Dispositivo do colector de escape do coche

A eficiencia de calquera motor de combustión interna depende non só do tipo de sistema de combustible e da estrutura dos cilindros con pistóns. O sistema de escape do coche xoga un papel importante. Descríbese en detalle sobre ela noutra revisión... Agora consideremos un dos seus elementos: o colector de escape.

Que é un colector de escape

O colector do motor é unha serie de tubos que están conectados a un tubo por un lado e, por outro, están fixados nunha barra común (brida) e fixados na culata. No lado da culata, o número de tubos é idéntico ao número de cilindros do motor. No lado oposto, un pequeno silenciador (resonador) ou catalizadorse está no coche.

O dispositivo colector semella colector de admisión... En moitas modificacións do motor, instalase unha turbina no sistema de escape, cuxo impulsor é impulsado polo fluxo de gases de escape. Xiran o eixe, no outro lado do cal tamén está instalado o impulsor. Este dispositivo inxecta aire fresco no colector de admisión do motor para aumentar a súa potencia.

Normalmente esta parte está feita de fundición. A razón é que este elemento está constantemente a temperaturas extremadamente altas. Os gases de escape quentan o colector de escape a 900 graos ou máis. Ademais, cando se inicia un motor frío, fórmase condensación na parede interna de todo o sistema de escape. Un proceso similar ocorre cando o motor está apagado (especialmente se o tempo é húmido e frío).

Canto máis preto do motor, máis rápido se evaporará a auga mentres o motor funciona, pero o contacto constante do metal co aire acelera a reacción oxidativa. Por este motivo, se no coche se usa un análogo de ferro, oxidarase e arderase rapidamente. Non é posible pintar esta peza de reposición, porque cando se quenta a 1000 graos, a capa de pintura queimará rapidamente.

Nos coches modernos, un sensor de osíxeno (sonda lambda) está instalado no colector de escape (normalmente preto do catalizador). Descríbense detalles sobre este sensor noutro artigo... En resumo, axuda á unidade de control electrónico a controlar a composición da mestura aire-combustible.

Normalmente, esta parte do sistema de escape dura tanto como todo o vehículo. Dado que isto é só unha tubaxe, non hai nada que romper nela. O único que falla é o sensor de osíxeno, a turbina e outras partes relacionadas co funcionamento do escape. Se falamos da araña en si, co paso do tempo, debido ás peculiaridades das condicións de funcionamento, pode esgotarse. Pero isto poucas veces sucede. Por esta razón, os condutores raramente teñen que ocuparse da reparación ou substitución do colector de escape.

O principio do colector de escape

O funcionamento do colector de escape dun coche é moi sinxelo. Cando o condutor arranca o motor (independentemente de que o sexa gasolina ou diésel unidades), a combustión da mestura aire-combustible prodúcese nos cilindros. Sobre o ciclo de lanzamento mecanismo de distribución de gas abre a válvula de escape (pode haber unha ou dúas válvulas por cilindro, e nalgunhas modificacións do ICE hai incluso tres para unha mellor ventilación da cavidade).

Cando o pistón sube ao punto morto superior, empurra todos os produtos de combustión polo porto de escape resultante. Entón o fluxo entra no tubo frontal. Para evitar que o escape quente entre na cavidade por encima das válvulas adxacentes, instalase un tubo separado para cada cilindro.

Dependendo do deseño, este tubo está conectado a certa distancia co veciño, e despois combínanse nun camiño común diante do catalizador. A través dun convertedor catalítico (nel neutralízanse as substancias nocivas para o medio ambiente), o escape pasa polos silenciadores pequenos e principais ata o tubo de escape.

Dado que este elemento pode cambiar as características de potencia do motor ata certo punto, os fabricantes desenvolven diferentes tipos de arañas para motores.

Cando se eliminan os gases de escape, a pulsión xérase no tracto de escape. Durante a fabricación desta peza, os fabricantes intentan deseñala de xeito que estas oscilacións sexan o máis sincrónicas posibles co proceso de ondas que se produce no colector de admisión (nalgúns automóbiles, nun determinado modo de funcionamento da unidade, tanto de admisión como de as válvulas de escape abren durante pouco tempo para unha mellor ventilación). Cando unha porción de gases de escape é empuxada bruscamente ao tracto, crea unha onda que se reflicte no catalizador e crea un baleiro.

Este efecto chega á válvula de escape case ao mesmo tempo que o pistón correspondente realiza de novo a carreira de escape. Este proceso facilita a eliminación de gases de escape, o que significa que o motor ten que gastar menos par para superar a resistencia. Este deseño do percorrido permite facilitar ao máximo a eliminación dos produtos de combustión. Cantas máis revolucións teña o motor, máis eficiente terá lugar este proceso.

Non obstante, no caso dos sistemas de escape clásicos, hai poucos problemas. O feito é que cando os gases de escape crean unha onda, debido aos curtos tubos, reflíctese nos camiños adxacentes (están nun estado tranquilo). Por este motivo, cando se abre a válvula de escape doutro cilindro, esta onda crea un obstáculo para a saída de escape. Debido a isto, o motor utiliza parte do par para superar esta resistencia e a potencia do motor diminúe.

Para que serve o colector de escape?

Así, como podes ver, o colector de escape do coche está directamente implicado na eliminación dos gases de escape. O deseño deste elemento depende do tipo de motor e da técnica do fabricante, que implementa na fabricación do colector.

Independentemente da modificación, esta parte consistirá en:

• Tubos de recepción. Cada un deles está deseñado para fixarse ​​sobre un cilindro específico. Moitas veces, para facilitar a instalación, todos están fixados nunha tira ou brida común. As dimensións deste módulo deben coincidir exactamente coas dimensións dos orificios e sucos correspondentes da culata para que o escape non escape por esta discrepancia.
• Tubo de escape. Este é o final do coleccionista. Na maioría dos automóbiles, todos os tubos converxen nun, que logo se conecta a un resonador ou catalizador. Non obstante, hai modificacións dos sistemas de escape nas que hai dous tubos de escape separados con silenciadores individuais. Neste caso, un par de tubos están conectados a un módulo, que pertence a unha liña separada.
• Xunta de selado. Esta parte está instalada entre a carcasa da culata e a barra de araña (así como na brida entre o tubo de baixada e a araña). Dado que este elemento está constantemente exposto a altas temperaturas e vibracións, debe estar feito de materiais duradeiros. Esta xunta impide a fuga de gases de escape no compartimento do motor. Dado que esta parte provén de aire fresco para o interior do coche, é importante para a seguridade do condutor e dos pasaxeiros que este elemento sexa de alta calidade. Por suposto, se a xunta rompe, oirase inmediatamente; aparecerán fortes estalidos debido á alta presión dentro do tracto.

Tipos e tipos de colectores de escape

Aquí tes os principais tipos de colectores de escape:

1. Todo. Neste caso, a peza será sólida e as canles están feitas no interior, converxendo nunha cámara. Estas modificacións están feitas en fundición de alta temperatura. En termos de resistencia a cambios de temperatura graves (especialmente no inverno, cando unha caixa fría quenta de -10 ou menos, dependendo da rexión, ata +1000 graos centígrados en cuestión de segundos), este metal non ten análogos. Este deseño é sinxelo de fabricar, pero non conduce os gases de escape de forma tan eficiente. Isto afecta negativamente á purga das cámaras dos cilindros, debido a que se emprega parte do par para superar a resistencia (os gases elimínanse por un pequeno burato, polo tanto o baleiro no tracto de escape é de grande importancia).
2. Tubular. Esta modificación úsase nos coches modernos. Normalmente están feitos de aceiro inoxidable e menos veces de cerámica. Esta modificación ten as súas vantaxes. Permiten mellorar as características do sopro do cilindro debido ao baleiro xerado no percorrido debido aos procesos de ondas. Dado que, neste caso, o pistón non ten que superar a resistencia ao tempo de escape, o cigüeñal xira máis rápido. Nalgúns motores, debido a esta mellora, é posible aumentar a potencia da unidade nun 10%. Nos coches convencionais, este aumento de potencia non sempre se nota, polo que esta afinación úsase nos coches deportivos.

O diámetro da tubaxe xoga un papel importante no colector de escape. Se se instala unha araña cun diámetro pequeno na máquina, entón a consecución do par nominal desprázase cara a revolucións baixas e medias. Por outra banda, a instalación dun colector con tubos dun diámetro maior permítelle eliminar a potencia máxima do motor de combustión interna a altas velocidades, pero a velocidades baixas, a potencia da unidade diminúe.

Ademais do diámetro dos tubos, a súa lonxitude e a orde de conexión cos cilindros son de grande importancia. Polo tanto, entre os elementos para axustar o sistema de escape, podes atopar modelos nos que os tubos están torcidos, coma se estivesen conectados a cegas. Cada motor require as súas propias modificacións do colector.

A miúdo úsase unha araña 4-4 para afinar un motor estándar de 1 cilindros. Neste caso, catro boquillas conéctanse inmediatamente nun tubo, só á máxima distancia posible. Esta modificación chámase curta. Un aumento da potencia do motor só se observa se é forzado e logo a velocidades superiores a 6000 por minuto.

Tamén están entre as opcións para sintonizar os coches deportivos as chamadas arañas longas. Normalmente teñen a fórmula composta 4-2-1. Neste caso, as catro tubaxes están primeiro conectadas por parellas. Estes pares de tubos están conectados nun a máis distancia do motor. Normalmente, os tubos tómanse nun par, conectados a cilindros, que teñen a máxima saída paralela (por exemplo, o primeiro e o cuarto, así como o segundo e o terceiro). Esta modificación proporciona un aumento de potencia nun rango de rpm moito máis amplo, pero esta cifra non se nota tan. Nos modelos de automóbiles domésticos, este aumento só se observa no rango do 5 ao 7 por cento.

Se se instala un sistema de escape de fluxo directo no coche, entón pódense usar tubos intermedios cunha sección transversal aumentada para facilitar a ventilación dos cilindros e amortecer o son. Moitas veces, na modificación de arañas longas, pódese usar un pequeno silenciador cunha baixa resistencia. Algúns modelos de colectores en determinadas zonas cortan fol (ondulacións metálicas) nas tubaxes. Amortizan as ondas resonantes que impiden o libre fluxo de escape. Por outra banda, as ondulacións son de curta duración.

Ademais, entre as longas arañas, hai modificacións co tipo de conexión 4-2-2. O principio é o mesmo que na versión anterior. Antes de decidir esa modernización do sistema de escape, cómpre ter en conta que o aumento da potencia só debido á eliminación do catalizador (para que as tubaxes sexan máis longas) dá un máximo do 5%. A instalación dunha araña engadirá aproximadamente un dous por cento máis ao rendemento do motor.

Para actualizar a unidade de potencia para ser máis tanxible, ademais destes traballos, aínda hai que realizar unha serie de procedementos, incluída a afinación de chip (para máis detalles sobre o que é, lea separado).

Que afecta ao estado do colector

Aínda que o colector de escape ten moitas veces a mesma vida útil que todo o vehículo, tamén pode fallar. Aquí están as avarías típicas asociadas ao colector de escape:

• A tubaxe está queimada;
• A corrosión formouse (aplícase ás modificacións do aceiro);
• Debido a temperaturas excesivamente altas e defectos de fabricación, pode formarse escoria na superficie do produto;
• Unha fenda formouse no metal (cando o motor leva funcionando a gran velocidade durante moito tempo e a auga fría entra na superficie do colector, por exemplo, cando se conduce a unha poza a gran velocidade);
• O metal debilitouse debido a frecuentes cambios na temperatura das paredes da peza (ao quentarse, o metal expándese e ao arrefriarse contrae);
• Fórmase condensación nas paredes dos tubos (especialmente se o coche sae raramente, por exemplo, no inverno), debido a que o proceso de oxidación do metal se acelera;
• Na superficie interna apareceron depósitos de fulano;
• A xunta do colector está queimada.

Estes fallos poden indicarse polos seguintes factores:

• O sinal do motor no panel de control acendeu;
• Un forte cheiro a gases de escape apareceu na cabina ou baixo o capó;
• O motor é inestable (rpm flota);
• Cando o motor arranca, escóitanse sons alleos (a súa forza depende do tipo de dano, por exemplo, se a tubaxe está queimada, será moi forte);
• Se a máquina ten unha turbina (o impulsor xira debido á presión dos gases de escape), entón a súa potencia diminúe, o que afecta á dinámica da unidade.

Algunhas avarías do colector están asociadas a factores que o motorista non pode influír, pero hai algunhas cousas que pode facer para evitar danos na peza.

A velocidades demasiado altas, os produtos de combustión non son capaces de quentar ata 600 graos, como no modo normal, pero si o dobre. Se no modo normal os tubos de admisión quéntanse aproximadamente a 300 graos, entón no modo máximo este indicador tamén se duplica. A partir dunha calor tan forte, o colector pode incluso cambiar a súa cor por carmesí.

Para evitar o sobrecalentamento da peza, o condutor non debería levar a unidade á velocidade máxima. Ademais, o réxime de temperatura vese afectado pola configuración do sistema de ignición (un UOZ incorrecto pode provocar a liberación dun VTS despois da queima no tracto de escape, o que tamén levará a queimar as válvulas).

O esgotamento excesivo ou o enriquecemento da mestura é outra das razóns polas que os tubos de admisión sobrecalentaranse. O diagnóstico periódico de avarías nestes sistemas manterá o colector en boas condicións o maior tempo posible.

Reparación do colector de escape

Normalmente, o colector de escape non se repara, senón que se substitúe por outro novo. Se se trata dunha modificación de afinación e está queimada, algúns parcherán a zona danada. Non obstante, debido ao feito de que o metal está sometido a un procesamento de alta temperatura durante a soldadura, a costura pode oxidarse ou queimarse rapidamente. Ademais, o custo deste traballo é moito maior que instalar unha peza nova.

Se precisa substituír unha peza, este traballo debe realizarse na secuencia correcta.

Substitución do colector de escape

Para substituír o colector coas túas propias mans, necesitas:

1. Desconecte a rede de bordo desconectando a batería (descríbese como facelo con seguridade aquí);
2. Escorrer o anticonxelante;
3. Desmontar o escudo térmico (unha carcasa instalada en moitos coches modernos), o receptor do sistema de inxección (os motores do carburador non teñen este elemento) e o filtro de aire;
4. Desenrosque os elementos de fixación da brida do colector do tubo de admisión;
5. Desenganche o colector da culata. Este procedemento diferirá segundo a modificación da unidade de potencia. Por exemplo, nas válvulas de 8 válvulas, primeiro elimínase o colector de admisión e despois o escape;
6. Retire a xunta e limpe a superficie da culata dos seus restos;
7. Se no proceso de desmontaxe os pasadores ou fíos nos orificios de montaxe están danados, entón é importante restaurar estes elementos;
8. Instale unha nova xunta;
9. Conecte un novo colector á culata (se un motor de combustión interna de 4 cilindros ten 8 válvulas, a montaxe ten lugar na orde inversa de desmontaxe, é dicir, primeiro o colector de escape e despois o colector de admisión);
10. Apretar, pero non apertar completamente os parafusos de fixación e as porcas das conexións coa culata;
11. Conecte o colector co tubo frontal ou o catalizador, antes de instalar a xunta necesaria;
12. Apretar o soporte na culata (isto faise cunha chave dinamométrica e o par de aperte está indicado na literatura técnica do automóbil);
13. Apretar os fixadores da brida do tubo descendente;
14. Despeje o anticonxelante novo ou filtrado;
15. Conecte a batería.

Como podes ver, o procedemento para substituír unha araña en si é sinxelo, pero ao facer o traballo, debes ter coidado para non arrancar o fío da culata (o perno en si é fácil de substituír e cortar un a rosca nova na culata é moito máis difícil). Por este motivo, se non hai experiencia no traballo cunha chave dinamométrica ou non existe ningunha ferramenta dese tipo, entón o traballo debe ser confiado a un especialista.

En conclusión, suxerimos ver un pequeno exemplo de como substituír o colector de escape por un Renault Logan:

SUSTITUCIÓN (EXTRACCIÓN-INSTALACIÓN) DO COLECTOR DE ESCAPE DO MOTOR RENAULT 1,4 E 1,6 8-VALVULAS K7J K7M

Preguntas e respostas:

Como funciona o colector de admisión? O aire é aspirado por un baleiro que se xera en cada cilindro. O fluxo pasa primeiro polo filtro de aire e despois polos tubos ata cada cilindro.

Como afecta o colector de escape ao rendemento do motor? Hai unha resonancia nel. A válvula péchase bruscamente e algúns dos gases quedan retidos no colector. Cando se reabre a chave, os gases restantes poden evitar que se elimine o seguinte fluxo.

Como diferenciar entre un colector de admisión e un colector de escape? O colector de admisión conéctase ao tubo do filtro de aire. O colector de escape está conectado ao sistema de escape do vehículo.