Что такое впускной коллектор двигателя

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

Данный пункт не относится к моторам с непосредственным впрыском. Горючее попадает во впускной коллектор в мелкораспыленном виде, после чего смешивается с воздухом. Некоторая его часть может осесть на стенках впускного коллектора под воздействием электростатических сил. Это явление крайне нежелательно, поскольку в результате в цилиндры попадет намного меньше топлива, и рассчитанная электронным блоком управления пропорция «воздух-топливо» будет нарушена в сторону увеличения объемной доли воздуха.

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:

1. BMW называют ее Differential Variable Air Intake (DIVA);
2. у Ford это Dual-Stage Intake (DSI);
3. 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 коллектора

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.

Тюнинг, в данном случае, подразумевает замену штатного впускного коллектора системой многодроссельного впуска. Ее устройство таково, что воздушные потоки, подающегося в цилиндры, не зависят друг от друга, поскольку каждый из цилиндров оснащается собственной дроссельной заслонкой.

«Внутренние» работы

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).

Впускной коллектор — как это работает, какие бывают неисправности

В двигателе автомобиля впускной коллектор равномерно распределяет воздушный поток между цилиндрами. В большинстве современных автомобилях впускной коллектор сделан из пластика.

Как работает впускной коллектор

Часто впускной коллектор содержит дроссельную заслонку (клапан) и некоторые другие детали. Впускной коллектор состоит из ресивера (приточной камеры) и впускных труб (раннеров). В некоторых двигателях V6 и V8 впускной коллектор может быть выполнен из нескольких отдельных секций или частей.

Впускной воздух проходит через воздушный фильтр, впускной патрубок, затем через корпус дроссельной заслонки в камеру нагнетания — ресивер, затем через впускные трубы (раннеры) — в цилиндры.

Дроссельный клапан (заслонка) контролирует обороты двигателя, регулируя количество воздушного потока. В современных автомобилях обороты холостого хода также регулируются корпусом дроссельной заслонки — на холостом ходу заслонка открывается под очень небольшим углом.

Поскольку корпус дроссельной заслонки практически закрыт, когда двигатель работает на холостом ходу, во впускном коллекторе появляется вакуум. Если где-то в коллекторе будет утечка вакуума, двигатель будет работать неровно на холостом ходу. Многие проблемы впускного коллектора связаны с утечками вакуума.

Впускной коллектор с изменяемой геометрией

Рабочие характеристики двигателя можно регулировать, изменяя размер ресивера и длину или размер отверстия впускных труб.

По этой причине современные автомобили имеют регулируемые впускные коллекторы, где специальные регулирующие клапаны изменяют воздушный поток через коллектор в зависимости от частоты вращения двигателя и требуемой мощности.

Неисправности впускного коллектора

Общие проблемы с впускным коллектором включают в себя:

• подсос воздуха;
• утечки охлаждающей жидкости или масла;
• снижение потока из-за накопления углерода;
• проблемы с впускными регулирующими заслонками.

В некоторых двигателях впускной коллектор может корродировать или растрескиваться, вызывая утечку вакуума или охлаждающей жидкости. Треснувший коллектор должен быть заменен, если его нельзя безопасно отремонтировать.

Утечки охлаждающей жидкости

В некоторых автомобилях во впускном коллекторе имеются каналы для охлаждающей жидкости, которые могут протекать из-за плохих прокладок или повреждений. Например, эта проблема была довольно распространенной в старых двигателях GM V6.

Если коллектор не поврежден и сопрягаемые поверхности находятся в хорошем состоянии, для решения проблемы обычно достаточно замены прокладок или повторного уплотнения коллектора. Если коллектор поврежден — его необходимо заменить.

Подсос воздуха

Изношенные прокладки впускного коллектора (на фото) часто вызывают утечки вакуума. Это может привести к неровному холостому ходу, остановке, а также к включению индикатора Check Engine. При этом на более высоких оборотах двигатель может работать нормально.

Например, коды неисправностей OBD-II P0171 и P0174 часто вызваны утечками во впускном коллекторе. Если подсос вызван плохими прокладками, ремонт включает снятие впускного коллектора, проверку и очистку монтажных поверхностей и замену прокладок. Посмотрите, например, это видео замене прокладок впускного коллектора на Рено Меган:

Часто источником подсоса воздуха может быть треснувший вакуумный шланг или патрубок, соединяющий впускной коллектор. В этом случае сломанный вакуумный шланг или патрубок необходимо заменить.

Иногда впускной коллектор может деформироваться, вызывая неправильное уплотнение прокладок. Деформированный впускной коллектор необходимо заменить. В некоторых автомобилях утечку вакуума можно определить по шипящему звуку из-под капота.

Отложения углерода

В некоторых двигателях, например, Volkswagen TDI Diesel, отложения углерода внутри впускного коллектора могут вызвать недостаток мощности, пропуски зажигания, дым и увеличение расхода топлива.

Проблемы с отложением углерода чаще встречаются в двигателях с турбонаддувом. Одним из основных симптомов является отсутствие тяги. Забитый впускной коллектор может потребоваться снять и почистить вручную.

В некоторых случаях замена впускного коллектора может оказаться более разумным решением, чем его очистка. Есть много скрытых областей внутри коллектора, которые не могут быть очищены.

Проблемы с заслонками изменения геометрии впуска

Регулирующие заслонки обычно приводятся в действие электрическими или вакуумными исполнительными механизмами. Часто резиновая диафрагма внутри вакуумного привода начинает протекать, и привод перестает работать.

Вакуумный исполнительный механизм легко проверить с помощью ручного вакуумного насоса. Если вакуумный привод пропускает, его необходимо заменить. Вместо насоса можно использовать медицинский шприц.

Блок управления двигателя (ЭБУ) запускает вакуумные приводы, включая и выключая небольшие электромагнитные клапаны контроля вакуума. Эти соленоиды также часто выходят из строя. Соленоиды тоже легко проверить с помощью ручного вакуумного насоса.

Другой распространенной проблемой является случай, когда клапан изменения геометрии впуска залипает из-за накопления углерода или когда клапан деформирован. В этом случае коллектор необходимо заменить.

Например, проблемы с впускным коллектором (регулирующим клапаном) часто встречаются в некоторых двигателях VW / Audi. Volkswagen продлил гарантию на впускной коллектор для определенных автомобилей Audi / Volkswagen 2008-2011 модельного года с двигателями 2.0 TFSI с кодами двигателей CBFA и CCTA.

Во многих автомобилях BMW неисправный клапан DISA, установленный во впускном коллекторе, также является общей проблемой. Посмотрите это видео о проверке клапана DISA в BMW:

Замена впускного коллектора

Если впускной коллектор не может быть очищен или отремонтирован, его необходимо заменить. Впускной коллектор также меняется, если один из неисправных регулирующих клапанов не может быть заменен отдельно. В некоторых автомобилях это довольно просто, в других это требует больше труда.

При замене впускного коллектора важно очистить монтажную поверхность, заменить прокладки и затянуть болты коллектора в рекомендованном порядке в соответствии со спецификациями. Это особенно важно для двигателей V6 / V8.

Что такое впускной коллектор (принцип работы, неисправности)

Чтобы обеспечить стабильную работу двигателя и повысить его КПД были придуманы сотни высокотехнологичных решений. Одно из них — впускной коллектор.

Какую роль он играет в работе мотора? Как влияет на результат? Можно ли его модернизировать? Что может пойти не так и, как его ремонтировать? Рассмотрим ниже.

Зачем в машине нужен впускной коллектор

За впускным коллектором числится много задач, но основная — это подача воздуха (большое количество воздуха).

Если говорить на техническом языке, то он отвечает за:

• Подачу потока воздуха, участвующего в приготовлении топливной смеси с соблюдением соотношений, заданных инженерами;
• Равномерное распределение воздуха в цилиндры;
• Использование вакуума ВУТ для усиления усилий в тормозной системе;
• Работу системы вентиляции картерных газов (ВКГ);
• Контроль оборотов силового агрегата на холостом ходу за счет работы дросселя.

Для каждого силового агрегата разрабатывается свой впускной коллектор, геометрия которого будет оптимально подобрана под архитектуру двигателя.

Устройство

Хотя со стороны впускной коллектор кажется лишь трубопроводом специфической формы, на деле над его геометрией работает целая команда инженеров, рассчитывая сечение, длину и объем.

Плюс к этому в его состав входят:

• Дроссельная заслонка;
• Приточная камера;
• Воздушный фильтр;
• Впускной клапан;
• Камера нагнетания.

Для двигателей с распределенным впрыском топлива, во впускной коллектор дополнительно устанавливают инжекторы, из-за чего смешение топливных и воздушных масс происходит прямо в камере нагнетания.

Сам трубопровод может объединять от 2 до 12 каналов, в зависимости от количества цилиндров в блоке двигателя. При этом для 4-цилиндрового мотора иногда используется коллектор с тремя трубами.

Также стоит отметить, что большинство современных впускных коллекторов последние 5 лет изготавливают из специального высокотемпературного пластика, тогда как выпускной коллектор все еще может быть выполнен только из металла.

Принцип работы

Впускной коллектор подключается к системе подачи воздуха. Широкой частью, где располагаются трубы, он крепится непосредственно к головке блока цилиндров.

После чего, через систему забора, воздушные массы попадают в приточную камеру, где температура подачи воздуха может доходить до 120 градусов.

Дальше воздух проходит через фильтр и впускной патрубок, откуда через дроссельные заслонки попадает в камеру нагнетания, а оттуда уже через впускные трубы воздушные массы направляются прямиком в цилиндры.

Дроссель или попросту заслонка, регулирует сечение трубопровода, тем самым контролируя обороты и мощность двигателя.

Изменение геометрии впускного коллектора

Как уже упоминалось, под каждый двигатель подбирается своя геометрия впускного коллектора. Это позволяет варьировать обороты и улучшать или ухудшать процесс сгорания топлива.

Во всех случаях, изменение геометрии оборачивается изменением скорости воздушного потока.

Вариантов изменения геометрии, как несложно догадаться, всего три:

• Уменьшить или увеличить длину труб;
• Сузить или расширить сечение труб;
• Комбинированный подход.

Так как «играть» длинной труб, зачастую, не представляется возможным, обычно выбирают второй вариант — изменение сечения. Для этого используют специальные заслонки, которые регулируют потоки воздуха иначе, чем заводской механизм.

В автомобилях премиального сегмента присутствует комбинированная система изменения геометрии впускного коллектора.

Это как раз те случаи, когда производитель предлагает разные варианты режимов движения, вроде Comfort, Dinamic и пр. На изменение характеристик мотора отчасти влияет именно работа заслонок впускного коллектора.

Тюнинг

Тюнинг и изменение геометрии — это разные вещи. Когда говорят о доработке впускного коллектора, обычно подразумевается увеличение поступающего объема воздуха и снижение сопротивления на его пути.

Для этого предусмотрены такие процедуры, как:

• Замена воздушного фильтра на фильтр нулевого сопротивления. Благодаря макроскопическим отверстиям у последнего, воздух меньше задерживается и, соответственно, увеличивается скорость и объем прохождения;
• Увеличение дроссельного патрубка. Также преследует целью увеличение проходимости воздуха. Обычно для этого устанавливают заслонку с другого двигателя, который мощнее исходника;
• Установка спортивного ресивера. Короткие трубки большего сечения при правильной настройке позволяют снизить пульсацию воздушных масс, что позволяет двигателю быстрее набирать обороты.

Также есть такой вариант тюнинга, когда впускной коллектор убирают полностью, а вместо него устанавливают короткие трубки, настроенные на высокие обороты. Такой вариант предусматривается только для атмосферных моторов и называется многодроссельным впуском (то есть на каждый цилиндр по сути предусмотрен свой коллектор).

Кстати, какие-либо изменения в системе впуска обычно влекут за собой модернизацию выпускного коллектора, распредвала и прошивку электронного блока управления.

Неисправности

Как и любая другая механическая деталь, впускной коллектор подвержен поломкам. Учитывая простоту конструкции, вариантов неисправностей не так много.

• Нарушение герметичности. Вибрации, давление и высокие температуры со временем уничтожают уплотнители. Разгерметизация влияет на качество топливной смети, потерю тяги и оборотов. Проблема решается заменой прокладок, после чего работа двигателя должна нормализоваться;
• Загрязнение коллектора. Налет скапливается на стенках, постепенно уменьшая сечение проходящих воздушных масс. Требуется разборка и чистка трубок, дросселя и камеры нагнетания;
• Механические повреждения. Если коллектор изготовлен из пластика, тот тут только замена. Если из алюминия и повреждения невелики, поможет аргонодуговая сварка;
• Чрезмерная температура в коллекторе. Причин масса и искать их нужно в системе охлаждения, засоренном радиаторе, испорченном датчике, ошибке ЭБУ. Также высокая температура бывает из-за банальной жары на улице;
• «Хлопки». При формировании топливной смеси, система должна быть герметична. Если есть нарушения в системе зажигания, механизме газорапределения, проблемы в камере образования топливной смеси или нарушена герметичность самого впускного коллектора, можно услышать те самые хлопки. Искать причины стоит во всех вышеперечисленных местах.

В последнем случае, конечно, проще положиться на ошибки, о которых сообщает ЭБУ или записаться на комплексную диагностику в сервисе.

Ремонт впускного коллектора

Учитывая, что большую часть неисправностей не получится устранить самостоятельно, стоит рассказать о том, с чем справится любой автолюбитель, а именно о замене прокладки впускного коллектора вследствие износа старой.

Операция достаточно простая и не особо ответственная. Главное соблюсти весь перечисленный ниже порядок действий. Для примера возьмем народный автомобиль в лице Chevrolet Aveo последней генерации.

1. Снять клеммы с аккумулятора.
2. Отсоединить рычаги стеклоочистителей.
3. Снять решетку воздухозаборника. После чего демонтировать сам воздухозаборник.
4. Слить охлаждающую жидкость из системы охлаждения.
5. Снять хомуты, на которых держится воздуховод воздушного фильтра.
6. Вытащить трубку принудительной вентиляции картера.
7. Демонтировать дроссель.
8. Вытащить трубку, ведущую к механизму тормозных усилий.
9. Вытащить кронштейн коллектора.
10. Снять направляющую топливной форсунки.
11. Вытащить шланг охлаждения заслонки.
12. Выкрутить болты коллектора.
13. Аккуратно достать прокладку.
14. Почистить места прилегания и обезжирить.
15. Поставить свежую прокладку и собрать все в обратно.

Во время разборки важно почувствовать, как затянуты болты демонтируемых узлов. При сборке лучше нанизывать болты крест-накрест или двигаться от центра к краям.

Во всех остальных случаях, в том числе, если требуется банальная чистка выпускного коллектора, лучше обратиться в сервисный центр.

Устройство впускного коллектора и принцип работы

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.

Впускной коллектор чистка, особенности конструкции впускной системы и устранение причин неисправности

Для того чтобы провести ремонт впускного коллектора вам нужно его сначала демонтировать. Безусловно, существуют ситуации, в которых можно обойтись и без этого. Но подобные манипуляции обычно носят временный характер. К примеру, когда вы устраняете подсос воздуха при помощи герметика.

Сам процесс извлечения впускного коллектора из-под капота автомобиля не занимает много времени. При условии, если всё делать правильно. Для начала отыщите, где у вас находится топливный насос. После чего уберите предохранитель. Следующим вашим действием будет запуск мотора.

Результатом запуска двигателя будет снижение давления: немного поработав, мотор заглохнет. Только после этого вы сможете отключить аккумулятор. Далее, для демонтажа впускного клапана вам понадобится совершить такие действия.

1. Снимите с мотора кожух.
2. Отсоедините патрубки от воздушного фильтра. Извлеките сам фильтр.
3. Открутите дроссельный узел. При этом вам нельзя трогать крепежи заслонок, так как их крайне легко повредить.

После того как вы совершите, описанные выше действия, перед вашими глазами должен возникнуть сам коллектор

Особое внимание нужно уделить квадратным трубкам. Если они будут немного отслаиваться — нужно сделать две дырке в коллекторе

Таким образом, вы сможете добраться до повреждённого элемента.

Во время ремонта с клапаном и заслонками могут возникнуть некоторые сложности. Если они находятся в повреждённом состоянии, то отдельно менять их нельзя. Придётся полностью заменить всё устройство.

Обязательно проверьте состояние датчика. Чтобы заменить его много усилий не понадобится. Он довольно удобно расположен, а его монтаж и демонтаж не занимают много времени.

Чистка

Стук из впускного коллектора явственно свидетельствует о том, что деталь засорилась. Чтобы возобновить нормальную работу устройства необходимо совершить следующие действия.

1. Поместите автомобиль на подъёмник.
2. Открутите болт коллектора, которым он крепится к раме.
3. Снимите дроссельную заслонку.
4. Уберите трубки и датчики.
5. Открутите болты, крепящие деталь к двигателю.
6. Произведите демонтаж.
7. Снимите крышку.
8. Устройство состоит из двух частей. Вам нужно открутить болты и разъединить их.
9. Поместите деталь в ведро с раствором уайт-спирита. При помощи щётки удалите всю грязь.
10. Перед тем как собрать конструкцию воедино промажьте примыкающие друг к другу части герметиком.

На этом этапе чистка коллектора завершается. Вам остаётся только установить всё обратно. При этом не помешает поменять прокладки и почистить дроссельную заслонку. Также не забудьте поместить на место датчики.

На видео показана чистка впускного коллектора:

Коллектор — важная деталь автомобиля, от работы которой зависит производительность двигателя. При этом его ремонт не представляет особой сложности, как и чистка. Достаточно следовать инструкции и мотор снова заработает на полных оборотах.

Что собой представляет впускной коллектор

Принцип работы

Впускной коллектор — это сложная система, которая работает по следующему принципу: воздух и топливо попадают внутрь конструкции, после смесь делится на потоки. Число потоков напрямую зависит от количества цилиндров.

Благодаря движению поршней создаётся разряжение. В нижней точке оно достигает своего максимального значения. В результате образуется некоторое подобие вакуума. Это позволяет нейтрализовать кратерные газы.

Кратерные газы попадают во впускной коллектор через систему вентиляции. Там же они смешиваются с топливно-воздушной смесью. После этого происходит воспламенение. Эта технология позволяет в значительной мере сократить вредные выбросы в атмосферу.

Особенности конструкции впускной системы

В действительности с начала развития автомобилестроения впускная система прошла долгий путь эволюции, чтобы в итоге обрести структуру, состоящую из таких элементов:

• корпуса;
• патрубка;
• забора для воздуха;
• глушителя;
• дроссельной заслонки;
• впускного коллектора;
• прокладки.

Как видите, впускной коллектор лишь часть сложной системы, которая обеспечивает нормальную работу двигателя. Но его роль тяжело переоценить. Он крепится слева на головке цилиндров. Благодаря датчикам, установленным на нём, фиксируется температура и давление. За проведение подсчётов и формирование команд отвечает блок управления.

Внимание! Внутри устройства находится вал и вакуумный элемент.

Эволюция конструкции впускного коллектора

Раньше при изготовлении впускного коллектора использовалось преимущественно три материала:

• чугун;
• алюминий;
• железо.

Естественно, что у каждого из этих конструкционных решений были свои недостатки. В качестве примера можно взять чугун. Он обладает удивительной прочностью, но слишком много весит, из-за чего увеличивается общая масса автомобиля.

Были у впускных коллекторов, сделанных из описанных выше материалов, и общие недостатки. Больше всего неудобств водителям доставлял быстрый нагрев во время работы мотора на предельных оборотах.

Главная опасность нагрева впускного коллектора заключается в том, что это приводит к повышению температуры воздуха. В итоге он в расширенном состоянии попадает в цилиндры двигателя.

Внимание! Когда коллектор перегревается — воздух поступает внутрь цилиндров в куда меньшем количестве.

Меньшее количество воздуха внутри цилиндров приводит к перерасходу топлива. Мало того, снижаются эксплуатационные качества двигателя

Именно поэтому так важно, чтобы впускной коллектор был в хорошем состоянии. Для этого его нужно периодически чистить, а в случае необходимости проводить ремонт

Небольшая техническая революция в конструкции впускного коллектора произошла в конце прошлого века. Инженеры стали использовать композитные материалы. Их основой является пластик. Этот шаг позволил в значительной мере продлить срок эксплуатации устройства. Также к позитивным эффектам от этого нововведения можно причислить:

• уменьшение теплопроводности;
• лучшее наполнение цилиндров воздухом;
• рост мощности мотора.

Самым же главным достижением учёных было то, что впускной коллектор из композитных материалов стал куда меньше греться.

Впускные коллекторы с изменяемой геометрией

Отдельного внимания заслуживает система изменения геометрии впускного коллектора.

Двигатели с переменной длиной впускного тракта

Импульсные движения во впускном коллекторе, безусловно, помогают его работе, но процесс запускается только в диапазоне определенных частот колебаний. Длина импульса пропорциональна длине трубы коллектора. Такой принцип используется во впускных коллекторах с изменяемой длиной. Электронный блок управления двигателем контролирует число оборотов и подает сигнал на клапан для включения «малого» либо «большого» круга подачи смеси.

Устройство коллекторов с изменением сечения каналов

В случае изменения сечения впускного коллектора по ходу движения топливной смеси установлены заслонки, которые в закрытом положении не перекрывают полностью продвижение смеси, а уменьшают просвет коллектора. Изменение сечения потока приводит к завихрениям и увеличению их скорости. Управление такими устройствами осуществляет бортовой компьютер.

Пример реализации коллектора с изменяемым сечением дизельного и бензинового двигателей

Впускные коллекторы с системой рециркуляции отработанных газов

Впускные коллекторы с системами EGR Exhaust Gas Recirculatiоn (система рециркуляции отработанных газов) предназначены для уменьшения токсичных выбросов в атмосферу. Подобные конструкции коллекторов устанавливаются как на бензиновые, так и на дизельные двигатели. Принцип действия прост — отработанные газы из выхлопной системы через отдельный клапан попадают обратно во впускной коллектор, благодаря чему понижается содержание кислорода в топливовоздушной смеси, а значит, понижается интенсивность окисления и температура в камерах сгорания. Система включается только в определенных режимах, например, на холостом ходу.

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.

Популярные вопросы

Заменить масло в гидроусилителе руля

Размещено: 01.12.2014Не смотря на то, что некоторые заливают в ГУР веретенку, я бы советовал лить масло, рекомендуемое производителем или хотя бы ATF. У меня для Мерседеса например специальная жидкость для ГУРа, купил …

Как поменять масло в двигателе

Размещено: 04.11.2016Подскажите, сколько масла при его замене надо залить к коробку двигателя ЛИФАН СМАЙЛИ?

Ремонт защиты двигателя

Размещено: 02.12.2014Купил семи годовалую тойоту короллу. При детальном рассмотрении заметил отсутствие защиты картера, стоял пластиковый пыльник, покупке конечно это не помешало. Езжу я аккуратно, не лихачу, тем не ме…

Замена радиатора кондиционера

Размещено: 24.06.2014Менял радиатор кондиционера в воскресенье на пежо 406. Ничего сложно нет, операция заняла минут 30 максимум. Снял радиаторную решетку и замок капота, потом аккуратно снял основной радиатор, потом с…

Поменять лампу освещения салона

Размещено: 08.06.2014Сам процесс замены является довольно простым. Главное что необходимо знать – как правильно снимается плафон в салоне вашего авто. Если вы будете через силу тянуть плафон. не зная правильного метода…

Установка форсунки омывателя

Размещено: 04.06.2014Интересные видео. Процесса самой замены ни в одном из них не увидел. Зачем они тогда? Придется написать о самом процессе. Итак, если вы решили заменить форсунки омывателя по какой-либо причине, то …

Замена масла в акпп

Размещено: 11.06.2014Даже удивляюсь иногда когда люди в том числе мужчины обращаются по -поводу таких мелочей на СТО или к знакомим.
Для этого открутим сливную пробку в АКПП для того чтобы слить старое масло. После о…

Поменять шпильку на ступице

Размещено: 04.12.2014На самом деле вовсе не обязательно менять все шпильки, как сказал предыдущий автор – чтобы избежать биения. Какое биение может вообще быть, если вы меняете одну деталь на аналогичную? Если вы купил…

Ремонт втулки на стартере

Размещено: 25.11.2014Хорошо что ты не просто меняешь запчасти а пытаешься исправить причину. Это заслуживает уважения но… Я не понял что ты называешь втулкой, как правило из строя выходит ротор стартера, а еще чаще п…

Впускной коллектор: что это и как работает? Неисправности и способы устранения

Впускной коллектор играет исключительную роль в работе самого важного механизма автомобиля — двигателя. Поэтому его исправность — обязательное условие функционирования всей системы в целом. В этой статье вы узнаете о назначении впускного коллектора, о том как он работает, а также о неисправностях и способах устранения этих неисправностей.

Назначение

В коллекторе происходит процесс смешивания топлива с воздухом. Далее полученная топливовоздушная смесь равномерно распределяется по всем цилиндрам двигателя. При этом достигается максимальная производительность автомобиля. Разреженный воздух, который при этом возникает, служит для последующей работы других механизмов автомобиля.

Впускной коллектор размещается на каждой из головок цилиндров двигателя. На нем крепится датчик, предназначенный для определения давления и температуры входящего в коллектор топлива и воздуха. Эти данные позволяют работе форсунок достичь нормального состава горючей смеси.

Выявление неисправностей

Определить погрешности в работе впускного коллектора можно по внешним отклонениям в работе двигателя. К таковым относятся: сниженная производительность двигателя и количество оборотов, повышенный расход топлива, масла, различные посторонние звуковые проявления в виде шума, постукивания и треска.

В большинстве случаев выход впускного коллектора из строя связан с работой одного из конструктивных элементов механизма — вихревых заслонок.

Среди причин можно выделить:

• Высокая рабочая температура;
• Дефекты материала детали;
• Неисправность механизма управления заслонками;
• Отсутствие промежуточных втулок крепления оси заслонок — в результате все трения и износ приходятся на рабочую поверхность заслонки.

Поломка заслонок требует немедленного вмешательства, замедление грозит более серьезными последствиями — выходом из строя клапанов и прочими неприятностями.

• Кроме проблемы с заслонками, причиной неисправности может послужить попадание масла во впускной коллектор. На этот тип поломки явно указывает повышенный расход масла в пересчете на единицу пробега автомобиля.
• Если во время движения слышен характерный треск в районе двигателя, то проблему стоит искать в разъединении завихрителя от соединяющей трубки.
• В редких случаях может сломаться датчик измерения давления в коллекторе. В этом случае автомобиль может даже не завестись.

Ремонт впускного коллектора своими силами

1. Сначала нужно снять впускной коллектор с двигателя. Деталь имеет довольно сложное строение, но сам демонтаж не предоставляет особой трудности.
2. Убираем предохранитель из топливного насоса и запускаем двигатель. Из-за понижения давления и отсутствия подачи топлива, автомобиль начнет глохнуть. После его выключения отсоединяем аккумуляторную батарею. Далее отсоединяем все патрубки от фильтра и снимаем его. Теперь становится доступен сам коллектор. Снимаем его левую и правую части вместе с заслонками. После этого вытаскиваем ось с заслонками. На этом этапе как раз можно посмотреть на износ промежуточных втулок (если они имеются).
3. При внутренней диагностике можно обнаружить масляный нагар на стенках детали. В этом случае нужно тщательно промыть её бензином или другим подходящим средством. При отсутствии промежуточных втулок их можно дополнительно купить и установить.
4. Если была выявлена неисправность в работе заслонок (они могут попросту рассыпаться), то удаляем их, нарезаем резьбу и вкручиваем заглушки.
5. Потребуется присоединить подводящую трубку к завихрителю, что не очень сложно сделать.
6. Сломанный датчик давления можно попытаться починить самому или купить новый.

Для того, чтобы ремонт впускного коллектора и его составляющих не понадобился, нужно следить за чистотой всех элементов, вовремя менять масло, проводить систематичную целевую диагностику, проверять работу органов индикации (датчики давления и др.).