 |
Выпускной коллектор
|
Выпускной коллектор – один из конструктивных элементов системы выпуска отработавших газов, который предназначен для отвода выхлопных газов от каждого из цилиндров в одну общую выхлопную трубу. Другой же важной функцией выпускного коллектора является эффективный продув и наполнение каждой из камер сгорания.
Выпускной коллектор находится в жестко-закрепленном состоянии на головке блока цилиндров (ГБЦ). В окончании к нему подсоединяется каталитический нейтрализатор или просто выхлопная труба. В зоне соединения выпускного коллектора и головки блока цилиндров находится специальная жаростойкая прокладка, которая предотвращает попадание выхлопных газов в подкапотное пространство. Функционирование выпускного коллектора обусловлено постоянными тяжелыми условиями, такими как высокая температура (до 1300°С) и высокое давление.
Выпускной коллектор имеет два типа: цельный и трубчатый. Строение цельного коллектора имеет короткие каналы, которые объеденены в общую камеру. Такой коллектор изготовляется из жаропрочного чугуна. Данный вид выпускного коллектора имеет достаточно низкую эффективность отвода выхлопных газов и продувки камер сгонания. В цельном выпусном коллекторе короткые каналы создают препятствия из импульсов газов из каждого цилиндра. Его преимуществом является - простота изготовления и сравнительно невысокая стоимость.
Второй тип выпусного коллектора - трубчатый. Данный вид выпускного коллектора устанавливается почти на все современные автомобили, которые особенно эффективны в диапазоне средних и высоких оборотов и улучшают мощность и характеристики двигателя. Трубчатый выпускной коллектор изготавливается из нержавеющей стали, а в редких случаях из керамики. Длинна труб и их конструкция должна быть оптимизированной - благодая этому можно достигнуть наилучших параметров отвода отработавших газов и продувки камер сгорания.
Движение отработавших газов - это своего рода колебательный процесс, который происходит внутри выпускной системы. Когда труба выпускного коллектора короткая, она позволят достичь резонансного эффекта, во время которого происходит наилучший продув камеры сгорания при высокых оборотах. Когда труба длинная, то резонансный эффект достигается во время низких оборотов двигателя. Так же длинные трубы не дают отработавшим газам вернуться в соседние камеры сгонания, пока выпускные клапаны еще не закрылись.
Когда труба обладаем малым диаметром, то скорость отработавших газов становится намного выше, что позволяет производить лучшую инерционную продувку камер сгонария и достигать номинального крутящего момента при низких и средних обортах двигателя. При этом малый диаметр труб создает доплнительное сопротивление потоку во время высоких оботов двигателя. Когда диамаетр трубы большой, то ситуация становится обратной к предыдущей - тоесть появляется прирост мощности на высоких оборотах и происходит его снижение на низких оборотах.
Широко распространенными являются две схемы трубчатых выпускных коллекторов:
- 4-1 - короткий коллектор (где все четыре трубы соединены в одну);
- 4-2-1 - длинный коллектор (четыре трубы соединены между собой попарно а далее соединены в одну общую трубу).
Следует так же остановиться на том факте, что выпускной коллектор трубчатого типа является важным элементом во время тюнинга автомобиля. Можно использовать разные конструкции выпускного коллектора для одного и того же двигателя и, как результат, получать при этом разные эффект. При коротком коллекторе появляется добавочная мощность в узком диапазоне обортов. Длинный же коллектор является более универсальным в силу того, тчо может обеспечить прирост мощности и крутящего момента в достаточно широком диапазоне оботов двигателя.
Когда двигатель работает, то выпусной коллектор греется до очень высокой температуры, а соответственно нагревает воздух в подкапотном пространстве, что приводит к нагревания впускного воздуха и, как следствие снижению мощности. Для того что бы предотвратить данный процес выполняется теплоизоляция выпускного коллектора:
- установка теплотражающих щитков;
- высокотемператураня оплетка труб;
- использование в коллекторе двойных стенок.