Меню

Труба после выпускного коллектора

Прогорает не только глушитель: что разваливается и как ремонтируется в системе выпуска?

Многие наверняка встречались с ситуацией, когда машина начинала реветь голосом Джигурды. Сначала тихонько порыкивала, потом начинала ворчать громче, а затем – просто орала. Часто эту тягу машины реветь объясняют просто – «прогорел глушитель». Но на самом деле не только глушитель может прогореть – сама система выпуска устроена сложнее, чем кажется. Давайте посмотрим, что в ней может ворчать, рычать и издавать другие непотребные звуки.

От «штанов» до «банки»

Система выпуска нужна не только для отвода отработавших газов. У неё есть несколько функций, и снижение уровня шума и токсичности выхлопа – это ещё не всё.

Во-первых, отработавшие газы крутят крыльчатку турбины (или турбин, если их две) на наддувных моторах. Но об этом говорить не будем, это немного другая тема. Во-вторых, лямбда-зонды (кислородные датчики), установленные на выпуске, нужны для подготовки топливной смеси. Они передают данные о количестве несгоревшего кислорода, на основе которых ЭБУ корректирует состав смеси. В-третьих, да: система выпуска должна снижать токсичность выпуска, в первую очередь – концентрацию соединений углерода, оксидов азота и сажи. Тут есть отличия между бензиновыми и дизельными моторами, но в эту тему тоже лезть не будем: про каталитические нейтрализаторы, сажевые фильтры и мочевину мы уже рассказывали много. Ну и, конечно же, выпускная система должна снижать шум от работы мотора. Вот это как раз наша тема, об этом и будем говорить.

Несмотря на то что системы выпуска могут немного отличаться, принципиальная схема для любого атмосферного мотора у них одинаковая. Она состоит из нескольких элементов: выпускного коллектора (который иногда называют «пауком» или «штанами»), муфты, катализатора, выпускной трубы, резонатора и глушителя (который иногда называют «банкой»). Ещё сюда можно добавить кислородные датчики и систему подвеса выпуска. Причиной возникновения посторонних звуков может быть всё, кроме, пожалуй, датчиков. Для чего нужны все эти детали?

Выпускной коллектор – это первое, что стоит на пути отработавших газов (если не считать газораспределительный механизм). Его задача – отвести газы от каждого цилиндра в одну общую выпускную трубу. И сделать это ему надо по-умному: обеспечив качественную продувку и наполнение камер сгорания. Известно, что движение газов происходит волнообразно, что часто затрудняет выпуск газов и наполнение камер сгорания. Поэтому конструкция коллектора – штука почти всегда сложная, а поиску оптимальных форм и сечений труб уделяют много времени. Каждый, скорее всего, слышал о стремлении тюнеров разного пошиба поставить на свою «чепырку» выпуск 4-2-1 – то есть коллектор, у которого сначала четыре трубы сходятся в две, а уже после этого – две трубы в одну. Более простые коллекторы имеют схему 4-1, при которой все четыре трубы (если речь идёт о четырёхцилиндровых моторах) сразу сходятся в одну. Ну да бог с ним, главное – коллектор в выпуске есть.

К блоку он крепится намертво, а вот после него (и катализатора) может стоять гофра (она же – виброизоляционная муфта). Её задача – изолировать вибрацию работающего мотора от остальной системы выпуска. С одной стороны, это продлевает жизнь самому выпуску, а с другой – снижает количество вибрации на кузове. А это не только его сохранность, и но комфорт тех, кто сидит внутри.

Следующий элемент – резонатор. Он же – передний или предварительный глушитель. На экологию он никак не влияет, и его единственная задача – снизить уровень шума. Собственно, поэтому он и называется резонатором. В нём волны выхлопа отражаются и образуются стоячие волны. То есть звук после него должен стать ровным, а не грохотать, как череда выстрелов. Но окончательно шум исчезает в основном (заднем) глушителе. Конструктивно он немного похож на резонатор: внутри у него тоже есть и перфорированные трубы, и отсеки, внутри которых газы гуляют, как по лабиринту, теряя скорость и температуру. Формулировка несколько упрощённая, но наглядная.

Ещё одна деталь – это трубы, как минимум приёмная и средняя. Тут всё просто, они соединяют остальные элементы выпуска. И, наконец, вся конструкция не прикручена к кузову или раме намертво, а крепится системой подвеса с резиновыми амортизаторами (бубликами или кому как нравится). Это вполне логично. Подумайте сами, какая дрожь пробирала бы кузов, если бы выпуск крепился к нему намертво. Для снижения вибраций и используются подвес и гофра.

Читайте также:  Как протащить кабель через трубу

С устройством в общих чертах разобрались. Теперь будем смотреть, что тут может пойти не так. Начнём с самого начала – с коллектора.

Что сечёт?

Выпускной коллектор работает в очень жёстких условиях. Больше всего, конечно, он страдает от температуры, которая обычно колеблется в диапазоне от 700 до 1000 градусов. Иногда она может быть и выше – до 1300. Поэтому сам коллектор делают из тугоплавких материалов. Это хорошо, но есть у него одно слабое место – прокладка между ним и блоком. Если прокладка прогорит, появляется звук, который описывают словами «прокладка сечёт». Часто это свистящий звук, источник которого найти несложно. Способ устранения очевидный – замена прокладки. При этом нужно обратить внимание на крепёж самого коллектора: сама по себе прокладка обычно не прогорает. А вот если, например, сломается шпилька, которая его притягивает к блоку, то она прогорит очень быстро: её сожгут прорывающиеся через неплотность раскалённые отработавшие газы. Поэтому если прокладка «сечёт», в первую очередь нужно смотреть именно на крепёж коллектора.

Этот звук выпуска найти проще всего хотя бы по одной причине: для этого не надо лезть под машину. Чтобы определиться с источником другого рыка, придётся либо использовать подъёмник, либо лезть под машину ползком (что не всегда удобно, возможно или безопасно).

Великая страдалица и бубнилово

По причине пожилого возраста первой обычно погибает гофра. Это единственный мягкий элемент, который от природы должен быть подвижным. И ему же приходится работать при высокой температуре, так как стоит он обычно не слишком далеко от выпускного коллектора. Звук прогоревшей гофры очень легко спутать, например, со звуком прогоревшего резонатора: часто они стоят рядом, и, сидя в салоне, определить источник низкочастотного гула трудно. Так что если чувствуете, что гудит где-то в ногах, это может быть и гофра, и резонатор. Так что лезть под машину придётся однозначно.

Теоретически гофры не ремонтируют, их просто меняют. Причём искать оригинальную гофру необходимости нет, их выпускают многие, и стоят они немного. Главное, знать её длину и диаметр (например, 200х40, где 200 мм – длина, 40 – диаметр). Способ замены зависит от расположения гофры, но обычно этот процесс не самый трудоёмкий и в сервисе стоит не слишком дорого. Тем не менее находятся уникумы, которые предпочитают гофру ремонтировать. Способы бывают разные. Популярный – это обматывать гофру пропитанным эпоксидкой эластичным бинтом. Понятно, что всё это сразу разваливается, а если намотать что-то совсем неподходящее, можно устроить пожар. Так что выход один: менять и не пытаться изобретать велосипед.

Отличительная особенность звука, который издаёт отдавшая богу душу гофра, – он может быть плавающим, то тише, то громче. Причина – как раз та самая подвижность гофры. Если прогорает резонатор, то он всегда бубнит одинаково.

Сами трубы ржавеют насквозь редко. Фланцы – да, могут заржаветь до того состояния, когда разъединить их уже невозможно. Бывает, что трубы сгнивают в местах сварки с глушителем или резонатором, но всё-таки чаще гниют сами глушители и резонаторы.

Если в трубе есть небольшая дырка, её можно заварить. Надёжнее, конечно, будет замена, но если очень хочется, можно побаловаться сваркой. Есть, правда, и более забавный способ устранения таких дыр: оборачивание жестянкой от алюминиевой банки с последующим затягиванием этой жестянки хомутом. Разрешите мне этот метод не комментировать – жалко собственную психику.

Как я уже говорил, отличить звук прогоревших гофры и резонатора сложно, особенно если они стоят аккурат друг за другом. Так что если Джигурда поселился где-то в ногах сразу за мотором – придётся разбираться, где именно он сидит. Другое дело – основной глушитель. Он рычит сзади, и ошибиться тут сложно. Само собой, если он прогорел или проржавел, его тоже нужно менять: кустарный ремонт проблему не решает.

Не всё просто

Вроде бы ничего сложного нет: прогорело – заменил. И всё. Но нет. Оказывается, тут тоже можно напортачить. Чаще всего это касается замены катализатора на пламегаситель. Ошибок бывает несколько.

Первая – это установка копеечного пламегасителя. Такие сейчас модно ставить в сервисах, которые обещают удалить катализатор бесплатно. Встречали такую рекламу? Наверняка. В составе нейтрализатора есть драгоценные металлы, и некоторые готовы вырезать катализаторы только ради того, чтобы потом их сдать. Навар получается не слишком большим, и чтобы на этом заработать, удаляют катализаторы варварски. Иногда просто разрезают корпус, выбивают катализатор ломом, затем корпус заваривают. Само собой, после этого машина начинает рычать, как слон, умирающий от рака хобота. Лучше, конечно, вместо катализатора поставить хороший пламегаситель. В этом случае машина хотя бы не будет орать. Ну и, кроме того, иногда требуется создать небольшое противодавление: некоторые моторы после удаления катализатора могут начать жрать масло – мы про это писали. Таких моторов немного, но они есть.

Читайте также:  Спрятать трубы за экран

Следующая ошибка – это некорректное отключение датчиков кислорода. Как я уже говорил, датчики до катализатора участвуют в приготовлении топливной смеси, а если они не работают, последствия могут быть совсем печальными. И повышенный расход топлива – далеко не самое плохое.

Лямбды-датчики, стоящие после катализатора, контролируют его работу. Разумеется, если катализатор выбили, им контролировать нечего, они огорчаются и показывают ошибку, поэтому вместо них ставят «обманки». Иногда удачно, иногда – нет. Лучший способ – это перепрошивка на Евро 2 с программным отключением этих датчиков, но, разумеется, в сервисах «удалим-катализатор-бесплатно» такого не делают. В лучшем случае грохнут раздел диагностики. Так что выбирать место для ремонта нужно тщательно.

Стучит, гремит, но не рычит

Бубнёж, рычание и сечение – это ещё не все звуки, которые может издавать больная система выпуска. Иногда она стучит. Такое случается, если порваны резиновые амортизаторы системы подвеса или отгнили крепления этих резинок. Причём стук может быть очень существенным. Например, если резонатор во время резкого разгона начинает дубасить о подрамник. Конечно, опытный механик такую неисправность обнаружит легко, но таких механиков уже пора заносить в Красную книгу. Так что если что, имейте в виду: при осмотре машины снизу бывает нелишним хорошенько подёргать выпуск. Глядишь, что-нибудь да обнаружится.

Источник

Выпускной коллектор: описание устройства и принципа работы

Выпускной коллектор — первый узел выхлопной системы автомобиля. Конструктивно это несколько каналов, объединенных в один общий канал, передающий выхлопные газы далее по выпускному тракту. Выпускные коллекторы устанавливаются на все типы двигателей внутреннего сгорания независимо от их марки или назначения. Выпускные коллекторы необходимы для сбора и отвода выхлопных газов.

Правильно спроектированный и подобранный коллектор способствует более эффективной вентиляции цилиндров, а значит, более оптимальному наполнению топливовоздушной смесью. Достигается подобный эффект благодаря движению выхлопных волн внутри каналов коллектора.

Принцип работы выпускного коллектора

Перед тактом выпуска отработанные газы находятся в цилиндре под большим давлением. После открытия выпускного клапана происходит перепад давлений, выхлопные газы устремляются в выпускной коллектор (где давление значительно ниже). Поршень при этом начинает движение вверх, выталкивая содержимое камеры сгорания в выхлопную систему. Часть газов уходит далее по выхлопному тракту, часть — отражается и стремится к соседним цилиндрам. Подобные движения отработанных газов принято называть волновыми. Побочным положительным эффектом является разряжение среды в выпускном коллекторе после прохождения такой волны.

Комплексная работа впускного коллектора, газораспределительного механизма и выпускного коллектора обеспечивает дополнительную продувку камеры сгорания. Все дело в том, что выпускной клапан всегда «запаздывает» с закрытием (во время начала такта впуска, выпуск еще открыт). Накопленное давление топливовоздушной смеси в впускном коллекторе в определенных условиях выше давления в выпускном коллекторе. Происходит резкий перепад давлений, цилиндр дополнительно продувается от выхлопных газов, наполняется свежей порцией топливовоздушной смеси. Выпуск закрывается.

Виды выпускных коллекторов

Все выпускные коллекторы можно разделить на цельные и трубчатые. Цельный выпускной коллектор — это, как правило, единая деталь, отлитая из чугуна. Трубчатый коллектор изготавливается из сваренных труб, стали и фланцевых соединений для стыковки с блоком двигателя.

Виды компоновки труб коллекторов

Выпускной коллектор с компоновкой 4-1. Представляет собой четыре трубы-канала, соединенных в одну общую трубу (количество каналов соответствует количеству цилиндров).

Выпускной коллектор 4-2-1. В таких коллекторах трубы сначала соединяют цилиндры, работающие в паре (на одном такте), а потом переходят в одну общую трубу.

Важным параметром выпускных коллекторов является их длина, а соответственно — и объем. При недостаточной длине выпускных каналов энергии потоков выхлопных газов будет достаточно, чтобы попасть в каналы соседних цилиндров и негативно влиять на их работу. В таких коллекторах плохо синхронизированы волновые движения газов с работой двигателя. В тоже время на двигателях с небольшой длинной выпускного коллектора, как правило, «узкие» фазы газораспределения с относительно небольшим объемом выхлопных газов. Производство коллекторов с малой длиной оправдано низкой стоимостью.

Читайте также:  Труба медная дюймы в сантиметрах

На мощных и производительных двигателях используются длинные выпускные коллекторы. В таких коллекторах часть объема выхлопных газов стремится по общей трубе в следующие узлы выхлопной системы, а часть — «отражается» к остальным цилиндрам. Для перехода волны из одного цилиндра в другой потребуется значительно больше времени, что создает определенно лучшие условия для разряжения и продувки.

Выпускной коллектор с равной длиной выпускных труб (равнодлинный). Как правило, устанавливается на мощные спортивные автомобили.

Равнодлинный коллектор позволяет равномерно осуществить выпуск во всех цилиндрах и лучше синхронизировать работу двигателя с выхлопной системой. Тюнинг выпускного тракта можно делать на любом двигателе. Это гарантированно принесет дополнительные 3-5% мощности.

Не стоит забывать, что увеличение длины выпускного коллектора повлечет за собой и увеличение температуры в подкапотном пространстве.

Проблема с температурой решается установкой теплоизоляции. Для этого можно использовать металлический кожух либо специальную негорючую ткань.

Существуют модели коллекторов, в которых в качестве теплоизоляции применяется керамическое напыление.

Эксплуатация выпускных коллекторов

Типичные неисправности выпускных коллекторов:

  1. Повреждение прокладки между коллектором и блоком цилиндра. Для уплотнения узла соединения «блок цилиндров – выпускной коллектор» применяется прокладка, которая изготавливается из паронита, металла либо композитных материалов. Под действием давления и высоких температур со временем прокладка разрушается, что приводит к нарушению герметичности. Часть газов прорывается, напрямую в атмосферу, двигатель работает нестабильно.
  2. Деформация фланца труб коллекторов. Температура выпускного коллектора может достигать 900 ºС. При нарушении температурных режимов коллектор подвергается деформации, которая может вызвать повреждения резьбовых соединений крепежа коллектора. Например, болты выпускного коллектора может просто «сорвать» (повредить резьбу). К таким последствиям приводит нарушение режима работы двигателя либо излишний тюнинг.
  3. Физические повреждения, нарушение герметичности. Выпускной коллектор работает в агрессивной среде, поэтому со временем и пройденными километрами чугунные коллекторы лопаются, а трубчатые стальные — могут прогореть. Это негативно отражается на работе двигателя. Даже небольшая трещина в выпускном коллекторе вызывает нарушения работы выхлопной системы. В случае, если трещина незначительная, проблема какое-то время может себя не проявлять.Симптомами могу быть:
    • ошибки блока управления двигателем;
    • нестабильные обороты двигателя — плавные перепады 300-500 единиц;
    • звук двигателя с ненастроенным зажиганием;
    • в подобных случаях определяется сильно прогоревшая труба.
  4. Засорение каналов выпускной системы. На стенках выпускных коллекторов образуется нагар и ржавчина. Подобные отложения могут привести к уменьшению просвета каналов и ухудшению характеристик двигателя.

Для того, чтобы избежать вышеперечисленных неисправностей, следует помнить, что выпускной коллектор — узел двигателя, который стоит осматривать при плановом техническом обслуживании чуть ли не в первую очередь.

Ремонт выпускных коллекторов

Проблемы с выпускными коллекторами могут возникать даже на сравнительно молодых автомобилях. Многие автовладельцы со временем задаются вопросами: что делать, если лопнул выпускной коллектор, как снять выпускной коллектор, сколько может стоить новый выпускной коллектор, поменять или отремонтировать элементы выпускного коллектора.

Конечно, самый простой способ решения проблем — обратиться в сервисный центр. Стоимость деталей и услуг будет варьироваться в зависимости от марки автомобиля и его уникальности. Например, новый выпускной коллектор может стоить от нескольких сотен до нескольких тысяч долларов.

Но ремонт выпускного коллектора может осилить и рядовой автомобилист. Необходим лишь стандартный набор инструментов и оборудования.

Замена выпускного коллектора

В случае, если выпускной коллектор значительно прогорел или имеет сильно нарушенную геометрию, он подлежит замене. Для этого:

  • ждем пока двигатель и коллектор остынут до нормальной для ремонта температуры;
  • снимаем все элементы, которые могут помешать работе (защиту двигателя, защиту коллектора или прочие узлы);
  • раскручиваем резьбовые соединения крепежа к блоку и приемной трубе выхлопной системы;
  • выполняем снятие выпускного коллектора;
  • далее — замена прокладки выпускного коллектора;
  • монтируем новый коллектор с крепежом, обтягиваем его;
  • устанавливаем все демонтированные элементы в обратном порядке, обтягиваем резьбовые соединения.

Чаще всего требуется только замена прокладки выпускного коллектора.

В случае если лопнул выпускной коллектор, или даже если его патрубок полностью отломан, не спешите приобретать новый. Во многих сервисах практикуется сварка выпускных коллекторов. Чугун варится особыми электродами или аргонодуговой сваркой. Стальные трубчатые коллекторы также подлежат заварке. Подобные работы не по силам новичку, лучше обратиться к специалистам.

Выпускные коллекторы физически необходимы для сбалансированной работы ДВС, поэтому современные двигатели проектируются с учетом комплексной работы узлов и механизмов. Тюнинг же систем выхлопа дает вполне ощутимый прирост мощности, а при верном подходе не повлияет на показатели автомобиля в целом.

Источник

Adblock
detector