Čo je sacie potrubie v zariadení automobilu
Obsah
Na prípravu a kvalitné spaľovanie zmesi vzduch-palivo, ako aj na účinné odstraňovanie produktov spaľovania sú vozidlá vybavené nasávacím a výfukovým systémom. Poďme na to, prečo potrebujete sacie potrubie, čo to je a tiež možnosti jeho vyladenia.
Účel sacieho potrubia
Táto časť je navrhnutá tak, aby zabezpečovala prívod vzduchu a VTS k valcom motora, keď je v chode. V moderných pohonných jednotkách sú na tejto časti inštalované ďalšie prvky:
- Škrtiaca klapka (vzduchový ventil);
- Senzor vzduchu;
- Karburátor (v modifikáciách karburátora);
- Vstrekovače (do vstrekovacích spaľovacích motorov);
- Turbodúchadlo, ktorého obežné koleso je poháňané výfukovým potrubím.
Ponúkame krátke video o vlastnostiach tohto prvku:
Dizajn a konštrukcia sacieho potrubia
Jedným z najdôležitejších faktorov ovplyvňujúcich účinnosť motora je tvar kolektora. Je k dispozícii vo forme série rúrok spojených v jednej odbočke. Na konci potrubia je nainštalovaný vzduchový filter.
Počet kohútikov na druhom konci závisí od počtu valcov v motore. Sacie potrubie je pripojené k mechanizmu rozvodu plynu v oblasti sacích ventilov. Jednou z nevýhod VC je kondenzácia paliva na jeho stenách. Aby sa zabránilo tomuto účinku elektrostatickej reakcie, vyvinuli inžinieri tvar rúrky, ktorá vo vnútri vedenia vytvára turbulencie. Z tohto dôvodu je vnútro rúrok zámerne ponechané drsné.
Tvar potrubí rozdeľovača musí mať špecifické parametre. Po prvé, trakt by nemal mať ostré rohy. Z tohto dôvodu zostane palivo na povrchu rúr, čo povedie k upchatiu dutiny a k zmenám parametrov prívodu vzduchu.
Po druhé, najbežnejším problémom sacieho traktu, s ktorým inžinieri naďalej zápasia, je Helmholtzov efekt. Keď sa sací ventil otvorí, prúdi vzduch k valcu. Po jeho uzavretí sa prietok zotrvačnosťou naďalej pohybuje a potom sa náhle vráti. Z tohto dôvodu sa vytvára odporový tlak, ktorý narúša pohyb ďalšej časti v druhej rúre.
Tieto dva dôvody nútia výrobcov automobilov, aby vyvinuli lepšie rozdeľovacie potrubia, ktoré zabezpečia hladší systém nasávania.
Princíp činnosti
Sacie potrubie funguje veľmi jednoduchým spôsobom. Po naštartovaní motora sa otvorí vzduchový ventil. Pri procese posúvania piestu do spodného mŕtveho bodu na sacom zdvihu sa v dutine vytvára podtlak. Akonáhle sa prívodný ventil otvorí, časť vzduchu vysokou rýchlosťou sa presunie do vyprázdnenej dutiny.
Počas sacieho stupňa prebiehajú rôzne procesy v závislosti od typu palivového systému:
- Mono vstrekovanie - ďalšia časť vzduchu sa dodáva z filtra. Prechádza cez karburátor alebo dutinu, v ktorej je nainštalovaný vstrekovač paliva (ak je motor vybavený vstrekovacím vozidlom). V tejto dutine je zmiešaný vzduch s palivom. V dôsledku podtlaku vo valci je táto časť nasávaná cez vyvýšený ventil nasávacieho systému;
- Viacbodové vstrekovanie - V každej potrubí rozdeľovača sú umiestnené jednotlivé vstrekovače paliva. Keď sa príslušný ventil otvorí, vzduch sa privádza cez potrubie, ktoré je pre to vhodné. Súčasne sa rozprašuje palivo.
- Priame vstrekovanie - nasáva sa iba vzduch. Ventil je znížený, piest stláča vzduch vo valci. Na konci kompresného zdvihu sa palivo privádza pod tlakom do stlačeného média cez injektor. V naftových spaľovacích motoroch prebieha identický proces, iba vzduch je stlačený viac.
Všetky moderné motory sú vybavené elektronickým systémom, ktorý riadi prívod vzduchu a paliva. Vďaka tomu je motor stabilnejší. Rozmery rúr sú zhodné s parametrami motora v štádiu výroby pohonnej jednotky.
Tvar potrubia
Toto je veľmi dôležitý faktor, ktorému sa prikladá kľúčový význam pri konštrukcii sacieho systému samostatnej úpravy motora. Rúry musia mať konkrétny prierez, dĺžku a tvar. Prítomnosť ostrých rohov, ako aj zložité zakrivenia nie sú povolené.
Tu je niekoľko dôvodov, prečo sa rúram sacieho potrubia venuje taká veľká pozornosť:
- Palivo sa môže usadiť na stenách sacieho traktu;
- Počas prevádzky pohonnej jednotky sa môže objaviť Helmholtzova rezonancia;
- Na správnu funkciu systému sa používajú prirodzené fyzikálne procesy, ako napríklad tlak vytvorený prúdením vzduchu cez sacie potrubie.
Ak palivo neustále zostáva na stenách potrubí, môže to následne spôsobiť zúženie sacieho traktu, ako aj jeho upchatie, čo negatívne ovplyvní výkon pohonnej jednotky.
Pokiaľ ide o Helmholtzovu rezonanciu, je to odveká bolesť hlavy pre dizajnérov, ktorí navrhujú moderné pohonné jednotky. Podstata tohto účinku spočíva v tom, že keď sa sací ventil zatvorí, vytvorí sa silný tlak, ktorý vytlačí vzduch z rozdeľovača. Keď je vstupný ventil opäť otvorený, protitlak spôsobí, že sa prúd zrazí s protitlakom. Vďaka tomuto účinku sa znižujú technické vlastnosti sacieho systému automobilu a zvyšuje sa aj opotrebovanie častí systému.
Systémy výmeny sacích potrubí
Staršie stroje majú štandardné rozdeľovače. Má to však jednu nevýhodu - jeho účinnosť sa dosahuje iba pri obmedzenom prevádzkovom režime motora. Pre rozšírenie sortimentu bol vyvinutý inovatívny systém - Variabilná geometria hlavičiek. Existujú dve úpravy - mení sa dĺžka cesty alebo jej úsek.
Variabilná dĺžka sacieho potrubia
Táto úprava sa používa v atmosférických motoroch. Pri nízkych otáčkach kľukového hriadeľa by mala byť sacia cesta dlhá. To zvyšuje odozvu plynu a krútiaci moment. Len čo sa otáčky zvýšia, musí sa jeho dĺžka skrátiť, aby sa odhalil plný potenciál srdca vozidla.
Na dosiahnutie tohto efektu sa používa špeciálny ventil, ktorý odrezáva väčšiu objímku rozdeľovača od menšej a naopak. Proces je regulovaný prírodným fyzikálnym zákonom. Po uzavretí sacieho ventilu sa v závislosti od frekvencie kmitania prúdenia vzduchu (je to ovplyvnené počtom otáčok kľukového hriadeľa) vytvorí tlak, ktorý poháňa uzatváraciu klapku.
Tento systém sa používa iba u atmosférických motorov, pretože do jednotiek s preplňovaným turbodúchadlom sa tlačí vzduch. Proces v nich je regulovaný elektronikou riadiacej jednotky.
Každý výrobca nazýva tento systém svojim vlastným spôsobom: pre BMW je to DIVA, pre Ford - DSI, pre Mazda - VRIS.
Variabilné sacie potrubie
Čo sa týka tejto úpravy, dá sa použiť ako v atmosférických, tak aj v preplňovaných motoroch. Keď sa prierez odbočného potrubia zmenší, rýchlosť vzduchu sa zvýši. V prostredí s nasávaním to vytvára účinok turbodúchadla a v systémoch s núteným prúdením vzduchu je vývoj turbodúchadla jednoduchší.
Vďaka vysokému prietoku je zmes vzduchu a paliva efektívnejšie zmiešaná, čo vedie k jej vysokokvalitnému spaľovaniu vo valcoch.
Zberatelia tohto typu majú originálnu štruktúru. Pri vstupe do valca je viac ako jeden kanál, ale je rozdelený na dve časti - jednu pre každý ventil. Jeden z ventilov má tlmič, ktorý je ovládaný elektronikou automobilu pomocou motora (alebo sa namiesto neho používa regulátor podtlaku).
Pri nízkych otáčkach kľukového hriadeľa je BTC napájaný jedným otvorom - funguje jeden ventil. Vytvára sa tak zóna turbulencie, ktorá zlepšuje miešanie paliva so vzduchom a zároveň jeho kvalitné spaľovanie.
Hneď ako sa zvýšia otáčky motora, otvorí sa druhý kanál. To vedie k zvýšeniu výkonu jednotky. Rovnako ako v prípade rozdeľovačov s premenlivou dĺžkou uvádzajú výrobcovia tohto systému svoje meno. Ford uvádza IMRC a CMCV, Opel - Twin Port, Toyota - VIS.
Ďalšie informácie o tom, ako tieto kolektory ovplyvňujú výkon motora, nájdete na videu:
Poruchy sacieho potrubia
Najčastejšími chybami v sacom systéme sú:
- Porušenie tesnosti v mieste inštalácie tesnení;
- Tvorba sadzí a dechtu na vnútorných stenách;
- Vytvorenie kroku v miestach pripojenia (prekážka 2 mm stačí na to, aby výkon motora klesol asi o dvadsať percent, ale je to len pri nízkych otáčkach);
- Prehriatie z blízkosti výfukového potrubia.
Tesnenia spravidla strácajú svoje vlastnosti, keď sa motor príliš zahreje alebo keď sa uvoľnia upevňovacie kolíky.
Uvažujme o tom, ako sú diagnostikované niektoré poruchy sacieho potrubia a ako ovplyvňujú činnosť motora.
Únik chladiacej kvapaliny
Keď si vodič všimne, že množstvo nemrznúcej zmesi postupne klesá, počas jazdy sa ozve nepríjemný zápach horiacej chladiacej kvapaliny a pod autom neustále zostanú kvapky čerstvej nemrznúcej zmesi, môže to byť znakom chybného sacieho potrubia. Presnejšie povedané, nie samotný kolektor, ale tesnenie inštalované medzi jeho rúrkami a hlavou valca.
Na niektorých motoroch sa používajú tesnenia, ktoré tiež zaisťujú tesnosť chladiaceho plášťa motora. Takéto poruchy nemožno ignorovať, pretože následne nevyhnutne povedú k vážnemu zlyhaniu jednotky.
Úniky vzduchu
Toto je ďalší príznak opotrebovaného tesnenia sacieho potrubia. Môžete to diagnostikovať nasledovne. Motor naštartuje, odbočná rúrka vzduchového filtra je zablokovaná asi o 5-10 percent. Ak otáčky neklesnú, znamená to, že rozdeľovač nasáva vzduch cez tesnenie.
Porušenie podtlaku v sacom systéme motora spôsobuje nestabilné voľnobežné otáčky alebo úplné zlyhanie činnosti pohonnej jednotky. Jediným spôsobom, ako odstrániť takúto poruchu, je výmena tesnenia.
Menej často môže dôjsť k úniku vzduchu v dôsledku zničenia potrubia (potrubí) sacieho potrubia. napríklad to môže byť prasklina. Podobný efekt nastáva, keď sa vo vákuovej hadici vytvorí prasklina. V tomto prípade sú tieto diely nahradené novými.
Ešte menej často môže dôjsť k úniku vzduchu v dôsledku deformácie sacieho potrubia. Túto časť je potrebné zmeniť. V niektorých prípadoch je únik vákua cez zdeformované potrubie zistený syčaním vychádzajúcim spod kapoty, keď je motor v chode.
Ložiská uhlíka
K takejto poruche zvyčajne dochádza u preplňovaných agregátov. Usadeniny uhlíka môžu spôsobiť stratu výkonu motora, vynechanie zážihu a zvýšenie spotreby paliva.
Ďalším príznakom tejto poruchy je strata trakcie. Závisí to od stupňa upchatia sacích potrubí. Odstráni sa demontážou a vyčistením kolektora. V závislosti od typu kolektora je však jednoduchšie ho vymeniť ako vyčistiť. Dôvodom je, že v niektorých prípadoch tvar dýz neumožňuje správne odstránenie usadenín uhlíka.
Problémy s výmennými ventilmi sacej geometrie
Rozdeľovače vzduchu v niektorých automobiloch sú poháňané vákuovým regulátorom, zatiaľ čo v iných sú poháňané elektricky. Bez ohľadu na to, aký typ tlmičov sa používa, gumové prvky v nich sa zhoršujú, z čoho tlmiče prestávajú zvládať svoju úlohu.
Ak je pohon klapky vákuový, môžete jeho funkčnosť skontrolovať pomocou ručnej vákuovej pumpy. Ak tento nástroj nie je k dispozícii, urobí to bežná striekačka. Keď sa zistí, že vákuová jednotka chýba, mala by byť vymenená.
Ďalšou poruchou pohonu klapky je porucha solenoidov riadenia vákua (solenoidových ventilov). V motoroch vybavených sacím potrubím s premenlivou geometriou môže dôjsť k zlomeniu ventilu, ktoré sa reguluje zmenou geometrie traktu. V dôsledku nahromadenia uhlíka sa môže napríklad zdeformovať alebo sa môže prilepiť. V prípade takejto poruchy je potrebné vymeniť celé potrubie.
Oprava sacieho potrubia
Počas opravy kolektora sa najskôr odčítajú hodnoty snímača nainštalovaného v ňom. Takže sa môžete ubezpečiť, že chyba je v tomto konkrétnom uzle. Ak je porucha skutočne v rozdeľovači, potom je odpojená od motora. Postup sa vykonáva v niekoľkých fázach:
- Palivový systém je odpojený;
- Svorky sú odpojené od batérie;
- Vzduchový filter sa demontuje;
- Škrtiaca klapka je demontovaná;
- Upevňovacie skrutky rozdeľovača sú odskrutkované a časť je odstránená.
Stojí za zváženie, že niektoré poruchy nie je možné opraviť. Do tejto kategórie patria ventily a tlmiče. Ak sú pokazené alebo pracujú prerušovane, stačí ich vymeniť. Ak sa snímač pokazí, demontáž zostavy nie je nutná V takom prípade dostane ECU nesprávne hodnoty, čo povedie k nesprávnej príprave BTC a negatívne ovplyvní výkon motora. Diagnostika dokáže rozpoznať túto poruchu.
Pri opravách je potrebné venovať náležitú pozornosť tesneniu spojov. Roztrhané tesnenie spôsobí úniky tlaku. Akonáhle je rozdeľovač už odstránený, musí sa vnútro rozdeľovača vyčistiť a prepláchnuť.
Ladenie kolektora
Zmenou konštrukcie sacieho potrubia je možné zlepšiť technické vlastnosti pohonnej jednotky. Kolektor je zvyčajne vyladený z dvoch dôvodov:
- Odstráňte negatívne dôsledky spôsobené tvarom a dĺžkou rúrok;
- Úprava interiéru, ktorá zlepší prietok zmesi vzduchu a paliva do valcov.
Ak má potrubie asymetrický tvar, potom bude prúdenie vzduchu alebo zmesi vzduchu a paliva nerovnomerne rozložené na valce. Väčšina objemu bude smerovaná do prvého valca a do každého nasledujúceho - menšieho.
Symetrické zberače však majú aj svoje nevýhody. V tomto prevedení väčší objem vstupuje do stredových valcov a menší do vonkajších. Pretože zmes vzduchu a paliva je v rôznych valcoch odlišná, valce pohonnej jednotky začínajú pracovať nerovnomerne. to spôsobí stratu výkonu motora.
V procese ladenia sa štandardný rozdeľovač zmení na systém s viacstupňovým saním. V tomto prevedení má každý valec samostatný škrtiaci ventil. Vďaka tomu sú všetky prúdy vzduchu vstupujúce do motora na sebe nezávislé.
Ak nie sú peniaze na takúto modernizáciu, môžete to urobiť sami prakticky bez materiálnych investícií. Štandardné rozdeľovače majú spravidla vnútorné chyby vo forme drsnosti alebo nepravidelností. Vytvárajú turbulencie, ktoré na ceste vytvárajú zbytočné turbulencie.
Z tohto dôvodu sa môžu valce plniť zle alebo nerovnomerne. Obvykle nie je tento efekt pri nízkych rýchlostiach veľmi nápadný. Keď však vodič očakáva okamžitú odozvu na stlačenie plynového pedála, v takýchto motoroch je to neuspokojivé (závisí to od individuálnych charakteristík kolektora).
Aby sa odstránili tieto efekty, sací trakt je pieskovaný. Navyše by ste nemali povrch uvádzať do ideálneho stavu (zrkadlového). Stačí odstrániť drsnosť. V opačnom prípade sa na stenách vnútri sacieho traktu zrkadla vytvorí kondenzácia paliva.
A ešte jedna jemnosť. Pri modernizácii sacieho potrubia by ste nemali zabúdať na miesto jeho inštalácie na motore. Na mieste, kde sú potrubia spojené s hlavou valca, je nainštalované tesnenie. Tento prvok by nemal vytvárať krok, kvôli ktorému bude prichádzajúci prúd narážať na prekážku.
Záver + VIDEO
Rovnomernosť prevádzky pohonnej jednotky závisí od zdanlivo jednoduchej časti motora, sacieho potrubia. Napriek tomu, že kolektor nepatrí do kategórie mechanizmov, ale navonok je to jednoduchá časť, prevádzka motora závisí od tvaru, dĺžky a stavu vnútorných stien jeho rúrok.
Ako vidíte, sacie potrubie je jednoduchá súčasť, ale jeho poruchy môžu spôsobiť značné starosti majiteľovi automobilu. Predtým, ako začnete s opravou, mali by ste skontrolovať všetky ostatné systémy s podobnými príznakmi porúch.
Tu je krátke video o tom, ako tvar sacieho potrubia ovplyvňuje výkon pohonnej jednotky:
Otázky a odpovede:
Kde sa nachádza sacie potrubie? Toto je súčasť upevnenia motora. V karburátorových jednotkách je tento prvok sacieho systému umiestnený medzi karburátorom a hlavou valca. Ak je auto vstrekovač, sacie potrubie jednoducho spojí modul vzduchového filtra s príslušnými otvormi v hlave valcov. Vstrekovače paliva, v závislosti od typu palivového systému, budú inštalované buď do potrubí sacieho potrubia, alebo priamo do hlavy valcov.
Čo je súčasťou sacieho potrubia? Nasávacie potrubie sa skladá z niekoľkých potrubí (ich počet závisí od počtu valcov v motore), spojených do jedného potrubia. Obsahuje potrubie z modulu vzduchového filtra. V niektorých palivových systémoch (vstrekovanie) sú vstrekovače paliva inštalované v potrubiach vhodných pre motor. Ak auto používa karburátor alebo mono vstrekovanie, potom bude tento prvok nainštalovaný v uzle, kde sú pripojené všetky potrubia sacieho potrubia.
Na čo slúži sacie potrubie? V klasických automobiloch je vzduch dodávaný a miešaný s palivom v sacom potrubí. Ak je stroj vybavený priamym vstrekovaním, potom sacie potrubie slúži iba na prívod čerstvého vzduchu.
Ako funguje sacie potrubie? Keď motor naštartuje, cez sacie potrubie prúdi čerstvý vzduch zo vzduchového filtra. Deje sa tak buď prirodzeným ťahom, alebo pôsobením turbíny.
