Zařízení výfukového potrubí automobilu

Účinnost jakéhokoli spalovacího motoru závisí nejen na typu palivového systému a na konstrukci válců s písty. Výfukový systém automobilu hraje důležitou roli. Je o ní podrobně popsáno v jiné recenzi... Podívejme se nyní na jeden z jeho prvků - výfukové potrubí.

Co je výfukové potrubí

Rozdělovač motoru je řada trubek, které jsou připojeny k jedné trubce na jedné straně a na druhé straně jsou upevněny na společné tyči (přírubě) a upevněny na hlavě válců. Na straně hlavy válců je počet trubek stejný jako počet válců motoru. Na opačné straně malý tlumič výfuku (rezonátor) Nebo katalyzátorpokud je v autě.

Sběratelské zařízení se podobá sací potrubí... V mnoha modifikacích motoru je ve výfukovém systému instalována turbína, jejíž oběžné kolo je poháněno tokem výfukových plynů. Otáčejí hřídelem, na jehož druhé straně je také namontováno oběžné kolo. Toto zařízení vstřikuje čerstvý vzduch do sacího potrubí motoru, aby zvýšil jeho výkon.

Obvykle je tato část vyrobena z litiny. Důvodem je, že tento prvek je neustále v extrémně vysokých teplotách. Výfukové plyny zahřívají sběrné výfukové potrubí na 900 stupňů nebo více. Při nastartování studeného motoru navíc dochází ke kondenzaci na vnitřní stěně celého výfukového systému. Podobný proces nastává i při vypnutém motoru (zejména pokud je vlhké a chladné počasí).

Čím blíže k motoru, tím rychleji se voda za chodu motoru odpaří, ale stálý kontakt kovu se vzduchem urychluje oxidační reakci. Z tohoto důvodu, pokud se v automobilu použije analog železa, rychle rezne a shoří. Tento náhradní díl není možné lakovat, protože při zahřátí na 1000 stupňů se vrstva barvy rychle spálí.

V moderních automobilech je do sběrného výfukového potrubí (obvykle v blízkosti katalyzátoru) instalován snímač kyslíku (lambda sonda). Podrobnosti o tomto senzoru jsou popsány v jiném článku... Stručně řečeno, pomáhá elektronické řídicí jednotce řídit složení směsi vzduch-palivo.

Obvykle tato část výfukového systému vydrží stejně dlouho jako celé vozidlo. Jelikož se jedná pouze o trubku, není v ní co pokazit. Jedinou věcí, která selže, je kyslíkový senzor, turbína a další části související s provozem výfuku. Pokud mluvíme o samotném pavoukovi, pak v průběhu času může kvůli zvláštnostem provozních podmínek vyhořet. Ale to se stává jen zřídka. Z tohoto důvodu musí motoristé zřídka řešit opravu nebo výměnu sběrného výfukového potrubí.

Princip sběrného výfukového potrubí

Obsluha sběrného výfukového potrubí automobilu je velmi jednoduchá. Když řidič nastartuje motor (bez ohledu na to, zda je benzín nebo motorová nafta jednotky) dochází ke spalování směsi vzduch-palivo ve válcích. Na cyklu uvolnění mechanismus distribuce plynu otevírá výfukový ventil (na válec může být jeden nebo dva ventily a v některých modifikacích ICE jsou dokonce tři pro lepší ventilaci dutiny).

Když píst stoupá do horní úvrati, tlačí všechny produkty spalování výsledným výfukovým otvorem. Poté proudění vstupuje do přední trubky. Aby se zabránilo vniknutí horkého výfukového plynu do dutiny nad sousedními ventily, je pro každý válec instalováno samostatné potrubí.

V závislosti na konstrukci je tato trubka spojena v určité vzdálenosti se sousední, a poté jsou spojeny do společné cesty před katalyzátorem. Prostřednictvím katalyzátoru (v něm jsou neutralizovány látky škodlivé pro životní prostředí) výfuk prochází malými a hlavními tlumiči výfuku.

Protože tento prvek může do jisté míry změnit výkonové charakteristiky motoru, výrobci vyvíjejí různé typy pavouků pro motory.

Když jsou odstraněny výfukové plyny, ve výfukovém traktu vznikají pulzace. Při výrobě této části se výrobci snaží ji navrhnout takovým způsobem, aby tyto oscilace byly co nejvíce synchronní s vlnovým procesem probíhajícím v sacím potrubí (u některých automobilů při určitém provozním režimu jednotky jak sací, tak výfukové ventily na krátkou dobu otevřené pro lepší ventilaci). Když je část výfukových plynů náhle tlačena do traktu, vytváří vlnu, která se odráží od katalyzátoru a vytváří vakuum.

Tento účinek dosáhne výfukového ventilu téměř ve stejnou dobu, kdy příslušný píst provede výfukový zdvih znovu. Tento proces usnadňuje odstraňování výfukových plynů, což znamená, že motor musí vynaložit menší točivý moment, aby překonal odpor. Tato konstrukce dráhy umožňuje maximálně usnadnit odstraňování produktů spalování paliva. Čím více otáček motoru, tím efektivněji tento proces proběhne.

V případě klasických výfukových systémů však existuje malý problém. Faktem je, že když výfukové plyny vytvářejí vlnu, v důsledku krátkých trubek se odráží do sousedních cest (jsou v klidném stavu). Z tohoto důvodu při otevření výfukového ventilu jiného válce tato vlna vytváří překážku pro výfuk. Z tohoto důvodu používá motor k překonání tohoto odporu část točivého momentu a výkon motoru klesá.

K čemu slouží sběrné výfukové potrubí?

Jak tedy vidíte, sběrné výfukové potrubí v automobilu se přímo podílí na odvádění výfukových plynů. Konstrukce tohoto prvku závisí na typu motoru a metodice výrobce, kterou používá při výrobě potrubí.

Bez ohledu na modifikaci bude tato část obsahovat:

• Příjem potrubí. Každý z nich je navržen tak, aby byl upevněn přes konkrétní válec. Pro snadnou instalaci jsou často všechny připevněny ke společnému pásu nebo přírubě. Rozměry tohoto modulu musí přesně odpovídat rozměrům odpovídajících otvorů a drážek na hlavě válců, aby výfuk přes tento rozdíl neunikal.
• Výfukové potrubí. To je konec kolektoru. U většiny automobilů se všechny trubky sbíhají do jednoho, který je pak připojen k rezonátoru nebo katalyzátoru. Existují však úpravy výfukového systému, ve kterých jsou dvě samostatné koncovky výfuku s jednotlivými tlumiči výfuku. V tomto případě je dvojice trubek spojena do jednoho modulu, který patří do samostatného vedení.
• Těsnění. Tato část je instalována mezi tělesem hlavy válců a spiderovou tyčí (a také na přírubě mezi svodem a spiderem). Protože je tento prvek neustále vystaven vysokým teplotám a vibracím, musí být vyroben z odolných materiálů. Toto těsnění zabraňuje úniku výfukových plynů do motorového prostoru. Protože z této části pochází čerstvý vzduch pro interiér vozu, je pro bezpečnost řidiče a spolujezdců důležité, aby byl tento prvek vysoce kvalitní. Samozřejmě, pokud těsnění prorazí, okamžitě to uslyšíte - kvůli vysokému tlaku uvnitř traktu se objeví silné praskání.

Typy a typy sběrných výfukových potrubí

Zde jsou hlavní typy výfukového potrubí:

1. Celý. V tomto případě bude část pevná a uvnitř jsou vytvořeny kanály, které se sbíhají do jedné komory. Tyto úpravy jsou vyrobeny z vysokoteplotní litiny. Pokud jde o odolnost vůči vážným teplotním změnám (zejména v zimě, kdy se chladné pouzdro zahřeje na -10 nebo méně, v závislosti na oblasti, až na 1000 XNUMX stupňů Celsia během několika sekund), tento kov nemá obdoby. Tento design je snadno vyrobitelný, ale nevede výfukové plyny tak efektivně. To negativně ovlivňuje proplachování komor válců, díky čemuž se část točivého momentu používá k překonání odporu (plyny jsou odváděny malým otvorem, proto má vakuum ve výfukovém traktu velký význam).
2. Tubulární. Tato úprava se používá u moderních automobilů. Obvykle jsou vyrobeny z nerezové oceli a méně často z keramiky. Tato modifikace má své výhody. Umožňují zlepšit vlastnosti vyfukování válců v důsledku vakua generovaného v dráze v důsledku vlnových procesů. Protože v tomto případě nemusí píst překonávat odpor při výfukovém zdvihu, klikový hřídel se otáčí rychleji. U některých motorů je díky tomuto zlepšení možné zvýšit výkon jednotky o 10%. U konvenčních automobilů není toto zvýšení výkonu vždy patrné, takže toto ladění se používá u sportovních vozů.

Průměr potrubí hraje důležitou roli ve sběrném výfukovém potrubí. Pokud je na stroji nainstalován pavouk s malým průměrem, pak se dosažení jmenovitého točivého momentu posune směrem k nízkým a středním otáčkám. Na druhé straně vám instalace kolektoru s trubkami většího průměru umožňuje odstranit maximální výkon spalovacího motoru při vysokých otáčkách, ale při nízkých otáčkách se výkon jednotky snižuje.

Kromě průměru trubek má velký význam jejich délka a pořadí spojení s válci. Proto mezi prvky pro vyladění výfukového systému najdete modely, ve kterých jsou trubky zkroucené, jako by byly spojeny naslepo. Každý motor vyžaduje vlastní úpravy potrubí.

K vyladění standardního čtyřválcového motoru se často používá pavouk 4-4. V tomto případě jsou čtyři trysky okamžitě připojeny k jedné trubce, pouze v maximální možné vzdálenosti. Tato modifikace se nazývá krátká. Zvýšení výkonu motoru lze pozorovat, pouze pokud je vynucené, a poté při rychlostech nad 1 za minutu.

Mezi možnosti vyladění sportovních vozů patří také takzvaní long pavouci. Obvykle mají sloučeninový vzorec 4-2-1. V tomto případě jsou všechny čtyři trubky nejprve spojeny v párech. Tyto páry trubek jsou spojeny do jednoho v nejvzdálenější vzdálenosti od motoru. Trubky se obvykle odebírají v páru, které jsou spojeny s válci, které mají maximální paralelní výstup (například první a čtvrtý, stejně jako druhý a třetí). Tato modifikace poskytuje zvýšení výkonu v mnohem širším rozsahu otáček, ale toto číslo není tak nápadné. U domácích modelů automobilů je tento nárůst pozorován pouze v rozmezí od 5 do 7 procent.

Pokud je ve vozidle nainstalován výfukový systém s přímým prouděním, lze použít mezilehlé potrubí se zvětšeným průřezem, které usnadní ventilaci válců a tlumí zvuk. Při modifikaci dlouhých pavouků lze často použít malý tlumič s nízkým odporem. Některé modely kolektorů v určitých oblastech řezají vlnovce (kovové zvlnění) do trubek. Tlumí rezonující vlny, které brání volnému toku výfukových plynů. Na druhé straně jsou zvlnění krátkodobá.

Mezi dlouhými pavouky také existují modifikace s typem připojení 4-2-2. Princip je stejný jako v předchozí verzi. Než se rozhodnete pro takovou modernizaci výfukového systému, musíte vzít v úvahu, že zvýšení výkonu pouze v důsledku odstranění katalyzátoru (aby byly trubky delší) dává maximálně 5%. Instalace pavouka zvýší výkon motoru přibližně o dvě procenta.

Aby bylo možné vylepšit pohonnou jednotku tak, aby byla hmatatelnější, je třeba kromě těchto prací ještě provést řadu postupů, včetně ladění čipů (podrobnosti o tom, co to je odděleně).

Co ovlivňuje stav kolektoru

Ačkoli má sběrné výfukové potrubí často stejnou životnost jako celé vozidlo, může také selhat. Zde jsou typické poruchy spojené se sběrným výfukem:

• Potrubí je spálené;
• Vytvořila se koroze (platí pro modifikace oceli);
• Kvůli příliš vysoké teplotě a výrobním vadám se může na povrchu produktu tvořit otřep;
• V kovu se vytvořila trhlina (když motor běží dlouhou dobu vysokou rychlostí a studená voda se dostane na povrch kolektoru, například při jízdě do louže vysokou rychlostí);
• Kov oslabil kvůli častým změnám teploty stěn dílu (při zahřátí se kov rozpíná a při ochlazení se smršťuje);
• Na stěnách potrubí se tvoří kondenzace (zejména pokud auto zřídka opouští, například v zimě), v důsledku čehož se urychluje proces oxidace kovů;
• Na vnitřním povrchu se objevily saze.
• Těsnění sběrného potrubí je spálené.

Tyto poruchy mohou být indikovány následujícími faktory:

• Signál motoru na palubní desce se rozsvítil;
• V kabině nebo pod kapotou se objevil silný zápach výfukových plynů;
• Motor je nestabilní (otáčky za minutu);
• Při nastartování motoru jsou slyšet cizí zvuky (jejich síla závisí na typu poškození, například pokud je potrubí spálené, bude velmi hlasité);
• Pokud má stroj turbínu (oběžné kolo se otáčí v důsledku tlaku výfukových plynů), jeho výkon klesá, což ovlivňuje dynamiku jednotky.

Některé poruchy kolektorů jsou spojeny s faktory, které motorista není schopen ovlivnit, ale existuje několik věcí, které může motorista udělat, aby zabránil poškození dílu.

Při příliš vysokých rychlostech nejsou produkty spalování schopné zahřát až na 600 stupňů, jako v normálním režimu, ale dvakrát silněji. Pokud se v normálním režimu sací potrubí zahřeje na přibližně 300 stupňů, pak se v maximálním režimu tento indikátor také zdvojnásobí. Z tak silného tepla může kolektor dokonce změnit svou barvu na karmínovou.

Aby se zabránilo přehřátí dílu, neměl by řidič často uvádět jednotku na maximální rychlost. Také teplotní režim je ovlivněn nastavením zapalovacího systému (nesprávné UOZ může vyvolat uvolnění dohořívacího VTS do výfukového traktu, což také povede k vyhoření ventilů).

Nadměrné vyčerpání nebo obohacení směsi je dalším důvodem, proč se sací potrubí přehřívá. Pravidelná diagnostika poruch v těchto systémech udrží kolektor v dobrém stavu co nejdéle.

Oprava sběrného výfukového potrubí

Sběrné výfukové potrubí se obvykle neopravuje, ale nahrazuje novým. Pokud se jedná o tuningovou úpravu a je vypálená, některé opraví poškozenou oblast. Avšak vzhledem k tomu, že je kov během svařování vystaven vysokoteplotnímu zpracování, může šev rychle rezat nebo hořet. Navíc jsou náklady na takovou práci mnohem vyšší než instalace nové součásti.

Pokud potřebujete vyměnit díl, musí být tato práce provedena ve správném pořadí.

Výměna sběrného výfukového potrubí

Chcete-li kolektor vyměnit vlastními rukama, potřebujete:

1. Odpojte napájení palubní sítě odpojením baterie (je popsáno, jak to provést bezpečně zde);
2. Vypusťte nemrznoucí směs;
3. Demontujte tepelný štít (skříň, která je instalována na mnoha moderních automobilech), přijímač vstřikovacího systému (karburátorové motory tento prvek nemají) a vzduchový filtr;
4. Odšroubujte upevňovací prvky příruby sběrného potrubí ze sacího potrubí;
5. Odpojte rozdělovač od hlavy válců. Tento postup se bude lišit v závislosti na modifikaci pohonné jednotky. Například u 8ventilových ventilů je nejprve odstraněno sací potrubí a poté výfuk;
6. Odstraňte těsnění a očistěte povrch hlavy válců od zbytků;
7. Pokud během demontáže kolíků nebo závitů v montážních otvorech dojde k poškození, je důležité tyto prvky obnovit;
8. Namontujte nové těsnění;
9. Připojte nové potrubí k hlavě válců (pokud má čtyřválcový spalovací motor 4 ventilů, pak se montáž provádí v opačném pořadí demontáže, to znamená nejprve sběrné výfukové potrubí a potom sběrné sací potrubí);
10. Utáhněte, ale neutahujte úplně upevňovací šrouby a matice na spojích s hlavou válců;
11. Připojte potrubí k přední trubce nebo katalyzátoru a poté namontujte potřebné těsnění;
12. Utáhněte upevnění na hlavě válců (to se provádí momentovým klíčem a utahovací moment je uveden v technické literatuře pro automobil);
13. Utáhněte upevňovací prvky příruby potrubí po proudu;
14. Nalijte novou nebo filtrovanou nemrznoucí směs;
15. Připojte baterii.

Jak vidíte, postup pro výměnu samotného pavouka je jednoduchý, ale při práci musíte být opatrní, abyste neodtrhli závit v hlavě válce (samotný čep se snadno vyměňuje a řezání nový závit v hlavě válců je mnohem obtížnější). Z tohoto důvodu, pokud neexistují zkušenosti s prací s momentovým klíčem nebo vůbec neexistuje žádný takový nástroj, musí být práce svěřena odborníkovi.

Na závěr doporučujeme podívat se na malý příklad, jak vyměnit výfukové potrubí za Renault Logan:

VÝMĚNA (DEMONTÁŽ-INSTALACE) VÝFUKOVÉHO POTRUBÍ NA MOTOR RENAULT 1,4 a 1,6 8-VENTIL K7J K7M

Otázky a odpovědi:

Jak funguje sací potrubí? Vzduch je nasáván podtlakem, který vzniká v každém válci. Proud prochází nejprve vzduchovým filtrem a poté potrubím do každého válce.

Jak výfukové potrubí ovlivňuje výkon motoru? Je v tom rezonance. Ventil se náhle uzavře a část plynů se zadrží v rozdělovači. Když se ventil znovu otevře, zbývající plyny mohou zabránit odstranění dalšího toku.

Jak poznat rozdíl mezi sacím potrubím a výfukovým potrubím? Sací potrubí se připojuje k potrubí od vzduchového filtru. Výfukové potrubí je připojeno k výfukovému systému vozidla.