При помощи впускного коллектора можно снизить расход топлива на 12% : совет от Порше

Почему Porsche делает впускные коллекторы не так как остальные автопроизводители

Для многих из нас, даже тех, кто по-настоящему одержим автомобилями, такие темы для обсуждения как форма впускных и выпускных коллекторов слишком скучны и практически всегда не интересны. Большинству из нас откровенно наплевать на угол закругления этого самого коллектора, его длину и другие инженерные заумные штуковины. Большая часть из нас просто хочет наслаждаться своим автомобилем или по крайней мере иметь в эксплуатации надежную машину, которая не будет ломаться и причинять неудобств, что уже само по себе является наслаждением.

Увы, очень жаль, что мы не уделяем должного внимания неочевидным, но важным вещам. В автомобиле нет ненужных деталей, но важность некоторых из них настолько сложно переоценить, что просто удивительно, почему в честь этой детали еще не поставили памятник в сквере внутреннего двора какого-нибудь автозавода. Одним из таких элементов конструкции автомобиля является впускной коллектор.

Мы склонны относиться к впускным коллекторам как к обычным трубам, в которые поступает воздух или в которых происходит смешение топливовоздушной смеси перед подачей ее в камеру сгорания. Некоторые из нас даже знают, что к нему же крепятся определенные элементы топливной системы питания, как-то: форсунки, карбюратор, заслонки дросселя и т.д. В общем ничего сложного, малопонятного и неизученного. Но на самом деле все не так просто и в определенной мере очень интересно. В этом поможет разобраться видео от инженера с YouTube-канала «Engineering Explained», Джейсон Фенске, который рассказывает о некоторых тайных технологиях, используемых Porsche для улучшения показателей работы своих двигателей при помощи коллекторов (в видео есть субтитры на русском языке, активируйте их в меню «Настройки»):

Видео взято с YouTube-канала «Engineering Explained»

Если вы не осилили видео, вкратце обозначим, как инженер объясняет на примере работы обычных впускных коллекторов преимущества разработанных коллекторов от Porsche. Также вы узнаете каким образом эти впускные коллекторы предназначены для увеличения давления в районе впускного клапана и для чего это нужно.

Впускные коллекторы на обычных автомобилях

И так, при такте впуска, впускной клапан открывается, доставляя воздух в цилиндр. Как только такт завершается и клапан закрылся, перед ним, во впускном коллекторе возникает область повышенного давления. Этот эффект специально достигается инженерами при проектировании впускного коллектора. При повторном открытии клапана, благодаря повышенному давлению в его области, в цилиндр поступит больше воздуха, а значит, можно будет впрыснуть в цилиндр и большее количество топлива, увеличивая мощность даже без турбонагнетателя, опираясь исключительно на особенности конструкции коллектора и создаваемого им эффекта.

Отмечается, что повышенное давление непостоянно, а наиболее высокие его показатели соответствуют определенным оборотам двигателя и, конечно же, длине расходящихся на цилиндры труб, уровня обработки их внутренней поверхности и материала из которого они сделаны, что напрямую влияет на природу завихрений внутри коллектора во время впуска.

Интересно, не правда ли? Но компания Porsche поступила еще хитрее.

Впускные коллекторы на обычных автомобилях «Порше»

Porsche по существу сделало обратную вещь: изменив все параметры длины и ширины труб на впускном коллекторе своего оппозитного мотора от исходных, еще 10 лет назад, в 2008 году (на модели 911 GT2), немецкие инженеры добавили области расширения на впуске для того чтобы…, наоборот, понизить давление в коллекторе до того, как топливовоздушная смесь не попадет в цилиндр, что кажется парадоксальным, поскольку зеркально отражает все предыдущие наработки автокомпаний за последние почти 100 лет!

Результат кажущегося противоинтуитивного подхода Porsche, заключается в том, что на их четырех- и шестицилиндровых турбированных оппозитных двигателях, впускаемый воздух становится гораздо более прохладным, уменьшая детонацию и позволяя снизить потребление топлива на 12%, при генерировании того же количество лошадиных сил, по сравнению с обычным впускным коллектором. Как вам такое: детонация ниже, и плюс снижение на 12% расхода топлива без снижения мощности. И все это благодаря одному только впускному коллектору хитрой формы!

Это действительно умно и удивительно, сколько настроек двигателя может быть проведено исключительно путем изменения размера и формы труб.

Топливная система автомобиля, система подачи топлива — устройство, назначение, принцип работы

Топливная система — это одна из важнейших систем автомобиля, которая самым непосредственным образом отвечает за работу машины. Без топливной системы двигатель бы не смог работать, а, следовательно, машина никуда бы не поехала.

Назначение топливной системы

Топливная система хранит и подает топливо в камеры сгорания так, чтобы процесс сгорания проходил эффективно. Причем, несмотря на то что почти все топливные системы содержат много общих узлов, они различаются: одни для подачи топлива в двигатель используют инжекторы, другие — карбюраторы. Это, что касается бензиновых двигателей. В дизельных двигателях топливо подается через форсунки.

В целом, топливная система состоит из следующих элементов:

• топливный бак (в нем хранится запас топлива — бензина или дизтоплива)
• топливный насос (забирает топливо из бака и гонит его к двигателю)
• датчик уровня топлива (подает сигнал о необходимости дозаправки)
• топливный фильтр или система фильтров (очищают топливо от механических примесей)
• воздушный фильтр (очищает воздух от пыли и других мелких частиц)
• топливопровод (система трубок и шлангов, по которым топливо подается в двигатель)
• система впрыска (устройство, через которое топливо попадает в камеру сгорания)

Топливный бак, или бензобак, представляет собой металлическую или пластиковую емкость, которая обычно находится под багажником, хотя в некоторых машинах для него нашли довольно интересные места. Если вы не можете найти бензобак, его местоположение лучше выяснить в инструкции либо у механика.

Внутри бензобака находится маленький поплавок, который плавает на поверхности топлива, посылая сигналы датчику уровня топлива на панели приборов, благодаря чему можно узнать, когда нужна очередная заправка. Невзирая на то что некоторые машины работают на дизельном топливе, сейчас в большинстве случаев используется бензин, поэтому под словом «топливо» мы будем подразумевать именно его, хотя это и не совсем корректно.

Топливный насос подает бензин (или дизтопливо) по топливопроводу, который идет под днищем автомобиля от бака к карбюратору или инжекторам — для бензиновых двигателей. В дизельных двигателях топливо подается в насос высокого давления (ТНВД) и далее в форсунки. В старых машинах с карбюраторами используется механический насос, который работает от двигателя. Двигатели с впрыском топлива используют электрический насос, который может находиться внутри бака либо где-то рядом.

Топливный фильтр делает именно то, о чем говорит его название, — фильтрует топливо, то есть очищает его. На своем пути по бензопроводу к инжекторам или карбюратору топливо проходит через топливный фильтр. Маленькая сетка внутри фильтра задерживает грязь и ржавчину, которая может присутствовать в бензине. На некоторых машинах установлены дополнительные фильтры между баком и насосом. Важно менять фильтры, следуя заводскому графику обслуживания.

Воздухоочиститель очищает воздух перед его смешиванием с бензином. В карбюраторных двигателях воздухоочиститель обычно большой и круглый с торчащей сбоку трубкой для облегчения забора свежего воздуха. На инжекторных двигателях может быть установлен круглый воздухоочиститель, а может быть и прямоугольный.

Чтобы найти прямоугольный воздухоочиститель, следуйте за большим раструбом воздухозаборника, отведенного как можно дальше от двигателя.

Внутри воздухоочистителя находится воздушный фильтр, который задерживает грязь и частицы пыли из забираемого воздуха. Если вы часто ездите по пыльной или песчаной местности, нужно периодически проверять воздушный фильтр и менять его по мере загрязнения (чаще чем того требует инструкция по эксплуатации).

Работа топливной системы автомобиля

Все рассмотренные элементы работают в следующей последовательности. в момент запуска двигателя, а на некоторых машинах в момент открытия водительской двери, начинает работать топливный насос, создавая необходимое рабочее давление в топливной системе, необходимое для подачи топлива к двигателю.

В момент прохождения топливного фильтра или системы фильтров, по пути к двигателю, топливо очищается от различных механических примесей. Воздух, поступает к камере сгорания или карбюратору через воздушный фильтр, где так же очищается.

В зависимости от конструкции двигателя топливо-воздушная смесь может готовиться как непосредственно внутри камеры сгорания цилиндра двигателя, так и до попадания в цилиндр, например, в карбюраторе. Возможен так же комбинированный способ приготовления топливо-воздушной смеси.

После того, как топливо-воздушная смесь готова и поступила в камеру сгорания, происходит ее воспламенение. Для продолжения работы двигателя требуется постоянная подача все новых порций топлива, за что и отвечает топливная система.

Ремонт и чистка впускного коллектора автомобиля

Статья о том, как правильно ремонтировать и очищать впускной коллектор двигателя машины. Советы и рекомендации. В конце статьи — интересное видео о впускном коллекторе автомобиля.

Содержание статьи:

• Конструктивные особенности
• Процесс инженерного развития впускного коллектора
• Возможные поломки
• Ремонт впускного коллектора
• Чистка
• Видео о коллекторе

Для того, чтобы двигатель автомобиля работал безотказно, необходимо, чтобы все составляющие детали и узлы были в абсолютной исправности – от клапанов до впускного коллектора. Особенно важно состояние именно впускного коллектора, который осуществляет смешивание топлива с воздухом в нужных пропорциях.

По сути дела, впускной коллектор – это довольно сложное устройство, работающее таким образом: топливо с воздухом проникают внутрь системы, и там образовавшаяся смесь разделяется на несколько потоков, количество которых завит от численности цилиндров.

В результате работы поршни цилиндров разряжают емкость до состояния, близкого к вакууму, которое нейтрализует газы из картера, попадающие внутрь коллектора через вентиляционные коммуникации. Эти газы перемешиваются с парами бензина, и полученная смесь затем воспламеняется. Такая конструкция позволяет довольно ощутимо сокращать ядовитые выхлопы в окружающую среду.

Конструктивные особенности впускного коллектора автомобиля

Начиная от истоков производства автомобилей , впускная система подвергалась многократной модернизации и в итоге превратилась в устройство, которое теперь содержит следующие элементы:

• корпус;
• патрубок;
• дроссельная заслонка;
• захват для воздуха;
• глушитель;
• коллектор;
• прокладка.

Как видно из перечня, коллектор является только фрагментом всей сложной системы, обеспечивающей надежное функционирование мотора автомашины. Поэтому ни в коем случае нельзя недооценивать его роль.

Коллектор закрепляется слева на головке цилиндров. На нем имеются датчики, которые контролируют давление и температуру. Управляющая электроника обрабатывает информацию и формирует необходимые команды.

Как менялся впускной коллектор автомобиля

До определенного момента коллектор изготавливался из трех видов материала:

• железо;
• чугун;
• алюминий.

Надо сказать, что у всех трех разновидностей конструкций были свои недоработки. Например, чугун – достаточно прочный материал, однако при этом он своей тяжестью увеличивает массу автомашины.

Дело в том, что по причине нагрева коллектора повышается температура воздуха. Расширяясь, он проникает в цилиндры в разряженном виде и, соответственно, в малых количествах. А недостаток воздуха в цилиндрах, как известно, чреват большим перерасходом топлива.

В результате этой «цепной реакции» снижаются общие эксплуатационные характеристики мотора, Вот поэтому опытные автолюбители придают особое значение исправности впускного коллектора и стараются своевременно проводить чистку, а при необходимости и ремонтировать.

Некоторый прорыв в конструировании впускного коллектора произошел в конце прошлого века, когда разработчики начали применять композитные материалы. За основу в этих материалах берется пластик.

Это открытие позволило значительно увеличить эксплуатационные сроки устройства, в частности, обеспечив функциональность впускного коллектора следующими благоприятными эффектами:

• значительное снижение теплопроводности;
• повышенная насыщенность цилиндров воздухом;
• увеличение мощности двигателя.

Однако самым важным результатом деятельности ученых оказалась термическая устойчивость нового типа впускного коллектора – он стал намного меньше нагреваться.

Возможные поломки впускного коллектора

Как уже говорилось, впускной коллектор считается достаточно сложным устройством, поэтому поломки в этой системе не являются редкостью. Чаще всего выходят из строя самые чувствительные детали.

Большой процент поломок приходится на заслонки впускного коллектора. И это вполне естественно, ведь именно они принимают на себя максимальную нагрузку. Из-за этой поломки двигатель начинает работать с перебоями, ослабевает тяга, появляется перерасход топлива, а мощность машины заметно снижается.

Как мы уже сказали, для производства коллектора применяются композитные материалы. Поэтому некоторые элементы изготавливаются из пластика. По этой причине трубки иногда отходят или вообще отделяются от завихрителя. Эту поломку можно определить по характерному треску во время движения.

Нарушение герметичности впускного коллектора тоже нередко становятся весьма распространенной неисправностью. Эта поломка отрицательно влияет на динамические характеристики автомобиля.

Самая большая неприятность, когда ломается датчик абсолютного давления. При наличии этой неисправности вы просто не сможете запустить двигатель. Однако если блок управления исправен, он сможет своевременно отреагировать на эту поломку, и тогда система перейдет на аварийный режим.

Ремонт впускного коллектора автомобиля

Чтобы отремонтировать впускной коллектор, его необходимо предварительно демонтировать. Да, иногда можно и оставить его на месте, например, если вы заделываете место подсоса воздуха герметиком. Но при серьезных неисправностях коллектор придется снять.

Демонтаж и последующее вытаскивание впускного коллектора не составят особого труда и не отнимут много времени, если вы все сделаете правильно. В первую очередь нужно обнаружить местонахождение топливного насоса. Затем надо удалить предохранитель. После этого запустите мотор.

Двигатель запускается с целью снижения давления в системе. После запуска мотор быстро заглохнет, и это будет означать, что цель достигнута. После этого выполните работу по следующему алгоритму:

• снять кожух с двигателя;
• отделить от воздушного фильтра патрубки;
• извлечь фильтр;
• извлечь дроссельный узел. Старайтесь при этом не касаться крепления заслонок, иначе их можно повредить.

После проведения указанного перечня работ вы сможете увидеть коллектор. Обратите внимание на квадратные трубки. В случае их отслоения нужно будет просверлить два отверстия в коллекторе и затем зафиксировать трубку саморезами.

В обязательном порядке проведите ревизию датчика. Если он окажется поврежденным, поставить вместо него другой не составит большого труда. Датчик настолько доступно установлен, что его удаление и монтирование не займут продолжительного времени.

Чистка впускного коллектора автомобиля

Если при работе двигателя вы вдруг услышали из коллектора стук, то даже не сомневайтесь в том, что устройство засорилось и нуждается в чистке. Для качественной очистки коллектора выполните следующие действия:

• установить автомашину на подъемник;
• открутить винт, которым коллектор закрепляется к раме;
• снять дроссельную заслонку;
• удалить датчики и трубки;
• отвернуть болты, крепящие коллектор к мотору;
• приступить к разборке устройства. Коллектор смонтирован из двух половин, поэтому нужно открутить болты, стягивающие эти части, и после этого разъединить;
• положить разобранный коллектор в емкость с раствором уайт-спирита и затем щеткой очистить грязь с его поверхности;
• прежде чем начинать сборку устройства, необходимо промазать герметиком все детали, которые соединяются в единую коммуникацию.

Вот, в принципе, и всё, коллектор почищен. Теперь постарайтесь все установить в обратной последовательности. При сборке не забудьте очистить дроссельную заслонку, поменять прокладки и установить на место все датчики.

Помните, что впускной коллектор — одно из самых важных устройств автомобиля. Поэтому следите за ним, а при необходимости очищайте или ремонтируйте, благо ни то, ни другое никакой сложности не представляет. Нужно только выполнять всё, что указано в инструкции, и мотор вашего автомобиля вновь заработает на любых оборотах. Удачи вам и безопасной дороги!

Интересное видео про впускной коллектор:

Источник http://1gai.ru/publ/521569-kak-mozhno-snizit-rashod-topliva-na-12-pri-pomoschi-vpusknogo-kollektora-sovet-porshe.html
http://autodromo.ru/articles/toplivnaya-sistema-avtomobilya-sistema-podachi-topliva-ustroystvo-naznachenie-princip
Источник Источник http://fastmb.ru/autoremont/1564-remont-i-chistka-vpusknogo-kollektora-avtomobilya.html