Впускной коллектор ваз схема
Воздух или топливно-воздушная смесь, в зависимости от типа двигателя (дизельный, инжекторный или карбюраторный) попадает в цилиндры через впускной коллектор. Основное предназначение впускного коллектора заключается в том, чтобы обеспечить равномерное распределение воздуха или рабочей смеси между цилиндрами. От этого напрямую зависит эффективность мотора. Помимо этого, на коллекторе могут крепиться другие узлы, например, карбюратор или дроссельная заслонка.
Принцип его работы довольно прост: воздух или его смесь с горючим, попадая внутрь через впускное отверстие, делится на несколько потоков, по числу цилиндров двигателя. Поршни, двигаясь вниз, создают в коллекторе разрежение, которое может достигать больших значений. Этот частичный вакуум используется также для нейтрализации картерных газов. Они через систему вентиляции картера двигателя попадают во впускной коллектор, смешиваются с топливно-воздушной смесью или воздухом и сжигаются в цилиндрах.
До недавнего времени основным материалом для изготовления впускного коллектора были алюминий, железо и чугун. Это создавало определенные сложности. Дело в том, что сам коллектор во время работы мотора сильно нагревается и нагревает воздух, который в данный момент находится внутри него. Воздух, в свою очередь, расширяется и поступает в цилиндры в меньшем объеме, вследствие чего повышается расход горючего и ухудшаются эксплуатационные характеристики двигателя.
В качестве альтернативы металлу, с конца 90-х годов, теперь уже прошлого века, на многих автомобилях применяются композитные материалы на основе пластика. Из-за низкой теплопроводности, такой впускной коллектор нагревается не так сильно, в результате цилиндры лучше наполняются воздухом, и повышается мощность мотора в пересчете на единицу топлива.
Турбулентность во впускном коллекторе
Бороться с конденсацией горючего помогает турбулентность. Под ее воздействием горючее лучше распыляется, и происходит более полное его сгорание. Как следствие возрастает мощность мотора, и снижается риск детонации. Чтобы обеспечить появление турбулентности, внутреннюю поверхность впускного коллектора не полируют, а наоборот делают шершавой. Здесь важно добиться оптимального значения турбулентности, поскольку с ее усилением начинают возникать перепады давления внутри впускного коллектора, и мощность двигателя падает.
Форма и объемная эффективность
Одним из важнейших параметров впускного коллектора, определяющим эффективность, является его форма. Основное правило, которого придерживаются все инженеры, гласит, что впускной коллектор не должен иметь никаких угловатых форм, так как это спровоцирует перепады давления и, как следствие, худшее наполнение цилиндров воздухом или рабочей смесью. Поэтому, все коллекторы имеют сглаженные переходы между сегментами и округлые формы.
В подавляющем большинстве нынешних коллекторов применяют раннеры. Представляют они из себя отдельные трубы, расходящиеся от центрального входа коллектора на все имеющиеся впускные каналы в головке блока цилиндров. Их задача состоит в том, чтобы использовать такое явление, как резонанс Гельмгольца.
Принцип работы конструкции выглядит следующим образом.
В момент, когда происходит всасывание, воздух проходит на весьма высокой скорости через открытый впускной клапан. Когда клапан закрывается, воздух, не успевший попасть в цилиндр, сохраняет большой импульс, а значит давит на клапан, в результате чего образуется зона высокого давления. Затем происходит выравнивание давления, с более низким давлением в коллекторе. Из-за влияния сил инерции, выравнивание происходит с колебаниями: вначале воздух попадает в раннер под давлением более низким, чем в коллекторе, затем под более высоким. Происходит сей процесс со скоростью звука, и до того, как впускной клапан откроется в очередной раз, колебания могут совершаться многократно.
Изменение давления вследствие резонансных колебаний воздуха тем больше, чем меньше диаметр раннера. Когда поршень движется вниз, давление на выходе раннера уменьшается. Затем этот низкий импульс давления доходит до входа коллектора, где превращается в импульс высокого давления, который проходит в обратном направлении через раннер и клапан, после чего клапан закрывается.
Для достижения максимального эффекта от резонанса, впускной клапан должен открываться в строго определенный момент, иначе результат будет обратный. Добиться этого довольно сложно. Газораспределительный механизм является динамическим узлом, и режим его работы находится в самой прямой зависимости от частоты вращения коленвала. Импульсы синхронизируются статично, синхронизация зависит от длины раннеров. Частично проблема решается тем, что длина подбирается под определенный диапазон оборотов, на которых достигается наибольший крутящий момент. Другой вариант — применение систем изменения геометрии впускного коллектора и электронного управления ГРМ.
Системы изменения геометрии впускного коллектора
Поскольку, фиксированная длина впускного коллектора, обеспечивает качественное наполнение цилиндров только в ограниченных диапазонах частот вращений коленчатого вала, более предпочтительным считается впускной коллектор, имеющий систему изменения геометрии. Изменяться может либо его длина, либо диаметр, либо оба параметра.
Впускной коллектор переменной длины
Применяется на безнаддувных силовых агрегатах, как бензиновых, так и дизельных. Когда мотор работает на низких оборотах, длина коллектора должна быть большой для достижения высокого крутящего момента и приемистости, на высоких – маленькой, чтобы силовой агрегат мог развить максимальную мощность. Для изменения геометрии применяется клапан, входящий в систему управления двигателем. Он переключает коллектор с одной длины на другую.
Работает впускной коллектор переменной длины следующим образом. Когда закрывается впускной клапан, воздух, оставшийся в коллекторе, начинает совершать колебания, частота которых пропорциональна длине самого коллектора и оборотам двигателя. Когда возникает резонанс, появляется эффект нагнетания (резонансный наддув). В результате, воздух подается в открывающиеся впускные клапаны под увеличенным давлением.
В моторах, оснащенных системами наддува, подобный впускной коллектор с изменяемой геометрией не применяется, поскольку нагнетание воздуха в цилиндры происходит принудительно. В таких силовых агрегатах применяются максимально короткие коллекторы, благодаря чему уменьшаются габариты и стоимость производства двигателей.
Система изменения геометрии впускного коллектора, у разных производителей называется по-разному:
BMW называют ее Differential Variable Air Intake (DIVA);
у Ford это Dual-Stage Intake (DSI);
в автомобилях Mazda система носит название Variable Inertia Charging System (VICS), в ряде случаев Variable Resonance Induction System (VRIS).
Впускной коллектор переменного сечения.
Применяется на любых моторах, в том числе оснащенных наддувом. С уменьшением поперечного сечения возрастает скорость воздуха, проходящего через коллектор, следовательно, улучшается смесеобразование и более полно сгорает рабочая смесь.
Система изменения геометрии впускного коллектора имеет следующее устройство. Впускной канал каждого цилиндра делится на два – по одному на каждый впускной клапан, внутри одного из которых находится заслонка. Заслонка открывается и закрывается посредством вакуумного регулятора или электродвигателя.
Когда мотор работает под небольшой нагрузкой, заслонки закрыты, воздух подается по одному каналу и попадает в цилиндр только через один клапан. В цилиндре при этом возникают завихрения, благодаря которым улучшается смесеобразование и качество сгорания топлива. Под нагрузкой заслонки открываются, и воздух подается через оба канала, мощность двигателя при этом возрастает.
Существует много вариаций подобных систем, например, у Opel система изменения геометрии впускного коллектора носит название Twin Port, у Ford есть два типа — Intake Runner Control (IMRC), Charge Motion Control Valve (CMCV), у Toyota и Volvo – Variable Induction System или Intake System (VIS).
Тюнинг двигателя – это целый комплекс работ по доработке отдельных его узлов и деталей. Впускной коллектор также можно доработать, чтобы улучшить эксплуатационные характеристики мотора.
Тюнинг данной детали имеет два направления:
на преодоление негативного влияния его формы;
на доработку внутренней поверхности.
При чем здесь форма?
Поток воздуха или рабочей смеси в коллекторе неравномерен в силу его формы. Если коллектор несимметричный, то наибольшее количество воздуха или топливно-воздушной смеси будет попадать в первый цилиндр, а в каждый следующий все меньше. У симметричного также есть недостаток: там наибольшее количество воздуха попадает в средние цилиндры. В обоих случаях цилиндры работают неравномерно на смеси различного качества. Как следствие – падает мощность двигателя.
При недостатке денежных средств, тюнинг можно провести и более дешево, почти даром. Внутри коллекторов практически всегда находится большое число неровностей и приливов, а поверхность шероховатая. Все вместе это вызывает ненужные завихрения, мешающие качественному наполнению цилиндров. При размеренной езде это явление практически незаметно, но если хочется добиться от мотора большей эффективности, с этими недостатками нужно бороться.
Тюнинг штатного впускного коллектора заключается в шлифовке его внутренней поверхности, с целью удаления приливов и шероховатостей. Шлифовать нужно не до появления зеркала, а только до достижения однородного состояния всей поверхности. Если переусердствовать, то капли горючего будут конденсироваться на стенках и тюнинг даст совершенно противоположный результат.
Напоследок, чтобы тюнинг был максимально полным, нужно обратить внимание на место сопряжения коллектора с головкой блока цилиндров. Нередко в этом месте остается ступенька, мешающая нормальному ходу воздушного потока, которую необходимо устранить (с этого начинается тюнинг ГБЦ).
[видео]
Штатный впускной коллектор ВАЗ 2106 предназначен для направления воздушно-бензиновой смеси в моторные цилиндры. Дополнительно с помощью этого важного узла в системе транспортного средства осуществляется подогрев топливного питания, т.к. при разряжении горючей смеси происходит реакция с выделением холода.
Устройство впускного коллектора
К такому впускному коллектору, фото которого размещено на нашем интернет-портале, подведены патрубки, идущие от системы охлаждения. При диагностике работы этого компонента системы пуска двигателя требуется следить за плотностью сочленения этих деталей со штуцерами коллекторной системы и изнашиваемостью стяжных хомутов.
По своей конструкции коллектор впускной ВАЗ 2106, цена на который не является заоблачной, а находится в допустимом диапазоне, представляет достаточно надежный механический узел и редко выходит из строя. Из выявленных дефектов необходимо отметить некорректную установку такой детали, как прокладка впускного коллектора, которая возникает из-за неверной установки запчасти на автомобиль либо водителем, либо автослесарем на станции технического обслуживания. Редко, но все-таки случается, что впускной коллектор подвергается коррозийному воздействию и появляется излишняя подача воздуха, что, конечно, требует проведения его замены на новое изделие.
Штатный коллектор можно приобрести во всех специализированных ВАЗовских магазинах автозапчастей. Рассмотрим впускной коллектор, устройство которого весьма несложно. Он состоит из впускной трубы, дренажной трубки и штуцера, через который отводится жидкость-охладитель и производится охлаждение для нормальной эксплуатации транспортного средства.
Снятие и замена впускного коллектора
В случае повреждения необходимо провести снятие впускного коллектора ВАЗ 2106 и его замену на новое изделие. С этой целью необходимо:
Монтаж впускного коллектора осуществляется в порядке, обратном снятию изделия, учитывая следующие особенности:
Другой способ доработки впускного коллектора – полное коаксиальное совмещение карбюраторных окон, отверстий и ГБЦ. Препятствия в виде ступеней в местах сочленения изделий создают сильные воздушные потоки, препятствующие корректному поступлению топливной аэрозоли в моторные цилиндры, и ТС теряет аэродинамические свойства. Требуется эти внутренние возвышения убрать и провести полировку внутренних плоскостей ГБЦ и впускного коллектора, что даст возможность увеличить величину момента кручения и значения предельной динамики автомобиля. При более высоких оборотах силовой установки результат будет более заметен.
На всех классических моделях Жигулей впускные коллекторы практически ни чем не отличаются.
Впускной коллектор ВАЗ 2101 предназначен для направления воздушно-бензиновой смеси в моторные цилиндры. Дополнительно с помощью этого важного узла в системе транспортного средства осуществляется подогрев топливного питания, т.к. при разряжении горючей смеси происходит реакция с выделением холода.
Схема впускного коллектора ВАЗ 2101
ПОРЯДОК СНЯТИЯ ВПУСКНОГО КОЛЛЕКТОРА ВАЗ 2101
1. Снимите провод массы с аккумулятора.
2. Ослабьте хомуты и извлеките трубку воздухозаборника из резиновых креплений на крышке головки блока цилиндров. Отсоедините электрический разъем от датчика температуры, поступающего в двигатель воздуха (см. рис. Расположение резиновых креплений трубки воздухозаборника к головке блока цилиндров).
3. Снимите топливные форсунки и топливную магистраль.
4. Промаркируйте и отсоедините все вакуумные шланги от впускного коллектора.
5. Извлеките жгут проводов из скоб крепления на впускном коллекторе.
6. Извлеките щуп для измерения уровня моторного масла, затем отвинтите трубу щупа для измерения уровня масла от впускного коллектора (см. рис. Элементы крепления впускного коллектора).
7. Постепенно и последовательно вывинтите болты крепления впускного коллектора к головке блока цилиндров.
8. Ослабьте хомуты, крепящие два шланга корпуса дросселя к нижней поверхности впускного коллектора.
9. Снимите впускной коллектор с головки блока цилиндров и отделите его от корпуса дросселя. Снимите прокладки.
10. Снимите пластиковые заглушки, вывинтите болты и снимите резонатор с впускного коллектора.
Установка
ПОРЯДОК УСТАНОВКИ ВПУСКНОГО КОЛЛЕКТОРА ВАЗ 2101
1. Установка производится в последовательности, обратной снятию с учетом следующих моментов.
2. Очистите сопрягаемые поверхности впускного коллектора и головки блока цилиндров.
3. Установите новые прокладки впускного коллектора.
4. Затяните болты крепления впускного коллектора к головке блока цилиндров требуемым моментом.
Наружный воздух засасывается через патрубок забора воздуха в резонатор и далее в корпус воздушного фильтра.
Воздушный фильтр (рис. 1.6-01) служит для очистки воздуха от механических частиц. Фильтрующий элемент воздушного фильтра является расходным материалом и имеет ограниченный срок службы. После фильтрующего элемента воздушного фильтра воздух проходит в шланг впускной трубы и дроссельный патрубок.
После дроссельного патрубка воздух направляется в каналы модуля впуска и впускной трубы, а затем в головку цилиндров и в цилиндры.
Дроссельный патрубок с электроприводом системы распределенного впрыска топлива закреплен на модуле впуска. Он дозирует количество воздуха, поступающего во впускную трубу. Поступление воздуха в двигатель дозируется дроссельной заслонкой с электроприводом, управляемой контроллером.
Дроссельный патрубок имеет в своем составе два датчика положения дроссельной заслонки и связанный с ними электропривод.
На модуле впуска двигателя 21129 применяется система изменения длины впускного коллектора, которая позволяет и снизить токсичность отработавших газов.
Регулирование длины впускного коллектора обеспечивает лучшее наполнение камеры сгорания воздухом и соответственно более полное сгорание топливно-воздушной смеси на всем диапазоне оборотов двигателя.
Рис. 1.6-01. Система впуска воздуха двигателя 21129:
1 - электромагнитный клапан управления механизмом заслонок модуля впуска; 2 - модуль впуска; 3 - датчик давления и температуры воздуха; 4 - дроссельный патрубок с электроприводом; 5 - шланг впускной трубы; 6 - воздушный фильтр; 7 - пневмопривод оси воздушных заслонок
Рис. 1.6-02. Расположение пневмопривода оси воздушных заслонок на двигателе 21129:
1 - пневмопривод оси воздушных заслонок
Переключение с одной длины на другую осуществляется с помощью пневмопривода оси воздушных заслонок (рис. 1.6-02) в зависимости от оборотов двигателя и нагрузки на двигатель.
Управление пневмоприводом осуществляется контроллером ЭСУД по шлангам системы пневмопривода с помощью электромагнитного клапана управления механизмом заслонок модуля впуска (рис. 1.6-03).
Рис. 1.6-03. Расположение электромагнитного клапана управления механизмом заслонок модуля впуска на двигателе 21129:
1 - электромагнитный клапан управления механизмом заслонок модуля впуска
ХОЛОСТОЙ ХОД (ХХ)
Контроллер управляет частотой вращения коленчатого вала на режиме холостого хода. Исполнительным устройством, дозирующим поступающий воздух в двигатель, является дроссельная заслонка, угол открытия которой на холостом ходу задается контроллером в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, включенных потребителей (кондиционер, обогрев сидений, вентилятор и др.) Кроме этого для поддержания оборотов ХХ контроллер управляет УОЗ и топливоподачей. Стоит помнить, что при движении автомобиля с отпущенной педалью акселератора на 1, 2 или 3 передаче заданные обороты ХХ отличаются от заданных оборотов стоящего автомобиля и зависят от температуры охлаждающей жидкости двигателя. Состояние работы двигателя на холостом ходу можно определить по параметрам текущей коррекции ХХ ("Желаемое изменение момента для поддержания холостого хода (интегральная часть)" % и Желаемое изменение момента для поддержания холостого хода (пропорциональная часть)" %) и параметра адаптации момента ("Параметр адаптации регулировки холостого хода" %). Параметр адаптации момента определяется только на прогретом двигателе, но используется как аддитивная добавка во всем температурном диапазоне работы двигателя.
Видео по теме "LADA VESTA. СИСТЕМА ВПУСКА ВОЗДУХА ДВИГАТЕЛЯ 21129 С КОНТРОЛЛЕРОМ М86ЕВРО-5"
ЛАДА ВЕСТА ПОЛОМКА ЕСТЬ У ВСЕХ. ПРИОРА с 127 -129 ДВИГАТЕЛЕМ: Настоящий принцип работы 127 ресивера (ч.2) Впускной коллектор приора 2.самостоятельная установкаЧитайте также: