впускной тракт двигателя что это

Впускная система

Впускная система (другое наименование – система впуска) предназначена для впуска в двигатель необходимого количества воздуха и образования топливно-воздушной смеси. Термин «впускная система» появился с развитием конструкции двигателей внутреннего сгорания, особенно с появлением системы непосредственного впрыска топлива. Оборудование для питания двигателя воздухом перестало быть просто воздуховодом, а превратилось в отдельную систему.

В своей работе система впуска взаимодействует со многими системами двигателя, в том числе:

• системой впрыска;
• системой рециркуляции отработавших газов;
• системой улавливания паров бензина;
• вакуумным усилителем тормозов.

Взаимодействие перечисленных систем и еще ряда других систем обеспечивает система управления двигателем.

Для улучшения наполнения цилиндров воздухом, повышения мощности в конструкции системы впуска современных бензиновых и дизелных двигателей используется турбонаддув.

Впускная система имеет следующее общее устройство:

• воздухозаборник;
• воздушный фильтр;
• дроссельная заслонка;
• впускной коллектор;
• впускные заслонки (на отдельных конструкциях двигателей);
• соединительные патрубки;
• конструктивные элементы системы управления двигателем.

Воздухозаборник обеспечивает забор воздуха из атмосферы и представляет собой патрубок определенной формы.

Воздушный фильтр служит для очистки воздуха от механических частиц. Фильтрующий элемент изготавливается из специальной бумаги и размещается в отдельном корпусе. Фильтрующий элемент воздушного фильтра является расходным материалом, т.е. имеет ограниченный срок службы. В зависимости от условий эксплуатации автомобиля срок службы фильтрующего элемента может изменяться.

Дроссельная заслонка регулирует величину поступающего воздуха в соответствии с величиной впрыскиваемого топлива. На современных двигателях дроссельная заслонка приводится в действие с помощью электродвигателя и не имеет механической связи с педалью газа.

Впускной коллектор распределяет поток воздуха по цилиндрам двигателя и придает ему необходимое движение. Разряжение, возникаемое во впускном коллекторе используется в работе вакуумного усилителя тормозов, а также для привода впускных заслонок.

На двигателях с непосредственным впрыском топлива в дополнение к дроссельной заслонке устанавливаются впускные заслонки. Они обеспечивают процесс смесеобразования за счет разделения воздуха на два впускных канала. Один канал перекрывает заслонка, через другой – воздух проходит безпрепятственно. Впускные заслонки установлены на общем валу, который поворачивается с помощью вакуумного или электрического привода.

Работу впускной системы обеспечивает система управления двигателем. Конструктивные элементы системы управления двигателем, которые используются в работе системы впуска, можно разделить на три группы:

• входные датчики;
• блок управления;
• исполнительные устройства.

К примеру, впускная система двигателя с непосредственным впрыском топлива имеет следующие датчики:

• расходомер воздуха;
• датчик температуры воздуха на впуске;
• датчик положения дроссельной заслонки;
• датчик давления во впускном коллекторе;
• датчик положения впускной заслонки;
• датчик положения клапана рециркуляции;
• датчик давления в магистрали вакуумного усилителя тормозов.

Расходомер воздуха и датчик температуры воздуха на впуске служат для определения нагрузки на двигатель. На некоторых моделях двигателей расходомер воздуха не устанавливается. Его функции выполняет датчик давления во впускном коллекторе. При совместной установке расходомер воздуха и датчик давления во впускном коллекторе дублируют друг друга. Датчик давления во впускном коллекторе также используется в работе системы рециркуляции отработавших газов для расчета количества перепускаемых газов. Величина нагрузки двигателя определяется с помощью датчика температуры воздуха на впуске и дополнительного датчика атмосферного давления. Остальные датчики обеспечивают работу соответствующих систем.

Работой впускной системы управляют следующие исполнительные устройства:

• блок управления дроссельной заслонкой;
• электродвигатель привода впускных заслонок или клапан управления вакуумным приводом заслонок (на двигателе с непосредственным впрыском топлива);
• запорный клапан системы улавливания паров бензина;
• электромагнитный клапан системы рециркуляции отработавших газов.

Исполнительные устройства активирует блок управления двигателем.

Принцип работы впускной системы

Работа впускной системы основана на разности давлений в цилиндре двигателя и атмосфере, возникающей на такте впуска. Объем поступающего воздуха при этом пропорционален объему цилиндра. Величина поступающего воздуха регулируется положением дроссельной заслонки в зависмости от режима работы двигателя.

На двигателях с непосредственным впрыском топлива в дополнение к дроссельной заслонке работают впускные заслонки. Совместная работа дроссельной и впускных заслонок обеспечивает несколько видов смесеобразования:

• послойное смесеобразование;
• бедное гомогенное смесеобразование;
• стехиометрическое гомогенное смесеобразование.

Послойное смесеобразование используется при работе двигателя на малых и средних оборотах и нагрузках. При послойном смесеобразовании дроссельная заслонка большую часть времени открыта полностью. Заслонка прикрывается только для обеспечения разряжения, необходимого в работе системы улавливания паров бензина (продувка адсорбера), системы рециркуляции отработавших газов (перепуск отработавших газов во впускной коллектор) и вакуумного усилителя тормозов (создание необходимого разрежения). Впускные заслонки закрыты.

Стехиометрическое (легковоспламеняемое) гомогенное (однородное) смесеобразование применяется при высоких оборотах двигателя и больших нагрузках. Дроссельная заслонка открывается в соответствии с требуемым крутящим моментом. Впускные заслонки открыты.

На бедной гомогенной смеси двигатель работает в промежуточных режимах. Дроссельная заслонка открывается также в соответствии с требуемым крутящим моментом. Впускные заслонки закрыты.

Схема впускной системы
1.воздушный фильтр
2.расходомер воздуха
3.адсорбер
4.запорный клапан системы улавливания паров бензина
5.блок управления дроссельной заслонкой
6.датчик давления во впускном коллекторе
7.клапан управления впускными заслонками
8.вакуумный привод впускных заслонок
9.датчик положения впускной заслонки
10.датчик давления в магистрали вакуумного усилителя тормозов
11.клапан системы рециркуляции отработавших газов
12.блок управления системы управления двигателем.

Источник

Впускной коллектор: устройство и принцип работы, обзор основных видов и возможных неполадок

Впускной коллектор — узел двигателя внутреннего сгорания, отвечающий за подачу топливовоздушной смеси в цилиндры. Подобные узлы есть на всех типах ДВС.

Впускной коллектор — это не просто трубы, по которым подается топливовоздушная смесь, он имеет особую форму, сечение, длину, объем. Все дело в том, что смесь топлива и воздуха должна равномерно поступать во все цилиндры двигателя во всех режимах его работы.

Современные впускные коллекторы — это высокотехнологичные изделия, которые обеспечивают стабильную работу двигателей, повышая его характеристики. От исполнения впускного коллектора зависит конечная мощность и динамика вашего автомобиля.

Принцип работы впускного коллектора

Во время движения поршней вниз образуется эффект разряжения: поток смеси в коллекторе упирается в закрытый впускной клапан в такт двигателю. С ростом оборотов смесь во впускном коллекторе отражается от препятствий и начинает совершать «колебательные движения». После образования таких движений, поток смеси движется на большей скорости. В определенных условиях такие колебания становятся резонансными, в результате чего смесь поступает в цилиндры с большим давлением (процесс называется резонансный наддув).

Правильно спроектированный коллектор обеспечивает лучшую вентиляцию цилиндров. Это происходит благодаря разности давлений во впускном и выпускном тракте. Клапаны на впуск и выброс газов имеют определенный шаг опережения такта двигателя. Необходимо, чтобы клапан был максимально открыт или закрыт в оптимальный момент, то есть за один цикл работы цилиндра на долю секунды оба клапана приоткрыты. Давление на впуске становится немного выше, чем на выпуске (где уже произошел выброс газов). Таким образом достигается более эффективная продувка камеры сгорания.

Виды впускных коллекторов

Существуют такие виды впускных коллекторов:

На современных двигателях довольно широко распространены коллекторы с точечным впрыском топлива. В такой модификации топливо подается при помощи электромагнитных форсунок, установленных в каждой из его труб-каналов.

Впускной коллектор, как и двигатель в целом, продуктивно работает в определенном диапазоне оборотов. Устройство и тип установленного коллектора зависит от компоновки блока цилиндров, от целевой направленности двигателя и от конструктивных решений в целом.

Все выше перечисленные коллекторы, делятся на две группы:

Одноплоскостной коллектор подает топливовоздушную смесь через один общий канал, многоплоскостной же изначально делит поток смеси на два потока.

Как правило, двигатели с двухплоскостным коллектором выдают больше мощности на низких и средних оборотах в пределах 2000-4000 об/мин. На высоких же — из-за образующихся завихрений мощность будет несколько ниже.

Коллектор с общей камерой без перегородок раскрывает свой потенциал на оборотах от 5000 и выше.

Установка впускного коллектора другой модификации не гарантирует улучшения показателей двигателя. Обычно такие детали проектируются вместе с ним.

Впускные коллекторы с изменяемой геометрией

Отдельного внимания заслуживает система изменения геометрии впускного коллектора.

Двигатели с переменной длиной впускного тракта

Импульсные движения во впускном коллекторе, безусловно, помогают его работе, но процесс запускается только в диапазоне определенных частот колебаний. Длина импульса пропорциональна длине трубы коллектора. Такой принцип используется во впускных коллекторах с изменяемой длиной. Электронный блок управления двигателем контролирует число оборотов и подает сигнал на клапан для включения «малого» либо «большого» круга подачи смеси.

Устройство коллекторов с изменением сечения каналов

В случае изменения сечения впускного коллектора по ходу движения топливной смеси установлены заслонки, которые в закрытом положении не перекрывают полностью продвижение смеси, а уменьшают просвет коллектора. Изменение сечения потока приводит к завихрениям и увеличению их скорости. Управление такими устройствами осуществляет бортовой компьютер.

Впускные коллекторы с системой рециркуляции отработанных газов

Впускные коллекторы с системами EGR Exhaust Gas Recirculatiоn (система рециркуляции отработанных газов) предназначены для уменьшения токсичных выбросов в атмосферу. Подобные конструкции коллекторов устанавливаются как на бензиновые, так и на дизельные двигатели. Принцип действия прост — отработанные газы из выхлопной системы через отдельный клапан попадают обратно во впускной коллектор, благодаря чему понижается содержание кислорода в топливовоздушной смеси, а значит, понижается интенсивность окисления и температура в камерах сгорания. Система включается только в определенных режимах, например, на холостом ходу.

Ремонт и обслуживание впускных коллекторов

Современный впускной коллектор — деталь сложная. Случаются с ней и поломки. Рассмотрим типичные.

Нарушения герметичности

Это первое, чем «болеют» системы впуска, впрочем как и многие другие узлы автомобиля. Вибрации, перепады влажности, давления и температур сказываются на резиновых (паранитовых и др.) уплотнениях, которых в сложных системах впуска достаточно много. Возможно дополнительное попадание воздуха в смесь, так называемый «подсос».

Дополнительные порции кислорода обедняют смесь, двигатель теряет тягу, появляются проблемы с холостыми оборотами. Возможны ошибки ЭБУ двигателя. Все эти симптомы говорят о проблемах герметичности впускного тракта.

Подсос воздуха во впускном коллекторе может значительно повлиять на динамические показатели двигателя в целом. После восстановления герметичности работа двигателя нормализуется.

Загрязнение впускного коллектора

Впускной тракт время от времени необходимо проверять на предмет налета на стенках. Подобная проблема может довольно сильно повлиять на динамику автомобиля. Особенно часто засоряется коллектор на двигателях с системой рециркуляции выхлопных газов. В таких случаях необходимо произвести разборку и чистку устройства специальным составом.

Деформации и механические повреждения корпуса

Для производства коллекторов широко используют пластик и алюминий, а эти материалы, как известно, могут деформироваться из-за воздействия высоких температур. Пластик со временем трескается и рассыхается. Алюминиевые коллекторы вследствие вибраций могут лопнуть.
Элементы с сильно нарушенной геометрией подлежат замене. Алюминиевые детали можно заварить аргонодуговой сваркой.

Повышенная температура воздуха в впускном коллекторе

Причинами подобной проблемы могут быть:

Решением является проверка узлов системы охлаждения и диагностика электронных систем.

Хлопки во впускном коллекторе

Во время воспламенения топлива в цилиндрах двигателя должны соблюдаться условия герметичности (оба клапана должны быть плотно закрыты). При условии воспламенения топлива с открытым или слегка приоткрытым впускным клапаном топливно-воздушная смесь может воспламеняться в самом коллекторе, в результате чего слышны характерные «хлопки». Такие поломки довольно опасны — они могут привести к значительным повреждениям.

Причинами неисправности могут быть:

В подобных случаях необходимо провести комплексную диагностику двигателя для выявления причин хлопков.

Рассмотрим процедуру замены прокладки впускного коллектора на примере двигателя Шевролет Авео 2017 г.

1. До начала работ обесточить бортсеть автомобиля, сняв отрицательную клемму аккумулятора.

2. Демонтировать рычаги стеклоочистителей (необходимо только в случае с конкретным двигателем).

3. Снять пластиковые фиксаторы защелки 1 и винты 2, после чего удалить решетку воздухозаборника 3.

4. Выполнить опорожнение системы охлаждения, выкрутив сливную пробку радиатора 4.

5. Снять воздухопровод воздушного фильтра 5, открутив винты хомутов 6.

6. Снять трубку принудительной вентиляции картера 7.

7. Отсоединить коммуникации дросселя 8-11, снять сам дроссель 12, открутив винты 13.

8. Отсоединить трубку усилителя тормозов 14.

9. Выкрутить винты 16,17 кронштейна коллектора, демонтировать кронштейн 15.

10. Снять направляющую топливной форсунки, отсоединить шланг охлаждения дросселя 19, открутить болты коллектора 18.

11. Отодвинуть коллектор 20 в сторону, аккуратно снять прокладку 21.

12. Очистить и обезжирить посадочные места для новой прокладки, установить ее.

13. Собрать узлы впускной системы в обратном порядке разборки.

Обращайте внимание на порядок и силу утяжки ремонтируемых узлов. Затягивайте резьбовые соединения постепенно в порядке от центра к краю детали, либо крест-накрест.

Не рекомендуется самостоятельно ремонтировать сложные механические узлы и элементы топливной системы.

Правильная работа впускного коллектора гарантирует длительную эксплуатацию двигателя. При минимальных знаниях и наборе необходимых инструментов текущее обслуживание или мелкий ремонт возможно произвести самостоятельно. Со сложными деталями и электроникой лучше обратиться в сервисный центр.

Источник

Впускной коллектор чистка, особенности конструкции впускной системы и устранение причин неисправности

Восстановительные работы

Ремонт

Для того чтобы провести ремонт впускного коллектора вам нужно его сначала демонтировать. Безусловно, существуют ситуации, в которых можно обойтись и без этого. Но подобные манипуляции обычно носят временный характер. К примеру, когда вы устраняете подсос воздуха при помощи герметика.

Сам процесс извлечения впускного коллектора из-под капота автомобиля не занимает много времени. При условии, если всё делать правильно. Для начала отыщите, где у вас находится топливный насос. После чего уберите предохранитель. Следующим вашим действием будет запуск мотора.

Результатом запуска двигателя будет снижение давления: немного поработав, мотор заглохнет. Только после этого вы сможете отключить аккумулятор. Далее, для демонтажа впускного клапана вам понадобится совершить такие действия.

После того как вы совершите, описанные выше действия, перед вашими глазами должен возникнуть сам коллектор

Особое внимание нужно уделить квадратным трубкам. Если они будут немного отслаиваться — нужно сделать две дырке в коллекторе

Таким образом, вы сможете добраться до повреждённого элемента.

Во время ремонта с клапаном и заслонками могут возникнуть некоторые сложности. Если они находятся в повреждённом состоянии, то отдельно менять их нельзя. Придётся полностью заменить всё устройство.

Обязательно проверьте состояние датчика. Чтобы заменить его много усилий не понадобится. Он довольно удобно расположен, а его монтаж и демонтаж не занимают много времени.

Чистка

Стук из впускного коллектора явственно свидетельствует о том, что деталь засорилась. Чтобы возобновить нормальную работу устройства необходимо совершить следующие действия.

На этом этапе чистка коллектора завершается. Вам остаётся только установить всё обратно. При этом не помешает поменять прокладки и почистить дроссельную заслонку. Также не забудьте поместить на место датчики.

На видео показана чистка впускного коллектора:

Коллектор — важная деталь автомобиля, от работы которой зависит производительность двигателя. При этом его ремонт не представляет особой сложности, как и чистка. Достаточно следовать инструкции и мотор снова заработает на полных оборотах.

Что собой представляет впускной коллектор

Принцип работы

Впускной коллектор — это сложная система, которая работает по следующему принципу: воздух и топливо попадают внутрь конструкции, после смесь делится на потоки. Число потоков напрямую зависит от количества цилиндров.

Благодаря движению поршней создаётся разряжение. В нижней точке оно достигает своего максимального значения. В результате образуется некоторое подобие вакуума. Это позволяет нейтрализовать кратерные газы.

Кратерные газы попадают во впускной коллектор через систему вентиляции. Там же они смешиваются с топливно-воздушной смесью. После этого происходит воспламенение. Эта технология позволяет в значительной мере сократить вредные выбросы в атмосферу.

Особенности конструкции впускной системы

В действительности с начала развития автомобилестроения впускная система прошла долгий путь эволюции, чтобы в итоге обрести структуру, состоящую из таких элементов:

Как видите, впускной коллектор лишь часть сложной системы, которая обеспечивает нормальную работу двигателя. Но его роль тяжело переоценить. Он крепится слева на головке цилиндров. Благодаря датчикам, установленным на нём, фиксируется температура и давление. За проведение подсчётов и формирование команд отвечает блок управления.

Внимание! Внутри устройства находится вал и вакуумный элемент.

Эволюция конструкции впускного коллектора

Раньше при изготовлении впускного коллектора использовалось преимущественно три материала:

Естественно, что у каждого из этих конструкционных решений были свои недостатки. В качестве примера можно взять чугун. Он обладает удивительной прочностью, но слишком много весит, из-за чего увеличивается общая масса автомобиля.

Были у впускных коллекторов, сделанных из описанных выше материалов, и общие недостатки. Больше всего неудобств водителям доставлял быстрый нагрев во время работы мотора на предельных оборотах.

Главная опасность нагрева впускного коллектора заключается в том, что это приводит к повышению температуры воздуха. В итоге он в расширенном состоянии попадает в цилиндры двигателя.

Внимание! Когда коллектор перегревается — воздух поступает внутрь цилиндров в куда меньшем количестве.

Меньшее количество воздуха внутри цилиндров приводит к перерасходу топлива. Мало того, снижаются эксплуатационные качества двигателя

Именно поэтому так важно, чтобы впускной коллектор был в хорошем состоянии. Для этого его нужно периодически чистить, а в случае необходимости проводить ремонт

Небольшая техническая революция в конструкции впускного коллектора произошла в конце прошлого века. Инженеры стали использовать композитные материалы. Их основой является пластик. Этот шаг позволил в значительной мере продлить срок эксплуатации устройства. Также к позитивным эффектам от этого нововведения можно причислить:

Самым же главным достижением учёных было то, что впускной коллектор из композитных материалов стал куда меньше греться.

Впускные коллекторы с изменяемой геометрией

Отдельного внимания заслуживает система изменения геометрии впускного коллектора.

Двигатели с переменной длиной впускного тракта

Импульсные движения во впускном коллекторе, безусловно, помогают его работе, но процесс запускается только в диапазоне определенных частот колебаний. Длина импульса пропорциональна длине трубы коллектора. Такой принцип используется во впускных коллекторах с изменяемой длиной. Электронный блок управления двигателем контролирует число оборотов и подает сигнал на клапан для включения «малого» либо «большого» круга подачи смеси.

Устройство коллекторов с изменением сечения каналов

В случае изменения сечения впускного коллектора по ходу движения топливной смеси установлены заслонки, которые в закрытом положении не перекрывают полностью продвижение смеси, а уменьшают просвет коллектора. Изменение сечения потока приводит к завихрениям и увеличению их скорости. Управление такими устройствами осуществляет бортовой компьютер.

Пример реализации коллектора с изменяемым сечением дизельного и бензинового двигателей

Впускные коллекторы с системой рециркуляции отработанных газов

Впускные коллекторы с системами EGR Exhaust Gas Recirculatiоn (система рециркуляции отработанных газов) предназначены для уменьшения токсичных выбросов в атмосферу. Подобные конструкции коллекторов устанавливаются как на бензиновые, так и на дизельные двигатели. Принцип действия прост — отработанные газы из выхлопной системы через отдельный клапан попадают обратно во впускной коллектор, благодаря чему понижается содержание кислорода в топливовоздушной смеси, а значит, понижается интенсивность окисления и температура в камерах сгорания. Система включается только в определенных режимах, например, на холостом ходу.

Устройство впускного коллектора

К такому впускному коллектору, фото которого размещено на нашем интернет-портале, подведены патрубки, идущие от системы охлаждения. При диагностике работы этого компонента системы пуска двигателя требуется следить за плотностью сочленения этих деталей со штуцерами коллекторной системы и изнашиваемостью стяжных хомутов.

По своей конструкции коллектор впускной ВАЗ 2106, цена на который не является заоблачной, а находится в допустимом диапазоне, представляет достаточно надежный механический узел и редко выходит из строя. Из выявленных дефектов необходимо отметить некорректную установку такой детали, как прокладка впускного коллектора, которая возникает из-за неверной установки запчасти на автомобиль либо водителем, либо автослесарем на станции технического обслуживания. Редко, но все-таки случается, что впускной коллектор подвергается коррозийному воздействию и появляется излишняя подача воздуха, что, конечно, требует проведения его замены на новое изделие.

Штатный коллектор можно приобрести во всех специализированных ВАЗовских магазинах автозапчастей. Рассмотрим впускной коллектор, устройство которого весьма несложно. Он состоит из впускной трубы, дренажной трубки и штуцера, через который отводится жидкость-охладитель и производится охлаждение для нормальной эксплуатации транспортного средства.

Популярные вопросы

Заменить масло в гидроусилителе руля

Размещено: 01.12.2014Не смотря на то, что некоторые заливают в ГУР веретенку, я бы советовал лить масло, рекомендуемое производителем или хотя бы ATF. У меня для Мерседеса например специальная жидкость для ГУРа, купил …

Как поменять масло в двигателе

Размещено: 04.11.2016Подскажите, сколько масла при его замене надо залить к коробку двигателя ЛИФАН СМАЙЛИ?

Ремонт защиты двигателя

Размещено: 02.12.2014Купил семи годовалую тойоту короллу. При детальном рассмотрении заметил отсутствие защиты картера, стоял пластиковый пыльник, покупке конечно это не помешало. Езжу я аккуратно, не лихачу, тем не ме…

Замена радиатора кондиционера

Размещено: 24.06.2014Менял радиатор кондиционера в воскресенье на пежо 406. Ничего сложно нет, операция заняла минут 30 максимум. Снял радиаторную решетку и замок капота, потом аккуратно снял основной радиатор, потом с…

Поменять лампу освещения салона

Размещено: 08.06.2014Сам процесс замены является довольно простым. Главное что необходимо знать – как правильно снимается плафон в салоне вашего авто. Если вы будете через силу тянуть плафон. не зная правильного метода…

Установка форсунки омывателя

Размещено: 04.06.2014Интересные видео. Процесса самой замены ни в одном из них не увидел. Зачем они тогда? Придется написать о самом процессе. Итак, если вы решили заменить форсунки омывателя по какой-либо причине, то …

Замена масла в акпп

Поменять шпильку на ступице

Размещено: 04.12.2014На самом деле вовсе не обязательно менять все шпильки, как сказал предыдущий автор – чтобы избежать биения. Какое биение может вообще быть, если вы меняете одну деталь на аналогичную? Если вы купил…

Ремонт втулки на стартере

Размещено: 25.11.2014Хорошо что ты не просто меняешь запчасти а пытаешься исправить причину. Это заслуживает уважения но… Я не понял что ты называешь втулкой, как правило из строя выходит ротор стартера, а еще чаще п…

Источник