Впускной коллектор — что это такое?

Впускной коллектор является неотъемлемой частью навесного оборудования автомобильного двигателя внутреннего сгорания. В основном данное устройство предназначено для собирания всех выхлопных газов из нескольких цилиндров в одну единственную трубу.

По большей части материалом для изготовления выпускного коллектора является чугун. С одной стороны впускной коллектор прикреплен к самому двигателю внутреннего сгорания. С другой стороны он прикреплен к выхлопной трубе или, при установке, к катализатору. В связи со спецификой расположения впускного коллектора его работа проводится в достаточно экстремальных условиях.

• 1. Какие функции выполняет впускной коллектор?
• 2. Заслонки впускного коллектора и другие элементы конструкции
• 3. Почему может понадобиться ремонт впускного коллектора?
• 4. Снимаем коллектор самостоятельно

Температура у выхлопных газов в редкостных случаях может превышать несколько тысяч градусов. Исходя из этого, после того как двигатель был остановлен охлаждение происходит достаточно быстро с определенным выбросом конденсата. Итог один, а точнее – одна проблема – скоропостижное ржавление коллектора.

Помимо того, что впускной коллектор функционирует как очиститель камеры сгорания от выхлопных газов, он помогает в наполнении и продуве камеры сгорания. Происходит это в результате резонирующих выхлопных волн. В момент, когда открывается выпускной клапан, газ, который находится в камере сгорания, — под большим давлением. В то же время в самом впускном коллектора давление стабильное и нормальное. После того как откроется выпускной клапан создается волна, которая выходит из-за разницы давлений.

Она отражается от самого близкого ей препятствия и возвращается на обратный путь к цилиндру и, после прохода среднего диапазона в оборотах, она подходит непосредственно к цилиндру ко времени последующего очередного такта выпуска. Именно это помогает последующим отработанным газам спокойно и равномерно покидать засоренный цилиндр.

1. Какие функции выполняет впускной коллектор?

Данное устройство является очень важным для успешного функционирования всей системы транспортного средство. Это объясняется тем, что именно в впускном коллекторе встречается воздух и топливо. Вследствие этого и возникает горючая смесь с необходимой консистенцией. Помимо этого, данное устройство контролирует процесс, в котором данная консистенция должна прямолинейно и равномерно делиться во все определенные цилиндры.

Это, в свою очередь, очень важная процедура, так как только таким методом можно достигнуть наибольшей производительности двигателя внутреннего сгорания транспортного средства. Именно поэтому не стоит пренебрегать процедурами ремонта и чистки впускного коллектора, так как это чревато очень негативными последствиями.

Помимо этого, на впускном коллекторе крепятся определенные элементы двигателя. Таковыми являются: карбюратор, инжекторная топливная аппаратура, дроссельные заслонки.

В впускном коллекторе образуется определенный вакуум, который является источником силы приводов для многих систем: круиз-контроль, стеклоочистители, вакуумный усилитель тормозов. В случае неисправности или вывода из строя одной из вышеуказанных систем, как обычно бывает, потребуется полное снятие впускного коллектора.

2. Заслонки впускного коллектора и другие элементы конструкции

Чаще всего встречается, что впускной коллектор крепится с левой стороны на головке цилиндров. В современном мире в связи с развитием технологий делается данная деталь из алюминиевых сплавов или же других композиционных пластиковых материалов.

Датчик, который расположен на впускном коллекторе фиксирует давление и температуру, а непосредственно блок управления уже высчитывает всю массу воздуха расположенную в нем. Исходя из полученных данных и формируются определенные импульсы, с помощью которых и осуществляется прямое управление форсунками. Именно таким образом происходит смешивание воздуха и топлива заданного состава.

В средине самой детали устройства располагается вал переключения и вакуумный элемент. На этот же элемент через заслонки подается разряжение в патрубок впускного коллектора. Это разряжение вырабатывается тандемным насосом. Каждый канал впуска разделяется на участок наполнения и вихревой участок. Вал переключения, в свою очередь, может перекрывать только участок наполнения. Именно в этот момент через вихревой канал происходит высасывание выхлопных газов. Таким образом и скорость потока в этом канале существенно увеличивается.

3. Почему может понадобиться ремонт впускного коллектора?

По своей сути впускной коллектор имеет достаточно сложную конструкцию. Исходя из этих соображений значительно возрастает вероятность поломки или неисправности определенного отдельного элемента всего устройства. Зачастую выходят из строя заслонки (в основном на немецких марках автомобилей).

В данном случае автомобиль очень сильно слабнет и существенно теряет мощность. В тоже время значительно увеличивается расход топлива, а тяга и работа двигателя в целом ухудшаются. Выходят заслонки коллектора по нескольким причинам: низкокачественный материал изготовления этих заслонок, чересчур высокая температура, присутствие масляного конденсата.

Помимо этого может также выйти из строя и клапан управления этими заслонками впускного коллектора. Признаком того, что во впускной коллектор попала консистенция масла, является его увеличенный расход, который может превышать 1 литр на 1 тысячу км.

В деталях, которые изготовлены из пластика, очень часто можно встретить проблему, которая заключается в отсоединении трубки от завихрителя. Это, в свою очередь, порождает возникновение определенного характерного звука во время непосредственного движения: шум и треск в автомобиле. Данная поломка вполне решаема даже собственными руками.

Помимо этого, может возникать подсос воздуха в самом впускном коллекторе. Эта поломка может отражаться на мощности автомобиля. Но самое главное, что будет присутствовать серьезный шум, который напоминает подсасывание или выдувание.

В автомобильной природе существует специальный датчик, который используется для того, чтобы измерять абсолютное давление во впускном коллектора. Данный датчик, помимо вышеуказанной функции, отвечает за оптимизацию процессов сгорания и образования смеси воздуха и топлива. Если же данный датчик выйдет из строя, то, скорее всего, электронный блок управления начнет свою работу в аварийном режиме.

Иногда бывает так, что запуск двигателя вообще невозможен. Устройство современного датчика, располагающегося во впускном коллекторе, довольно надежное. И все же, неисправности в нем возможны.

4. Снимаем коллектор самостоятельно

Изначально любому автолюбителю для того, чтобы приступить к замене или ремонту данной детали нужно знать каким образом демонтируется впускной коллектор. В целом, данная процедура не является сложной и справиться с ней может один человек за десять минут. Сначала нужно найти топливный насос и убрать из него предохранитель, после чего нужно запустить мотор. Давление в системе значительно снизится, а в скором будущем двигатель заглохнет.

После проведенной процедуры можно отключить аккумулятор, а с самого мотора снять декоративный кожух. Вслед за этим необходимо убрать от воздушного фильтра патрубки и снять его. После, следует открутить дроссельный узел. Важно отметить, что не следует трогать крепежи заслонки, чтобы не повредить их. Все, коллектор перед глазами.

В некоторых случаях отслаиваются квадратные трубки. Тогда нужно будет просверлить два отверстия в самом коллекторе так, чтобы через эти отверстия можно было бы добраться до данной трубки. После этого нужно вкрутить в эти отверстия саморезы и зафиксировать ее. Клапан управления и заслонки нельзя отдельно менять или ремонтировать. Именно поэтому следует купить и установить полностью новую деталь. Если же причина поломки заключается в датчике, то тот элемент, который вышел из строя нуждается в замене.

что это, зачем нужен и как работает

Многие автовладельцы имеют весьма смутное представление об устройстве своего «железного коня», в случае поломок полагаясь на знания и умения сервисменов. И это касается почти всех систем машины. Один из любопытных примеров – система питания и система выпуска. Почти каждый автолюбитель в курсе, что в 1-ой присутствует инжектор, а во 2-ую входит глушитель, но в то же время не все способны назвать деталь, которая наличествует и там, и там – коллектор. Тут логично задать вопрос – а что такое выпускной и впускной коллектор?

Коллектор представляет собой одну из составных частей впускной (выпускной) системы авто. Всего их 2, и они служат для диаметрально противоположных целей – через впускной цилиндры поступает топливно-воздушная смесь, а через выпускной удаляются выхлопные газы.

Оба коллектора монтируются на одной стороне двигателя (на рядных; у V-образных они разнесены по бокам), но никак не сообщаются друг с другом.

Строение выпускного и впускного коллектора

В сильно упрощенном виде конструкцию коллектора можно объяснить так: это одна труба, которая разделяется на 4 или более (а иногда и менее). Количество труб, что у впускного, что у выпускного коллектора напрямую зависит от числа цилиндров в двигателе. Например, у небезызвестной малолитражки «Ока» был 2-х цилиндровый мотор. У некоторых двигателей марки «Шкода» 3 цилиндра, в то время как ряд силовых агрегатов «Ауди» – 5-ти цилиндровые. Это если говорить о рядных моторах; у V-образных двигателей обычно от 6 до 12 цилиндров, однако у них 4 коллектора (по 2 на каждую сторону), да и форма несколько другая, нежели у рядных, хотя зависимость количества труб от кол-ва цилиндров сохраняется.

Теперь подробнее о деталях, с которыми сопрягаются оба коллектора.

Впускной является частью системы питания, и к нему подключен (у бензиновых моторов) карбюратор (сейчас такое уже почти не встречается) или дроссельный узел. У современных дизелей вместо всего этого стоит аккумуляторная топливная система, более известная как «Common Rail».

Выпускной соединяется с приемной трубой (она же «штаны»), далее идет катализатор, резонатор и глушитель. На старых автомобилях катализатор отсутствует.

Устройство впускного коллектора

Предназначение впускного коллектора заключается в подведении топливно-воздушной смеси или только воздуха к цилиндрам. Почему или? Все зависит от особенностей конструкции системы питания. Впрочем, об этом ниже.

Обычно эта деталь – металлическая, но иногда встречаются коллекторы из специального пластика, выдерживающего высокие температуры. Так делают для снижения стоимости и для облегчения веса мотора, а через это – и машины.

Соединяется впускной коллектор разветвленной частью с головкой блока цилиндров (ГБЦ) через прокладку. При открывании впускных клапанов создается разряжение, с помощью которого топливно-воздушная смесь (или воздух) попадает в цилиндр, после чего клапана закрываются, и начинается такт сжатия.

Несмотря на то, что ни воздух, ни смесь его с горючим не обладают высокой температурой, коллектор все равно нагревается от ГБЦ до 100°С. Поэтому если его делают из пластика, то берут специальный, высокотемпературный тип.

Вернемся к вопросу с воздухом и топливно-воздушной смесью. Последняя подается через коллектор, если впрыск распределенный (т.е. форсунки инжектора установлены перед клапанами). Потом они открываются, и смесь топлива с воздухом попадает в цилиндр.

Если же впрыск непосредственный, и топливо подается сразу в камеру сгорания, через коллектор проходит только воздух, а смешение происходит прямо в цилиндре.

Устройство выпускного коллектора

Задача выпускного коллектора – отведение выхлопных газов. На такте выпуска одноименные клапана открываются, и под воздействием движущегося наверх поршня газы попадают в коллектор.

Он тоже подсоединен через прокладку разветвленной частью к ГБЦ, однако, посадочное место у него свое. Пройдя через коллектор, выхлопные газы попадают в приемную трубу, далее (на современных авто) в катализатор, где оседает значительная часть вредных веществ, потом в резонатор, снижающий громкость выхлопа, затем в глушитель, где звук исчезает полностью, и отводятся в атмосферу. У моторов с турбонаддувом газы после коллектора оказываются в специальном канале и крутят турбину, и только потом уходят в приемную трубу.

У инжекторных двигателей и современных дизелей в конструкции выпускного коллектора предусмотрено место для установки лямбда-зонда – датчика, который контролирует количество различных газов в выхлопе.

Основываясь в том числе и на показаниях лямба-зонда, электронный блок управления двигателем соответствующим образом дозирует подачу топлива, что приводит к возникновению взаимосвязи при работе коллекторов.

Может ли сломаться один из коллекторов

В автомобиле нет таких агрегатов и деталей, которые не могут сломаться. Так что и коллекторы тоже не вечны, хотя выпускной обычно служит на протяжении всего срока эксплуатации автомобиля, не требуя замены. Впускной же менее долговечен, особенно если сделан из пластика; он может треснуть, и тогда единственный выход – замена. Металлический гораздо более прочен, хотя и он не застрахован от трещин, однако в отличие от пластмассового его можно заварить, что решит проблему.

Несмотря на примитивность конструкции (оба коллектора по сути – трубы специфической формы), без них двигатель современного автомобиля не сможет правильно работать, ведь они не только выполняют свои прямые функции, но и помогают сильно оптимизировать работу системы питания и системы выпуска за счет информации, поступающей в ЭБУ от лямбда-зонда. Оба коллектора взаимосвязаны и одинаково важны для автомобиля, и если они работают неправильно, вы просто не сможете нормально передвигаться на своей машине.

Источник

Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!

Ключевые теги: устройство автомобиля, впускной и выпускной коллектор, двигатель, выхлопная система

Впускной коллектор, принцип работы, проблемы, стоимость замены

Обновлено: 01 августа 2021

Впускной коллектор в автомобиле – это часть двигателя, которая распределяет поток воздуха между цилиндрами.

Впускной коллектор.

Часто во впускном коллекторе находится дроссельная заслонка (корпус дроссельной заслонки) и некоторые другие компоненты. Впускной коллектор состоит из нагнетателя и направляющих, см. фото. В некоторых двигателях V6 и V8 впускной коллектор может состоять из нескольких отдельных секций или частей.

Всасываемый воздух проходит через воздушный фильтр, впускной патрубок (шноркель), затем через корпус дроссельной заслонки в камеру впускного коллектора, затем через направляющие в цилиндры (см. схему).

Дроссельный клапан (корпус) регулирует обороты двигателя, регулируя объем воздушного потока.

Впускной поток воздуха.

В современных автомобилях обороты двигателя на холостом ходу также регулируются дроссельной заслонкой: на холостом ходу она открывается на очень маленький угол. Поскольку корпус дроссельной заслонки почти закрыт, когда двигатель работает на холостом ходу, во впускном коллекторе создается вакуум. Если где-то в коллекторе есть утечка вакуума, двигатель будет работать с перебоями на холостом ходу. Многие проблемы с впускными коллекторами связаны с утечкой вакуума, подробнее читайте ниже.

Мощность двигателя можно регулировать, изменяя размер впускного коллектора и длину или размер отверстия направляющих. По этой причине современные автомобили имеют регулируемые впускные коллекторы , где специальные регулирующие клапаны изменяют поток воздуха через коллектор в зависимости от частоты вращения двигателя и требуемой мощности.

Проблемы с впускным коллектором

Общие проблемы с впускными коллекторами включают утечки вакуума, охлаждающей жидкости или масла, снижение расхода из-за накопления углерода и проблемы с клапанами настройки впуска. В некоторых двигателях впускной коллектор может подвергаться коррозии или трескаться, вызывая утечку вакуума или охлаждающей жидкости. Треснувший коллектор необходимо заменить, если его нельзя безопасно отремонтировать.

Утечки охлаждающей жидкости:

В некоторых автомобилях внутри впускного коллектора есть каналы охлаждающей жидкости, которые могут протекать, часто из-за плохих прокладок или других повреждений. Например, эта проблема была довольно распространена в старых двигателях GM V6. Если коллектор не поврежден и сопрягаемые поверхности в хорошем состоянии, замены прокладок или повторного уплотнения коллектора обычно достаточно для решения проблемы. Если коллектор поврежден, его необходимо заменить.

Проблемы с впускным коллектором.

Утечки вакуума: Изношенные прокладки впускного коллектора (на фото) часто становятся причиной утечек вакуума. Это может вызвать неровный холостой ход, остановку двигателя, а также загорание индикатора Check Engine, хотя двигатель может нормально работать на более высоких оборотах. Например, коды неисправностей OBD-II P0171 и P0174 часто вызваны утечкой вакуума во впускном коллекторе. Если течи вызваны плохими прокладками, ремонт заключается в снятии впускного коллектора, проверке и очистке привалочных поверхностей и замене прокладок. Посмотрите, например, эти видео на YouTube об этом ремонте двигателя Ford V6.

Часто причиной утечки вакуума может быть треснувший вакуумный шланг или линия, которая соединяется с впускным коллектором. В этом случае сломанный вакуумный шланг или магистраль необходимо заменить. Иногда впускной коллектор может деформироваться, что приводит к неправильной герметизации прокладок. Деформированный впускной коллектор подлежит замене. В некоторых автомобилях утечку вакуума можно определить по шипящему звуку, доносящемуся из-под капота. Подробнее: Утечки вакуума: распространенные причины, симптомы, ремонт.

В некоторых двигателях, например, Volkswagen TDI Diesel, накопление углерода внутри впускного коллектора может привести к снижению мощности, пропускам зажигания, дыму и снижению расхода топлива. Проблемы с нагаром чаще встречаются в двигателях с турбонаддувом. Одним из основных симптомов является отсутствие питания. Забитый впускной коллектор, возможно, придется снять и прочистить вручную. В некоторых случаях замена впускного коллектора может быть более разумным решением, чем его очистка. Внутри коллектора есть много скрытых областей, которые невозможно очистить.

Проблемы с клапанами настройки впускного коллектора

Настроечные клапаны обычно приводятся в действие электрическими или вакуумными приводами. Часто резиновая диафрагма внутри вакуумного привода начинает протекать, и привод перестает работать. Вакуумные приводы легко проверить с помощью портативного вакуумного тестера.

Если вакуумный привод негерметичен, его необходимо заменить. Посмотрите это видео о том, как проверить вакуумные приводы клапанов настройки впускного коллектора.

Бортовой компьютер (PCM) включает вакуумные приводы, включая и выключая маленькие соленоиды управления вакуумом. Эти соленоиды также часто выходят из строя. Соленоиды также легко проверить с помощью ручного вакуумного насоса.

Другая распространенная проблема возникает, когда клапан управления рабочим колесом или запорный клапан заедают из-за нагара или деформации клапана. В этом случае коллектор подлежит замене.
Например, в некоторых двигателях VW/Audi часто встречаются проблемы с впускным коллектором (клапан управления бегунком). Volkswagen продлил гарантию на впускной коллектор для некоторых автомобилей Audi/Volkswagen 2008–2011 модельного года с двигателем 2.0 TFSI, коды двигателей CBFA и CCTA. Подробнее читайте на этом форуме.
Во многих автомобилях BMW неисправный клапан DISA, установленный во впускном коллекторе, также является распространенной проблемой. Посмотрите эти видео о ремонте клапанов DISA в BMW.

Замена впускного коллектора

Впускной коллектор, внутренняя сторона.

Если впускной коллектор невозможно очистить или отремонтировать, его необходимо заменить. Также заменяется впускной коллектор, если один из вышедших из строя тюнинговых клапанов не может быть заменен отдельно. I

Замена впускного коллектора на среднестатистическом автомобиле с 4-цилиндровым двигателем не представляет особой сложности. Например, дилер может взять с вас около 1,9-2,0 часа работы (плюс часть) по замене впускного коллектора на Chevrolet Cruze 1.4L turbo 2011-2016 гг.
Замена впускного коллектора на BMW 335i 2009 года в мастерской будет стоить около 3 часов работы плюс запчасти.
При замене впускного коллектора важно очистить монтажную поверхность, заменить прокладки, убедиться, что все шланги и трубопроводы правильно подсоединены, и затянуть болты коллектора в рекомендованном порядке в соответствии со спецификациями.

Читать далее:
Утечки вакуума: проблемы, симптомы, ремонт
Индикатор Check Engine: что проверить, распространенные проблемы, варианты ремонта
Код P0171 — Слишком бедная система: симптомы, причины, распространенные проблемы, диагностика
Датчик массового расхода воздуха (MAF): как это работает работы, симптомы, проблемы, тестирование
Коды P0301-P0308 Обнаружен пропуск зажигания в цилиндре: симптомы, распространенные проблемы, вызывающие пропуски зажигания, ремонт

ЧТО ЗА ХЕРНЯ ТАКОЕ…Впускной коллектор?

Опубликовано 2 июня 2017 г. Беном Шарффом в ЧТО, Черт возьми, такое…

Чтобы узнать, что, черт возьми, ЯВЛЯЕТСЯ впускным коллектором, мы должны сначала изучить, чем, черт возьми, впускной коллектор НЕ ЯВЛЯЕТСЯ. Впускной коллектор не является: 

1. Любимая добавка бодибилдеров для набора мышечной массы
2. Биговальная машина для мужского белья
3. Новейший шрифт Microsoft Word
4. Кончик пера, использовавшегося в качестве чернильной ручки в колониальные времена

Ой. Этот человек пишет своей матери.

Так… что же это за чертовщина?

Впускной коллектор — это компонент двигателя, который равномерно распределяет топливно-воздушную смесь по каждому цилиндру. Это связь между корпусом дроссельной заслонки и цилиндрами.

Состоит из камеры , которая содержит воздух и заставляет его колебаться; полозья , представляющие собой трубки, подающие воздух к цилиндрам; и специальную прокладку , которая герметизирует отверстия между коллектором и впускными клапанами на цилиндрах. Вот фото прокладки впускного коллектора:

Продолжайте…

В то время как корпус дроссельной заслонки контролирует количество всасываемого воздуха, впускной коллектор в основном удерживает воздух до тех пор, пока цилиндры двигателя не всасывают его, чтобы смешать с топливом и создать сгорание. Итак, если сравнить транспортное средство с человеческим телом, впускной коллектор будет легким. Автомобильная диаграмма человеческого тела (VHBD — термин, который я только что придумал) будет помечена примерно так:

Эта диаграмма определенно более точно помечена, чем пустая.

Утечки

Утечки случаются. Они случаются с впускными коллекторами из-за плохих прокладок или повреждения самих коллекторов. Вы можете подумать, что из-за утечки во впускном коллекторе воздух выходит, поэтому в цилиндры поступает меньше воздуха. Имеет смысл, верно? НЕТ. НЕПРАВИЛЬНЫЙ. (но хорошая попытка!)

Существует явление, называемое Резонансом Гельмгольца (этот термин я просто не придумал). Это то же самое явление, которое заставляет бутылку издавать звук, когда вы дуете в горлышко. В негерметичном впускном коллекторе, поскольку давление воздуха внутри коллектора ниже, чем давление воздуха вокруг двигателя, коллектор будет всасывать дополнительный воздух через место утечки. Так что это противоположно тому, что вы (и я) могли подумать.

Каждый раз, когда в одном из цилиндров вашего автомобиля происходит сгорание, он вращает коленчатый вал.