Uređaj ispušnog razvodnika automobila

Učinkovitost bilo kojeg motora s unutarnjim izgaranjem ovisi ne samo o vrsti sustava za gorivo i o strukturi cilindara s klipovima. Ispušni sustav automobila igra važnu ulogu. O njoj je detaljno opisano u drugoj recenziji... Pogledajmo sada jedan od njegovih elemenata - ispušni kolektor.

Što 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 motora broj cijevi jednak je broju cilindara motora. Na suprotnoj strani, mali prigušivač (rezonator) ili katalizatorako je u autu.

Uređaj za sakupljanje sliči usisni razvodnik... U mnogim modifikacijama motora u ispušni sustav ugrađena je turbina čiji se rotor pokreće protokom ispušnih plinova. Rotiraju osovinu, na čijoj je drugoj strani također ugrađeno rotor. Ovaj uređaj ubrizgava svježi zrak u usisni razvodnik motora kako bi povećao njegovu snagu.

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

Što je bliže motoru, voda će brže isparavati dok motor radi, ali stalni kontakt metala sa zrakom ubrzava oksidacijsku 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 stupnjeva, 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 elektroničkoj 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 što puknuti. Jedino što ne uspije je senzor kisika, turbina i ostali dijelovi povezani s radom ispuha. Ako govorimo o samom pauku, s vremenom, zbog osobitosti radnih uvjeta, može izgorjeti. Ali to se rijetko događa. Iz tog razloga vozači se rijetko moraju baviti popravkom ili zamjenom ispušnog kolektora.

Načelo ispušnog razvodnika

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

Kad se klip digne u gornju mrtvu točku, on potiskuje sve proizvode izgaranja kroz nastali ispušni otvor. Tada protok ulazi u prednju cijev. Kako bi se spriječilo da vrući ispuh uđe u šupljinu iznad susjednih ventila, za svaki cilindar ugrađena je zasebna cijev.

Ovisno o izvedbi, ta je cijev 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 sinkronije s procesom valova koji se događa 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 učinak doseže ispušni ventil gotovo istodobno kada odgovarajući klip ponovno izvodi ispušni hod. Ovaj postupak olakšava uklanjanje ispušnih plinova, što znači da motor mora trošiti manje okretnog momenta da bi prevladao otpor. Ovakav dizajn staze omogućuje maksimalno olakšavanje uklanjanja proizvoda izgaranja goriva. Što više okretaja motora, to će se učinkovitije odvijati ovaj proces.

Međutim, u slučaju klasičnih ispušnih sustava malo je problema. Činjenica je da kada ispušni plinovi stvaraju val, zbog kratkih cijevi on se odražava na susjednim putovima (oni su u mirnom stanju). Iz tog razloga, kada se otvori ispušni ventil drugog cilindra, ovaj val stvara prepreku za ispušni izlaz. Zbog toga motor koristi dio obrtnog momenta kako bi prevladao taj otpor, a snaga motora se smanjuje.

Čemu služi ispušni kolektor?

Dakle, kao što vidite, ispušni razvodnik u automobilu izravno je uključen u uklanjanje ispušnih plinova. Dizajn ovog elementa ovisi o vrsti motora i tehnici proizvođača koju primjenjuje u proizvodnji razdjelnika.

Bez obzira na preinaku, ovaj će se dio sastojati 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 točno podudarati s dimenzijama odgovarajućih rupa i utora u glavi motora, tako da ispuh ne bi procurio kroz ovu neskladnost.
• Ispušne cijevi. Ovo je kraj kolektora. U većini automobila sve cijevi konvergiraju se u jednu, koja je zatim spojena na rezonator ili katalizator. Međutim, postoje preinake ispušnih sustava u kojima se nalaze dvije odvojene ispušne cijevi s pojedinačnim prigušivačima. U ovom je slučaju par cijevi spojen u jedan modul, koji pripada zasebnoj liniji.
• Brtvena brtva. Ovaj je dio ugrađen između kućišta glave cilindra i pauk-šipke (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 sprječava ispuštanje ispušnih plinova u motorni prostor. Budući da svježi zrak za unutrašnjost automobila dolazi upravo iz ovog dijela, za sigurnost vozača i putnika važno je da ovaj element bude visoke kvalitete. 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 razvodnika:

1. Cijeli. U tom će slučaju dio biti čvrst, a kanali su napravljeni unutra, konvergirajući se u jednu komoru. Takve su preinake izrađene od visokotemperaturnog lijevanog željeza. 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 Celzijevih stupnjeva), ovaj metal nema analoga. Ovaj je dizajn jednostavan za proizvodnju, ali ne provodi ispušne plinove tako učinkovito. To negativno utječe na pročišćavanje komora cilindra, zbog čega se dio obrtnog momenta koristi za prevladavanje otpora (plinovi se uklanjaju kroz malu rupu, stoga je vakuum u ispušnom traktu od velike važnosti).
2. Cjevasti. Ova se preinaka koristi na modernim automobilima. Obično su izrađeni od nehrđajućeg čelika, a rjeđe od keramike. Ova preinaka 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 na potezu ispuha, radilica se brže zavrti. U nekim je motorima zbog ovog poboljšanja moguće 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 stroju instaliran pauk malog promjera, tada se postizanje nazivnog momenta pomiče prema niskim i srednjim okretajima. S druge strane, ugradnja kolektora s cijevima većeg promjera omogućuje vam uklanjanje maksimalne snage motora s unutarnjim izgaranjem pri velikim brzinama, ali pri malim brzinama snaga jedinice pada.

Uz promjer cijevi, od velike su važnosti njihova duljina 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 tom su slučaju četiri mlaznice odmah spojene u jednu cijev, samo na najvećoj mogućoj udaljenosti. Ova se preinaka naziva kratkom. Povećanje snage motora primjećuje se samo ako je prisilno, a zatim pri brzinama iznad 6000 u minuti.

Također među mogućnostima 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. Ti su parovi cijevi povezani u jednu na najudaljenijoj udaljenosti od motora. Obično se cijevi uzimaju u paru, spojene na cilindre, koji imaju maksimalni paralelni izlaz (na primjer, prvi i četvrti, kao i drugi i treći). Ova preinaka omogućuje povećanje snage u mnogo širem rasponu okretaja, ali ta brojka nije toliko uočljiva. Na domaćim modelima automobila taj se porast primjećuje samo u rasponu od 5 do 7 posto.

Ako je u automobil ugrađen ispušni sustav s izravnim protokom, tada se mogu koristiti međucijevi s povećanim presjekom za olakšavanje ventilacije cilindara i prigušivanje zvuka. Često se u modifikaciji dugih pauka može koristiti mali prigušivač s malim otporom. Neki modeli kolektora na određenim područjima urezuju mijeh (metalne valove) u cijevi. Prigušuju rezonantne valove koji ometaju slobodan protok ispušnih plinova. 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 nego što se odlučite za takvu modernizaciju ispušnog sustava, morate uzeti u obzir da povećanje snage samo zbog uklanjanja katalizatora (tako da su cijevi dulje) daje najviše 5%. Instaliranje pauka dodati će oko dva posto performansama motora.

Da bi se pogonska jedinica nadogradila kako bi bila opipljivija, uz ove radove, još je potrebno provesti niz postupaka, uključujući čipsko podešavanje (za detalje o čemu se radi pročitajte odvojeno).

Što 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 preinake čelika);
• Zbog prekomjerno visokih temperatura i proizvodnih nedostataka, na površini proizvoda mogu se stvoriti prljavštine;
• 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 (pogotovo ako automobil rijetko odlazi, na primjer, zimi), zbog čega se ubrzava postupak oksidacije metala;
• Na unutarnjoj površini pojavile su se naslage čađe;
• Brtva razvodnika je izgorjela.

Na ove kvarove mogu se ukazati sljedeći čimbenici:

• Uključio se signal motora na ploči s instrumentima;
• U kabini ili ispod haube pojavio se jak miris ispušnih 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 stroj ima turbinu (rotor se okreće zbog pritiska ispušnih plinova), tada se njegova snaga smanjuje, što utječe na dinamiku jedinice.

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

Pri previsokim brzinama, proizvodi izgaranja nisu sposobni zagrijati se do 600 stupnjeva, kao u normalnom načinu rada, ali dvostruko jače. Ako se u normalnom načinu rada usisne cijevi zagriju na približno 300 stupnjeva, tada se u maksimalnom načinu rada ovaj pokazatelj također udvostručuje. Od tako jake vrućine, kolektor može čak i promijeniti boju u grimiznu.

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

Pretjerano iscrpljivanje ili obogaćivanje smjese još je jedan od razloga zašto će se usisne cijevi pregrijati. Povremena dijagnostika kvarova u tim sustavima održavat će kolektor u dobrom stanju što je dulje moguće.

Popravak ispušnog razvodnika

Obično se ispušni razvodnik ne popravlja, već zamjenjuje novim. Ako se radi o prilagodbi 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 izgorjeti. Osim toga, cijena takvog rada mnogo je veća od ugradnje novog dijela.

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

Zamjena ispušnog razvodnika

Da biste zamijenili kolektor vlastitim rukama, trebate:

1. Isključite bateriju iz mreže tako da isključite energiju (opisano je kako to sigurno učiniti здесь);
2. Ocijedite antifriz;
3. Demontirajte toplinski štit (kućište koje je instalirano na mnogim modernim automobilima), prijemnik sustava ubrizgavanja (motori rasplinjača nemaju ovaj element) i zračni filtar;
4. Odvrnite pričvršćivače prirubnice razvodnika s usisne cijevi;
5. Odvijte razdjelnik na glavi motora. Ovaj će se postupak razlikovati ovisno o modifikaciji pogonske jedinice. Primjerice, na ventilima s 8 ventila prvo se uklanja usisni razvodnik, a zatim ispuh;
6. Uklonite brtvu i očistite površinu glave motora od ostataka;
7. Ako su u procesu demontaže igle ili navoji u otvorima za pričvršćivanje oštećeni, tada je važno vratiti ove elemente;
8. Ugradite novu brtvu;
9. Spojite novi razdjelnik na glavu cilindra (ako 4-cilindarski motor s unutarnjim izgaranjem ima 8 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 razdjelnik s 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 cijevi nizvodno;
14. Ulijte novi ili filtrirani antifriz;
15. Spojite bateriju.

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

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

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

Pitanja i odgovori:

Kako radi usisni razvodnik? Zrak se uvlači vakuumom koji se stvara u svakom cilindru. Protok ide prvo kroz filtar zraka, a zatim kroz cijevi do svakog cilindra.

Kako ispušni razvodnik utječe na performanse motora? U njemu postoji odjek. Ventil se naglo zatvara i dio plinova se zadržava u razdjelniku. Kada se ventil ponovno otvori, preostali plinovi mogu spriječiti uklanjanje sljedećeg protoka.

Kako razlikovati usisnu i ispušnu granu? Usisni razvodnik spaja se na cijev od zračnog filtera. Ispušni razvodnik spojen je na ispušni sustav vozila.