Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Что такое коллектор в машине: Что такое коллектор. Впускной и выпускной в устройстве автомобиля. Да все просто.

Содержание

Впускной и выпускной коллекторы на авто

Коллектор – техническое устройство, которое является частью двигателя внутреннего сгорания в автомобиле. Основная функция коллектора – это подача горячих смесей в двигатель, а также их отвод. Обычно коллектора два – впускной и выпускной.

Впускной коллектор собирает потоки горючих смесей и газа в один общий и распределяет их по цилиндрам двигателя автомобиля, за счет чего возникает движение автомобиля. Горючая смесь должна распределяться равномерно, в этом случае двигатель будет работать без сбоев, с высокой производительностью. Впускной коллектор также может выступать в качестве держателя для дроссельной заслонки, форсунок, карбюратора и других элементов двигателя.

В ходе работы во впускном коллекторе создается вакуум, который используется для управления различными системами в автомобиле, например гидроусилителем тормозов, приводом стеклоочистителей, круиз-контролем и т.д. Также данный коллектор используется для сжигания картерных газов, которые образуются во время движения автомобиля.


Впускной коллектор изначально производился из металла — алюминия или чугуна. Однако для производства современных коллекторов используется пластик. Пластик, в отличие от металла, не нагревается, благодаря чему улучшается наполняемость цилиндров двигателя, и, как следствие, увеличивается мощность мотора.

В свою очередь, выпускной коллектор является частью выхлопной системы транспортного средства, через него происходит выхлоп газовых смесей, из автомобиля удаляются продукты внутреннего сгорания. С помощью выпускного коллектора также происходит продув камер сгорания, что позволяет цилиндрам двигателя быстрее наполниться очередной порцией горючей смеси.

В современном автомобилестроении применяют 2 вида выпускных коллекторов – трубчатый и цельный. Цельный коллектор производится из чугуна и имеет короткие каналы, объединенные в общую камеру. Цельный коллектор не очень эффективно отводит выхлопные газы, однако он доступен по стоимости и прост для производства.

Однако в последнее время на автомобили, в основном, устанавливают более эффективные трубчатые коллекторы. Они изготавливаются из стали, при этом их конструкция создана таким образом, что повышается мощность двигателя.

Стоит отметить, что на спортивных автомобилях выпускные коллекторы зачастую не устанавливаются, а к каждому цилиндру присоединяется собственная выхлопная труба, что позволяет показать более высокие скоростные качества авто.

Мощность автомобиля и ее зависимость от выпускного коллектора

Выхлопная система любого современного авто служит для выведения отработанных газов в катализатор, а затем в глушитель и наружу. Это важная часть общего автомобильного устройства, функционирование которой обеспечивают самые разные элементы. Одним из них является выпускной коллектор. Он подсоединяется к катализатору и предназначен для непосредственного отвода сгоревших газов. Сложно переоценить влияние данной детали. Особенно сильно оно оказывается на мощность двигателя.

Любые проблемы с коллектором способны негативно повлиять на производительность и стабильность работы автомобильного мотора. Более подробно об этом поговорим в нашем новом материале. А если вам понадобились ремкомплекты для устранения неисправностей выхлопной системы, рекомендуем поискать их на страницах онлайн-каталога магазина Repairkit.

 

Выпускной коллектор как элемент выхлопной системы автомобиля

 

Отвод сгоревших газов — первоочередная задача выпускного коллектора. Он включается в работу тогда, когда в двигателе происходит микровзрыв подожженного топлива, а поршни идут вниз. Коллектор выхлопной системы аккумулирует газы из цилиндров и перенаправляет их в глушитель. Изделие изготавливается из тугоплавких металлов, поскольку имеет дело с очень высокими температурами (более 60 градусов). Выпускной коллектор выхлопной системы может похвастаться прочностью, а также длительным сроком службы, который нередко равен времени эксплуатации транспортного средства.

 

В чем заключается влияние коллектора на мощность двигателя

 

Работа выпускного коллектора оказывает влияние на стабильность функционирования системы в целом, но особенно сильно — на мощность двигателя. Это происходит из-за того, что данная деталь обеспечивает отведение газов, и если они выведены не в полном объеме, то мотор начинает замедляться, происходит падение производительности. Некорректная работа выхлопной системы оказывает негативное влияние на мощность даже самого надежного двигателя. Вот почему важно следить за состоянием выпускного коллектора. Особенно это актуально для гоночных автомобилей и других транспортных средств, владельцы которых любят быструю езду. Интенсивные нагрузки в течение длительного времени приводят к перегреву деталей. Даже тугоплавкий металл не выдержит таких условий, потребовав замену раньше назначенного срока.

Починить выпускной коллектор не всегда получится у себя в гараже, а его полная замена может оказаться очень дорогой. Специалисты рекомендуют регулярно проверять состояние всех элементов выхлопной системы, чтобы их влияние на мощность двигателя не было отрицательным.

 

Ремкомплекты выпускного коллектора в магазине Repairkit

 

Интернет-магазин Repairkit предлагает своим клиентам большой выбор выпускных коллекторов и ремкомплектов для их обслуживания. Сотрудники компании с удовольствием расскажут вам о влиянии на мощность автомобильного мотора неполадок выхлопной системы и подберут оптимальное решение проблемы. Запчасти в сборе и наборы для ремонта постоянно есть в наличии, а значит, вам не придется долго ждать поставок.

Многие узлы, а также отдельные детали оказывают влияние на мощность двигателя прямо или опосредованно. Выпускной коллектор относится к числу первых. В ходе эксплуатации он постоянно контактирует с раскаленными газами, что приводит к износу металла. Продлить срок эксплуатации транспортного средства и обеспечить стабильность работы мотора можно своевременной заменой вышедшего из строя элемента выхлопной системы. Рекомендуем заказывать новые запчасти у ответственного поставщика, которым является интернет-магазин Repairkit.

Диагностика впускного и выпускного коллектора дизельного двигателя

Выпускная система дизельного двигателя несколько отличается от стандартной выпускной системы бензинового двигателя. Прежде чем приступать к выявлению и устранению неисправностей этой системы, следует ознакомиться с принципом работы дизельного двигателя в целом. Начнем с того, что система включает в себя впускной и выпускной коллекторы. Проблемы, возникающие в этой части, рассматриваются как неисправности выпускной системы.

Дребезжащий звук

С течением времени выпускная система дизельного двигателя может начать издавать дребезжащий звук. Обычно это не означает проблемы непосредственно с системой, поскольку это может быть последствием ослабления или откручивания гаек и болтов, фиксирующих эту систему. А выхлопная труба в данном случае только усугубляет эту проблему, поскольку в случае отсоединения держателя труба начинает очень громко грохотать.

Проверка впускного коллектора

Рекомендуется выполнять периодическую проверку коллектора на впуске. Речь идет о месте присоединения двигателя болтами к выпускной системе. Необходимо убедиться в отсутствии зазоров между этими двумя системами. При возможности выполняйте эту проверку при работающем двигателе, поскольку вы сможете услышать характерные звуки и/или увидеть отработанные газы, выходящие через зазоры между системами. Если вы обнаружили утечку газа, но не выявили повреждения трубы, следует заменить в этой точке прокладку. Утечки на впуске коллектора приводят к снижению компрессии и нарушению плавности работы двигателя.

Проверка выпускного коллектора

Выпускной коллектор следует проверять так же тщательно, как и впускной. В первую очередь проверьте его на отсутствие утечек и осмотрите на предмет повреждений. При наличии утечки вы услышите характерный звук в точке соединения, а не от выхлопной трубы.

Более того, в случае утечки вы почувствуете запах выхлопных газов, попадающих в салон автомобиля. Обязательно следует устранить эту проблемы до начала движения, поскольку вдыхание отработавших газов чревато ухудшением состояния здоровья всех находящихся в автомобиле людей. Замените прокладку, а при наличии повреждения замените соответствующую трубу.

Проверка глушителя

Глушитель также требует периодического осмотра. Достаточно много признаков указывают на проблему с глушителем, например, появление в салоне запаха отработавших газов или снижение уровня компрессии, особенно при наличии каталитического нейтрализатора. При его повреждении или засорении наблюдается потеря мощности и частая остановка двигателя. И всегда это будет происходить неожиданно. Главной причиной повреждения системы глушителя, как правило, является поврежденное дорожное покрытие, поскольку можно наскочить днищем на неровности и пробить отверстие в глушителе.

Проблема заключается в том, что глушитель с несколькими пробоями уже может не подлежать ремонту. То же самое можно сказать и о каталитическом нейтрализаторе. В таком случае следует заменить поврежденный глушитель или каталитический нейтрализатор.

Выводы

По правилам технического обслуживания выпускную систему следует проверять минимум раз в год. Это позволит избежать множества проблем, особенно если вы являетесь владельцем старой модели автомобиля. Приехав в автосервис с целью заменить масло, вы можете попросить автомеханика заодно проверить выпускную систему. Приезжайте в наш дизель-сервис в Волжском. Мы справимся с любой проблемой.

ТАКЖЕ ВАМ МОЖЕТ БЫТЬ ИНТЕРЕСНО:

Коллектор в двигателе


Коллекторный электродвигатель постоянного тока

Дмитрий Левкин

Статор (постоянный магнит)

Рисунок 1 — Электродвигатель постоянного тока с постоянными магнитами в разрезе

Ротор — вращающаяся часть электрической машины.

Статор — неподвижная часть двигателя.

Индуктор (система возбуждения) — часть коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины, создающая магнитный поток для образования момента. Идуктор обязательно включает либо постоянные магниты либо обмотку возбуждения. Индуктор может быть частью как ротора так и статора. В двигателе, изображенном на рис. 1, система возбуждения состоит из двух постоянных магнитов и входит в состав статора.

Якорь — часть коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины, в которой индуктируется электродвижущая сила и протекает ток нагрузки [2]. В качестве якоря может выступать как ротор так и статор. В двигателе, показанном на рис. 1, ротор является якорем.

Щетки — часть электрической цепи, по которой от источника питания электрический ток передается к якорю. Щетки изготавливаются из графита или других материалов. Двигатель постоянного тока содержит одну пару щеток или более. Одна из двух щеток соединяется с положительным, а другая — с отрицательным выводом источника питания.

Коллектор — часть двигателя, контактирующая со щетками. С помощью щеток и коллектора электрический ток распределяется по катушкам обмотки якоря [1].

Принцип работы коллекторного двигателя

По конструкции статора коллекторный двигатель может быть с постоянными магнитами и с обмотками возбуждения.

Коллекторный двигатель с постоянными магнитами

Схема коллекторного двигателя с постоянными магнитами

Коллекторный двигатель постоянного тока (КДПТ) с постоянными магнитами является наиболее распространенным среди КДПТ. Индуктор этого двигателя включает постоянные магниты, которые создают магнитное поле статора. Коллекторные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами (КДПТ ПМ) обычно используются в задачах не требующих больших мощностей. КДПТ ПМ дешевле в производстве, чем коллекторные двигатели с обмотками возбуждения. При этом момент КДПТ ПМ ограничен полем постоянных магнитов статора. КДПТ с постоянными магнитами очень быстро реагирует на изменение напряжения. Благодаря постоянному полю статора легко управлять скоростью двигателя. Недостатком электродвигателя постоянного тока с постоянными магнитами является то, что со временем магниты теряют свои магнитные свойства, в результате чего уменьшается поле статора и снижаются характеристики двигателя.

Коллекторный двигатель с обмотками возбуждения
Двигатели независимого и параллельного возбуждения

В электродвигателях независимого возбуждения обмотка возбуждения электрически не связана с обмоткой якоря (рисунок выше). Обычно напряжение возбуждения UОВ отличается от напряжения в цепи якоря U. Если же напряжения равны, то обмотку возбуждения подключают параллельно обмотке якоря. Применение в электроприводе двигателя независимого или параллельного возбуждения определяется схемой электропривода. Свойства (характеристики) этих двигателей одинаковы [3].

В двигателях параллельного возбуждения токи обмотки возбуждения (индуктора) и якоря не зависят друг от друга, а полный ток двигателя равен сумме тока обмотки возбуждения и тока якоря. Во время нормальной работы, при увеличении напряжения питания увеличивается полный ток двигателя, что приводит к увеличению полей статора и ротора. С увеличением полного тока двигателя скорость так же увеличивается, а момент уменьшается. При нагружении двигателя ток якоря увеличивается, в результате чего увеличивается поле якоря. При увеличении тока якоря, ток индуктора (обмотки возбуждения) уменьшается, в результате чего уменьшается поле индуктора, что приводит к уменьшению скорости двигателя, и увеличению момента.

Коллекторный электродвигатель параллельного возбуждения имеет механическую характеристику с уменьшающимся моментом на высоких оборотах и высоким, но более постоянным моментом на низких оборотах. Ток в обмотке индуктора и якоря не зависит друг от друга, таким образом, общий ток электродвигателя равен сумме токов индуктора и якоря. Как результат данный тип двигателей имеет отличную характеристику управления скоростью. Коллекторный двигатель постоянного тока с параллельной обмоткой возбуждения обычно используется в приложениях, которые требуют мощность больше 3 кВт, в частности в автомобильных приложениях и промышленности. В сравнении с КДПТ ПМ, двигатель параллельного возбуждения не теряет магнитные свойства со временем и является более надежным. Недостатками двигателя параллельного возбуждения являются более высокая себестоимость и возможность выхода двигателя из под контроля, в случае если ток индуктора снизится до нуля, что в свою очередь может привести к поломке двигателя [5].

Двигатель последовательного возбуждения

В электродвигателях последовательного возбуждения обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря, при этом ток возбуждения равен току якоря (Iв = Iа), что придает двигателям особые свойства. При небольших нагрузках, когда ток якоря меньше номинального тока (Iа

,

  • где M – момент электродвигателя, Н∙м,
  • сМ – постоянный коэффициент, определяемый конструктивными параметрами двигателя,
  • Ф – основной магнитный поток, Вб,
  • Ia – ток якоря, А.

С ростом нагрузки магнитная система двигателя насыщается и пропорциональность между током Iа и магнитным потоком Ф нарушается. При значительном насыщении магнитный поток Ф с ростом Iа практически не увеличивается. График зависимости M=f(Ia) в начальной части (когда магнитная система не насыщена) имеет форму параболы, затем при насыщении отклоняется от параболы и в области больших нагрузок переходит в прямую линию [3].

Важно: Недопустимо включать двигатели последовательного возбуждения в сеть в режиме холостого хода (без нагрузки на валу) или с нагрузкой менее 25% от номинальной, так как при малых нагрузках частота вращения якоря резко возрастает, достигая значений, при которых возможно механическое разрушение двигателя, поэтому в приводах с двигателями последовательного возбуждения недопустимо применять ременную передачу, при обрыве которой двигатель переходит в режим холостого хода. Исключение составляют двигатели последовательного возбуждения мощностью до 100—200 Вт, которые могут работать в режиме холостого хода, так как их мощность механических и магнитных потерь при больших частотах вращения соизмерима с номинальной мощностью двигателя.

Способность двигателей последовательного возбуждения развивать большой электромагнитный момент обеспечивает им хорошие пусковые свойства.

Коллекторный двигатель последовательного возбуждения имеет высокий момент на низких оборотах и развивает высокую скорость при отсутствии нагрузки. Данный электромотор идеально подходит для устройств, которым требуется развивать высокий момент (краны и лебедки), так как ток и статора и ротора увеличивается под нагрузкой. В отличии от КДПТ ПМ и двигателей параллельного возбуждения двигатель последовательного возбуждения не имеет точной характеристики контроля скорости, а в случае короткого замыкания обмотки возбуждения он может стать не управляемым.

Двигатель смешанного возбуждения

Двигатель смешанного возбуждения имеет две обмотки возбуждения, одна из них включена параллельно обмотке якоря, а вторая последовательно. Соотношение между намагничивающими силами обмоток может быть различным, но обычно одна из обмоток создает большую намагничивающую силу и эта обмотка называется основной, вторая обмотка называется вспомогательной. Обмотки возбуждения могут быть включены согласовано и встречно, и соответственно магнитный поток создается суммой или разностью намагничивающих сил обмоток. Если обмотки включены согласно, то характеристики скорости такого двигателя располагаются между характеристиками скорости двигателей параллельного и последовательного возбуждения. Встречное включение обмоток применяется, когда необходимо получить неизменную скорость вращения или увеличение скорости вращения с увеличением нагрузки. Таким образом, рабочие характеристики двигателя смешанного возбуждения приближаются к характеристикам двигателя параллельного или последовательного возбуждения, смотря по тому, какая из обмоток возбуждения играет главную роль [4].

Двигатель смешанного возбуждения имеет эксплуатационные характеристики двигателей с параллельным и последовательным возбуждением. Он имеет высокий момент на низких оборотах, так же как двигатель последовательного возбуждения и хороший контроль скорости, как двигатель параллельного возбуждения. Двигатель смешанного возбуждения идеально подходит для устройств автомобилей и промышленности (таких как генераторы). Выход двигателя смешанного возбуждения из под контроля менее вероятен, так как для этого ток параллельной обмотки возбуждения должен уменьшиться до нуля, а последовательная обмотка возбуждения должна быть закорочена.

Характеристики коллекторного электродвигателя постоянного тока

Эксплуатационные свойства двигателей постоянного тока определяются их рабочими, электромеханическими и механическими характеристиками, а также регулировочными свойствами.

Механические характеристики коллекторных двигателей постоянного тока

Основные параметры электродвигателя постоянного тока

Постоянная момента

Для коллекторного электродвигателя постоянного тока постоянная момента определяется по формуле:

,

  • где Z — суммарное число проводников,
  • Ф – магнитный поток, Вб [1]
Смотрите также

Коллекторный двигатель: виды, принцип работы, схемы

В бытовом электрооборудовании, где используются электродвигатели, как правило, устанавливаются электромашины с механической коммутацией. Такой тип двигателей называют коллекторными (далее КД). Предлагаем рассмотреть различные виды таких устройств, их принцип действия и конструктивные особенности. Мы также расскажем о достоинствах и недостатках каждого из них, приведем примеры сферы применения.

Что такое коллекторный двигатель?

Под таким определением подразумевается электромашина, преобразовывающая электроэнергию в механическую, и наоборот. Конструкция устройства предполагает наличие хотя бы одной обмотки подсоединенной к коллектору (см. рис. 1).

Рисунок 1. Коллектор на роторе электродвигателя (отмечен красным)

В КД данный элемент конструкции используется для переключения обмоток и в качестве датчика, позволяющего определить положение якоря (ротора).

Виды КД

Классифицировать данные устройства принято по типу питания, в зависимости от этого различают две группы КД:

  1. Постоянного тока. Такие машины отличаются высоким пусковым моментом, плавным управлением частоты вращения и относительно простой конструкцией.
  2. Универсальные. Могут работать как от постоянного, так и переменного источника электроэнергии. Отличаются компактными размерами, невысокой стоимостью и простотой управления.

Первые, делятся на два подвида, в зависимости от организации индуктора он может быть на постоянных магнитах или специальных катушках возбуждения. Они служат для создания магнитного потока, необходимого для образования вращательного момента. КД, где используются катушки возбуждения, различают по типам обмоток, они могут быть:

  • независимыми;
  • параллельными;
  • последовательными;
  • смешанными.

Разобравшись с видами, рассмотрим каждый из них.

КД универсального типа

На рисунке ниже представлен внешний вид электромашины данного типа и ее основные элементы конструкции. Данное исполнение характерно практически для всех КД.

Конструкция универсального коллекторного двигателя

Обозначения:

  • А – механический коммутатор, его также называют коллектором, его функции были описаны выше.
  • В – щеткодержатели, служат для крепления щеток (как правило, из графита), через которые напряжение поступает на обмотки якоря.
  • С – Сердечник статора (набирается из пластин, материалом для которых служит электротехническая сталь).
  • D – Обмотки статора, данный узел относится к системе возбуждения (индуктору).
  • Е – Вал якоря.

У устройств данного типа, возбуждение может быть последовательным и параллельным, но поскольку последний вариант сейчас не производят, мы его не будем рассматривать. Что касается универсальных КД последовательного возбуждения, то типовая схема таких электромашин представлена ниже.

Схема универсального коллекторного двигателя

Универсальный КД может работать от переменного напряжения благодаря тому, что когда происходит смена полярности, ток в обмотках возбуждения и якоря также меняет направление. В результате этого вращательный момент не изменяет своего направления.

Особенности и область применения универсальных КД

Основные недостатки данного устройства проявляются при его подключении к источникам переменного напряжения, что отражается в следующем:

  • снижение КПД;
  • повышенное искрообразование в щеточно-коллекторном узле, и как следствие, его быстрый износ.

Ранее КД широко применялись, во многих бытовых электроприборах (инструмент, стиральные машины, пылесосы и т.д.). На текущий момент производители практически престали использовать данный тип двигателей отдав предпочтение безколлекторным электромашинам.

Теперь рассмотрим коллекторные электромашины, работающие от источников постоянного напряжения.

КД с индуктором на постоянных магнитах

Конструктивно такие электромашины отличаются от универсальных тем, что вместо катушек возбуждения используются постоянные магниты.

Конструкция коллекторного двигателя на постоянных магнитах и его схема

Этот вид КД получил наибольшее распространение по сравнению с другими электромашинами данного типа. Это объясняется невысокой стоимостью вследствие простоты конструкции, простым управлением скорости вращения (зависит от напряжения) и изменением его направления (достаточно изменить полярность). Мощность двигателя напрямую зависит от напряженности поля, создаваемого постоянными магнитами, что вносит определенные ограничения.

Основная сфера применения – маломощные приводы для различного оборудования, часто используется в детских игрушках.

КД на постоянных магнитах с игрушки времен СССР

К числу преимуществ можно отнести следующие качества:

  • высокий момент силы даже на низкой частоте оборотов;
  • динамичность управления;
  • низкая стоимость.

Основные недостатки:

  • малая мощность;
  • потеря магнитами своих свойств от перегрева или с течением времени.

Для устранения одного из основных недостатков данных устройств (старения магнитов) в системе возбуждения используются специальные обмотки, перейдем к рассмотрению таких КД.

Независимые и параллельные катушки возбуждения

Первые получили такое название вследствие того, что обмотки индуктора и якоря не подключаются друг к другу и запитываются отдельно (см. А на рис. 6).

Рисунок 6. Схемы КД с независимой (А) и параллельной (В) обмоткой возбуждения

Особенность такого подключения заключается в том, что питание U и UK должны отличаться, в противном случае н возникнет момент силы. Если невозможно организовать такие условия, то катушки якоря и индуктора подключается параллельно (см. В на рис. 6). Оба вида КД обладают одинаковыми характеристиками, мы сочли возможным объединить их в одном разделе.

Момент силы у таких электромашин высокий при низкой частоте вращения и уменьшается при ее увеличении. Характерно, что токи якоря и катушки независимы, а общий ток является суммой токов, проходящих через эти обмотки. В результат этого, при падении тока катушки возбуждения до 0, КД с большой вероятностью выйдет из строя.

Сфера применения таких устройств – силовые установки с мощностью от 3 кВт.

Положительные черты:

  • отсутствие постоянных магнитов снимает проблему их выхода из строя с течением времени;
  • высокий момент силы на низкой частоте вращения;
  • простое и динамичное управление.

Минусы:

  • стоимость выше, чем у устройств на постоянных магнитах;
  • недопустимость падения тока ниже порогового значения на катушке возбуждения, поскольку это приведет к поломке.
Последовательная катушка возбуждения

Схема такого КД представлена на рисунке ниже.

Схема КД с последовательным возбуждением

Поскольку обмотки включены последовательно, то ток в них будет равным. В результате этого, когда ток в обмотке статора становится меньше, чем номинальный (это происходит при небольшой нагрузке), уменьшается мощность магнитного потока. Соответственно, когда нагрузка увеличивается, пропорционально увеличивается мощность потока, вплоть до полного насыщения магнитной системы, после чего эта зависимость нарушается. То есть, в дальнейшем рост тока в обмотке катушки якоря не приводит к увеличению магнитного потока.

Указанная выше особенность проявляется в том, что КД данного типа непозволительно запускать при нагрузке на четверть меньше номинальной. Это может привести к тому, что ротор электромашины резко увеличит частоту вращения, то есть, двигатель пойдет «в разнос». Соответственно, такая особенность вносит ограничения на сферу применения, например, в механизмах с ременной передачей. Это связано с тем, что при ее обрыве электромашина начинает работать в холостом режиме.

Указанная особенность не распространяется на устройства, чья мощность менее 200 Вт, для них допустимы падения нагрузки вплоть до холостого режима работы.

Преимущества КД с последовательной катушкой, такие же, как у предыдущей модели, за исключением простоты и динамичности управления. Что касается минусов, то к ним следует отнести:

  • высокую стоимость в сравнении с аналогами на постоянных магнитах;
  • низкий уровень момента силы при высокой частоте оборотов;
  • поскольку обмотки статора и возбуждения подключены последовательно, возникают проблемы с управлением скоростью вращения;
  • работа без нагрузки приводит к поломке КД.
Смешанные катушки возбуждения

Как видно из схемы, представленной на рисунке ниже, индуктор на КД данного типа обладает двумя катушками, подключенных последовательно и параллельно обмотке ротора.

Схема КД со смешанными катушками возбуждения

Как правило, одна из катушек обладает большей намагничивающей силой, поэтому она считается, как основная, соответственно, вторая – дополнительная (вспомогательная). Допускается встречное и согласованное включение катушек, в зависимости от этого интенсивность магнитного потока соответствует разности или сумме магнитных сил каждой обмотки.

При встречном включении характеристики КД становятся близкими к соответствующим показателям электромашин с последовательным или параллельным возбуждением (в зависимости от того, какая из катушек является основной). То есть, такое включение актуально, если необходимо получить результат в виде неизменной частоты оборотов или их увеличению при возрастании нагрузки.

Согласованное включение приводит к тому, что характеристики КД будут соответствовать среднему значению показателями электромашин с параллельными и последовательными катушками возбуждения.

Единственный недостаток такой конструкции – самая высокая стоимость в сравнении с другими типами КД. Цена оправдывается благодаря следующими положительными качествами:

  • не устаревают магниты, за отсутствием таковых;
  • малая вероятность выхода из строя при нештатных режимах работы;
  • высокий момент силы на низкой частоте вращения;
  • простое и динамичное управление.

Коллекторный двигатель: Устройство, виды и принцип работы

Большое количество оборудования имеет силовые установки, работающие от электрической сети питания. Коллекторный двигатель это силовая установка, преобразующая  электрическую энергию в физическую силу. Отличие коллекторного двигателя от бесколлекторного состоит в наличии коллекторно-щеточного узла.

Виды коллекторных двигателей

В зависимости от источника тока, к которому подключается мотор, коллекторные установки делят на два вида:

  • Работающий от источника постоянного тока. Используются в автомобилях, самоходной технике, детских игрушках и т.д. Отличаются простотой конструкции. Подключаются только к источнику постоянного тока;
  • Универсальный коллекторный двигатель. Работает как от постоянного, так и от переменного тока. Применяется в бытовых электрических приборах.

СПРАВКА: Универсальный коллекторный силовой агрегат  отличается простотой конструкции и небольшими габаритно массовыми параметрами. Благодаря этому может быть использован в качестве силовой установки ручного инструмента.

В зависимости от максимальной мощности силовые установки делятся на три типа:

  1. Небольшой мощности. Используются в детских игрушках, аудио – видеотехнике и т.д. Напряжение питания таких установок составляет от 1.5 до 9 Вольт. Оси якоря устанавливаются на специализированные втулки. Они играют роль подшипников скольжения. Токопроводящие щетки выполнены в виде двух пластин;
  2. Средней мощности. Якорь устанавливается на втулках или подшипниках. Применяются на автомобильной и самоходной технике. Напряжение питания составляет от 12 до 24 вольта;
  3. Высокой мощности. Отличаются высокими показателями мощности и наличием электрических магнитов.

Устройство коллекторного двигателя

Для того чтобы понять как работает коллекторный двигатель, необходимо разобраться в его конструкции. Независимо от вида силового агрегата он состоит из следующих основных элементов:

  • Якорь. Состоит из металлического вала,  на который установлены обмотки. Вал устанавливается на подшипниках скольжения или качения в корпусе мотора. Якорь является движущейся частью мотора, которая передаёт крутящий момент к необходимому оборудованию;
  • Коммутатор (коллектор). Необходим для определения положения якоря. Располагается на роторе. Выполнен в виде медных контактов трапециевидного сечения;

  • Щётки. Изготовлены из графита. Щетки используются для подачи напряжения к обмоткам ротора;
  • Держатели щёток. Изготавливаются из металла или пластика. Держатели щёток устанавливаются на корпус мотора при помощи не проводящих ток прокладок. Такая конструкция исключает  подачу напряжения на корпус мотора;

ВАЖНО: Щётки или держатели оснащаются пружинами. Они необходимы для прижимания щетки к коллектору во время работы силовой установки.

  • Подшипники. На небольших моторах используются пластиковые или металлические втулки. Мотор оборудован двумя подшипниками. Они необходимы для нормального вращения вала якоря;
  • Сердечник статора. Изготавливается из большого количества металлических пластин;
  • Обмотки. Необходимы для создания магнитного поля.

Принцип работы коллекторного двигателя

Коллекторный двигатель переменного тока 220 Вольт и мотор постоянного тока, преобразуют электрическую энергию в физическую силу. Создание физической силы осуществляется путём раскручивания якоря, установленного на двух подшипниках в корпусе мотора.

Ротор и статор силового агрегата имеют обмотки. Они изготовлены из провода. Во избежание замыкание витков обмотки между собой провод выполнен в изолирующей оболочке. Напряжение подается на обмотку статора при помощи провода.

Якорь коллекторного мотора подвижный. Для передачи напряжения на обмотку якоря используется коллектор.

Он выполнен в виде медных контактов. На них передаётся напряжение через графитовые щетки. Такая конструкция позволяет передавать напряжение на обмотку якоря независимо от скорости его вращения.

При прохождении электрического тока через обмотки возникает магнитное поле. Обмотка якоря имеет магнитное поле противоположной полярности полю обмотки статора. Под воздействием электромагнитных полей разной полярности якорь двигателя начинает вращаться.

ВНИМАНИЕ: Коллекторный двигатель может быть использован в качестве генератора постоянного тока.

Варианты обмоток возбуждения

Подключить коллекторный двигатель постоянного тока можно несколькими способами. Возбуждение мотора зависит от способа подключения обмоток.

  • Независимое подключение. Обмотки мотора постоянного тока подключаются отдельно. Для подключения используется два источника постоянного тока. Обмотка статора оснащается реостатом. Он необходим для установки необходимой частоты вращения ротора. Обмотка  ротора оборудуется пусковым реостатом. Он нужен для контроля над силой тока в обмотке ротора при запуске силовой установки;
  • Параллельное подключение. Питание обмоток якоря и статора осуществляется от одного и того же источника питания. Обмотки оснащены регуляторами;
  • Последовательно-соединенное. Электродвигатель такой конструкции имеет обмотку статора, последовательно подключенную с обмоткой якоря. Ротор может быть оснащен регулятором, необходимым для ограничения силы тока при запуске. Статор оснащается реостатом, регулирующим в частоту вращения вала.
Читайте также:  Двигатель ГАЗ 53 — Технические характеристики и описание

ВАЖНО: Использование коллекторного мотора с последовательным подключением без нагрузки, может привести  к выходу его из строя.

  • Смешанное возбуждение. Данная конструкция использует две катушки подключенные параллельно, и последовательно одновременно.

Преимущества и недостатки коллекторного двигателя

Однофазный коллекторный двигатель переменного тока или аналогичный работающий от источника постоянного тока имеют плюсы и минусы.

Плюсы

  1. Однофазный мотор коллекторного типа ( универсальный), можно подключить к любой сети питания. Такая конструкция позволяет использовать мотор от источника питания переменного тока, без использования выпрямителей;
  2. В отличие от бесколлекторных двигателей, модели с коллекторами имеют небольшие размеры. Это позволяет использовать силовые установки  для монтажа на электрический инструмент, детские игрушки, и т.п;
  3. Небольшая сила тока при запуске. Позволяет использовать моторы от бытовой сети питания;
  4. Простота регулировки вращения вала ротора. Для управления оборотами применяется реостат. При выходе из строя регулятора, мотор останется работоспособным;

Недостатки

  1. Необходимость регулярного обслуживания. Графитовые щетки при длительной работе стираются. Необходимо вовремя менять щетки на новые. Нарушение этого правила может привести к выходу из строя коллектора;
  2. Отсутствие стабильности показателей мощности. При изменении нагрузки на якорь показатели мощности силового агрегата могут изменяться.

Возможные поломки и способы их ремонта

В результате работы коллекторного двигателя могут возникнуть неисправности. Большинство из них самостоятельно сможет устранить человек не имеющий специализированных технических знаний и оборудования. Ниже представлены наиболее часто возникающие неисправности.

Повышенный шум при работе узла. Сильный уровень шума при работе мотора может свидетельствовать о выходе из строя подшипников, на которые установлен якорь.

При выходе из строя подшипников качения необходимо заменить изношенные детали новыми.

Износ щёток. Критическая изношенность щёток сопровождается повышенным уровнем шума при работе. Несвоевременная замена может привести к поломке коллектора. При возникновении неисправности необходимо заменить графитовые щётки. При выборе щёток необходимо обратить внимание на их толщину. Новые детали не должны застревать в держателях.

Читайте также:  Двигатель Субару: Модели и характеристики

Отсутствие вращения якоря при подключении мотора к сети питания. Отсутствие вращения может возникнуть в результате обрыва цепи питания. Обрыв может произойти в результате поломки пружины прижимающей щётку к коллектору или при обрыве провода. При поломке пружины необходимо заменить ее новой деталью. При обрыве провода необходимо восстановить его целостность.

Отсутствие вращения ротора может возникнуть в результате выхода из строя предохранителя. Для восстановления работоспособности необходимо установить новый предохранитель. Перед установкой предохранителя необходимо определить причину, по которой старое устройство вышло из строя. После устранения причины можно установить предохранитель и провести испытание двигателя.

Отсутствие регулировки вращения вала якоря. После запуска агрегат работает на максимальных оборотах. Такая неисправность возникает в результате поломки реостата. Для восстановления работоспособности двигателя необходимо заменить регулятор.

Медленное вращение ротора. Снижение частоты вращения вала может возникнуть в результате низкого напряжения в сети питания. Необходимо проверить напряжение. Снижение оборотов якоря может быть спровоцировано высокой нагрузкой. Необходимо снизить нагрузку на якорь.

Из вышеперечисленного следует, что коллекторный мотор  преобразовывает электрическую энергию в физическую силу. Для передачи напряжения к обмоткам якоря используются щётки. Моторы отличаются простотой конструкции и небольшими габаритно массовыми параметрами.

Коллекторный электродвигатель: достоинства, недостатки, область применения

Мы часто встречаемся с электродвигателями. Они обеспечивают работу бытовой и строительной техники, являются составной частью производственного оборудования. Немалая часть устройств имеет в составе коллекторный двигатель. Это один из простых и недорогих движков, который имеет хорошие характеристики. Именно этим, да ещё невысокой ценой, обусловлена его популярность. 

Что такое коллекторный двигатель и его особенности

Коллектором называют часть двигателя, контактирующую со щётками. Этот узел обеспечивает передачу электроэнергии в рабочую часть агрегата. Коллекторным называется двигатель, у которого хотя бы одна обмотка ротора соединена со щётками и коллектором. Коллекторные электродвигатели бывают:

  • постоянного тока;
  • переменного тока;
  • универсальные.

Коллекторный двигатель может быть постоянного и переменного тока. Есть универсальные модели, которые могут работать от источника напряжения любого типа

Последние универсальные, работают как от постоянного, так и от переменного тока. Они сохраняют популярность, даже несмотря на то, что наличие щёток отрицательный момент, так как щётки стираются и искрят. За этим узлом требуется постоянное наблюдение, техническое обслуживание. К плюсам коллекторных двигателей относят возможность плавной регулировки скорости в широких пределах, невысокую стоимость.

Как и другие электромоторы, коллекторный состоит из статора и ротора (часто называют «якорь»). Его отличительной чертой является наличие на валу коллекторного узла, через который на машину передаётся электропитание. Устройство коллекторных моторов постоянного и переменного тока похожи, но имеют определённые отличия, потому рассмотрим подробнее их по отдельности.

Общее устройство коллекторных двигателей

Как и любой электродвигатель, коллекторный преобразует электрическую энергию в механическую. Он состоит из неподвижной части – статора и подвижной – ротора. В статоре располагаются обмотки возбуждения, ротор отвечает за передачу возникающей механической энергии. Одна из составляющих частей ротора – вал. С одной стороны, на валу размещён коллекторный узел, с помощью которого на обмотки ротора передаётся электрическая энергия.

Коллекторный двигатель: устройство

Статор состоит из корпуса, который защищает компоненты мотора от повреждений. Сверху и снизу корпуса крепятся магнитные полюса. Они необходимы для поддержания магнитного потока между статором и ротором.

Ротор коллекторного двигателя

Ротор коллекторного двигателя состоит из вала, на который насаживается сборный магнитопровод. С одной стороны, на вал крепится коллекторный узел, с другой, лопасти вентилятора. Для обеспечения лёгкого вращения и для фиксации в корпусе на вал с двух сторон надеваются подшипники. Для нормальной работы электродвигателя, необходимо чтобы ротор был отлично сбалансирован. Потому к изготовлению этой части подходят особенно скрупулёзно.

Подвижная (вращающаяся) часть

Роторная обмотка

Сердечник ротора собирается из металлических пластин, отштампованных из магнитного металла. Толщина пластин 0,35-0,5 мм, каждая из них залита слоем диэлектрического лака, для избавления от паразитных токов. Пластины по внешнему краю имеют пазы, в которые затем укладываются витки медной проволоки. Эти пластины насаживаются на вал и закрепляются на нём, собирается пакет требуемого размера. Эта система является магнитопроводом.

Так выглядит ротор коллекторного двигателя

В пазы магнитопровода укладывается витки медного обмоточного провода. Выходы обмоток выводятся на коллекторный узел, где и происходит их переключение.

Как устроен коллекторный узел и как он работает

Коллекторный узел стоит рассмотреть подробнее. Иначе понять, как вращается ротор, сложно. Коллектор имеет цилиндрическую форму и набран из медных пластин (иногда называют ламелями), которые изолированы друг от друга слюдяными или текстолитовыми прокладками. Нет электрического контакта и с осью вала, к которому  он крепится.

Коллектор имеет вид цилиндра, который набран из медных пластин. Пластины сделаны в виде секторов, разделены диэлектрическими прокладками

Получается, коллектор собран из медных секторов и без обмотки электрически друг с другом не связанных. К каждой пластине коллектора крепится вывод одной рамки обмотки ротора. К плоскости двух противоположных рамок коллектора прижимается две щетки. Они плотно прилегают к поверхности медной пластины коллектора, что даёт хороший контакт. На эти щётки подаётся потенциал, который и передаётся в тот виток обмотки ротора, который подключён к этим пластинам.

К парным пластинам коллектора прижимаются графитовые щетки

Так как ротор с некоторой скоростью вращается, одна пара пластин сменяется другой. Таким образом, напряжение передаётся на все обмотки ротора. При этом возникающие друг за другом поля поддерживают вращение ротора, «проталкивая» его в нужном направлении.

Принцип работы

Вот теперь, после того как рассмотрели устройство ротора, можно поговорить о том, как работает коллекторный двигатель. Собственно, принцип действия не отличается от других моторов, ротор начинает вращаться в магнитном поле благодаря наведенным на нём токам. Но как именно и почему эти тока наводятся? Для понимания надо вспомнить, как возникает электродвижущая сила в постоянном магнитном поле. Если в поле постоянного магнита ввести прямоугольную рамку, под действием возникающего в ней тока она начинает вращение. Направление вращения определяется по правилу буравчика. Для постоянного поля оно гласит так, если ввести правую руку в поле так, чтобы магнитные линии входили в ладонь, вытянутые пальцы укажут направление движения.

Иллюстрация к пояснению принципа работы коллекторного двигателя постоянного тока

Если посмотреть на устройство ротора, то видим, что каждая обмотка представляет собой такую рамку. Только состоит она не из одного провода, а из нескольких, но сути это не меняет. При помощи коллекторного узла, в какой-то момент времени, обмотка подключается к питанию, по ней протекает ток и вокруг проводника возникает магнитное поле. Оно взаимодействует с полем статора. В зависимости от типа, стоят там постоянные магниты или тоже протекает постоянный ток в обмотках, генерируя на полюсах собственное магнитное поле. Поля ротора и статора рассчитаны так, что при взаимодействии они «проталкивают» ротор в нужном направлении. Вот, коротко и без особых подробностей описание работы коллекторного двигателя постоянного тока.

Обмотки на роторе подключаются к пластинам коллектора. Когда с пластинами контактируют щетки, получаем замкнутый контур, по которому течет ток

Если немного вдуматься, можно понять, почему коллекторный двигатель позволяет легко и плавно регулировать скорость. Чем больше напряжение подается на обмотки ротора, тем более мощное поле генерирует статор, тем сильнее их взаимодействие и быстрее крутится ротор, так как его толкают с большей силой. Если напряжение уменьшить, взаимодействие меньше, результирующая скорость вращения тоже. Так что все что нужно регулировать напряжение, а это может даже простой потенциометр (переменное сопротивление).

Достоинства и недостатки

Как водится, начнём с перечисления плюсов. Достоинства коллекторных электромоторов такие:

  • Простое устройство.
  • Высокая скорость до 10 000 об/мин.
  • Хороший крутящий момент даже на малых оборотах.
  • Невысокая стоимость.
  • Возможность регулировать скорость в широких пределах.
  • Невысокие пусковые токи и нагрузки.

Схема коллекторного двигателя

Неплохие качества, но есть и недостатки, причём они не менее серьёзные. Минусы коллекторных электродвигателей такие:

  • Высокий уровень шумов при работе. Особенно на высоких скоростях. Щетки трутся о коллектор, дополнительно создавая шумы.
  • Искрение щёток, их износ.
  • Необходимость частого обслуживания коллекторного узла.
  • Нестабильность показателей при изменении нагрузки.
  • Высокая частота отказов из-за наличия коллектора и щёток, малый срок службы этого узла.

В целом, коллекторный двигатель неплохой выбор, иначе его не ставили бы на бытовой технике. Справедливости ради стоит сказать, что при нормальном качестве исполнения, работают такие двигатели годами. Могут и 10-15 лет проработать без проблем.

Коллекторный двигатель постоянного тока с магнитами

В коллекторных двигателях постоянного тока постоянное магнитное поле обеспечивают:

  • постоянные магниты;
  • обмотки возбуждения.

Магниты и обмотки располагаются на корпусе статора, и чаще всего, вверху и внизу. Если говорить о маломощных моторах, то более популярны коллекторные двигатели с постоянными магнитами. Они проще в производстве, дешевле, быстро реагируют на изменение напряжения, что позволяет плавно регулировать скорость. Недостаток моторов с постоянными магнитами является их невысокая мощность, а еще то, что со временем или при перегреве магниты теряют свои свойства и это приводит к ухудшению характеристик двигателя.

Устройство коллекторного двигателя постоянного тока

Такие моторы имеют небольшую мощность, от единиц до сотен Ватт. Они используются в технике, для которой важна плавная регулировка скоростей. Это обычно детские игрушки, некоторые виды бытовой техники (в основном вентиляторы). Недостатком коллекторного мотора с магнитами является постепенная потеря мощности, магниты со временем становятся слабее, и без того небольшая мощность падает. Но в последнее время появились новые магнитные сплавы с большой магнитной силой, позволяющие создавать двигатели с большой мощностью.

С обмотками возбуждения

Коллекторные двигатели постоянного тока с обмотками возбуждения нашли более широкое применение. От двигателей этого типа работает аккумуляторный электроинструмент: болгарки, дрели, шуруповерты т.д. Обмотки возбуждения делают из изолированного медного провода (в лаковой оболочке). В качестве основы используются канавки в полюсных наконечниках. На них как на основу наматываются обмотки.

Коллекторный двигатель с системой обмоточного возбуждения

Если посмотреть на устройство коллекторного двигателя, мы видим два несвязанных между собой устройства, ротор и обмотки возбуждения. От способа их подключения зависят характеристики и свойства двигателя. Различают четыре способа соединения ротора и обмоток возбуждения. Эти способы называют способами возбуждения. Вот они:

  • Независимое. Возможно только если напряжения на обмотке возбуждения и на якоре неравны (бывает очень редко). Если они равны, используется схема параллельного возбуждения.
  • Параллельное. Хорошо регулируется скорость, стабильная работа на низких оборотах, постоянные характеристики, независимы от времени. К недостаткам подключения этого типа относится нестабильность двигателя при падении тока индуктора ниже нуля.
  • Последовательное. При таком подключении нельзя включать двигатель с нагрузкой на валу ниже 25% от номинальной. При отсутствии нагрузки скорость вращения сильно возрастает, что может разрушить двигатель. Потому с ременной передачей такой тип подключения не используют, при обрыве ремня мотор разрушается. Схема последовательного возбуждения имеет высокий момент на низких оборотах, но не слишком хорошо работает на высоких, управлять скоростью сложно.
  • Смешанное. Считается одним из лучших. Хорошо управляется, имеет высокий крутящий момент на низких оборотах, редко выходит из-под контроля. Из недостатков самая высокая цена по сравнению с другими типами.

Способы подключения обмоток возбуждения

Коллекторные двигатели постоянного тока могут иметь КПД от 8-10% до 85-88%. Зависит от типа подключения. Но высокопродуктивные отличаются высокими оборотами (тысячи оборотов в минуту, реже сотни) и низким моментом, так что они идеальны для вентиляторов. Для любой другой техники используют низкооборотистые модели с малым КПД, либо к продуктивным моделям добавляют редуктор, другого решения пока не нашли.

Универсальные коллекторные двигатели

Несмотря на то, что коллекторный узел можно назвать самым слабым местом электродвигателя, подобные модели нашли широкое применение. Все благодаря невысокой цене и легкости управления скоростью. Коллекторные двигатели переменного тока стоят практически в любой бытовой технике, как крупной, так и мелкой. Миксеры, блендеры, кофемолки, строительные фены, даже стиральные машины (привод барабана).

Универсальный коллекторный двигатель работает от постоянного и переменного напряжения

По строению универсальные коллекторные двигатели не отличаются от моделей постоянного тока с обмотками возбуждения. Разница, безусловно есть, но она не в устройстве, а в деталях:

  • Схема возбуждения всегда последовательная.
  • Магнитные системы ротора и статора для компенсации магнитных потерь делают шихтованного типа (единая система без сплошных разрезов).
  • Обмотка возбуждения состоит из нескольких секций. Это необходимо, чтобы режимы работы на постоянном и переменном напряжении были схожи.

Работа коллекторных электродвигателей универсального типа основана на том, что если одновременно (или почти одновременно) поменять полярность питания на обмотках статора и ротора, направление результирующего момента останется тем же. При последовательной схеме возбуждения полярность меняется с очень небольшой задержкой. Так что направление вращения ротора остается тем же.

Достоинства и недостатки

Хотя универсальные коллекторные двигатели активно используются, они имеют серьёзные недостатки:

  • Более низкий КПД при работе на переменном токе (если сравнивать с работой на постоянном такого же напряжения).
  • Сильное искрение коллекторного узла на переменном токе.
  • Создают радиопомехи.
  • Повышенный уровень шума при работе.

Во многих моделях строительной техники

Но все эти недостатки нивелируются тем, что при частоте питающего напряжения в 50 Гц они могут вращаться со скоростью 9000-10000 об/мин. По сравнению с синхронными и асинхронными двигателями это очень много, максимальная их скорость — 3000 об/мин. Именно это обусловило использование этого типа моторов в бытовой технике. Но постепенно они заменяются современными бесщеточными двигателями. С развитием полупроводников их производство и управление становится всё более дешёвым и простым.

Как снять выпускной коллектор — снимаем выпускной коллектор

 

Многие владельцы автомобилей ВАЗ ремонтируют и обслуживают свои транспортные средства самостоятельно. Одной из часто встречающихся проблем при эксплуатации автомобиля в тяжелых режимах является прогар прокладки между выпускным коллектором и головой блока цилиндров, засор катализатора, отложение продуктов горения на стенках системы выпуска. Все эти проблемы отрицательно сказываются на отводе отработанных газов из камеры сгорания. Отвод газов из камеры сгорания является важным моментом, обратное их попадание в камеру снижает качество топливно-воздушной смеси, а значит, будет наблюдаться снижение мощности автомобиля. Кроме того, при прогаре прокладки горящие газы будут вырываться в подкапотное пространство, что может вызвать пожар в моторном отсеке. Звук при такой работе будет довольно громким и раздражающим окружающих.

Устранение всех вышеперечисленных неисправностей будет связано с разбором системы удаления отработанных газов. Как снять выпускной коллектор и возможно ли это сделать в гаражных условиях без обращения в сервис, интересует многих владельцев ВАЗ Приора, не сталкивавшихся с подобными работами.

Замена выпускного коллектора своими руками потребует выполнения работ по снятию дополнительных элементов, после чего уже можно будет добраться до крепежных элементов системы выпуска. Если ремонтные работы не связаны с прогаром прокладки, то ее все равно необходимо заменить на новую.

Инструменты

Для работ потребуется следующий инструмент:

  • ключ рожковый или накидной на 8, 10, 13.
  • головка глубокая на 13.
  • кардан и удлинитель для головки.
  • трещотка.
  • шлицевая отвертка.
  • жидкость WD.

Работу по снятию выпускного коллектора следует проводить на остывшем двигателе во избежание получения ожогов. Автомобиль необходимо поставить над ямой, чтобы был свободный доступ к моторному отсеку снизу. Для безопасности работ снимают клемму аккумулятора.

Отсоединяем воздушный патрубок

Выпускной коллектор удобнее снимать сверху. Для этого необходимо снять узлы и детали, препятствующие свободному доступу к нему:

  1. Сверху двигатель защищает экран. Для его снятия необходимо сначала отжать фиксатор колодки проводов, который крепит их к клапану продувки адсорбера. С помощью отвертки поддевается клапан вместе со шлангами и отводится в сторону. Откручивается масляная крышка. Защитный кожух снимается движением вверх из фиксаторов.
  2. Отсоединяем воздушный патрубок. Он легко снимается после ослабления хомутов и отсоединения шланга вентиляции картерных газов.
  3. Отсоединяем трубу дополнительного глушителя от катколлектора. Эту работу необходимо проводить под автомобилем. Отверткой отгибаются края пластин для доступа к гайкам крепления трубы. Используя головку на 13 с удлинителем, откручиваются три гайки. Снимается термоэкран коллектора. Нижняя гайка хомута, соединяющего основную и дополнительную трубы глушителя, ослабляется, а верхняя полностью откручивается. Хомут полностью снимается и дополнительный и основной глушители разъединяются. Не забываем извлечь резиновый уплотнитель. Фланец трубы дополнительного глушителя и уплотнительная прокладка сдергивается со шпилек катколлектора.
  4. Отсоединяем модуль зажигания. С помощью ключа откручиваются гайки крепления модуля. Перед снятием модуля необходимо отсоединить высоковольтные провода и колодки проводов.
  5. Отсоединяем колодки проводов от датчика концентрации кислорода и управляющего датчика. Отжимаем усики держателей проводов для датчиков и отсоединяем провода с теплозащитного щита рулевого механизма.
  6. Снимаем дроссельный узел. Для этого понадобятся пробки для заглушки шлангов, из которых может вытечь охлаждающая жидкость. Отжимаем фиксаторы датчика положения дроссельной заслонки и регулятора холостого хода. Ослабляем крепления хомутов на шлангах, идущих к дроссельному узлу, и снимаем их. Отсоединяем трос привода дроссельной заслонки и отворачиваем два болта крепления узла к шпилькам впускного коллектора.
  7. Снимаем впускной коллектор. Для этого отсоединяем жгуты проводов катушки зажигания, форсунок. Откручиваем передний и задний кронштейны. Ослабляем хомуты патрубков системы вентиляции картера и отсоединяем шланги. Откручиваем крепление кронштейна направляющей указателя масла и снимаем его. Откручиваем гайки и болты крепления входного коллектора и снимаем его.
  8. Снимаем теплоизоляционный щиток рулевого механизма, предварительно открутив три гайки.
  9. Снимаем выпускной коллектор. Сначала отсоединяем кронштейн подводящей трубы водяного насоса, открутив две гайки крепления. Выворачиваем болты крепления катколлектора к кронштейну его крепления. Откручиваем восемь гаек крепления коллектора к головке блока цилиндров. Коллектор снимается сдергиваем со шпилек.

Затем следует отсоединить дополнительный глушитель от катколлектора

Теперь датчики концентрации кислорода

Снимаем кронштейн выпускного коллектора

Снятие катколлектор

Демонтируем выпускной коллектор

Читайте другие наши статьи:

Замена прокладки головки блока цилиндров

Видео

Смотрите, как снимается выпускной коллектор на ВАЗ 2110:

Как проверить вакуумные приводы для настройки клапанов.

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

Бортовой компьютер (PCM) включает в себя вакуумные исполнительные механизмы, включая и выключая небольшие соленоиды управления вакуумом. Эти соленоиды тоже часто выходят из строя. Соленоиды также легко проверить с помощью ручного вакуумного насоса.

Другой распространенной проблемой является заедание регулирующего клапана рабочего колеса или переключающего клапана из-за отложений нагара или перекоса клапана. В этом случае коллектор необходимо заменить.
Например, проблемы с впускным коллектором (регулирующим клапаном рабочего колеса) обычны для некоторых двигателей VW / Audi. Volkswagen продлил гарантию на впускной коллектор на некоторые автомобили 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 клапана DISA в BMW.

Замена впускного коллектора

Впускной коллектор, внутренняя сторона. Если впускной коллектор невозможно очистить или отремонтировать, его необходимо заменить. Впускной коллектор также заменяется, если один из вышедших из строя регулирующих клапанов не может быть заменен отдельно. В некоторых машинах это довольно просто, в других требуется больше труда. Например, дилер может взимать до 750 долларов за замену впускного коллектора в Chevrolet Cruze 2011-2016 годов.В более старом автомобиле GM V6 замена впускного коллектора может стоить около 480-650 долларов.

При каждой замене впускного коллектора важно очистить монтажную поверхность, заменить прокладки и затянуть болты коллектора в рекомендованном порядке согласно спецификациям. Это особенно важно для двигателя V6 / V8. Если вы хотите найти инструкции по обслуживанию, мы разместили несколько ссылок, по которым вы можете получить доступ к заводскому руководству по ремонту за абонентскую плату в этой статье.

Читать далее:
Утечки вакуума: проблемы, симптомы, ремонт
Проверка Индикатор двигателя: что проверять, общие проблемы, варианты ремонта
Код P0171 — Система слишком бедная: симптомы, причины, распространенные проблемы, диагностика
Датчик массового расхода воздуха (MAF ): как это работает, симптомы, проблемы, тестирование Коды
P0301-P0308 Обнаружен пропуск зажигания в цилиндре: симптомы, типичные проблемы, вызывающие пропуски зажигания, ремонт

признаков того, что вам необходимо заменить выпускной коллектор

Звонок вашего механика, который говорит, что вам нужен выпускной коллектор, может просто утомить вас (мы не смогли устоять!). Это большая и дорогая деталь, и ее исправить недешево. Кроме того, вы даже не знаете , что это такое ! Хорошие новости: мы можем помочь с этим последним.
Вот краткое изложение того, что такое выпускной коллектор, что происходит, когда он выходит из строя, и почему вам следует беспокоиться.

Что такое выпускной коллектор?

Как бы то ни было, «коллектор» — это «множество складок» или множество вещей, объединенных в одну, подобно трубопроводу, который может скрывать все ваши телевизионные кабели.
Коллектор двигателя направляет выхлопные газы из каждого цилиндра двигателя в одну трубу, чтобы начать выхлопную систему.Видите каждую из четырех трубок выше? Это означает, что у этого двигателя четыре цилиндра, и каждая из этих труб будет объединена в один. Вся эта деталь — выпускной коллектор, который по сути позволяет двигателю дышать.
Выпускной коллектор подвергается экстремальному воздействию — он нагревается и охлаждается, что вызывает постоянное расширение и сжатие. Коллекторы могут со временем треснуть из-за напряжения, вызванного постоянными резкими перепадами температуры.

Признаки треснувшего коллектора

Помимо визуального подтверждения трещины в коллекторе (на которую ваш механик должен указать, если вы ее еще не нашли), трещина в коллекторе может издавать необычные шумы, исходящие из моторного отсека.Это также может привести к появлению странных запахов вокруг моторного отсека, и вы можете почувствовать потерю давления при ускорении и производительности.

Замена выпускного коллектора

Неисправный коллектор необходимо снять, осмотреть и заменить новым коллектором. Это большая и сложная деталь, поэтому она может быть дорогостоящей. Так же может работать, так как выпускной коллектор подключен к двигателю, что может затруднить доступ к нему. К сожалению, выпускной коллектор является абсолютно важным компонентом вашего автомобиля, и если вы проигнорируете свой треснувший коллектор, проблема только усугубится и станет более дорогостоящей.
Если вам нужно что-то столь же сложное, как замена выпускного коллектора, или что-то вроде «под ключ», как замена масла, закажите ремонт и техобслуживание в Openbay, названном Men’s Journal в десятке лучших приложений для вашего автомобиля.

openbay

Что такое впускной коллектор и для чего он нужен?

Впускной коллектор — это часть двигателя, которая подает свежий воздух в цилиндры.Он работает с воздухозаборником, корпусом дроссельной заслонки и системой подачи топлива, чтобы обеспечить надлежащую смесь воздуха и топлива, сжигаемую двигателем.

В двигателе с впрыском топлива его две основные цели — поддерживать большой объем воздуха и равномерно его распределять. между каждым цилиндром. В карбюраторных двигателях впускной коллектор распределяет топливно-воздушную смесь от карбюратора к цилиндрам.

Детали впускного коллектора

Камера статического давления впускного коллектора

Камера статического давления — это большая полость в верхней части коллектора.Он действует как резервуар, удерживая воздух, пока он не будет готов к зайти в цилиндры. Камера статического давления равномерно распределяет воздух по направляющим, прежде чем он пройдет через впускной клапан.

Размер камеры влияет на производительность двигателя. Коллекторы вторичного рынка могут иметь разделенную камеру статического давления, которую можно разделены на две части. Такая конструкция упрощает очистку внутренней части коллектора.

Бегуны впускного коллектора

Бегуны представляют собой трубки, по которым воздух из камеры попадает во впускной канал на каждой головке блока цилиндров.Для впрыска топлива двигателей, на каждом ходу есть отверстия для топливных форсунок. Топливо впрыскивается непосредственно перед тем, как воздух попадает в впускной порт.

Размер полозьев — решающий фактор, когда речь идет о характеристиках двигателя. Ширина и длина бегуны в значительной степени определяют, где находится пиковая мощность двигателя.

Как работает впускной коллектор?

Воздух проходит через впускное отверстие и корпус дроссельной заслонки в камеру впускного коллектора.Пленум тогда одинаково распределяет воздух между бегунами. Во время такта впуска поршень движется вниз и создает низкое давление. внутри цилиндра. Это всасывает воздух из бегунка (область высокого давления) в цилиндр.

Когда впускной клапан закрывается, он создает волны давления, которые направляют воздух обратно вверх по бегунку. Затем он отскакивает от нагнетания и возвращается в цилиндр, когда впускной клапан снова открывается.

Этот процесс повторяется снова и снова для каждого цилиндра, пока вы не заглушите двигатель.

Развитие впускных коллекторов

До 1990 года многие автомобили имели карбюраторные двигатели. В этих автомобилях топливо распыляется во впускном коллекторе. от карбюратора. Следовательно, впускной коллектор отвечает за подачу топливовоздушной смеси к каждому. цилиндр.

Чтобы топливо не конденсировалось на холодных стенках впускного коллектора, требуется подогрев. Это может происходить из электрический нагрев в коллекторе, выхлопные газы, проходящие под ним, или охлаждающая жидкость, циркулирующая вокруг него.Большая часть потребления Коллекторы с этого времени изготавливаются из чугуна или литого алюминия.

Начиная с начала 90-х, в большинстве двигателей для подачи газа в цилиндры использовался впрыск топлива. В этих В двигателях впускной коллектор участвует только в распределении воздуха. Поскольку тепло больше не требуется для предотвращения подачи топлива конденсат, можно использовать другие материалы. Часто можно увидеть литые алюминиевые, а также пластиковые впускные коллекторы на современные автомобили.

Рабочие характеристики впускных коллекторов

Конструкция впускного коллектора влияет на количество и скорость подачи воздуха. Все от диаметра Отверстия по размеру и форме камеры и направляющих могут изменять способ и время подачи воздуха.

Впускные коллекторы Performance оснащены увеличенными коллекторами и направляющими для улучшения воздушного потока. Коллекторы с разрезом пленум облегчает полировку и очистку. Иногда можно добавить проставки, чтобы отрегулировать размер камеры, что может помочь вы получите определенные кривые производительности двигателя.

Камера статического давления, сужающаяся к конечному цилиндру, обеспечивает более равномерное распределение воздуха.Некоторые многообразия также имеют воздушный зазор, который помогает уменьшить тепловыделение для большей мощности. Впускные коллекторы Performance хорошо сочетаются с новым выхлопом, холодным воздухозаборник, головки цилиндров и дроссельные заслонки.

Впускные коллекторы переменной длины

Впускные коллекторы переменной длины имеют настроенные направляющие, которые предназначены для увеличения мощности в более широком диапазоне оборотов. группы. Даже если у вас атмосферный двигатель, настройка впускного коллектора может дать вам эффект нагнетателя.

Как мы установили, бегунки впускного коллектора наполнены плотными волнами воздуха. Как быстро воздух возвращается в бегунок зависит от его длины и ширины. При правильном выборе момента, плотные волны достигнут впускного клапана. момент открытия. Это дополнительное давление направляет больше воздуха в цилиндр, что дает ему эффект нагнетателя для большего количества воздуха. сила.

Время открытия и закрытия впускного клапана зависит от оборотов двигателя. С бегуном фиксированной длины вы получите только повышение производительности в узком диапазоне оборотов.Вот почему коллекторы производительности часто бывают переменной длины. бегуны. Впускные коллекторы переменной длины имеют комбинацию бегунов разного размера, чтобы дать вам мощность через более широкий диапазон оборотов.

На более низких оборотах лучше иметь более длинный бегунок, так как воздуху потребуется больше времени, чтобы попасть в камеру и вернуться обратно. вниз. Узкие полозья также хороши для низких диапазонов оборотов, поскольку они увеличивают скорость и турбулентность воздуха для лучшее сгорание. Более короткие бегуны лучше подходят для более высоких оборотов, поскольку воздух движется быстрее.Бегуны, предназначенные для более высокие обороты часто шире, что обеспечивает улучшенный воздушный поток и меньшие ограничения.

Некоторые впускные коллекторы переменной длины имеют дроссельные заслонки, которые открываются и закрываются в зависимости от частоты вращения двигателя. В течение при более низких оборотах клапан закроется, чтобы направить воздух через более длинную или более узкую секцию. При более высоких оборотах клапан открывается для перенаправить воздух по более короткому и прямому пути. Где фиксированные впускные коллекторы обеспечивают наддув только при малых оборотах диапазон, настроенные бегуны дают вам больше мощности при более широком диапазоне оборотов.

Отверстие и полировка

Перенос и полировка впускного коллектора — это все для улучшения воздушного потока. Иногда открытие в конце направляющие не совпадают с отверстиями портов на головках цилиндров. Это замедляет движение воздуха по мере его продвижения к впускной клапан и отрицательно сказывается на производительности.

Для перфорации коллектора необходимо сошлифовать излишки материала, чтобы отверстие на направляющей и отверстие головки блока цилиндров были аналогичный диаметр. Некоторые также предпочитают открывать отверстие корпуса дроссельной заслонки во впускном коллекторе.

После того, как у вас есть впускной коллектор с отверстиями, следующим шагом будет полировка. Полировка включает использование абразивов для удаления шероховатость на стенках полозьев. Сглаживая стены, можно увеличить объем бегунка.

Впускной коллектор с отверстиями и полировкой улучшит воздушный поток, что приведет к увеличению мощности и производительности.

Об авторе

Элисон является автором более 100 статей на ресурсном центре CJ. Она использовала свой любознательный характер, чтобы помочь миллионам читателей узнать больше об их любимых автомобилях.Читать полную биографию →

Источники: Как впускной коллектор влияет на ваш двигатель, как работает материал | Симптомы плохих или неисправных прокладок впускного коллектора, Autoblog | Объяснение впускного коллектора, объяснение инженерной мысли | Руководство для новичков: что такое впускной коллектор (и для чего он нужен) ?, Хейнс | Каковы признаки утечки во впускном коллекторе, ItStillRuns

Эта статья была исследована, написана, отредактирована и рецензирована в соответствии с шагами, изложенными в нашем процессе редактирования.Узнайте больше о редакционных стандартах и ​​правилах CJ.

Почему в моей машине пластиковый впускной коллектор?

Впускные коллекторы на V-образных двигателях обычно устанавливаются наверху двигателя между обоими рядами цилиндров.

Впускной коллектор — это интегрированный узел, который находится в верхней части двигателя и состоит из ряда трубок, по которым свежий наружный воздух распределяется по каждому цилиндру. На V-образных блоках цилиндров впускной коллектор обычно находится между двумя рядами цилиндров, в то время как рядные двигатели могут иметь коллектор сбоку от головки цилиндров.Впускные коллекторы служат точкой крепления карбюраторов, узлы дроссельной заслонки, топливные форсунки, термостаты и многое другое в зависимости от технических предпочтений производителя транспортного средства.

Впускные коллекторы также могут служить для направления охлаждающей жидкости по выделенным каналам для отвода тепла от двигателя. Вследствие своего расположения и функциональности узлы впускного коллектора находятся под постоянным напряжением от вакуумного давления двигателя, а также от прямого нагрева охлаждающей жидкости, газов сгорания цилиндров и головок цилиндров, на которых они установлены.

Впускные коллекторы для рядных двигателей часто устанавливаются сбоку от блока цилиндров, как показано на этой схеме.

Вплоть до 1990-х годов большинство узлов впускных коллекторов изготавливались из чугуна, когда преобладающим фактором была более низкая стоимость, или из алюминия, когда меньший вес считался более важным по соображениям производительности. Впускные коллекторы, отлитые из пластика, начали набирать популярность в течение того десятилетия, потому что они предлагали меньший вес и стоимость. Они были установлены в качестве оригинального оборудования, когда автопроизводители придумали, как изготавливать их в форме, достаточно прочной, чтобы выдержать первоначальные испытания.В этой статье мы обсудим некоторые недостатки ранних пластиковых впускных коллекторов и обсудим, как эти проблемы были решены в качественных заменяемых блоках, которые можно купить сегодня.

Ранние пластиковые впускные коллекторы имели некоторые дефекты конструкции.

Ранние пластиковые впускные коллекторы часто выходили из строя, потому что они не могли выдерживать температуру и давление под капотом.

То, что изначально не было учтено инженерами автомобильной компании, было расширенным использованием в реальных условиях. Ранние конструкции были ориентированы на сохранение как можно более низких общих производственных затрат, поэтому оригинальные пластиковые впускные коллекторы не были перестроены.Производители автомобилей могли не срезать углы намеренно, но на тот момент было мало что известно о том, насколько хорошо пластиковые впускные коллекторы действительно выдержат долгое время или что могло привести к их выходу из строя.

Некоторые из первых конструкций оказались дефектными, и оригинальные пластиковые впускные коллекторы, используемые в 3,8-литровых двигателях V6 от General Motors 1990-х годов, 4,6-литровых двигателях V8 Ford и 4,7-литровых двигателях V8 Chrysler, являются одними из наиболее распространенных примеров конструкций, склонных к преждевременному выходу из строя. . Для этих двигателей обратите внимание на Dorman. Впускной коллектор и АТФ Впускной коллектор.Мопар Впускной коллектор также доступен для широкого спектра двигателей автомобилей Chrysler, Dodge, Jeep и Plymouth, изначально оборудованных пластиковыми впускными коллекторами.

У нас есть AC Delco Впускной коллектор оригинального оборудования GM, охватывающий все марки GM с 1993 года (включая Hummer, Saab, Saturn и некоторые автомобили Suzuki). А если у вас европейский или азиатский импорт, обратите внимание на оригинальные Впускной коллектор.

Ранние пластиковые коллекторы часто отливались слишком тонкими без достаточного усиления вокруг внешних фитингов.

Разные материалы, такие как пластик, алюминий и железо, имеют разную степень расширения и сжатия при изменении температуры, поэтому прокладки, обеспечивающие уплотнение между впускным коллектором и металлической головкой блока цилиндров, должны быть гибкими и достаточно прочными, чтобы выдерживать серьезные растягивания и скручивания. силы. Первых не было, и утечки привели к короблению под воздействием сильного тепла, что в конечном итоге привело к трещинам.

Старая и испорченная охлаждающая жидкость может вызывать коррозию пластика, и стенки трубок, по которым идет антифриз внутри коллектора, могут постепенно разъедаться.В ранних конструкциях это не учитывалось, и в конечном итоге охлаждающая жидкость просачивалась прямо в цилиндры, когда стенки трубы выходили из строя. В то время как небольшое количество охлаждающей жидкости вызывает грубую работу, слишком большое количество охлаждающей жидкости может привести к полному заклиниванию двигателя, поскольку вода не сжимается.

Как и любой продукт на масляной основе, пластик со временем может высыхать и становиться хрупким, особенно при воздействии сильной жары. Без надлежащего усиления фитинги на внешней стороне коллекторов ранних версий для клапанов рециркуляции выхлопных газов (EGR), шлангов обогревателя, термостатов, датчиков температуры и других элементов были склонны к полному растрескиванию.Один производитель даже установил опоры генератора прямо на свои пластиковые коллекторы, и этот дополнительный вес в конечном итоге привел к крупномасштабным трещинам и поломкам.

Сегодняшние впускные коллекторы имеют улучшенный пластиковый композит и конструкцию

Слева направо показаны оригинальный заводской пластиковый впускной коллектор Ford объемом 4,6 литра и улучшенная версия для вторичного рынка с алюминиевым усилением, улучшенными уплотнениями и более прочной конструкцией с улучшенными пластиковыми композитами .

Все больше и больше автопроизводителей переходят на пластиковые впускные коллекторы.После десятилетий испытаний и изучения общих точек отказа были усовершенствованы оптимальные смеси пластика с 35% стекловолокна или связанных стеклянных элементов для повышения прочности и эластичности. Сегодняшние пластиковые впускные коллекторы — это больше, чем просто пластик.

Повышенная прочность инженерных смесей противостоит трещинам под давлением там, где это наиболее необходимо, а большая эластичность дает возможность растягиваться и возвращаться назад, предотвращая необратимое коробление, которое вызывает утечки. Количество отказов качественных пластиковых впускных коллекторов, изготовленных в последние годы, значительно снизилось, а высокая надежность при длительном использовании делает их разумной покупкой.

На этом виде сверху оригинального заводского пластикового впускного коллектора Ford объемом 4,6 литра (слева) и улучшенной замены (справа) легко увидеть, как улучшенный вариант отличается продольным усилением конструкции, алюминиевой структурной опорой в критических областях, лучше силиконовые уплотнения и усиление вокруг посадочных мест. По возможности обратите внимание на эти особенности при покупке запасного пластикового впускного коллектора.

Более толстая конструкция в критических областях предотвращает эрозию от грязной охлаждающей жидкости, а добавление алюминиевых усилителей обеспечивает повышенную несущую способность внешней арматуры и компонентов.Пластиковые смеси лучше рассеивают тепло, чем металл, поэтому воздух, проходящий через впускные трубы, остается более холодным, что способствует сгоранию.

Звукоизоляционные акустические качества новых компаундов были улучшены, благодаря чему они не уступают своим металлическим аналогам в устранении хриплых и нежелательных шумов двигателя. Прокладки на основе силикона обеспечивают лучший изгиб между разнородными материалами и помогают устранить коррозию и вибрацию.

Если вы подумываете о покупке пластикового впускного коллектора, лучше всего подобрать такой с этими улучшениями, чтобы убедиться, что вы выбрали лучшую часть.Если во время выбора у вас возникнут вопросы или вам понадобится помощь, звоните нам семь дней в неделю — мы будем рады помочь!

Пункты, обсуждаемые в статье

30 июля 2014 г.

Что такое выпускной коллектор?

Вы когда-нибудь задумывались, что делает выпускной коллектор? Этот важный компонент можно рассматривать как часть «легких» двигателя, поскольку он выдыхает газы, образующиеся в процессе сгорания, и отправляет их через выхлопную трубу, чтобы освободить место для свежего кислорода в каждом цилиндре.Чем больше кислорода может сжечь мотор, тем больше мощности он может вырабатывать, поэтому выпускные коллекторы имеют решающее значение для работы вашего автомобиля.

Давайте быстро посмотрим, как работают эти коллекторы.

Очистка для жизни

Выпускной коллектор вашего автомобиля соединен непосредственно с цилиндрами, где газ и кислород смешиваются вместе, прежде чем воспламениться от свечи зажигания. Как только топливо сгорело, выпускной клапан цилиндра открывается, позволяя отходящим газам выходить в коллектор.Хотя давление внутри цилиндра достаточно велико, чтобы вытолкнуть большую часть газа, сам коллектор должен быть спроектирован таким образом, чтобы он всасывал как можно больше выхлопных газов из цилиндра. Это называется уборкой мусора. Некоторые выпускные коллекторы также сконструированы так, чтобы концентрировать тепло газов, чтобы они сжигали любое оставшееся топливо, которое может остаться после сгорания.

Обнаружение, затем отправка

Большинство выпускных коллекторов оснащены кислородным датчиком, установленным рядом с их выходом.Этот датчик проверяет уровень кислорода в выхлопных газах, а затем передает эту информацию на компьютер двигателя вашего автомобиля, где он используется для формирования воздушно-топливной смеси в каждом цилиндре.

Выход через выхлопную трубу

Датчик кислорода работает, в то время как газы, собранные в выхлопном коллекторе, выводятся в остальную часть выхлопной системы, где они проходят через каталитический нейтрализатор и глушитель, прежде чем выйти через выхлопной патрубок. Подобно тому, как коллектор должен собирать столько газа, сколько может, он также должен действовать как воронка, которая концентрирует, а затем использует давление выхлопных газов для удаления газов с силой, необходимой для выхода из системы.

В некоторых автомобилях вместо традиционных коллекторов используется выпускной коллектор. Это особенно верно в отношении высокопроизводительных автомобилей, где максимальная мощность является приоритетом над абсолютной эффективностью. Коллекторы спроектированы так, чтобы обеспечивать низкие ограничения для потока газа, поэтому они могут быстро извлекать выхлопные газы за счет чрезвычайно эффективной продувки. Хотя, в зависимости от конструкции, они могут влиять на крутящий момент при более низких оборотах двигателя. Вы можете заменить выпускной коллектор коллектором, но редко бывает наоборот, не влияя отрицательно на работу двигателя.

Ознакомьтесь со всеми деталями выхлопной системы, доступными на NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для текущего обслуживания и ремонта. Чтобы получить дополнительную информацию о выпускном коллекторе вашего автомобиля, поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фото любезно предоставлено Flickr.

Что такое выпускной коллектор?


Что такое выпускной коллектор?

Выпускной коллектор автомобиля играет ведущую роль в выхлопной системе автомобиля или грузовика.Он подключается к каждому выпускному отверстию на головке блока цилиндров двигателя и направляет горячий выхлоп в выхлопную трубу. С помощью прокладок выпускного коллектора он также предотвращает проникновение токсичных выхлопных газов в автомобиль и причинение вреда пассажирам. Излишне говорить, что очень важно, чтобы выпускной коллектор был в хорошем рабочем состоянии.

К среднему V-образному двигателю прикреплены два выпускных коллектора. Один предназначен для первого ряда цилиндров, а другой — для второго ряда цилиндров.Подавляющее большинство рядных двигателей имеют только один выпускной коллектор. Роторные двигатели обычно имеют только один выпускной коллектор, хотя модели с турбонаддувом также имеют «отводные трубы» на горячей стороне турбонагнетателя. Естественно, из всех этих правил есть исключения, но в реальном мире эти исключения довольно редки. Что касается конструкции выпускных коллекторов, то они будут либо чугунными, либо сварными из стальных труб.

Что такое чугунные выпускные коллекторы?

Выпускные коллекторы из чугуна служат долго и дешевы в изготовлении.Именно поэтому с завода идет так много легковых и грузовых автомобилей. В современных автомобилях выпускные коллекторы предназначены для использования в небольших помещениях и имеют долгую жизнь. Увеличение мощности редко является важным фактором. Вот почему выпускные коллекторы из чугуна часто заменяются более плавными трубчатыми «коллекторами», когда владелец транспортного средства стремится к увеличению мощности и крутящего момента. Коллекторы из чугуна также тяжелые и могут стать хрупкими из-за тепловых циклов и старения. Если они треснут, загорится индикатор двигателя, и автомобиль, скорее всего, станет неприлично громким.Не говоря уже о том, что все эти токсичные выхлопные газы смогут выйти за пределы коллектора и танцевать внутрь автомобиля. То же самое произойдет, если лопнут прокладки выпускного коллектора или отломятся шпильки крепления.

Что такое стальные трубчатые выпускные коллекторы?

Поскольку стальные трубчатые выпускные коллекторы обычно имеют лучший поток, их чаще всего можно найти в приложениях, ориентированных на производительность, таких как спортивные автомобили, но есть несколько производителей автомобилей, которые предпочитают использовать трубчатые коллекторы и на неспортивных моделях, таких как Jeep.Выпускной коллектор этого типа может быть изготовлен из мягкой или нержавеющей стали, в зависимости от того, что предпочитает производитель автомобиля. Как вы понимаете, низкоуглеродистую сталь дешевле производить, но она не прослужит так долго, как выпускной коллектор из нержавеющей стали. Стальные трубы, из которых изготовлены коллекторы, приварены к фланцу головки цилиндров и во всех точках пересечения труб. Многие трубчатые выпускные коллекторы также имеют встроенные гибкие трубы, которые позволяют различным областям коллектора изгибаться независимо при изменении температуры.К сожалению, как и чугунные выпускные коллекторы, стальные трубчатые коллекторы тоже трескаются.

Чем выпускные коллекторы отличаются от коллекторов

Многие спрашивают, в чем разница между выпускным коллектором и коллектором. Выпускной коллектор — это деталь OEM-стиля. Выпускные коллекторы вторичного рынка выглядят и подходят точно так же, как выпускной коллектор, который был на автомобиле, когда он был новым, с аналогичными характеристиками потока. Как мы упоминали выше в разделе «Чугун», выпускные коллекторы часто проектируются с учетом долговечности и удобства, а не мощности.С другой стороны, жатки рассчитаны исключительно на максимальную мощность и крутящий момент. Они построены из стальных труб, они часто изогнуты на оправке, и большинство из них имеют трубы одинаковой длины, так что поток в каждом цилиндре одинаков. Коллекторы можно настроить для получения большей или меньшей производительности в определенных областях диапазона мощности двигателя. Для получения максимальной выгоды при использовании коллекторов потребуется выхлоп с полной производительностью, потому что большие текущие коллекторы бесполезны, если трубы после них слишком ограничены.

Вот еще больше информации по теме выпускных коллекторов vs.заголовки.

Причины появления трещин в выпускном коллекторе?

Треснувший или сломанный выпускной коллектор чаще всего вызван одной из двух причин: первая — это тепловые циклы и / или возраст. Со временем коллекторы просто не могут больше выдерживать тепло (в прямом и переносном смысле), и в них начинают образовываться трещины. Затем трещины превращаются в маленькие дыры, и от этого не становится лучше. Вторая распространенная причина выхода из строя выпускного коллектора — сломанные подвески выхлопной системы.Предполагается, что вся ваша выхлопная система будет поддерживаться кучей вешалок. Если эти подвески сломаются или резиновые выхлопные подвески пончиков разорвутся, весь этот вес ложится на выпускной коллектор. К сожалению, они не созданы для такого рода действий. Вскоре они поддаются чрезмерному весу, свисающему с них, и грандиозно терпят поражение.

Наиболее частые симптомы треснувшего выпускного коллектора:

  • Видимые трещины
  • Чрезвычайно громкие звуки из выхлопной трубы
  • Снижение топливной экономичности и производительности
  • Запах гари, исходящий из моторного отсека.Вы также можете почувствовать запах изнутри автомобиля.

В штатах, где есть инспекции по выбросам, таких как Калифорния, Вермонт и Массачусетс, вы обнаружите, что треснувший выпускной коллектор мгновенно принесет вам наклейку с отказом. Это потому, что когда у вас есть дыра в выхлопной системе, это сбрасывает показания кислородного датчика и заставляет ваш автомобиль работать неэффективно. Вы также можете потерять несколько миль на галлон и создать неудобства для окружающих из-за шумового загрязнения.

Как заменить выпускной коллектор

Замена выпускного коллектора будет отдельной процедурой для каждого автомобиля, поэтому руководство по обслуживанию — отличное начало. При этом есть несколько заслуживающих внимания советов по замене любого выпускного коллектора.

  1. Заранее опрыскайте болты жидкостью, проникающей через ржавчину, чтобы их удаление было легким.
  2. Если датчик кислорода (O2) находится в выпускном коллекторе, снимите его перед снятием коллектора с двигателя.Снять его после снятия коллектора с автомобиля вдвое сложнее.
  3. Удаление датчика O2, когда коллектор горячий, часто облегчает выход. Только постарайтесь не обжечься!
  4. Если какой-либо из болтов выглядит сомнительным, запланируйте их замену одновременно с заменой выпускного коллектора. Гайки и болты дешевы. Если вы можете изменить цену на нержавеющую фурнитуру, ваш двигатель будет вам благодарен.
  5. При замене коллектора всегда заменяйте прокладки выпускного коллектора.Вы же не хотите, чтобы новый выпускной коллектор протекал хуже, чем старый сломанный!
  6. При повторной сборке используйте противозадирные болты, которыми выпускной коллектор крепится к остальной части выпускной системы. Это в 100 раз упрощает снятие болта для следующего человека, разбирающего его.

Требуется замена выпускного коллектора?


Как вы понимаете, у нас есть огромный выбор выпускных коллекторов.Мы производим чугун и стальные трубы, в зависимости от области применения. Они спроектированы так, чтобы выглядеть и соответствовать вашим оригинальным выпускным коллекторам. Многие из них даже имеют усиленную конструкцию, которая помогает им продержаться намного дольше, чем оригинальный коллектор.

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *