Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Впускной коллектор двигателя автомобиля

Впускной коллектор двигателя автомобиля

Автор: Сочи Авто Ремонт

Впускной коллектор двигателя автомобиля — так называется одна из составляющих двигателя внутреннего сгорания. Смесь топлива и воздуха через впускной коллектор проходит в камеры сгорания. Задача впускного коллектора — равномерно распределить горючую смесь (или лишь воздух) на каждый цилиндр.

Впускной коллектор двигателя автомобиля

Чтобы сохранить производительность двигателя и эффективность его работы очень важно распределять смесь именно равномерно. Впускной коллектор также может использовать как крепление для дроссельной заслонки, карбюратора, форсунок и других элементов двигателя.

Поршни выполняют нисходящее движение, дроссельная заслонка ограничивает пропускную способность воздуха, поэтому во впускном коллекторе получается небольшой вакуум, при этом давление здесь ниже атмосферного.

Образовавшийся вакуум может быть значительным, в этом случае его можно использовать как источник питания для того, чтобы управлять вспомогательными системами (приборами контроля выбросов, приводом стеклоочистителей, гидроусилителем тормозов, корректировкой угла опережения зажигания).

Также образовавшийся вакуум можно использовать для системы вентиляции картерных газов. После попадания картерных газов во впускной коллектор, происходит их догорание вместе с очередной частью смеси топлива и воздуха.

Впускной коллектор делали всегда из железа, чугуна или алюминия. В наше время у производителей автомобилей стали популярны композитные пластиковые материалы. Такие материалы стали использовать в 4-х цилиндровых двигателях GM Ecotec, Ford Zetec 2.0,Chrysler, Duratec 2.0 и 2.3. Не стала исключением и Тойота.

С конца1990-х годов все новые двигатели стали комплектовать впускными коллекторами из пластика, такими как 2ZZ-GE, 1ZZ-FE, 2NZ-FE, 1ZR-FAE, 1AR-FE, 1NZ-FE, 2ZR-FAE, 2AR-FE, 1NR-FE. Воздух при нагревании расширяется, поэтому, учитывая физические свойства воздуха, композитный пластиковый материал выбрали не случайно.

Впускной коллектор, сделанный из металла, от блока двигателя нагревается и воздух, проходящий через него, забирает часть этого тепла. Расширяясь, нагретый воздух в меньшем объеме попадает в камеры сгорания, соответственно цилиндры наполняются не полностью.

Пластик уменьшает этот отрицательный эффект, а наполняемость цилиндров увеличивается. В результате, увеличивается мощность на единицу топлива.

Во впускной коллектор топливо поступает обычно в виде мелких капель при помощи инжектора или карбюратора. Часть топлива конденсируется в виде капель на стенках коллектора за счет электростатических сил.

Не желательно, чтобы получался такой эффект, так как он изменяет численное соотношение воздуха и топлива в рассчитанном ЭБУ двигателя.

Такое свойство впускного коллектора, как турбулентность, приводит к образованию сил, которые воздействуют на топливо в разных векторах и пропорциях, в результате оно лучше распыляется. Хорошее распыление помогает топливу сгорать полностью. Чтобы впускной коллектор имел такую турбулентность, его внутреннюю поверхность делают не полированной.

Но максимального эффекта можно добиться при определенной степени турбулентности. Если показатель турбулентности будет больше, чем нужно, то в коллекторе начнутся перепады давления, а это снизит мощность двигателя.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц.сетях!

Проблемы с загрязненным впускным коллектором автомобиля

Впускной коллектор является неотъемлемой частью двигателя автомобиля. Он представляет собой ряд трубок, которые прикрепляются к нескольким компонентам двигателя, и, таким образом, он подает воздух в цилиндры или камеру сгорания. Наряду с подачей воздуха, впускной коллектор также является проходом для топливной смеси и распределяет как воздух, так и топливо в цилиндры. Когда впускной коллектор загрязнен, он проявляет определенные симптомы во время работы двигателя.

Режим холостого хода

Читать еще:  Что такое длительный режим работы двигателя

Один из первых признаков или проблем, которые развиваются, когда впускной коллектор загрязнен, имеет место, если двигатель работает на холостом ходу. Ровный звук, который вы слышите, как правило, после включения двигателя заменяется на прерывистый звук. Режим холостого хода начинает работать грубо из-за грязи или мусора, влияющих на смесь воздуха и топлива, протекающую через впускной коллектор. Топливный фильтр не удаляет все посторонние предметы в бензине. Эти мелкие частицы могут прикрепляться к впускному коллектору, прерывая подачу воздуха и топлива в камеру сгорания двигателя.

Помпаж

Загрязненный впускной коллектор заставляет автомобиль много раз глохнуть при замедлении. Когда машина останавливается, грязь и мусор не дают смеси воздуха и топлива войти в отсеки двигателя. После того, как поток воздуха и топлива прерывается, двигатель глохнет при остановке.

Перебои

Загрязненный впускной коллектор может также вызывать перебои в одном или нескольких цилиндрах. Перебои на цилиндре происходят тогда, когда он должным образом не воспламеняется во время работы. Не все типы грязи и мусора влияют на весь впускной коллектор. Грязь может поражать только одну из трубок подачи воздуха и топлива в одной головке блока цилиндров. Так как цилиндр не воспламеняется, двигатель компенсирует потерю мощности, перепрыгивая через цилиндр, давший сбой. Это заставляет двигатель перестать вращаться в течение короткого промежутка времени. Остановка настолько мала, что она не заглушает двигатель, но вы можете услышать, как проблемный цилиндр не включается в работу.

«Чихание» мотора

Грязный впускной коллектор заставляет двигатель «чихать» многократно, что вызвано отсутствием смеси топлива и воздуха, поступающей в одну или несколько камер сгорания. Грязь или мусор не отрезают поток воздуха или топлива, но ограничивают количество, необходимое для полного воспламенения цилиндра. Отсутствие воздуха и топлива заставляет двигатель «чихать» или давать обратную вспышку. Грязь ограничивает топливо и воздух, но делает это непоследовательно. Цилиндр попеременно принимает небольшое количество воздуха и топлива, проходящего через грязь, а затем большой объем топлива и воздуха, проходящего через грязь. Непостоянное количество создает звук «чихания».

Углерод

Одной из основных проблем с впускным коллектором является углерод, скапливающийся внутри труб компонента. Теплый воздух с течением времени окисляет топливную смесь, создавая углерод, который образовывается внутри коллектора труб. Углерод может блокировать всю трубу и вызвать все симптомы, уже упомянутые ранее, а также помешать двигателю запуститься. Углерод является клейким веществом, который прилипает к каждой части двигателя. Он может загрязнить топливные форсунки, цилиндры, поршни и каждую часть впускного коллектора.

Коллектор в двигателе

Коллекторный электродвигатель постоянного тока

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.

Читать еще:  Эл схема для 405 двигателя газ

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].

Читать еще:  Что приводит к заклиниванию двигателя
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

Расположение выпускного коллектора

Почему в четырехцилиндровых двигателях некоторые автомобили спроектированы с выпускным коллектором в передней части автомобиля, в то время как другие автомобили имеют его в задней части? Есть ли какое-то преимущество в одном дизайне над другим?

Например, Toyota Corolla имеет выпускной коллектор сзади, а Ford Focus — спереди.

Toyota Corolla Engine

Ford Focus Engine

Все сводится к тому, как его проектирует инженер. Производитель устанавливает, как это будет собираться вместе. Там нет никаких реальных конструктивных различий +/- . Это может быть связано с тем, хотят ли они турбокомпрессора перед двигателем, где легче добраться и где может быть больше места. Может случиться так, что конструкция трансмиссии ограничивает пространство одной или другой стороной. Есть небольшие компромиссы в том, чтобы делать это с одной или другой стороны, но нет ничего, что разрушало бы землю или где это действительно нужно делать таким образом.

Выхлоп спереди — это традиционное устройство, позволяющее охлаждать выхлопные газы воздухом, проходящим через радиатор (хорошо, не холодный воздух, но все же более холодный, чем выхлопные), а выхлопные газы заданной длины более прямы при работе под машиной. Исторически (как в 90-х годах) впускные коллекторы имели тенденцию быть шире (с точки зрения расстояния между головкой цилиндров и противоположной стороной коллектора), чем выхлоп, что позволяет разместить всю трансмиссию и передние колеса ближе к нос машины. Недостатком является то, что двигатель должен быть размещен выше, чтобы позволить выхлопу работать под ним, что поднимает центр тяжести автомобиля.

Выпуск сзади обеспечивает более низкое расположение двигателя, что снижает центр тяжести автомобиля, и конструкции впускного коллектора (из того, что я видел) менее громоздки, чем их предшественники, поэтому трансмиссия все еще может находиться близко к носу. машина. В конструкциях, в которых используется передний подрамник, весь подрамник может быть размещен ниже, поскольку нет необходимости оставлять пространство для выхлопа, идущего под ним. Недостатки заключаются в том, что для охлаждения выхлопа намного проще, и к нему гораздо сложнее добраться, когда он нуждается в замене.

Несмотря на то, что автопроизводитель может иметь десятки моделей автомобилей, многие из них имеют общий дизайн двигателя. В особенно компактных и недорогих транспортных средствах двигатель часто выбирают, потому что они уже делают их так много, что это самый дешевый двигатель, отвечающий требованиям.

Это особенно верно, когда вводится новая модель.

Не вдаваясь в подробности этих транспортных средств, вполне возможно, что двигатель, выбранный для этих моделей, а также конфигурация двигателя в сочетании с компонентами трансмиссии и привода, потребовали особой конструкции выпускного коллектора. В противном случае им пришлось бы перепроектировать значительные части двигателя. Это повысит стоимость автомобиля, снизит его надежность и увеличит стоимость обслуживания благодаря дополнительным новым деталям, которые места обслуживания должны будут хранить, заказывать, обслуживать и устанавливать.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector