Впускной коллектор своими руками на ваз 2112
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]
Хочу рассказать, как я наконец то установил паук 4-2-1 от Стингер. Особенностью установки, в моем случае, является то, что паук был установлен на штатный резонатор и вместе с пауком была установлена гофра (виброкомпенсатор).
Установка
Как я уже говорил, я задумал установить паука на штатный резонатор и вварить гофру виброкомпенсатор. Почему я отказался от Стингеровского резонатора? Для себя я могу выделить ряд причин.
1. Штатный резонатор у меня из нержавейки и всё ещё в отличном состоянии, а Стингеровский сделан из обычной стали.
2. Немаловажным фактором для меня является шум, с которым, штатный резонатор по идее должен справляться лучше.
3. Находил информацию, о том, что прямоточный стингеровский резонатор практически не дает прибавку в мощности. Кстати, штатный резонатор по сути тоже
прямоточный, в нем нет никаких лабиринтов.
Ну и последний, но не менее важный фактор, это цена, а т.к. я по любому собирался заморачиваться с ввариванием гофры, то установка "болт он" меня не особо интересовала и переплачивать ради этого около 2000р не целесообразно.
Качество паука очень хорошее, плоскость фланца ровная, сварочные швы вполне приемлемые, на внутренних поверхностях труб нет наплывов, встал как родной.
Плоскость ровная, качество сварки не плохое
Установка прошла без проблем, старый коллектор открутился легко, для того чтобы его вытащить пришлось только снять защиту картера. Немного мешала теплозащита рулевой рейки, пришлось малость её подогнуть.
Для удобства подогнул тепловой экран рейки, после установки всё вправил обратно.
Я немного беспокоился, что паук может не влезть и придется либо тащить его через верх и снимать распорку и ресивер, либо через низ и снимать стабилизатор. Но несмотря на немного заниженную подвеску паук легко пролез снизу.
Нигде не задевает даже с учетом установленного более толстого приоростабабилизатора.
Не пожалел, что сразу заказал удлинитель датчика кислорода, без удлинителя ДК бы точно не дотянулся.
Резонатор стал висеть малость ниже, но думаю, что цепляться не будет.
Сравнение сток коллектора и 4-2-1
Установка гофры
К гофре были приварены фланцы от катализатора, она получилась съемной и при выходе её из строя проблем с заменой не будет. Так как паук значительно длиннее сток коллектора, плюс длинная гофра 20см, пришлось немного укоротить резонатор.
Звук
Начну с главного – в салоне стало тише! Скорее всего причиной этому стал не сам паук, а новая прокладка коллектора.
После демонтажа стандартного коллектора было выявлено, что прокладка секла, причем сразу на двух цилиндрах.
При перегазовках на месте, звук с пауком стал интересней, спортивней. Под капотом звука выхлопа вообще не слышно, а из-под днища слышится высокий, трескучий, звенящий звук. В начале я решил, что где-то малость подсекает, но все оказалось герметично, а высокий звук издает сам паук, в том месте где идет 2 трубы.
Сложно описать звук словами, но я попробую, и далее, я выражу свое субъективное мнение. Кто ездил на восьми клапаннике и на шестнаре, наверняка замечали, что под нагрузкой восьмиклапанник в салоне, звучит как-то сочнее, спортивние, красивее. На шестнаре же нет отчетливого звука работы мотора, он гудит как пылесос. С пауком звук мотора под нагрузкой стал сочнее, и ещё выраженнее, чем на восьми клапанах.
Звук выхлопа сзади стал малость громче и басовитей, но его по-прежнему не слышно в салоне, и это хорошо.
Вибрации
Меня уже неоднократно спросили, зачем же нужна эта гофра ведь есть графитовое кольцо и болты с пружинами. Отвечаю, графитовое кольцо совсем не гасит вибрации, а только компенсирует движение двигателя относительно выхлопной системы.
Установка гофры, должна значительно снизить вибрации и как следствие общий шум. Чем длиннее гофра, тем она должна эффективней гасить вибрации, поэтому была выбрана гофра длинной 20см. ИМХО, оптимальная длинна 15-25см.
Эффект от гофры очевиден, и это видно даже не вооруженным глазом. Заводим машину и смотрим из ямы на выпускной тракт и видим, что до гофры он дрожит сильнее, чем после. В целом вибрации стало значительно меньше, однозначно нужная доработка.
Муки выбора
Думаю многие видели видео сравнения на моторном стенде коллекторов 4-1 и 4-2-1
Сравнение 4-1(линия), 4-2-1(кружки) и сток(звезды)
Из этого графика отчетливо следует, что коллектор 4-1 опережает 4-2-1 в давольно большом диапазоне.
Так почему же я не купил 4-1? Предлагаю немного проанализировать график (на зеленую линию пока не смотрим).
Обращаю ваше внимание, что график замера коллектора 4-1 начинается с 2500 оборотов и я думаю, что это не спроста. Есть мнение что до 2500 оборотов паук 4-1 показывает результат хуже, чем 4-2-1. В этом случае работает эффект обратной волны, тот самый резонанс, который и дает прибавку. На графике замера паука 4-2-1 мы как раз видим горб от 1800 до 2500об. Но как же так, этот горб есть и на сток коллекторе?! Напомню, что стоковый коллектор тоже имеет конфигурацию 4-2-1, пусть и менее развитую. И на сток перекрытиях, он как раз и показывает прибавку в том же диапазоне, что и 4-2-1.
Вернемся к 4-1, так как у него только одно соединение то, и резонанс будет работать только в одном диапазоне в районе 3500об. У 4-2-1 в этом месте уже второй резонанс, после которого следует ожидаемый спад, что мы и видим на графике. Из всего выше сказанного следует, что паук 4-1 до 2500об будет менее эффективен, так как не имеет в этом диапазоне эффекта от обратной волны и соответственно график будет линейный. Я позволил себе немного по фантазировать и прикинул как примерно будет выглядеть кривая 4-1 в диапазоне до 2500 об. и подрисовал её зеленым цветом на нашем графике.
Всё вышесказанное, ни что иное как предположения и домыслы, которые не имеют под собой подкрепления формулами или практическими испытаниями. Так что я с удовольствием выслушаю ваше мнение по этому вопросу.
Итоги:
Я очень доволен результатом. В салоне стало тише, звук стал приятней, поубавилось вибраций и, что не менее важно машина поехала лучше. Приход ощутим, даже без корректировки прошивки. Возможно это благодаря тому, что уже давно была залита более злая прошивка и выхлоп немного раскрыл её потенциал.
Кстати, маленький бонус, паук стингер легче штатного выпуска, думаю боевая разгрузка составила не меньше пары килограмм.
Итого, установка паука обошлась в 4000 рублей, вместе с работой, по моему оно того стоит.
Установка дросселя 54 мм на ВАЗ 2110, 2111, 2112
Давно планировал выполнить такую полезную процедуру, как чистка дроссельного узла, но как-то всё руки не доходили.
Рано или поздно любой автолюбитель может столкнуться с тем, что необходимо будет снять впускной коллектор на 16-клапанном двигателе ВАЗ-2112. Это может понадобится для проведения попутных ремонтных операций или других работ.
Видеоматериал расскажет, как снять впускной коллектор, а также поведает о всех тонкостях и нюансах
Процесс снятия впускного коллектора
Общий вид впускного коллектора
Демонтаж впускного коллектора проводится на остывший автомобиль в целях безопасности. Так, эта операция может занять около часа и потребует некоторых знаний конструкции автомобиля, а именно системы впрыска. Итак, рассмотрим, последовательность действий для демонтажа узла:
-
Проводим демонтаж дросселя. Для этого не обязательно отсоединять все патрубки и трубки, достаточно отсоединить узел от коллектора и отвести в сторону. Конечно, попутно, все-таки рекомендуется снять дроссельную заслонку полностью для проведения чистки.
Местонахождение дроссельной заслонки на ВАЗ-2112 — фото редакционного автомобиля
Сняли провода и катушку
Открутив хомут, отключаем трубку вакуумного усилителя тормозов
При помощи крестообразной отвертки откручиваем направляющей трубки указателя уровня масла
Откручиваем катушки зажигания и ресивер
Откручиваем болты крепления коллектора к головке блока
Тянем коллектор на себя и демонтируем его
Стоит отметить, что монтаж впускного коллектора проводится в обратном порядке и не требует никаких дополнений или изменений.
Видео
Выводы
Демонтаж впускного коллектора 16-клапанного ВАЗ-2112 проводится достаточно легко и просто. Конечно, стоит разбираться хоть немного в конструкции главного силового агрегата, но при желании любой автолюбитель способен снять этот узел.
Всем привет! Не так давно разбирал немного двигатель , чтобы заменить гидрики. В ходе ремонта случилась неприятность — обломились шпильки крепления впускного коллектора к крышке ГБЦ.
Вот мое фото: Красными стрелками показано то, что осталось от шпилек.
Для сравнения — чужое фото, где есть эти шпильки:
Ну и чуть крупнее — одна из них:
Не понятно их устройство — шпилька разделена пополам, чтобы посередине были два полых шестигранника, наполненных какой-то ерундой! Когда я выковыривал остатки, подумал что это куски эбонита или какой-то пластмассы. Зачем? Возможно, что это была резина? Может задумка была, чтоб ресивер НЕ ОЧЕНЬ жестко фискировался к крышке?
В общем — ошметки я повычищал, зачистил до металла, обезжирил и собрал на Poxipol’е (что-то типа холодной сварки). Пока гидрики менял, патрубки… крышка с проклееными шпильками больше суток лежала.
Когда собрал — тоже все было зашибись.
Но недолго!
Уже где-то через неделю обнаружил, что Поксипол оторвался и верхние части шпилек болтались и гремели в пазах впускного коллектора:
Всё бы ничего, но я заметил, что коллектор (и вся байда на нем — дроссельный узел, РХХ, ДПДЗ, шланги…) уж очень шатается вверх-вниз. Держится он получается только сбоку в пяти точках, которые, конечно не по прямой линии, ну очень недалеко от прямой находятся. Ну из рисунка смысл ясен, думаю:
Что делать? У кого была подобная беда со шпильками?
На двигателе 21124 впускной трубопровод выполнен единым узлом с ресивером и изготовлен из пластмассы.
1. Подготавливаем автомобиль к выполнению работы (см. "Подготовка автомобиля к техническому обслуживанию и ремонту").
2. Отводим дроссельный узел от впускного трубопровода, не отсоединяя от него шлангов (см. "Дроссельный узел – снятие, замена прокладки и установка").
3. Отсоединяем трос привода дроссельной заслонки от впускного трубопровода (см. "Дроссельная заслонка – замена троса привода").
4. Отсоединяем колодки жгутов проводов от катушек зажигания (см. "Катушки зажигания двигателя 21124 (1,6i 16V) – проверка и замена").
5. Отсоединяем колодку жгута проводов от датчика положения коленчатого вала (см. "Датчик положения коленчатого вала – проверка и замена").
6. Отсоединяем колодку жгута проводов от датчика положения распределительного вала (см. "Датчик положения распределительного вала – проверка и замена").
7. Отсоединяем колодку жгута проводов от клапана продувки адсорбера (см. "Клапан продувки адсорбера – проверка и замена").
8. Снимаем жгут проводов с впускного трубопровода и отводим его в сторону.
9. Ослабив затяжку хомута, снимаем с патрубка впускного трубопровода шланг вакуумного усилителя тормозов.
10. Ключом на 8 мм ослабляем затяжку хомута, крепящего шланг системы вентиляции картера двигателя.
11. Снимаем шланг с патрубка крышки головки блока цилиндров.
12. Крестовой отверткой отворачиваем саморез (1) крепления направляющей трубки указателя уровня масла.
13. Вынимаем направляющую трубку вместе с указателем уровня масла из блока цилиндров двигателя и снимаем ее.
14. Ключом на 10 мм отворачиваем две гайки (1) крепления впускного трубопровода к крышке головки блока цилиндров и три болта (2) крепления катушек зажигания первого, второго и третьего цилиндров.
15. Снимаем катушки зажигания первого, второго и третьего цилиндров (см. "Катушки зажигания двигателя 21124 (1,6i 16V) – проверка и замена").
16. Торцовым ключом на 13 мм отворачиваем три гайки (2) и два болта (1) крепления впускного трубопровода к боковой поверхности головки блока цилиндров двигателя.
17. Сдвинув вперед, снимаем впускной трубопровод с двигателя.
18. Извлекаем из впускного трубопровода поврежденные уплотнительные кольца.
19. Устанавливаем новые уплотнительные кольца и производим сборку в обратной последовательности.
4. Ослабьте хомут впускного патрубка.
5. . хомут шланга системы вентиляции картера.
6. . и отсоедините шланг и патрубок от дроссельного узла.
7. Перекусите хомут крепления моторного жгута к верхней крышке распределительного вала. При сборке воспользуйтесь новым хомутом.
8. Ослабьте хомут.
9. . и отсоедините вакуумный шланг от впускного коллектора.
10. Отверните крепление направляющей трубки масляного щупа.
11. . и извлеките ее вместе с щупом.
12. Ослабьте хомут.
13. . и снимете шланг системы вентиляции картера.
14. Отсоедините колодки от клапана продувки адсорбера.
15. . и датчика фаз.
16. Отверните колпачковую гайку крепления впускного коллектора к крышке головки блока цилиндров с левой.
17. . и правой стороны.
18. Отверните два болта и три гайки крепления впускного коллектора к головке блока цилиндров.
19. Сдвиньте впускной коллектор вперед до выхода передних шпилек крепления из отверстий впускного коллектора.
20. . и снимите его с двигателя.
21. Выньте уплотнительное кольцо впускного канала первого цилиндра (для остальных цилиндров аналогично).
22. Перед установкой впускного трубопровода закройте отверстия впускных каналов ветошью и очистите посадочные места уплотнительных колец.
23. Установите детали в порядке, обратном снятию.
Справочное руководство по обслуживанию автомобилей ВАЗ, ЛАДА 110.
Регулировка зажигания 2110. Компрессия двигателя ваз 2112, иммобилизатор на ваз 2111. Клапанная крышка ваз 2112, прокладка блока цилиндров ваз видео. Стоимость генератора на ваз. замена предохранителей ваз 2112, конструкция маслоприёмника ваз 2112. рекомендуемые заводом масло в коробку ваз 2112. замена водяного насоса (помпы) ваз 2112. Замена маслосъемных колпачков ваз 2110.
Устройство, принцип работы и тюнинг впускного коллектора.
1 Тема от Aleksandr.21124 2015-07-14 10:37:59 (2015-11-09 06:56:49 отредактировано Aleksandr.21124)
Тема: Устройство, принцип работы и тюнинг впускного коллектора.
Устройство, принцип работы и тюнинг впускного коллектора.
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]
Снимаем впускной коллектор на 16 клапанном ВАЗ-2112 своими руками
Рано или поздно любой автолюбитель может столкнуться с тем, что необходимо будет снять впускной коллектор на 16-клапанном двигателе ВАЗ-2112. Это может понадобится для проведения попутных ремонтных операций или других работ.
Видеоматериал расскажет, как снять впускной коллектор, а также поведает о всех тонкостях и нюансах
Процесс снятия впускного коллектора
Общий вид впускного коллектора
Демонтаж впускного коллектора проводится на остывший автомобиль в целях безопасности. Так, эта операция может занять около часа и потребует некоторых знаний конструкции автомобиля, а именно системы впрыска. Итак, рассмотрим, последовательность действий для демонтажа узла:
-
Проводим демонтаж дросселя. Для этого не обязательно отсоединять все патрубки и трубки, достаточно отсоединить узел от коллектора и отвести в сторону. Конечно, попутно, все-таки рекомендуется снять дроссельную заслонку полностью для проведения чистки.
Местонахождение дроссельной заслонки на ВАЗ-2112 — фото редакционного автомобиля
Открутив хомут, отключаем трубку вакуумного усилителя тормозов
При помощи крестообразной отвертки откручиваем направляющей трубки указателя уровня масла
Откручиваем катушки зажигания и ресивер
Откручиваем болты крепления коллектора к головке блока
Тянем коллектор на себя и демонтируем его
Стоит отметить, что монтаж впускного коллектора проводится в обратном порядке и не требует никаких дополнений или изменений.
Видео
Выводы
Демонтаж впускного коллектора 16-клапанного ВАЗ-2112 проводится достаточно легко и просто. Конечно, стоит разбираться хоть немного в конструкции главного силового агрегата, но при желании любой автолюбитель способен снять этот узел.
Читайте также: