонов более высоких оборотов и двигателей большего рабочего объема, в то время как меньшая площадь поперечного сечения и большая длина рабочего колеса лучше подходят для двигателей меньшего рабочего объема и диапазонов более низких оборотов. Большинство впускных коллекторов двигателя представляют собой компромисс по конструкции, баланс между выходной мощностью двигателя и крутящим моментом на низких оборотах для соответствия предполагаемому применению и условиям движения.

Если площадь поперечного сечения слишком велика для применения, может произойти уменьшение пикового крутящего момента, а диапазон оборотов, в котором создается пиковое крутящее момент, может увеличиться. На динамограмме двигателя пиковый крутящий момент обычно указывает, где в диапазоне оборотов VE является наибольшим.

Одноплоскостной впускной коллектор имеет единственную открытую камеру статического давления, которая питает все восемь цилиндров. Рабочие колеса обычно короче, чем двухплоскостной коллектор для более прямого выстрела в каждый цилиндр, что обычно лучше для более высоких оборотов.Одноплоскостные коллекторы также обычно имеют небольшой воздушный зазор между направляющими и блоком, который помогает снизить температуру воздуха / топлива. Одноплоскостной коллектор, вероятно, будет лучшим выбором, поскольку двигатель обычно работает со скоростью выше 2500 об / мин. Если вы планируете эксплуатировать двигатель в основном при 2500 об / мин или меньше, то двухуровневый коллектор может быть лучшим выбором.

Двухплоскостной впускной коллектор имеет раздельную камеру статического давления, обеспечивающую всасывание через каждые 180 градусов вращения коленчатого вала.(Их часто называют 180-градусными коллекторами.) Впускные желоба обычно длиннее, чем на одноплоскостном коллекторе. Двухплоскостной двигатель обычно лучше подходит для работы на улицах с низким крутящим моментом и мощностью. Независимо от области применения, обратите внимание на заявленный рабочий диапазон оборотов двигателя как для коллектора, так и для распределительного вала, который вы планируете использовать. Постарайтесь сопоставить коллектор с кулачком на основе этих оценок.

Из-за своей раздельной конструкции двухплоскостной коллектор обычно лучше подходит для работы на более низких оборотах, что улучшает общую управляемость.Однако это не означает, что двухплоскостной коллектор не подходит для высокопроизводительного использования. Это зависит от диапазона мощности. В целом, использование более низких оборотов в минуту, вероятно, является лучшим выбором для двухплоскостного коллектора, а использование более высоких оборотов лучше подходит для одноплоскостного коллектора.

Высокоэтажные туннельные гидроцилиндры лучше всего подходят для длительного использования на высоких оборотах и ​​обеспечивают больший крутящий момент и мощность в более длительном диапазоне (при более высоких оборотах двигателя).Доступны модульные высотные впускные коллекторы (часто называемые туннельными гидроцилиндрами из-за длинных одноплоскостных впускных направляющих), которые вмещают либо один четырехцилиндровый карбюратор, либо два карбюратора. Этот пример впускного коллектора Holley Hi-Ram оснащен верхней камерой статического давления, которая позволяет устанавливать пару карбюраторов сбоку или в линию, в зависимости от размеров карбюратора и желаемой установки дроссельной заслонки.

Некоторые конструкции впускного коллектора с электронным впрыском топлива имеют центральный корпус дроссельной заслонки, установленный вперед, и ряд впускных направляющих одинаковой длины, установленных непосредственно на каждом цилиндре.(Фото любезно предоставлено BBK Performance)

Этот вид в разрезе впускного коллектора с карбюратором обеспечивает хороший обзор разделителей камеры статического давления. (Фото любезно предоставлено Holley Performance Products)

Высокоэтажные впускные системы в силу своей конструкции поднимают карбюратор (ы) намного выше двигателя. Проблемы с зазором капота обычно решаются установкой высокого ковша на капоте.

Помимо литых алюминиевых впускных коллекторов EFI, также доступны более легкие коллекторы, изготовленные из усовершенствованного полимерного материала для лучшего отвода тепла. По своей конструкции и конструкции эти коллекторы состоят из двух частей с нижней и верхней секциями. Более холодный всасываемый заряд обеспечивает более плотный заряд воздуха, что, в свою очередь, способствует увеличению мощности. Еще одним преимуществом полимерного коллектора является его способность конструкторам легко создавать более плавный и ламинарный воздушный поток.(Фото любезно предоставлено FAST / Comp Cams)

Карбюрированные впускные коллекторы обычно имеют разделительные стенки в камере статического давления, которые помогают направлять заряд воздуха / топлива в цилиндры. Эти стенки также предназначены для помощи в разрушении или распылении заряда, чтобы предотвратить образование больших капель топлива.

Обратите внимание, что эти обобщения применимы к двигателям без наддува. Когда вы рассматриваете двигатель с принудительной индукцией, будь то турбокомпрессор или супер-нагнетатель, конструкция рабочего колеса впускного коллектора становится менее критичной, поскольку заряд воздуха нагнетается в цилиндры под положительным давлением.Согласование направляющих впускного коллектора с выбранными головками цилиндров является целью с точки зрения площади поперечного сечения портов, чтобы максимизировать эффективность с точки зрения воздушного потока.

Согласование портов (где выходные порты впускного коллектора соответствуют размеру и форме впускных отверстий головки блока цилиндров) является важным шагом для максимального увеличения потока воздуха. Цель состоит в том, чтобы точно согласовать расположение, форму и размер выхода воздуха из впускного коллектора и входа в впускное отверстие головки цилиндров. Если порты не совпадают (например, если стенки портов не выровнены или порты впускного коллектора больше впускных отверстий головки блока цилиндров), поступающий воздух ударяется о открытые стенки, создавая нежелательную турбулентность.Установка плохо согласованного впускного коллектора с лучшим комплектом головок цилиндров может легко снизить мощность и предотвратить использование максимального потенциала двигателя. Бегуны впускного коллектора обычно имеют небольшую конусность для увеличения скорости воздушного потока, увеличивая скорость воздушного потока на его пути к головке блока цилиндров.

Многие впускные коллекторы с одним карбюратором имеют впускные направляющие разной длины, поэтому передние и задние направляющие длиннее и уже, чем центральные, которые по сравнению с ними могут быть короче и шире.Теоретически это уравновешивает или уравновешивает объем воздуха, распределяемого по цилиндрам. Кроме того, необходимо учитывать скорость воздушного потока. В результате форма рабочих колес впускного коллектора (сужение рабочего колеса и степень поворотов рабочего колеса) может быть настроена для выравнивания скорости воздушного потока для всех цилиндров.

Впускные коллекторы из листового металла изготовлены по индивидуальному заказу из алюминиевых трубок и панелей, сваренных вместе, а стандартные коллекторы изготовлены из литого алюминия с более толстыми стенками. Материал и прочность сварного шва становятся критически важными при работе с установкой с принудительной индукцией из-за повторяющихся циклов подачи сжатого воздуха внутри коллектора.Для этого нужен высокопрочный алюминий, например, заготовка 6061.

Кроме того, при использовании сварного впускного коллектора объем статической камеры становится критическим для безнаддувных систем. Следовательно, объем напорной камеры должен идеально соответствовать объему двигателя, чтобы исключить возможность нехватки топлива для отдельных цилиндров. Например, если рабочий объем двигателя составляет 408 куб. Если объем камеры слишком мал, может пострадать мощность на высоких оборотах. Это становится более важной проблемой для двигателей для соревнований, чем для двигателей с уличным приводом.

Головки цилиндров

Головки цилиндров являются ключевым компонентом общей системы воздушного потока двигателя и должны быть одной из первых сложных частей, которые необходимо учитывать при создании плана сборки нового двигателя. Они отвечают за кондиционирование всасываемого воздуха / топлива в цилиндр, способствуют преобразованию химической и тепловой энергии в механическую энергию и перерабатывают отработанные выхлопные газы в выхлопную систему двигателя. После определения головок цилиндров для сборки двигателя выбор опорных компонентов, таких как впускные коллекторы, поршни, выпускные коллекторы и распределительные валы, становится менее обременительным для выбора правильной комбинации деталей для достижения желаемого результата.Каждый компонент системы воздушного потока двигателя должен работать вместе для достижения эффективного пути потока, минимизируя ограничения потока на основе заданного объема двигателя. Большинство головок цилиндров V-8 имеют конструкцию с верхним расположением клапанов (OHV), где впускные и выпускные клапаны расположены над отверстием цилиндра двигателя для максимальной эффективности впуска и выпуска.

По мере увеличения потока на стороне впуска необходимо также увеличивать поток на стороне выпуска, чтобы избежать ограничения выпуска.По мере того, как вы увеличиваете поток воздуха и подаете больше топлива в двигатель, выхлопная система должна иметь возможность соответственно отводить выхлопные газы. Необходимость в менее жесткой выхлопной системе и способности выхлопной системы вытягивать или очищать выхлопные газы становится все более важной. Именно здесь переход к соответствующей системе трубчатого коллектора дает явное преимущество по сравнению с набором литых выпускных коллекторов OEM.

Выбор правильной головки блока цилиндров

На рынке запасных частей с высокими характеристиками имеется избыток вариантов головки блока цилиндров для наиболее популярных двигателей.Потребители могут приобретать полностью новые головки цилиндров послепродажного обслуживания или переделывать отливки головок цилиндров OEM путем переноса вручную или переноса с помощью высокотехнологичного ЧПУ (компьютерное числовое управление). Какой бы ни была цель двигателя, головки цилиндров должны иметь размер, соответствующий объему двигателя, работать в предполагаемом диапазоне оборотов двигателя, физически вписываться в желаемое пространство шасси и эффективно работать с такими вспомогательными компонентами, как впускные коллекторы, выхлопные системы. коллекторы и распредвалы.

Большинство производителей головок блока цилиндров послепродажного обслуживания оценивают рабочие характеристики головки блока цилиндров в зависимости от объема двигателя, числа оборотов в минуту и ​​области применения (только на дороге, только для гонок или и то, и другое).

Как правило, меньший диапазон объема впускного канала создает крутящий момент при более низких оборотах по сравнению с большим объемом впускного отверстия для того же двигателя. Всегда сверяйтесь с данными производителя головки блока цилиндров о конкретных конструкциях двигателя и вспомогательных компонентах для сравнения объемов впускного канала.

Впускной канал

Форма впускного отверстия головки цилиндров, площадь поперечного сечения и объем могут рассматриваться как ограничивающие факторы при обсуждении характеристик двигателя в безнаддувных двигателях. Вообще говоря, большинство двигателей, которые хорошо работают в безнаддувной форме, работают даже лучше, когда добавляются стратегии принудительной индукции или закись азота.

Форма впускного отверстия определяется габаритами пространства, определяемыми общей конструкцией двигателя, компоновкой клапанного механизма и предполагаемым применением в транспортном средстве.Что касается двигателей типа толкателя, ширина впускного канала не должна быть намного больше, чем расстояние между толкателями, обычно называемое «точкой защемления» впускного канала. Существует несколько стратегий увеличения расстояния между толкателями, включая подъемники со смещением, коромысла со смещением и составные углы клапана.

Длина впускного отверстия головки блока цилиндров определяется его расположением относительно средней линии отверстия цилиндра и сопрягаемого фланца впускного коллектора. Высота впускного канала определяется пространственными ограничениями матирующих компонентов, таких как впускные коллекторы, крышки клапанов и оборудование клапанного механизма.Вообще говоря, впускные каналы с большими угловыми радиусами превосходят конструкции портов с меньшими угловыми радиусами, основываясь на переходе формы поперечного сечения от отверстия впускного отверстия к уплотнительной поверхности седла клапана.

Площадь поперечного сечения впускного канала является одним из наиболее важных параметров при определении требований к воздушному потоку головки блока цилиндров для конкретного размера двигателя. Уравнения, полученные из науки о гидродинамике, говорят вам, что в данной площади поперечного сечения будет течь только определенное количество жидкости в зависимости от ее скорости, массы, температуры и сжимаемости.Большинство программ компьютерных анализаторов двигателя требуют ввода минимальной площади поперечного сечения впускного отверстия для расчета потенциального крутящего момента и оценок мощности двигателя.

Угол клапана отсчитывается относительно 90 градусов от поверхности деки блока. Меньший объем впускного канала обычно создает крутящий момент при более низких оборотах двигателя по сравнению с большим объемом впускного канала того же двигателя.

Выхлопные отверстия имеют меньший объем и площадь поперечного сечения, чем впускные, поскольку выхлопные газы выталкиваются поршнями и выводятся за счет продувки выхлопной системой.

Объем впускного отверстия в основном зависит от длины, ширины и высоты формы впускного отверстия, что соответствует установленным ограничениям по пространству. Маркетинговые тенденции на рынке запчастей могут вводить в заблуждение, поскольку головки блока цилиндров в большинстве случаев классифицируются по объему впускного отверстия, а не по минимальной площади поперечного сечения. Технически головка блока цилиндров с объемом впускного канала 180 см3 может превзойти головку блока цилиндров с впускным каналом 195 см3, если площадь поперечного сечения порта 180 см3 больше.

Как упоминалось ранее, всякий раз, когда вы увеличиваете впускной поток двигателя, выхлопной поток необходимо увеличивать, чтобы избежать ограничения потока выхлопных газов. Высокопроизводительные головки блока цилиндров послепродажного обслуживания часто имеют поднятые выпускные отверстия. Повышение положения выпускного отверстия на головке блока цилиндров обычно приводит к увеличению потока выхлопных газов, поскольку это обеспечивает более прямой путь. Производители головок блока цилиндров с улучшенными характеристиками послепродажного обслуживания тратят немало времени и на испытания, чтобы улучшить мощность.Головки цилиндров с приподнятым отверстием предлагаются для применений, в которых это дало преимущество, основанное на их обширных испытаниях.

Выпускное отверстие

Выхлопные отверстия в головке цилиндров работают в обратном порядке по сравнению с впускными портами, поскольку поток выхлопных газов входит в выпускное отверстие с лицевой стороны клапана, а не со стороны штока клапана во впускном отверстии. Как правило, выпускные отверстия меньше по объему и площади поперечного сечения по сравнению с впускными отверстиями, в среднем на 15-40 процентов меньше.Это связано с тем, что выхлопные газы выталкиваются из цилиндра поршнем и одновременно вытягиваются системой выпускного коллектора, что называется продувкой выхлопных газов.

Форма выпускного отверстия определяется ограниченным пространством выпускных коллекторов, свечей зажигания и зазором между автомобилем и шасси. Обычно более длинное выпускное отверстие превосходит более короткое выпускное отверстие, поскольку оба имеют одинаковую площадь поперечного сечения. Это потому, что отвод выхлопных газов из головки блока цилиндров в выхлопную систему более эффективен.В большинстве случаев диаметр первичной трубы выпускного коллектора должен быть не меньше диаметра выпускного клапана; в противном случае может возникнуть ограничение потока. Основной объем потока в выпускном отверстии обычно следует за более длинной стороной выпускного отверстия, поэтому существует тенденция к «D-образным» выпускным отверстиям с прямой стороной к дну отверстия.

Камеры сгорания и углы клапанов

Камеры сгорания в головках цилиндров бывают разных форм и размеров в зависимости от области применения двигателя.Основные функции камеры сгорания в головке блока цилиндров заключаются в содействии наполнению впускного цилиндра, сжатии воздушно-топливной смеси, регулировании движения пламени во время зажигания и обработке выхлопных газов в выхлопном отверстии.

Объем и форма камеры сгорания имеет большое влияние на статическую степень сжатия в двигателе, величину опережения опережения зажигания, которую можно добавить, и выбросы через выхлопную систему. В некоторых современных двигателях используются две свечи зажигания на цилиндр для достижения максимальной эффективности при одновременном снижении выбросов выхлопных газов за счет более полного сгорания.

Углы клапана и объем камеры сгорания напрямую связаны друг с другом. Обычно угол клапана измеряется в 90 градусах (перпендикулярно) от деки головки блока цилиндров. В случае головок цилиндров OEM GM LS с центральным расположением отверстий угол клапана составляет 15 градусов. Для сравнения, ранние малоблочные головки блока цилиндров Chevrolet имеют угол наклона клапана 23 градуса.

Камера сгорания способствует наполнению впускного цилиндра, сжатию топливно-воздушной смеси, контролю движения пламени во время зажигания и переработке выхлопных газов в выхлопное отверстие.

Ссылаясь на головку цилиндров GM LS с центральным расположением отверстий, в качестве примера, угол клапана составляет 15 градусов, по сравнению с углами клапана 23 градуса, которые использовались в ранних малоблочных головках цилиндров Chevrolet. Численно меньшие углы клапанов позволяют уменьшить глубину камеры сгорания, что приводит к меньшему объему камеры сгорания.

Численно меньшие углы клапанов позволяют уменьшить глубину камеры сгорания, что приводит к меньшему объему камеры сгорания.Численно более высокие углы клапана требуют более глубокой камеры, что приводит к большему объему камеры сгорания.

Важно отметить, что углы клапана влияют на величину зазора между клапанами и поршнями. Выбор правильной комбинации распредвала, поршня и головки блока цилиндров имеет решающее значение для надежности конструкции двигателя. Общее практическое правило для зазора между клапаном и поршнем составляет 0,080 дюйма на впуске и 0,120 дюйма на выпуске, измеренное на +/- 15 градусов коленчатого вала от верхней мертвой точки впуска.

Распредвалы

В этой книге я говорю об очистке выхлопных газов. Это относится к системе двигателя, способной выводить выхлопные газы из двигателя. Чем больше выхлопной объем вытягивается и чем быстрее он вытягивается, тем больший объем воздушно-топливной смеси может быть втянут. Эффективное сжигание большего количества воздуха и топлива означает большую мощность.

Положительное давление выхлопных газов проходит от выпускных отверстий до конца выпускной трубы. Волна давления схлопывается на выходе, и создается волна отрицательного давления, которая пытается вернуться к выпускному отверстию головки блока цилиндров.В идеале вы хотите, чтобы волна отрицательного давления выхлопных газов ударяла по выпускному клапану непосредственно перед его закрытием.

Из-за перекрытия клапанов впускной клапан начинает открываться, пока выпускной клапан все еще открыт (при этом выпускной клапан находится в нерабочем положении, прежде чем он закроется). Это помогает снизить давление в цилиндре, обеспечивая более эффективный ход впуска. Когда поршень движется вверх во время такта выпуска, выхлопной газ выталкивается наружу. Когда впускной клапан начинает открываться непосредственно перед тем, как поршень достигает ВМТ, а выпускной клапан все еще открыт, выхлопные газы помогают втягивать воздух и топливо в цилиндр.

В частности, в двигателях без наддува, где принудительный впуск не является фактором, перекрытие этих клапанов помогает как при выталкивании выхлопных газов, так и при поступлении заряда на впуске. Чем выше планируемые обороты двигателя, тем больше необходимо перекрытие впускных и выпускных клапанов.

При выборе распредвала обращайте внимание на угол разделения лепестков (LSA). Более плотный (меньшее число) LSA имеет тенденцию перемещать крутящий момент в более низкий диапазон оборотов, увеличивая при этом максимальный крутящий момент. Более широкое (большее число) LSA имеет тенденцию перемещать крутящий момент в более высокий диапазон оборотов.

Распределительный вал

Когда распредвал выдвинут вперед, впускной клапан открывается раньше, и двигатель развивает более низкий крутящий момент. Смещение распределительного вала также уменьшает зазор между впускным клапаном и поршнем и увеличивает зазор между выпускным клапаном и поршнем.

Задержка распределительного вала позже сохраняет впускной клапан открытым и, таким образом, задерживает закрытие впускного отверстия. Это помогает генерировать мощность при более высоких оборотах двигателя. Задержка распределительного вала также увеличивает зазор между впускным клапаном и поршнем, одновременно уменьшая зазор между выпускным клапаном и поршнем.

Угол разделения лепестков

Угол разделения лепестков (LSA) относится к числу градусов между осевыми линиями впускного лепестка распредвала и выпускного лепестка. Различия в LSA влияют на характеристики двигателя. Например, распределительный вал может иметь LSA под углом 108, 110, 114 или 118 градусов.

Чем жестче LSA, тем меньше номер LSA. Затягивание LSA приводит к понижению крутящего момента двигателя до более низких оборотов и увеличению максимального крутящего момента с более узким диапазоном мощности.Более плотный LSA также создает более высокое давление в цилиндре и увеличивает эффективную компрессию двигателя. Увеличение компрессии также увеличивает вероятность детонации / детонации, что может потребовать использования топлива с более высоким октановым числом. Вакуум в двигателе на холостом ходу уменьшается с ухудшением качества холостого хода, а зазор между клапаном и поршнем увеличивается. Более жесткий LSA перемещает крутящий момент при более низких оборотах двигателя, увеличивает максимальный крутящий момент и обеспечивает более узкий диапазон мощности. Кроме того, он увеличивает давление запуска, снижает вакуум холостого хода, увеличивает перекрытие клапанов и уменьшает зазор между клапаном и поршнем.

Вот сравнение углов разделения лепестков (LSA). Более жесткий LSA (слева) имеет тенденцию создавать больший крутящий момент в более низком диапазоне оборотов. Более широкому LSA (справа) нравится диапазон крутящего момента более высоких оборотов двигателя.

Базовая окружность распределительного вала — это диаметр сердечника кулачка по средней линии сердечника. Подъем лепестка (или высота) представляет собой расстояние от основной окружности до пика лепестка.(Иллюстрация предоставлена ​​Лунати)

Время открытия и закрытия клапана имеет решающее значение для впуска воздуха / топлива и откачки выхлопных газов. (Фото любезно предоставлено Crower Cams and Equipment)

Более широкий LSA обычно обеспечивает более широкий диапазон мощности и улучшает разрежение на холостом ходу и на холостом ходу. Крутящий момент двигателя немного снижен и переведен в более высокий диапазон оборотов. Давление в цилиндре и эффективное сжатие уменьшаются, а вероятность детонации снижается, что делает более широкий распредвал LSA немного более приспособленным для современных видов топлива.Более широкий LSA перемещает диапазон крутящего момента в более высокий диапазон оборотов двигателя, снижает давление запуска, увеличивает вакуум холостого хода, создает более широкий диапазон мощности, уменьшает перекрытие клапанов и увеличивает зазор между клапаном и поршнем.

Перекрытие

Целью установки фаз газораспределения является максимальное заполнение цилиндра за счет более раннего открытия впускного клапана во время такта впуска в сочетании с более поздним открытием выпускного клапана, чтобы максимизировать выгоду от процесса сгорания.По мере увеличения оборотов двигателя этот эффект продувки усиливается.

Перекрытие клапанов измеряется в градусах от события открытия впускного клапана до события закрытия выпускного клапана (в конце такта выпуска и начале такта впуска). Другими словами, это период, когда оба клапана открыты одновременно. Это событие помогает скорости выхлопных газов втягивать больше всасываемого воздуха / топлива в цилиндры. Большинство высокопроизводительных уличных двигателей выигрывают от перекрытия клапанов в диапазоне от 50 до 75 градусов, в то время как двигатель для дрэг-рейсинга с высокой выходной мощностью может использовать перекрытие в диапазоне 100 градусов.В общих чертах, чем выше выходная мощность двигателя, тем больше требуется увеличения перекрытия клапанов. Вы можете думать о перекрытии как об эффекте очистки, который помогает выхлопным газам втягивать больший заряд в цилиндр.

Ссылаясь на технические характеристики распределительного вала в каталоге производителя или на карту распределительного вала, вы можете рассчитать перекрытие клапанов, добавив событие открытия впуска-открытия в градусах до верхней мертвой точки (BTDC) к закрытию выпускного клапана в градусах после верхней мертвой точки (ATDC). ).Например, если впускной клапан открывается при 27 градусах до ВМТ, а выпускной клапан закрывается при 25 градусах ВМТ, перекрытие клапанов составляет 52 градуса (27 + 25). Всегда обращайтесь к объявленным временным значениям продолжительности распредвала, а не при длине 0,050 дюйма.

Перекрытие зависит от подъемной силы, продолжительности и LSA. Увеличение подъемной силы или продолжительности увеличивает перекрытие. Если LSA уменьшается, перекрытие увеличивается. Увеличение перекрытия клапанов ведет к увеличению максимальной мощности, но может снизить мощность на низких оборотах и ​​ухудшить качество холостого хода.

Лифт выпускного клапана

Подъем — это максимальная величина подъема открытого клапана, которая возникает, когда вершина лепестка касается подъемника. На карточке с техническими характеристиками распредвала указаны подъем кулачка и подъем клапана. Подъем кулачка относится к расстоянию между основной окружностью распредвала и вершиной кулачка. Фактический подъем клапана увеличивается на соотношение коромысел. Вот формула для определения общего подъема клапана:

Высота подъема клапана = подъем кулачка распредвала x передаточное число коромысла

Например, если кулачок распредвала составляет.367 дюймов, а соотношение коромысла 1,7: 1, формула соответствует подъему 0,6239 дюйма (0,367 x 1,7).

Если вы перейдете на соотношение коромысел 1,8: 1, тот же распределительный вал достигнет общего подъема клапана 0,6606 дюйма (0,367 x1,8).

Высота подъема выпускного клапана распределительного вала должна соответствовать планируемой выпускной системе. По мере увеличения подъема клапана выхлопным газам остается больше места для выхода из двигателя. Это, в свою очередь, означает, что у вас есть больше места для заполнения через впускную систему и за впускным клапаном.Первоначально вы можете предположить, что чем больше воздуха вы двигаете, тем больше мощности вы производите. Однако, если подъем клапана чрезмерный (слишком большой), выпускные клапаны открываются во время процесса сгорания, что снижает мощность.

При обсуждении подъема выпускного клапана учитывайте диаметр головки выпускного клапана. Любой, кто смотрел на головку блока цилиндров в сборе, заметил, что диаметр выпускного клапана меньше диаметра впускного клапана. Поскольку двигателю легче выталкивать воздух из двигателя, чем втягивать воздух в двигатель, площадь выпускного клапана не обязательно должна быть такой же большой, как впускной.Обычно диаметр выпускного клапана составляет около 57 процентов диаметра впускного клапана.

Продолжительность

Длительность распредвала показывает, как долго клапаны остаются открытыми в зависимости от градусов вращения коленчатого вала. Распредвалы с увеличенным сроком службы позволяют двигателю лучше дышать на более высоких оборотах. Меньшая продолжительность, наряду с более коротким подъемом клапана, ускоряет впускной и выпускной поток. С головкой блока цилиндров, которая имеет несколько ограниченную сторону выпуска, это обычно требует большей продолжительности выпуска, чтобы помочь втягивать всасываемый заряд в камеру сгорания и цилиндр.

Это основная теория изменения фаз газораспределения, поскольку система изменения фаз газораспределения максимизирует события впускных и выпускных клапанов. Продолжительность не меняется, но меняется время событий перекрытия клапана.

Это помогает объяснить, почему более высокий подъем в сочетании с клапанами большего диаметра и большей продолжительностью выбирается для двигателей, которые должны развивать максимальную мощность при более высоких оборотах.

Продолжительность записывается двумя способами: объявленная продолжительность и продолжительность.050 дюймов. Рекламируемая продолжительность представляет собой угол поворота коленчатого вала относительно положения коленчатого вала, но разные производители могут использовать разные точки отсчета. По этой причине лучше всего сравнивать продолжительность профиля распредвала на основе подъема подъемника 0,050 дюйма.

За счет увеличения срока службы распределительного вала клапан остается открытым в течение более длительного периода, что способствует достижению максимальной мощности в более высоком диапазоне оборотов двигателя. Впускной клапан начинает открываться в точке BTDC и закрывается в точке после нижней мертвой точки (ABDC).Выпускной клапан начинает открываться в точке перед нижней мертвой точкой (BBDC) и закрывается в точке ATDC. Помните, что расстояние или количество градусов между ВМТ и НМТ составляет 180 градусов. Вот формула для определения общей продолжительности:

Продолжительность = продолжительность открытия в BTDC + продолжительность закрытия в ATDC + 180

На конкретном распределительном валу в качестве примера предположим, что кулачок заставляет впускной клапан начать открываться при 17,5 градусах до ВМТ и закрывает впускной клапан при 58,5 градусах ВМТ.Используя формулу, вы получаете продолжительность приема 256 градусов (17,5 + 58,5 + 180).

Если тот же распределительный вал начинает открывать выпускной клапан при 69,5 градусах ВМТ и закрывает выпускной клапан при 14,5 градусах ВМТ, продолжительность выпуска составляет 264 градуса (69,5 + 14,5 + 180).

Следовательно, в этом примере кулачковый вал имеет продолжительность 256 градусов впуска и 264 градусов выпуска. Такой распредвал с разделенной продолжительностью (где продолжительность впуска и выпуска различаются) обычно лучше всего использовать с головкой блока цилиндров, которая имеет более ограниченную сторону выпуска.

С головкой блока цилиндров, которая имеет более ограниченную сторону выпуска, вы можете увеличить продолжительность выпуска через распределительный вал и увеличить диаметр первичной выпускной трубы, чтобы эффективно увеличить поток через выпускной канал в головке блока цилиндров. Проще говоря, добавление немного большей продолжительности помогает справиться с неидеальной конструкцией головки блока цилиндров.

Средняя линия распредвала

Осевая линия распределительного вала относится к точке на полпути между осевыми линиями впускного и выпускного клапана.Осевая линия впуска относится к положению пика впускного лепестка в градусах ВМТ коленчатого вала. Осевая линия выхлопных газов относится к пику выступа выхлопных газов в градусах ВМТ коленчатого вала.

Распределительный вал для принудительной индукции

Как упоминалось ранее, перекрытие распределительных валов используется для помощи волне отрицательного давления выхлопных газов, чтобы способствовать втягиванию заряда воздуха / топлива в цилиндр. При установке с принудительной индукцией турбонагнетатель или нагнетатель создает наддув воздуха / топлива.С нагнетателем слишком большое перекрытие может быть вредным, чрезмерно вытесняя выхлопные газы, что снижает или устраняет эффект продувки.

Для системы с турбонаддувом предпочтительнее распредвал меньшего размера по сравнению с кулачком, разработанным для двигателя без наддува. Турбокомпрессор уже заполнен воздушным зарядом с более высокой плотностью, поэтому требуется меньшая продолжительность. Выхлоп приводит в движение турбонаддув, чтобы набрать больше всасываемого заряда, поэтому выхлопная сила не нужна, чтобы помогать всасывать всасываемый заряд.Однако при добавлении закиси азота в некоторых случаях может потребоваться более длительная продолжительность выхлопа с более широким LSA для отвода большего количества тепла выхлопных газов.

Распредвал вперед / назад

Опережение или замедление синхронизации распредвала перемещает полосу крутящего момента в сторону более низких или более высоких оборотов двигателя. Сдвиг распределительного вала увеличивает мощность на низких частотах, в то время как замедление распредвала увеличивает мощность на высоких оборотах и ​​жертвует крутящим моментом на низких частотах. Перемещение распределительного вала вперед или назад перемещает события клапана вперед или назад по ходу поршня.В обычном двигателе, вращающемся по часовой стрелке, перемещение распределительного вала дальше по часовой стрелке приводит к сдвигу клапанных событий, в то время как перемещение распределительного вала против часовой стрелки замедляет события клапана.

Опережение фаз газораспределения приводит к более раннему открытию впуска, уменьшая зазор между впускным клапаном и поршнем и увеличивая зазор между выпускным клапаном и поршнем.

Задержка распределительного вала приводит к тому, что впускной клапан открывается позже, одновременно увеличивая зазор между впускным клапаном и поршнем и уменьшая зазор между выпускным клапаном и поршнем.

Если вы планируете продвинуть вперед или назад распределительный вал, вам необходимо проверить зазор между клапаном и поршнем с распредвалом в измененном положении. Поэтому, если вы продвигаете распределительный вал вперед, обратите внимание на зазор впускных клапанов. Если вы задерживаете распредвал, обратите внимание на зазор выпускного клапана.

Распредвалы особого порядка зажигания

По сравнению с заводским порядком зажигания распредвала, специальные распредвалы (SFO) иногда используются в гоночных автомобилях.Этот другой порядок зажигания также присутствует на некоторых более поздних моделях двигателей OEM, таких как серия GM LS.

Причина, по которой иногда используется другой порядок зажигания, состоит в том, чтобы получить более плавную работу двигателя и улучшить распределение топлива между цилиндрами. GM приняла специальный порядок зажигания в своих сериях двигателей Gen III и Gen IV LS, которые имеют замену 4/7 и 2/3 по тем же причинам: чтобы сгладить гармоники в стремлении к большей долговечности двигателя и потенциально генерировать больше власть.Подобное изменение порядка зажигания также может дать преимущество уменьшения гармонических эффектов и сил отклонения на коленчатом валу и коренных подшипниках. Еще одно потенциальное преимущество заключается в уменьшении количества изолированных горячих точек на соседних стенках цилиндра.

В качестве примера рассмотрим обычные двигатели Chevy с малым и большим блоком, которые имеют порядок срабатывания 1-8-4-3-6-5-7-2. Во время каждой работы двигателя у каждого цилиндра есть «спутник» в порядке зажигания. Оба вспомогательных цилиндра достигают ВМТ одновременно, причем один цилиндр находится на рабочем такте, а другой — на выпускном.Эти цилиндры (попарно 1/6, 2/3, 4/7 и 5/8) можно менять местами или местами в порядке зажигания без необходимости модификации коленчатого вала.

Распределительные валы со специальным порядком зажигания (SFO) изменяют традиционный порядок зажигания, чтобы сгладить импульсы двигателя и уменьшить гармоники клапанного механизма. Стратегическая смена порядка включения распредвала помогает добиться более плавной работы двигателя, что снижает гармонические эффекты на коленчатом валу и коренных подшипниках.Это также снижает нагрев за счет исключения последовательного срабатывания двух соседних цилиндров. Это приносит пользу двигателям, которые длительное время работают на пиковых оборотах или близких к ним. В двигателе V-8 замена 4/7 и, возможно, 2/3 (в зависимости от двигателя) является наиболее распространенным подходом к конструкции SFO.

Обычная практика среди производителей гоночных двигателей, которые следуют этой теории, состоит в том, чтобы поменять местами цилиндры 4 и 7, создав новый порядок зажигания 1-8-7-3-6-5-4-2. В то время как некоторые строители, опробовавшие этот процесс, не сообщают об увеличении производительности, другие утверждают, что при этом набрали целых 10 л.с.

Чтобы максимизировать эффект продувки выхлопных газов, длина первичной трубы коллектора зависит от порядка запуска двигателя (на основе теории волновой настройки). Эксперименты на динамометрическом стенде двигателя или шасси полезны при определении длины первичной трубы коллектора при использовании специального распределительного вала порядка зажигания.

Создатели гоночных двигателей часто экспериментируют с разной длиной первичной трубы; это помогает определить наилучшую настройку для размещения распределительного вала SFO. Некоторые строители, экспериментирующие с кулачками SFO, сообщают о существенных улучшениях, в то время как другие добились минимальных улучшений.

Выпускные коллекторы

Выпускные коллекторы обычно изготавливаются из чугуна, хотя некоторые из них существуют в виде небольших партий трубчатых стальных труб, которые сливаются в общий выпуск. Чугунные выпускные коллекторы широко используются автопроизводителями на протяжении десятилетий по двум основным причинам: они менее дороги в производстве, состоят из цельной отливки, а не из трубчатого коллектора, который требует сборки и сварки; а из-за их компактных размеров их легче установить на производственной линии.

Сегодня единственными причинами, по которым любитель, уличный гонщик или коллекционер автомобилей выбирает чугунный выпускной коллектор, а не набор трубчатых выпускных коллекторов, являются оригинальность, простота установки и / или бюджет. Если автомобиль восстанавливается с точки зрения исторической достоверности, предпочтительнее любой тип выхлопной системы, изначально использовавшейся на автомобиле, включая выпускные коллекторы из чугуна или литой нержавеющей стали, где это применимо. Единственная причина для перехода с тяжелых чугунных коллекторов на трубчатые коллекторы — это увеличение мощности.

Различный выбор диаметра и длины первичной трубы коллектора обеспечивает определенную степень настройки с точки зрения выбора различных конструкций коллектора, тогда как стандартный чугунный выпускной коллектор практически не дает возможности настройки двигателя. Если ваша цель — получить дополнительную мощность и крутящий момент, трубчатые коллекторы предлагают варианты, позволяющие настроить выхлопную систему двигателя, тогда как литые выпускные коллекторы OEM имеют ограничения по размеру и конструкции. Варианты, доступные с трубчатыми коллекторами, обеспечивают возможности настройки, которые просто невозможны с литыми коллекторами.С другой стороны, выпускные коллекторы из чугуна более компактны, поэтому их легче устанавливать и, как правило, требуется меньше места под капотом. Кроме того, из-за более толстого материала они имеют тенденцию немного лучше улавливать тепло и имеют тенденцию к снижению шума выхлопа из-за более изолирующих свойств толстой и тяжелой чугунной конструкции. С другой стороны, они тяжелые, поэтому, если вес важен, переход на трубчатые коллекторы является плюсом.

По мере того как чугун стареет и подвергается тепловым циклам с течением времени, он становится более хрупким и склонен к растрескиванию под напряжением.Возможность растрескивания под напряжением преувеличена, если выхлопная труба и глушители не поддерживаются должным образом, поскольку рычаги и вибрация, возникающие при перемещении остальной части выхлопной системы, создают повышенную нагрузку на чугун. С точки зрения производительности, как правило, чугунные выпускные коллекторы могут выступать в качестве узких мест, поскольку резкие углы выпускного канала ограничивают поток.

Если вы хотите использовать чугунные выпускные коллекторы, но не в восторге от дизайна и / или внешнего вида стандартного коллектора, для ограниченного числа популярных применений доступны специальные выпускные коллекторы.Коллекторы для вторичного рынка обычно предназначены для обеспечения превосходного потока выхлопных газов и значительно улучшенного внешнего вида.

Трубчатые выпускные коллекторы обеспечивают выделенную первичную подачу газа для каждого цилиндра, в конечном итоге сливаясь в общий коллектор. Трубчатые коллекторы, доступные как из низкоуглеродистой, так и из нержавеющей стали, также обеспечивают значительную экономию веса по сравнению с чугунными коллекторами.

По сути, цельный чугунный выпускной коллектор предназначен для выхода отработанных выхлопных газов без учета характеристик двигателя.В двигателе с высокими характеристиками, который имеет распределительный вал с большим перекрытием, важно разделить основные выхлопные тракты, что является еще одной причиной выбора отдельных труб для выпускных коллекторов.

По сути, цельный чугунный выпускной коллектор предназначен для выхода отработанных выхлопных газов без учета характеристик двигателя. В двигателе с высокими характеристиками, который имеет распределительный вал с большим перекрытием, важно разделить основные выхлопные тракты, что является еще одной причиной выбора отдельных труб для выпускных коллекторов.

При этом чугунные выпускные коллекторы по-прежнему имеют свое место. Как уже было сказано, для желающих оригинального внешнего вида использование выпускных коллекторов оригинального образца обязательно. Если ваша цель — добиться функциональности и оригинального внешнего вида, а не максимизировать производительность двигателя, использование чугунных выпускных коллекторов допустимо.

Если вы пытаетесь восстановить комплект оригинальных чугунных выпускных коллекторов с трещинами или проколами, имейте в виду, что сварка чугуна может быть сложной задачей.Трещины можно устранить штифтом или сваркой. Закрепление включает просверливание небольших отверстий на каждом конце трещины, чтобы обеспечить точки остановки и предотвратить увеличение длины трещины. После этого просверливают серию дополнительных отверстий вдоль трещины, при этом каждое отверстие снабжается ввинчивающимся штифтом, предназначенным для того, чтобы снова собрать трещину. В зависимости от расположения трещины закрепление может оказаться очень успешным. Отличным источником материалов для ремонта трещин является Lock N ’Stitch.

Другой метод ремонта — это настоящая сварка чугуна. Это включает в себя осторожное шлифование трещины (трещин), предварительный нагрев коллектора до заданной высокой температуры, а затем распыление специального чугунного порошка в трещину, позволяющего материалу сплавиться. Отличный источник для этого — Cast Welding Technologies.

Обычно есть исключение из любого общего правила, и что касается чугунных выпускных коллекторов, это касается установки турбонагнетателя.Использование чугунных выпускных коллекторов часто является предпочтительным в турбоустановках, потому что турбокомпрессор часто устанавливается непосредственно на чугунный коллектор. Также необходимо учитывать размер этих коллекторов. В ограниченном пространстве компактный чугунный коллектор лучше подходит для турбокомпрессора, поскольку он занимает гораздо меньше места, чем трубчатый коллектор. Кроме того, поддерживающая сила чугунного коллектора может лучше соответствовать весу турбокомпрессора. Более того, более толстый и тяжелый чугун лучше улавливает тепло выхлопных газов.

Снижение насосных потерь

Насосные потери в бензиновом двигателе внутреннего сгорания по существу относятся ко всему, что препятствует вращению коленчатого вала. Насосные потери относятся к работе или энергии, необходимой для перемещения воздуха в цилиндры и из них. Это потери, отличные от обычных факторов трения, такие как сопротивление поршневого кольца, сопротивление цепи привода ГРМ и усилие, необходимое для сжатия клапанных пружин. Сюда также входят приводные аксессуары, такие как водяной насос, генератор, шкивы насоса рулевого управления с гидроусилителем и т. Д.Насосные потери также можно рассматривать как эффекты «отрицательного крутящего момента», которые пытаются препятствовать вращению коленчатого вала.

В двигателе возникают насосные потери, когда поступление воздуха ограничено при открытом впускном клапане. Это происходит во время впускного цикла, когда поршень движется по расточке цилиндра. Все, что находится на пути входящего заряда воздуха, может ограничивать воздушный поток, например, воздуховоды, воздушный фильтр, направляющие впускного коллектора и впускные отверстия головки блока цилиндров. Основным ограничением может быть дроссельная заслонка и сборка.Когда дроссельная заслонка, будь то карбюратор или корпус дроссельной заслонки для впрыска топлива, частично открывается или закрывается, это создает ограничение потока, против которого поршень пытается втянуть воздух. Вот почему двигатель на холостом ходу производит больше вакуума, чем при открытом дросселе.

Такие откачки неизбежны, но выбор карбюратора соответствующего размера или корпуса дроссельной заслонки может минимизировать их. Поскольку карбюратор должен иметь размер как для прохождения воздуха, так и для подачи топлива, выбор размера должен основываться на рабочем объеме и требованиях конкретного двигателя.В системе EFI с компьютерным управлением переход на более крупный корпус дроссельной заслонки снижает это ограничение расхода воздуха, поскольку ЭБУ подает только количество топлива, необходимое для поддержания правильного соотношения воздух / топливо, независимо от размера корпуса дроссельной заслонки. Другими словами, вы можете обойтись дроссельной заслонкой большего размера без перелива.

Чтобы улучшить вакуум в двигателе при использовании кулачка длительного действия с высоким подъемом, часто используется внешний вакуумный насос с ременным приводом. Это может снизить избыточное давление в картере, что снижает прорыв поршневых колец и кривошипа.

Вот пример событий четырехтактного двигателя. На такте впуска поршень движется вниз, впускной клапан открывается, а выпускной клапан закрывается. Во время такта сжатия поршень движется вверх, при этом впускной и выпускной клапаны закрыты. Во время рабочего такта загорается свеча зажигания, поршень движется вниз, и оба клапана закрываются. Во время такта выпуска поршень движется вверх, впускной клапан закрыт, а выпускной клапан открыт.

Насосные потери в системе впуска могут быть значительно уменьшены или полностью устранены с помощью принудительной индукции, поскольку воздух подается под положительным давлением, когда дроссельная заслонка полностью открыта. Это дополнительное давление в цилиндре обеспечивает дополнительную силу, помогающую поршню двигаться вниз. Конечно, поскольку распределительный вал расходует энергию на привод нагнетателя, в определенной степени возникают паразитные потери. Хотя турбокомпрессор использует выхлопные газы для создания принудительного воздушного заряда и не требует энергии коленчатого вала, сам турбонагнетатель создает насосные потери, ограничивающие выхлоп.Невозможно полностью устранить насосные потери, но вы можете уменьшить эту потерянную энергию путем тщательного выбора системы впуска, конструкции головки блока цилиндров, профиля распределительного вала, вентиляции картера и потока выхлопных газов.

Очевидно, что поршень создает давление в цилиндре, поскольку оно повышается во время такта сгорания, выталкивая и уплотняя воздух вверх. Менее очевидно давление, которое нижняя часть поршня создает в картере, когда он движется вниз, действуя как чашка, выталкивая воздух в картер.Клапан принудительной вентиляции картера (PCV) позволяет разрежению на впуске помогать вытягивать это давление из картера. Внешний вакуумный насос обеспечивает почти такой же эффект, сбрасывая давление из картера, уменьшая паразитные потери энергии.

Цикл четырехтактного двигателя

Каждый такт цикла двигателя по-разному влияет на выхлопную систему. Чтобы лучше понять события впуска и выпуска в двигателе, вам необходимо понять четырехтактное событие, которое включает такт впуска, такт сжатия, рабочий ход и такт выпуска.

Ход всасывания

Такт впуска начинается в конце предыдущего такта выпуска. Прежде чем поршень достигнет ВМТ впуска, выпускной клапан все еще открыт, в то время как впускной клапан начинает открываться. Это называется перекрытием клапана.

Во время перекрытия оба клапана открыты, позволяя втягивать небольшое количество всасываемого заряда в камеру сгорания при закрытии выпускного клапана. Это называется эффектом поглощения всасывания.

Кроме того, когда поршень движется вниз, он втягивает основную часть заряда воздуха / топлива. Насосные потери возникают из-за любых ограничений на пути забора воздуха, в том числе из-за положения дроссельной заслонки. Поршень пытается втягивать воздух, «вытягивая» все препятствия на своем пути, что увеличивает вакуум в коллекторе.

По мере увеличения разрежения в коллекторе, насосные потери увеличиваются, поскольку коленчатый вал работает, чтобы преодолеть это отрицательное давление. Этот эффект наиболее заметен на низких оборотах двигателя и на высоких оборотах двигателя даже при полностью открытой дроссельной заслонке, когда объем воздухозаборника ограничивает количество воздуха, который может быть втянут в цилиндр.

Ход сжатия

Поршень движется вверх и сжимает топливно-воздушную смесь. Заряд воздух / топливо воспламеняется до того, как поршень достигает ВМТ на такте сжатия, при этом пиковое давление в цилиндре происходит сразу после ВМТ на рабочем такте. Насосные потери являются наибольшими при WOT во время такта сжатия, которые увеличиваются с более высокой степенью сжатия и с более плотным зарядом воздуха.

Для уплотнения воздушного заряда требуется большее усилие, поэтому возникают большие насосные потери.Однако насосные потери, возникающие во время такта сжатия, сводятся на нет во время рабочего такта, поэтому насосные потери, возникающие во время такта сжатия, действительно не являются проблемой.

Рабочий ход

После воспламенения поршень толкается вниз, прикладывая усилие для вращения коленчатого вала. По мере того как поршень движется вниз во время рабочего хода, давление в цилиндре существенно и постепенно падает по мере того, как поршень движется дальше вниз в своем отверстии.Рабочий ход не приводит к потере накачки.

Ход выхлопа

Поршень движется вверх, когда выпускной клапан открыт, выталкивая выхлоп из головки блока цилиндров. Переменные насосных потерь, которые возникают во время такта выпуска, зависят от ограничений во всей выпускной системе. Если двигатель оснащен системой впрыска закиси азота, добавленные кислород и топливо создают повышение давления выхлопных газов. Поскольку поршень борется с этим дополнительным давлением во время такта выпуска, насосные потери возрастают.Для более эффективного отвода выхлопных газов может помочь распределительный вал с большей продолжительностью выпуска и более раннее открытие выпускного клапана.

Насосные потери нормальные и не могут быть устранены. Лучший способ уменьшить потери энергии из-за насосных потерь — это позволить двигателю дышать за счет использования воздухозаборников с низким ограничением, сброса давления в картере, фаз газораспределения, которые позволяют выхлопным газам выходить и втягивать воздух в цилиндры, а также выхлопные газы. системы, которые уменьшают ограничение и удаляют выхлопные импульсы из двигателя.

Датчик кислорода

Все серийные автомобили для рынка США, произведенные в 1996 году и позже, оснащены диагностикой OBD-II и требуют двух кислородных датчиков: один перед каталитическим нейтрализатором и один после преобразователя. Контроллер ЭСУД использует кислородный датчик, расположенный перед преобразователем, для регулировки соотношения воздух / топливо. Датчик кислорода, расположенный после нейтрализатора, в основном используется для контроля и мониторинга эффективности каталитического нейтрализатора.

Когда вы видите кислородные датчики в каталоге или руководстве по ремонту, вы можете заметить термины S1 и S2.S1 указывает на то, что датчик кислорода расположен перед каталитическим нейтрализатором, а S2 указывает на то, что датчик кислорода расположен после нейтрализатора. На двигателе V-типа расположение датчика (-ов) в группе обозначается буквами B1 или B2 (группа 1 или группа 2). Например, датчик кислорода, обозначенный как B1 S1, указывает местоположение как банк 1 перед преобразователем. Банк 1 обычно относится к левому (со стороны водителя) ряду, а Банк 2 — к правому (со стороны пассажира) ряду цилиндров.

Контроллер ЭСУД использует информацию, предоставляемую сигналом датчика кислорода, для управления соотношением воздух / топливо.Используя этот сигнал, программа управления подачей топлива контроллера ЭСУД регулирует количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр. Двумя наиболее распространенными типами кислородных датчиков являются кислородный датчик с узким диапазоном и датчик кислорода с широким диапазоном, который также называется датчиком воздуха / топлива (или A / F).

Хотя датчик кислорода работает иначе, чем датчик воздуха / топлива, цель в основном та же: контролировать количество кислорода в потоке выхлопных газов, чтобы электронный модуль управления (ECM) мог регулировать соотношение воздух / топливо в двигателе. путем обогащения или обеднения смеси.

Пробка может быть легко установлена ​​на коллекторе коллектора для датчика кислорода или установки датчика воздуха / топлива либо для размещения электронной системы управления подачей топлива, либо просто для контроля соотношения воздух / топливо в двигателе с целью точной настройки.

Датчик A / F похож на датчик кислорода, но имеет другую конструкцию с другими рабочими характеристиками. Датчик A / F упоминается как датчик широкого диапазона из-за его способности определять соотношение воздух / топливо в широком диапазоне, так что ECM может более точно измерять топливо в попытке снизить выбросы.В то время как кислородные датчики работают при температуре около 750 градусов по Фаренгейту, датчик A / F работает при температуре около 1200 градусов по Фаренгейту. Датчик A / F также изменяет выходной ток в амперах в зависимости от количества кислорода в выхлопной системе, обеспечивая ECM более точными данными. информация о соотношении воздух / топливо.

Датчик A / F откалиброван по стехиометрии, теоретически идеальному соотношению воздух / топливо 14,7: 1. Контроллер ЭСУД использует любое отклонение от этого идеала для регулировки топливной смеси и времени / продолжительности впрыска топлива. Когда автомобиль оснащен трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором, температура главного подогреваемого кислородного датчика регулируется контроллером ЭСУД.Когда объем воздухозаборника мал и температура выхлопных газов низкая, ток течет к нагревателю, чтобы нагреть датчик для точного определения содержания кислорода.

Написано Майком Мавригианом и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга. Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

впускной коллектор с изменяемой геометрией — французский перевод — Linguee

В 2001 году были представлены: 2-ступенчатый

[…]

регулируемый подъем клапана, полный

[…] регулируемый подъем клапана, f ul l y регулируемый впускной коллектор , 2 nd общий […]

топливная рампа (высокое давление),

[…]

Применение передовых дизельных технологий в небольших автомобилях, 6-ступенчатых автоматических коробках передач и т. Д.

internationaltransportforum.org

En 2001, les Innovations suivantes

[…]

ont t принимает:

[…] double cal ag e variable, ca ​​ lage continm en t variable, admission conti n me nt variable, […]

непосредственный впрыск деуксима

[…]

gnration rampe commune (высокое давление), приложение de la technologie avance des moteurs diesel aux petites voitures, bote de vitesses automatique six rapports и т. Д.

internationaltransportforum.org

Благодаря регулируемой регулировке фаз газораспределения на впуске и выпуске

[…]

клапана, сложная смесь

[…] система образования a n d впускной коллектор с изменяемой геометрией , a ll бензин […] Двигатели

устанавливают высокие стандарты для

[…]

сочетание комфорта, высокой мощности и низкого расхода топлива.

mercedes-benz.com.bn

Grce au calage variable de l’arbre cames du ct de l’admission et de l’chappement, une

[…]

prparation du mlange volue et

[…] des tub ul ures d’admission variables, les m oteurs Essence […]

учредительный номер EN

[…]

termes de confort, de puissance et de consomitation de carburant.

mercedes-benz.ci

непосредственный впрыск бензина

[…] V6 с наддувом wi t h впускной коллектор с изменяемой геометрией , c на распредвале […] Регулировка

, DOHC

audipopular.com

Впрыск субстрата V6

[…] directe, a ve c tubulure d ‘ admissio n переменная, r glag e co nt inu de […]

L’arbre Cames, DACT

audipopular.com

Принцип действия

[…] an infini te l y регулируемый впускной коллектор ( s ch ematical)

ms-motor-service.de

Режим работы

[…] (schmatique) d ‘u n tuy au d’admission r gl able en continue

ms-motor-service.de

Распредвалы композитные, двухтрубная система впуска воздуха и

[…] an indepen de n t впускной коллектор с изменяемой геометрией a l так что гарантирует идеальное […]

заправка баллона.

mercedes-benz.com.ph

Les arbres cames, le systme

[…]

dmission d’air double flux et la

[…] tubulu re d’ad mis si on variable de c onc eptio n unique […]

гарантирует оптимальные размеры поршней.

mercedes-benz.ci

Благодаря стандартной пятиступенчатой ​​автоматической коробке передач, включающей ActiveSelect, бензиновый V6, близкий родственник двигателя 2.8 V6 ECOTEC в моделях Vectra и Signum, разгоняет Antara до

. […]

максимальная скорость 203 км / ч. Высокотехнологичные функции этого двигателя включают

[…] регулируемая фаза фаз газораспределения как для впускной, так и для выпускной стороны, а также как a регулируемый впускной коллектор .

media.opel.fr

Accoupl en srie une bote automatique cinq rapports Disquant de la Fonction Squentielle ActiveSelect, le V6 essence — proche du 2.8 V6 ECOTEC de la Vectra et du Signum — допускает скорость движения 203 км / ч.Ce moteur reoit tout un ventail de systmes

[…]

Technics volus, dont le calag e variable d e la distribution la

[…] fois po ur l’admission et p our l’chappement, ainsi qu’un co llect eur d ‘ Допуск gom 9100 9100 9100 9100 3 .

media.opel.fr

Уже в 90-е годы MAHLE

[…] разработан так ca ll e d переменный l e ng t h впускной коллектор c потеря сотрудничества […]

с автомобильной промышленностью.

mahle.com

Ds le milieu des annes quatre-vingt-dix, сотрудничество MAHLE conoit en troite

[…] avec l’industrie car de s pip es d ‘ допуск c oup les .

mahle.com

Настоящее время t im e : Переменная l e ng t h

004

004

004

004 впускной коллектор d комплексные системы впуска

mahle-aftermarket.com

Le prsent: Pi pe s d ‘ admission couples et syst mes d’admission co mp lexes

mahle-aftermarket.com

Способен производить 187 лошадиных сил и 186 фунт-фут крутящего момента, что превышает некоторые V6

[…] Двигатели

— новый 4-цилиндровый

[…] также обеспечивает лучшую в своем классе экономию топлива благодаря таким функциям, как Dual VVT- i, a Variable L e ng t h h Впускной коллектор , a nd 3-S ta g e Переменный O i Насос.

toyota.ca

Pouvant dvelopper 187 chevaux et un couple de 186 lb-pi — soit plus ques v6 — le nouveau 4 цилиндра, предлагая лучшее качество изображения

[…]

двойной

[…] распределение c alage переменная intel li gent (двойной VVT-i), u ne tub ulur e d’admission l 9100ur 9100ur 9100ur переменная et u ne pompe huile trois p hases переменные .

toyota.ca

Затем прибавляет

[…] Honda Pate nt e d Переменная v a lv e Электронное управление синхронизацией и подъемом (VTEC), а также двойное устройство ta g e впускной коллектор .

encorehonda.com

Puis, ajoutez le contrle lectronique du

[…] calage et du degr d ‘o uvert ure variable des soup ap es (VTECMD) brevet de Honda et une tu bulur ed 9100 admission4 bi тег .

encorehonda.com

Впускной коллектор w it h переменный i m pe dance and […]

низкое ограничение

v3.espacenet.com

Colle ct eur d’admission imp d Модулируемый […]

et faible perte de charge

v3.espacenet.com

Результат ti n g впускной коллектор w a s так красиво, […]

инженеров не хотели скрывать это.

autoheckford.com

La tu bu lure d’admission q ui en a rsult tait […]

si jolie que les ingnieurs ne voulaient pas la couvrir.

autoheckford.com

Система турбонагнетателя двигателя предназначена для обеспечения избыточного давления воздуха до

[…] engi ne s впускной коллектор , u p до максимума […]

установленный лимит.

tsb-bst.gc.ca

Le turbocompresseur est conu de faon fournir une pression d’air positive

[…] au Colle ct eur d ‘вход du mo te ur jusqu’ […]

la limite prescrite maximale.

tsb-bst.gc.ca

Этот спортивный силовой агрегат выдает примерно 119 л.с. и 109

л.с. […]

фут-фунт.крутящего момента и

[…] с облегченным композитом si t e впускной коллектор , s ho r t r длина nn для высокой мощности, […]

дроссель электронный

[…] Корпус

и полностью симметричная длина рабочего колеса, предназначенная для снижения шума, вибрации и резкости (NVH).

autoheckford.com

Ce moteur sportif gnre une puissance estime de 119 chevaux et produit un couple эстимейт 109

[…]

фунт-пи. Il comprend un

[…] сбор ur d’admission en m atriau композитный lger, une tubul ur e d ‘ admission cou rt e pour […]

UNE puissance leve,

[…]

un botier de papillon lectronique et une tubulure d’admission allment symtrique conue pour rduire les bruits et les вибрации.

autoheckford.com

2007 модельный год новый Dodge Caliber

[…]

компактный автомобиль доступен с

[…] три новых 4-цилиндровых двигателя World Engines с du a l Variable V a lv e Timing (VVT) a

003 n впускной коллектор w i th клапана регулирования расхода, улучшение на 5% […]

топливная экономичность по сравнению с заменяемыми ими двигателями

oee.nrcan-rncan.gc.ca

Anne de Fabrication 2007, новый универсальный компактный автомобиль Dodge Caliber, предлагающий международные перевозки

[…]

4-цилиндровый двигатель

[…] distr ib ution cal age variable (VV T) et collecteur d ‘admission ave c valve de contrle des dbits amliora41003 9100 около руб. […]

от 5% номинальной стоимости по цене

oee.nrcan-rncan.gc.ca

Это одновременно привело к утечке топлива из насоса в капот двигателя, где было много источников воспламенения, и из-за отсутствия

[…]

Требуется ограниченный вентиляционный фитинг топливного насоса, на утечку

[…] внутри t h e впускной коллектор c a us с избыточным обогащением […]

топливная смесь.

tsb-bst.gc.ca

Ситуация разрешена с разрешения на использование карбюратора в соответствии с требованиями, предъявляемыми к работе с источниками воспламенения, причиной отсутствия каких-либо ограничений.

[…]

Carburant la pompe, l’intrieur dans

[…] le co ll ecte ur d ‘admission pour enr ic hir избыточный […]

le mlange de carburant.

tsb-bst.gc.ca

2007 модельный год: новый Dodge Caliber

[…] Компактный автомобиль

доступен с тремя новыми 4-цилиндровыми двигателями World

[…] Двигатели с du a l Переменная V a lv e ГРМ (VVT) a n впускной коллектор w i th управление потоком […]

клапана, улучшенная экономия топлива по сравнению с двигателями, которые они заменяют

oee.nrcan-rncan.gc.ca

Anne de Fabrication 2007: новый компактный Dodge Caliber предлагает trois nouveaux moteurs mondiaux 4

[…]

цилиндра, двойные

[…] распределение progr amm e переменная ( VVT ) и сборщик допуска s oupapes […]

de rgulation de dbit, qui prsentent une meilleur e consompting d e carburant que les moteurs qu’ils remplacent.

oee.nrcan-rncan.gc.ca

Гонщик Kizashi Bonneville

[…] преимущества от n e w впускной коллектор , a t uned ‘long […] Трубчатый коллектор

и кованые штоки и поршни для долговечности на высоких оборотах.

suzukirepentigny.com

La Kizashi Bonneville de course profite d’une

[…] nouvell e tubulure d’admission, d ‘un co llecteur […]

длинная трубка и поршни

[…]

forgs rsistant aux rgimes levs.

suzukirepentigny.com

Способ определения расчетного значения массового расхода во впускной тракт внутреннего сгорания

[…]

, при этом

[…] измеренное значение (MAP_MES) o f a n впускной коллектор p r es обязательно является эталоном i np u переменная o f a система управления с обратной связью, con tr o l переменная i s _ nEST ) t h e впускной коллектор p r es уверен, что определяется […]

как функция от

[…]

корректирующая переменная системы управления с обратной связью, и корректирующая переменная вычисляется как функция разницы расчетного значения (MAP_EST) и измеренного значения (MAP_MES) давления во впускном коллекторе и как функция времени. изменение измеренного значения (MAP_MES) давления во впускном коллекторе, и при этом расчетное значение (MAF_EST) массовых потоков во впускной тракт (1) вычисляется как функция корректирующей переменной.

v3.espacenet.com

Procd pour dterminer une valeur estime d’un dbit massique dans le collecteur d’admission d’un moteur горения внутри,

[…]

dans lequel une valeur

[…] mesur e ( MAP_M ES) d ‘ une pr ess ion d e la tubulure d’aspiration est la grandeur directrice d’ un un de rgulation, la grandeur de rgulation est une valeur est im e ( MAP _EST ) d e la p res sion sion sion d’a sp iration, […]

qui est dtermine

[…]

en fonction de la grandeur de rglage du circuit de rgulation, et la grandeur de rglage est calcule en fonction de la diffrence entre la valeur estime (MAP_EST) и valeur mesure (MAP_MES) de la pression dans la tubulure d’aspiration et en функция модификации в температурном измерении (MAP_MES) давления в канальцах аспирации и в текстовом выражении (MAF_EST), в массиве в коллекторе допуска (1) est calcule en fonction de la grandeur de rglage.

v3.espacenet.com

Обеспечивает охлажденную сжатую

[…] воздух к en gi n e впускной коллектор ; r ed сокращение выбросов […]

и максимальной топливной экономичности.

bm-cat.ro

Il Fournit de l’air comprim refroidi au

[…] Colle ct eur dmission d u mo te u r, ce qui rd ui t les […]

миссий и оптимизация рендеринга.

bm-cat.ro

Continuo us l y переменная v a lv e время на t h e a d выхлопная сторона.

volvoofvictoria.com

Rglage de dist rib ut ion variable con ti nu c ts admission et ch appem

volvoofvictoria.com

Использование t h e впускной коллектор l a un ched in 2004 […]

влечет за собой обязательную модификацию крышки маслозаливной горловины для Formula

. […]

Двигатели Renault 2.0 F4R, как описано ниже.

wsr-switzerland.ch

L e rpartite ur d ‘admission intr oduit e n 2004 наложить […]

de modifier le bouchon de remplissage d’huile des moteurs F4R de Formule

[…]

Renault 2.0, средний класс.

wsr-switzerland.ch

Meas ur e s впускной коллектор v a cu мкм или давление и передает частоту или напряжение […]

сигнал (в зависимости от типа датчика) на PCM.

трейдервар.com

Ce capteur me sure la pres si on ou dression du collec te ur d ‘ admission et e nv oie un […]

сигнал де напряжения или де фрквенс (selon

[…]

le type de capteur) vers le PCM.

tradervar.com

Имеет ac ti v e впускной коллектор t u ne d для доставки […]

более низкий и средний крутящий момент.

chrysler.ru

Comporte une

[…] tubulu re d’admission ac tive rgle po ur produire […]

un couple suprieur bas et moyen rgime.

chrysler.ru

T h e впуск v a lv e design, связанный wi t h

003 переменный lv e Timing, помогает генерировать […]

невероятный крутящий момент для ускорения вне сети

[…]

и улучшенная мощность при более высоких оборотах двигателя.

st-leonardnissan.ca

Дизайн Le

[…] des sou pa pes d’admission, jumel au r gla ge variable de la di strib ut ion, fournit […

пара инкроябл для ун

[…]

dmarrage fulgurant et une puissance accrue aux rgimes suprieurs.

st-leonardnissan.ca

Двигатель — 60-градусный V, состоит из

[…]

алюминиевый блок и головки, 4 клапана на цилиндр и технология DOHC,

[…] конечно, pl u s переменная впуска c a ms haft Timing.

autoheckford.com

La configuration du moteur est un V de 60 degrs, avec bloc-moteur et culasse en aluminium, un

[…]

супы с двойным условным обозначением и соотношением четвертичных по номиналу

[…] цилиндр, sa ns oubl ier le переменная размера s суп обезьяны .

autoheckford.com

Датчик MAP: работа, конструкция и типы

Датчик абсолютного давления в коллекторе, называемый датчиком MAP.Датчик MAP представляет собой непрямой расходомер воздуха, и его сигнал является одним из важных сигналов для базового управления впрыском топлива в двигатель.

Каталог

Ⅰ Введение

Датчик абсолютного давления в коллекторе, называемый датчиком MAP. Датчик MAP является косвенным измерителем расхода воздуха, и его сигнал является одним из важных сигналов для основного управления впрыском топлива в двигатель. Он соединен с впускным коллектором с помощью вакуумной трубки.При разных оборотах двигателя он определяет изменение вакуума во впускном коллекторе и затем преобразует изменение внутреннего сопротивления датчика в сигнал напряжения для ЭБУ, чтобы скорректировать объем впрыска топлива.

В двигателе с электронным впрыском топлива датчик MAP, используемый для определения объема всасываемого воздуха, называется системой впрыска D-типа (тип плотности скорости). Датчик MAP определяет объем всасываемого воздуха не напрямую, как датчик потока всасываемого воздуха, а использует косвенное определение.В то же время на него также влияет множество факторов, поэтому существует много различий в обнаружении и поддержании потока всасываемого воздуха от датчика объема.

Ⅱ Принцип работы

Датчик MAP определяет абсолютное давление во впускном коллекторе за дроссельной заслонкой. Он определяет изменение абсолютного давления в коллекторе в соответствии с частотой вращения двигателя и нагрузкой, а затем преобразует его в напряжение сигнала и отправляет его в блок управления двигателем (ЭБУ). ЭБУ регулирует основной объем впрыска топлива в соответствии с напряжением сигнала.

Существует много типов датчиков MAP, включая варисторные и емкостные. Поскольку варистор имеет преимущества, заключающиеся в быстром времени отклика, высокой точности обнаружения, небольшом размере и гибкости в установке, он широко используется в системах впрыска D.

Рисунок 1

Рисунок 2

На рисунке 1 показано соединение между датчиком MAP варисторного типа и компьютером. На рис. 2 показан принцип работы датчика MAP варисторного типа.R на рисунке 1 — это сопротивление деформации R1, R2, R3, R4 на рисунке 2. Они образуют мост Уитстона и вместе соединены с кремниевой диафрагмой. Кремниевая диафрагма может деформироваться под действием абсолютного давления в коллекторе, что приводит к изменению значения сопротивления тензорезистора R. Чем выше абсолютное давление в коллекторе, тем больше деформация кремниевой диафрагмы и больше изменение сопротивления сопротивления R. То есть механическое изменение кремниевой диафрагмы преобразуется в электрический сигнал, который затем усиливается интегральная схема и вывод на ЭБУ.

Ⅲ Внутренняя структура

В датчике давления используется датчик давления для измерения давления, а в датчике давления встроен мост Уитстона на силиконовой диафрагме, которая может подвергаться деформации под давлением. Чип давления — это ядро ​​датчика давления. У всех основных производителей датчиков давления есть свои чипы давления. Некоторые из них производятся непосредственно производителями датчиков, некоторые представляют собой специализированные микросхемы (ASC), производимые на аутсорсинге, а третьи предназначены для непосредственной закупки микросхем общего назначения у профессиональных производителей микросхем.Микросхемы, производимые непосредственно производителями датчиков, или индивидуализированные микросхемы ASC, как правило, используются только в их собственных продуктах. Такие микросхемы имеют высокую степень интеграции, часто в них используются микросхемы давления, схемы усиления, микросхемы обработки сигналов, схемы защиты от ЭМС и схемы, используемые для калибровки выходных кривых датчиков. ПЗУ интегрировано в микросхему, весь датчик представляет собой микросхему, и микросхема соединена с контактом PIN разъема через провод.

Рис. 3. Внутренняя структура датчика давления на основе технологии MEMS

Датчик давления, показанный на Рис. 3, объединяет другие схемы обработки, за исключением микросхемы датчика, в микросхему схемы, а некоторые производители датчиков давления полностью интегрируют два в один.

Этот процесс разработки и производства датчиков давления фактически является практическим применением технологии MEMS (сокращение от «микроэлектромеханические системы»). МЭМС основан на передовых технологиях 21 века, основанных на микро / нанотехнологиях. Это технология проектирования, обработки, производства и контроля микро / наноматериалов. Он может объединять механические компоненты, оптические системы, компоненты привода, электрические системы управления и системы цифровой обработки в микросистему, которая является единым целым.Такая микроэлектронная механическая система может не только собирать, обрабатывать и отправлять информацию или инструкции, но также выполнять действия в соответствии с полученной информацией автономно или в соответствии с внешними инструкциями. В нем используется сочетание технологии микроэлектроники и технологии микрообработки (включая микрообработку кремниевого корпуса, микрообработку поверхности кремния, LIGA и соединение пластин и т. Д.) Для получения множества превосходных характеристик, низкой цены, миниатюрных датчиков, исполнительных устройств, приводов и микросистем.МЭМС подчеркивает использование передовых технологий для реализации микросистем и подчеркивает возможности интегрированных систем.

Датчик давления является типичным представителем технологии МЭМС, а другой широко используемой технологией МЭМС является микроэлектромеханический гироскоп. Некоторые крупные поставщики систем EMS, такие как BOSCH, DENSO, CONTI и другие компании, имеют свои собственные специализированные микросхемы, разработанные с аналогичной структурой. Преимущества: высокая степень интеграции, малый размер сенсора, маленький размер сенсора с небольшими разъемами, простота сборки и установки.Чип давления внутри датчика полностью заключен в силикагель, который играет роль устойчивости к коррозии и вибрации, что значительно увеличивает срок службы датчика. Крупномасштабное массовое производство отличается низкой стоимостью, высоким выходом и отличными характеристиками.

Некоторые другие производители датчиков MAP используют микросхемы давления общего назначения, а затем интегрируют микросхему давления, схему защиты от электромагнитной совместимости и другие периферийные схемы и штырьки контактов разъема через плату PCR.Как показано на рисунке 4, микросхема давления установлена ​​на задней стороне печатной платы. Печатная плата представляет собой двухстороннюю печатную плату.

Рис. 4. Использование печатной платы для интеграции микросхем и схем

Из-за низкого уровня интеграции этого типа датчика давления стоимость материалов для изготовления высока. Плата печатной платы не имеет полностью герметичного корпуса, и детали интегрируются на плату печатной платы посредством традиционного процесса пайки, и существует риск виртуальной пайки.В среде с высокой вибрацией, высокой температурой и высокой влажностью печатную плату следует защищать.

Ⅳ Типы датчиков MAP

Датчик MAP преобразует давление во впускной трубе двигателя в соответствующий электрический сигнал. Электронный контроллер двигателя вычисляет базовое время впрыска топлива и на основе этого сигнала определяет базовый угол опережения зажигания. Датчики давления бывают разных видов. По принципу генерации сигналов их можно разделить на пьезоэлектрические, полупроводниковые варисторные, емкостные, дифференциальные трансформаторные и типы поверхностных упругих волн.

1. Полупроводниковый варисторный датчик MAP

(1) Принцип измерения полупроводникового варисторного датчика давления

Полупроводниковый варисторный датчик давления использует пьезорезистивный эффект полупроводников для преобразования давления в соответствующий сигнал напряжения, и его принцип заключается в показан на рисунке 5.

Рисунок 5. Принцип измерения полупроводникового варисторного датчика давления

Полупроводниковый тензодатчик — это чувствительный элемент, значение сопротивления которого изменяется соответственно под действием напряжения или давления.Присоедините тензодатчики к силиконовой диафрагме и подключите их к мосту Уитстона. Когда кремниевая диафрагма деформируется под действием силы, каждый тензодатчик вытягивается или сжимается, и его сопротивление изменяется, и мост будет иметь соответствующее выходное напряжение.

(2) Структура варисторного датчика MAP

Состав полупроводникового варисторного датчика MAP показан на рисунке 6. В элементе преобразования давления датчика есть кремниевая диафрагма, а также давление и деформация кремния. диафрагма будет генерировать соответствующий сигнал напряжения.Одна сторона кремниевой диафрагмы является вакуумом, а другая сторона вводит давление во впускной трубе. Когда давление во впускном трубопроводе изменяется, деформация кремниевой диафрагмы соответственно изменяется, и генерируется сигнал напряжения, соответствующий давлению на впуске. Чем больше давление на впуске, тем больше деформация кремниевой диафрагмы и тем больше давление на выходе датчика.

Рисунок 6. Структура варисторного датчика MAP

Полупроводниковый варисторный датчик MAP имеет хорошую линейность и преимущества небольшого размера структуры, высокой точности и хороших характеристик отклика.

2. Емкостной датчик MAP

(1) Принцип измерения емкостного датчика MAP

В емкостном датчике давления используется диафрагма, образующая чувствительный к давлению элемент с переменной емкостью. Когда диафрагма деформируется под действием силы, ее емкость соответственно изменяется. Схема измерения датчика преобразует изменение емкости, соответствующее давлению, в соответствующий электрический сигнал. Цепи измерения емкостного датчика давления в основном бывают двух типов: обнаружение частоты и обнаружение напряжения, как показано на рисунке 7.

Рисунок 7. Принцип измерения емкостного датчика MAP

1) Тип определения частоты: частота колебаний колебательного контура изменяется с изменением значения емкости чувствительного к давлению элемента и импульсного сигнала, частота которого соответствует к давлению выводится после выпрямления и усиления.

2) Тип обнаружения напряжения: изменение значения емкости чувствительного к давлению элемента модулируется несущей и схемой усилителя переменного тока, демодулируется схемой детектора и фильтруется схемой фильтра для вывода сигнала напряжения, соответствующего давлению. изменение.

(2) Структура емкостного датчика MAP

Принципиальная схема емкостного датчика MAP показана на рисунке 8. Диафрагма из оксида алюминия и полая изолирующая среда образуют емкостной чувствительный к давлению элемент с вакуумом внутри. который подключен к гибридной интегральной схеме датчика. После того, как датчик вводит давление во впускной трубе, диафрагма из оксида алюминия деформируется под действием давления на впуске, что приводит к изменению значения ее емкости.После обработки гибридной интегральной схемой он выдает электрический сигнал, соответствующий изменению давления на впуске.

Рис. 8. Структура емкостного датчика MAP

По сравнению с датчиком расхода воздуха на впуске, который играет ту же роль, датчик MAP не влияет на воздухозаборник, а его монтажное положение является гибким (датчик MAP может быть установлен далеко от впускной трубы двигателя с помощью направляющей вакуумной трубки). Таким образом, использование датчиков MAP в современных электронных системах управления двигателем расширяется.

Ⅴ Выходные характеристики

Когда двигатель работает, при изменении открытия дроссельной заслонки изменяется разрежение, абсолютное давление и характеристика выходного сигнала во впускном коллекторе.

Рисунок 9. Датчик MAP

Система впрыска D-типа определяет абсолютное давление во впускном коллекторе за дроссельной заслонкой. Задняя часть дроссельной заслонки отражает как степень разрежения, так и абсолютное давление. Поэтому некоторые люди думают, что степень вакуума и абсолютное давление — это одно и то же, но это понимание одностороннее.В условиях постоянного атмосферного давления (стандартное атмосферное давление 101,3 кПа), чем выше вакуум в коллекторе, тем ниже абсолютное давление в коллекторе. Вакуум равен атмосферному давлению минус абсолютное давление в коллекторе. Чем выше абсолютное давление в коллекторе, тем ниже вакуум в коллекторе. Абсолютное давление в коллекторе равно атмосферному давлению вне коллектора за вычетом вакуума. То есть атмосферное давление равно сумме вакуума и абсолютного давления.После понимания взаимосвязи между атмосферным давлением, вакуумом и абсолютным давлением выходные характеристики датчика MAP становятся ясными.

Во время работы двигателя, чем меньше отверстие дроссельной заслонки, тем больше разрежение во впускном коллекторе, тем меньше абсолютное давление в коллекторе и меньше напряжение выходного сигнала.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.