Uređaj ispušnog razvodnika automobila

Učinkovitost bilo kojeg motora sa unutrašnjim sagorijevanjem ne ovisi samo o vrsti sistema za gorivo i o strukturi cilindara s klipovima. Izduvni sistem automobila igra važnu ulogu. O njoj je detaljno opisano u drugoj recenziji... Sada razmotrimo jedan od njegovih elemenata - ispušni kolektor.

Šta je ispušni kolektor

Razvodnik motora je niz cijevi koje su s jedne strane povezane s jednom cijevi, a s druge su pričvršćene na zajedničku šipku (prirubnicu) i učvršćene na glavi motora. Na strani glave cilindra, broj cijevi je identičan broju cilindara motora. Na suprotnoj strani, mali prigušivač (rezonator) ili katalizatorako je u autu.

Kolektorski uređaj sliči usisna grana... U mnogim modifikacijama motora u ispušni sistem ugrađena je turbina, čije se radno kolo pokreće protokom izduvnih gasova. Rotiraju osovinu, na čijoj je drugoj strani takođe postavljeno radno kolo. Ovaj uređaj ubrizgava svježi zrak u usisni razvodnik motora da bi povećao njegovu snagu.

Obično je ovaj dio izrađen od lijevanog željeza. Razlog je taj što je ovaj element stalno na izuzetno visokim temperaturama. Ispušni plinovi zagrijavaju ispušni kolektor na 900 stepeni ili više. Pored toga, kada se pokrene hladni motor, na unutrašnjem zidu cijelog ispušnog sustava stvara se kondenzacija. Sličan postupak se događa i kada se motor ugasi (posebno ako je vrijeme vlažno i hladno).

Što je bliže motoru, voda će brže isparavati dok motor radi, ali stalni kontakt metala sa zrakom ubrzava oksidativnu reakciju. Iz tog razloga, ako se u automobilu koristi analog željeza, brzo će zahrđati i izgorjeti. Ovaj rezervni dio nije moguće bojati, jer kada se zagrije na 1000 stepeni, sloj boje će brzo izgorjeti.

U modernim automobilima senzor kisika (lambda sonda) ugrađen je u ispušni razvodnik (obično u blizini katalizatora). Opisani su detalji o ovom senzoru u drugom članku... Ukratko, pomaže elektronskoj upravljačkoj jedinici da kontrolira sastav smjese zrak-gorivo.

Tipično ovaj dio ispušnog sustava traje koliko i cijelo vozilo. Budući da je ovo samo cijev, u njoj se nema ništa za puknuti. Jedino što ne uspije je senzor kisika, turbina i ostali dijelovi povezani s radom ispušnih plinova. Ako govorimo o samom pauku, on s vremenom, zbog osobitosti radnih uvjeta, može izgorjeti. Ali to se rijetko događa. Iz tog razloga vozači rijetko moraju imati posla s popravkom ili zamjenom ispušnog kolektora.

Princip ispušnog razvodnika

Rad ispušnog razvodnika automobila je vrlo jednostavan. Kada vozač pokrene motor (bez obzira da li je benzin ili dizel jedinica), izgaranje smjese zrak-gorivo događa se u cilindrima. O ciklusu izdanja mehanizam za distribuciju plina otvara ispušni ventil (mogu biti jedan ili dva ventila po cilindru, a u nekim ICE modifikacijama postoje čak tri za bolju ventilaciju šupljine).

Kada se klip podigne u gornju mrtvu točku, on potiskuje sve proizvode sagorijevanja kroz nastali ispušni otvor. Tada protok ulazi u prednju cijev. Da bi se spriječilo da vrući ispuh uđe u šupljinu iznad susjednih ventila, za svaki cilindar ugrađena je posebna cijev.

Ovisno o izvedbi, ova cijev je na određenoj udaljenosti povezana sa susjednom, a zatim se kombiniraju u zajednički put ispred katalizatora. Kroz katalizator (u njemu se neutraliziraju tvari štetne za okoliš) ispuh prolazi kroz mali i glavni prigušivač do ispušne cijevi.

Budući da ovaj element može donekle promijeniti karakteristike snage motora, proizvođači razvijaju različite vrste pauka za motore.

Kada se ispušni plinovi uklone, u ispušnom traktu nastaje pulsiranje. Tijekom proizvodnje ovog dijela proizvođači ga pokušavaju dizajnirati na takav način da su te oscilacije što je moguće sinhronije s valovitim procesom koji se javlja u usisnom razvodniku (u nekim automobilima, u određenom načinu rada jedinice, i usisni a ispušni ventili se na kratko otvaraju radi bolje ventilacije). Kad se dio ispušnih plinova naglo potisne u kanal, stvara se val koji se odbija od katalizatora i stvara vakuum.

Ovaj efekt dolazi do ispušnog ventila gotovo u isto vrijeme kada odgovarajući klip ponovo izvodi ispušni hod. Ovaj postupak olakšava uklanjanje ispušnih plinova, što znači da motor mora trošiti manje obrtnog momenta da bi prevladao otpor. Ovakav dizajn staze omogućava maksimalno olakšavanje uklanjanja proizvoda sagorijevanja goriva. Što više okretaja motora, to će se efikasnije odvijati ovaj proces.

Međutim, u slučaju klasičnih ispušnih sistema postoji mali problem. Činjenica je da kada ispušni plinovi stvore val, zbog kratkih cijevi on se odražava na susjednim stazama (oni su u mirnom stanju). Iz tog razloga, kada se otvori ispušni ventil drugog cilindra, ovaj val stvara prepreku za izlaz ispuha. Zbog toga motor koristi dio obrtnog momenta da bi prevladao ovaj otpor i snaga motora se smanjuje.

Čemu služi ispušni kolektor?

Kao što vidite, ispušni razvodnik u automobilu izravno je uključen u uklanjanje ispušnih plinova. Dizajn ovog elementa ovisi o vrsti motora i proizvođačevoj metodologiji koju primjenjuje u proizvodnji razdjelnika.

Bez obzira na modifikaciju, ovaj dio sastojat će se od:

• Prijemne cijevi. Svaki od njih je dizajniran da bude pričvršćen na određeni cilindar. Često su, radi lakše instalacije, svi pričvršćeni na zajedničku traku ili prirubnicu. Dimenzije ovog modula moraju se tačno podudarati s dimenzijama odgovarajućih rupa i žljebova na glavi cilindra, tako da ispuh ne bi procurio kroz ovu neskladnost.
• Auspuha. Ovo je kraj kolektora. U većini automobila sve cijevi se konvergiraju u jednu, koja je zatim povezana s rezonatorom ili katalizatorom. Međutim, postoje modifikacije ispušnih sistema u kojima postoje dvije odvojene izduvne cijevi s pojedinačnim prigušivačima. U ovom slučaju, par cijevi je povezan u jedan modul, koji pripada zasebnoj liniji.
• Brtvena brtva. Ovaj je dio ugrađen između kućišta glave cilindra i pauk šine (kao i na prirubnicu između donje cijevi i pauka). Budući da je ovaj element stalno izložen visokim temperaturama i vibracijama, mora biti izrađen od trajnih materijala. Ova brtva sprečava ispuštanje ispušnih plinova u motorni prostor. Budući da iz ovog dijela dolazi svježi zrak za unutrašnjost automobila, važno je za sigurnost vozača i putnika da je ovaj element visokokvalitetan. Naravno, ako se brtva probije, odmah ćete je čuti - pojavit će se snažni skokovi zbog visokog pritiska unutar trakta.

Vrste i tipovi ispušnih razvodnika

Evo glavnih tipova ispušnih kolektora:

1. Cijeli. U tom slučaju, dio će biti čvrst, a kanali su napravljeni unutra, konvergirajući se u jednu komoru. Takve modifikacije izrađene su od visokotemperaturnog liva. Što se tiče otpornosti na ozbiljne temperaturne promjene (posebno zimi, kada se hladno kućište u roku od nekoliko sekundi zagrije od -10 ili manje, ovisno o regiji, do +1000 stepeni Celzijusa), ovaj metal nema analoga. Ovaj dizajn je jednostavan za proizvodnju, ali ne provodi ispušne plinove tako učinkovito. To negativno utječe na pročišćavanje komora cilindara, zbog čega se dio obrtnog momenta koristi za prevladavanje otpora (plinovi se uklanjaju kroz mali otvor, pa je vakuum u ispušnom kanalu od velike važnosti).
2. Cjevasti. Ova modifikacija se koristi na modernim automobilima. Obično su izrađeni od nehrđajućeg čelika, a rjeđe od keramike. Ova modifikacija ima svoje prednosti. Omogućuju poboljšanje karakteristika puhanja cilindara zbog vakuuma koji nastaje na putu uslijed valnih procesa. Budući da u ovom slučaju klip ne mora prevladati otpor pri taktu ispuha, radilica se brže zavrti. Zbog nekih poboljšanja kod nekih motora moguće je povećati snagu jedinice za 10%. Na konvencionalnim automobilima ovaj porast snage nije uvijek primjetan, pa se ovo podešavanje koristi na sportskim automobilima.

Promjer cijevi igra važnu ulogu u ispušnom razvodniku. Ako je na mašini instaliran pauk malog promjera, tada se postizanje nazivnog momenta pomjera prema niskim i srednjim okretajima. S druge strane, ugradnja kolektora s cijevima većeg promjera omogućuje vam uklanjanje maksimalne snage motora s unutrašnjim izgaranjem pri velikim brzinama, ali pri malim brzinama snaga jedinice se smanjuje.

Pored promjera cijevi, od velike su važnosti njihova dužina i redoslijed spajanja s cilindrima. Stoga među elementima za podešavanje ispušnog sustava možete pronaći modele u kojima su cijevi uvijene, kao da su spojene slijepo. Svaki motor zahtijeva vlastite preinake razdjelnika.

Pauk 4-4 često se koristi za podešavanje standardnog 1-cilindričnog motora. U ovom su slučaju četiri mlaznice odmah povezane u jednu cijev, samo na najvećoj mogućoj udaljenosti. Ova modifikacija naziva se kratka. Povećanje snage motora primjećuje se samo ako je prisilno, a zatim pri brzinama većim od 6000 u minuti.

Među opcijama za podešavanje sportskih automobila su i takozvani dugi pauci. Obično imaju spoj formule 4-2-1. U ovom su slučaju sve četiri cijevi prvo povezane u parovima. Ovi parovi cijevi povezani su u jednu na najudaljenijoj udaljenosti od motora. Obično se cijevi uzimaju u paru, spojene na cilindre, koji imaju maksimalan paralelni izlaz (na primjer, prvi i četvrti, kao i drugi i treći). Ova modifikacija omogućava povećanje snage u mnogo širem opsegu okretaja u minuti, ali ta brojka nije toliko primjetna. Na domaćim modelima automobila ovaj porast se primjećuje samo u rasponu od 5 do 7 posto.

Ako je u automobil ugrađen ispušni sistem s direktnim protokom, tada se mogu koristiti međucijevi s povećanim presjekom kako bi se olakšalo prozračivanje cilindara i prigušio zvuk. Često se u modifikaciji dugih pauka može koristiti mali prigušivač s malim otporom. Neki modeli kolektora u određenim područjima urezuju mijeh (metalne rebraste) u cijevi. Prigušuju rezonantne valove koji ometaju slobodan protok izduvnih gasova. S druge strane, valovi su kratkog vijeka.

Također, među dugim paucima postoje modifikacije s tipom veze 4-2-2. Princip je isti kao u prethodnoj verziji. Prije odluke o takvoj modernizaciji ispušnog sistema, mora se uzeti u obzir da povećanje snage samo uklanjanjem katalizatora (tako da su cijevi duže) daje najviše 5%. Instaliranje pauka će dodati oko dva posto više performansama motora.

Kako bi nadogradnja pogonske jedinice bila opipljivija, uz ove radove, još je potrebno provesti niz postupaka, uključujući čipsko podešavanje (detalje o čemu je pročitajte odvojeno).

Šta utječe na stanje kolektora

Iako ispušni razvodnik često ima isti radni vijek kao i cijelo vozilo, on također može propasti. Evo tipičnih kvarova povezanih s ispušnim razvodnikom:

• Cijev je izgorjela;
• Nastala je korozija (odnosi se na modifikacije čelika);
• Zbog prekomjerno visoke temperature i proizvodnih nedostataka, na površini proizvoda može se stvoriti otpad.
• U metalu je nastala pukotina (kada motor već duže vrijeme radi velikom brzinom, a hladna voda dospije na površinu kolektora, na primjer, prilikom vožnje velikom brzinom u lokvu);
• Metal je oslabio zbog čestih promjena temperature zidova dijela (kada se zagrije, metal se širi, a kada se hladi, skuplja se);
• Na zidovima cijevi nastaje kondenzacija (posebno ako automobil rijetko odlazi, na primjer, zimi), zbog čega se ubrzava proces oksidacije metala;
• Naslage čađe pojavile su se na unutarnjoj površini;
• Zaptivka razvodnika je pregorjela.

Na ove greške mogu se ukazati sljedeći faktori:

• Uključio se signal motora na kontrolnoj ploči;
• U kabini ili ispod haube pojavio se jak miris izduvnih plinova;
• Motor je nestabilan (broj okretaja u minuti);
• Kad se motor pokrene, čuju se strani zvukovi (njihova snaga ovisi o vrsti oštećenja, na primjer, ako je cijev izgorjela, bit će vrlo glasna);
• Ako mašina ima turbinu (radno kolo se okreće zbog pritiska ispušnih plinova), tada se njegova snaga smanjuje, što utječe na dinamiku jedinice.

Neki kvarovi na kolektoru povezani su s faktorima na koje automobilista ne može utjecati, ali neke stvari može učiniti kako bi spriječio oštećenje dijela.

Pri previsokim brzinama proizvodi sagorijevanja nisu sposobni zagrijati se do 600 stepeni, kao u normalnom režimu, ali dvostruko jače. Ako se u normalnom režimu usisne cijevi zagriju na približno 300 stepeni, tada se u maksimalnom režimu ovaj indikator takođe udvostručuje. Od tako jake vrućine, kolektor može čak i promijeniti boju u grimiznu.

Da bi se izbjeglo pregrijavanje dijela, vozač ne bi trebao često dovesti jedinicu do maksimalne brzine. Također, na temperaturni režim utječe i postavljanje sistema paljenja (neispravan UOZ može izazvati ispuštanje BTC-a koji izgara u ispušni trakt, što će također dovesti do izgaranja ventila).

Prekomjerno iscrpljivanje ili obogaćivanje smjese je još jedan razlog zbog kojeg će se usisne cijevi pregrijati. Periodična dijagnostika kvarova u ovim sistemima održavaće kolektor u dobrom stanju što je duže moguće.

Popravak ispušnog razvodnika

Obično se ispušni razvodnik ne popravlja, već zamjenjuje novim. Ako je ovo modifikacija za podešavanje i ako je izgorjela, neki će popraviti oštećeno područje. Međutim, zbog činjenice da je metal podvrgnut obradi visoke temperature tijekom zavarivanja, šav može brzo zahrđati ili pregorjeti. Osim toga, troškovi takvog rada mnogo su veći od ugradnje novog dijela.

Ako trebate zamijeniti dio, tada se ovaj posao mora obaviti u pravilnom slijedu.

Zamena ispušnog kolektora

Za zamjenu kolektora vlastitim rukama trebate:

1. Isključite bateriju iz mreže tako da isključite energiju (opisano je kako to sigurno učiniti ovdje);
2. Ispustite antifriz;
3. Demontirajte toplotni štit (kućište koje je instalirano na mnogim modernim automobilima), prijemnik sistema za ubrizgavanje (motori karburatora nemaju ovaj element) i filtar za vazduh;
4. Odvrnite pričvršćivače prirubnice razvodnika sa usisne cijevi;
5. Odvrnite razdjelnik na glavi motora. Ovaj postupak će se razlikovati ovisno o modifikaciji pogonske jedinice. Na primjer, na ventilima s 8 ventila, usisni razvodnik se prvo uklanja, a zatim ispušni sustav;
6. Uklonite brtvu i očistite površinu glave motora od ostataka;
7. Ako su tijekom postupka demontaže oštećeni klinovi ili navoji u otvorima za pričvršćivanje, tada je važno vratiti ove elemente;
8. Ugradite novu brtvu;
9. Priključite novi razdjelnik na glavu cilindra (ako četverocilindrični motor s unutarnjim izgaranjem ima 4 ventila, tada se sklop odvija obrnutim redoslijedom demontaže, to jest prvo ispušni razvodnik, a zatim usisni razvodnik);
10. Pritegnite, ali nemojte do kraja zategnuti pričvrsne vijke i matice na spojevima s glavom cilindra;
11. Spojite razvodnik sa prednjom cijevi ili katalizatorom, prije nego što ste postavili potrebnu brtvu;
12. Pritegnite nosač na glavi motora (to se radi pomoću moment ključa, a moment zatezanja naveden je u tehničkoj literaturi za automobil);
13. Zategnite pričvršćivače prirubnice nizvodno;
14. Ulijte novi ili filtrirani antifriz;
15. Priključite bateriju.

Kao što vidite, sam postupak zamjene pauka je jednostavan, ali prilikom izvođenja posla morate biti oprezni kako ne biste otkinuli navoj u glavi cilindra (sam klin je lako zamijeniti, a rezanje novi navoj u glavi motora je mnogo teži). Iz tog razloga, ako nema iskustva u radu s moment momentom ili uopće nema takvog alata, posao mora biti povjeren stručnjaku.

Zaključno, predlažemo da pogledate mali primjer kako zamijeniti ispušni razvodnik s Renault Loganom:

ZAMJENA (DEMONTAŽA-MONTAŽA) IZDUVNE GRAĐEVINE NA MOTORU RENAULT 1,4 i 1,6 8-VENTILA K7J K7M

Pitanja i odgovori:

Kako radi usisna grana? Vazduh se uvlači vakuumom koji se stvara u svakom cilindru. Protok ide prvo kroz filter zraka, a zatim kroz cijevi do svakog cilindra.

Kako izduvna grana utiče na performanse motora? Postoji odjek u tome. Ventil se naglo zatvara i dio plinova se zadržava u razdjelniku. Kada se ventil ponovo otvori, preostali gasovi mogu sprečiti uklanjanje sledećeg protoka.

Kako razlikovati usisnu i izduvnu granu? Usisni razvodnik se spaja na cijev od filtera za zrak. Izduvni razvodnik je povezan sa izduvnim sistemom vozila.