2,2K подписчиков

Современные технологии: изменение геометрии впуска

источник фото Яндекс
источник фото Яндекс

На автомобилях всё чаще можно встретить аббревиатуры DIVA, VIS, IMRC и т. д. Что они обозначают и в чём между ними разница? Касаются они изменений во впускном коллекторе машины, а вот на том, зачем вообще вносить такие изменения стоит остановиться подробнее.

Принцип работы впускного коллектора

принцип работы впускного коллектора автомобиля источник фото Яндекс
принцип работы впускного коллектора автомобиля источник фото Яндекс

Для правильной работы двигателя требуется воздух, который должен попадать в цилиндры в достаточном количестве на такте впуска. Принцип работы прост. Поршень находится в постоянном движении и, как только он достигает нижней точки, воздух начинает всасываться через открытые клапана. Как только клапана закрываются, воздушная масса ударяется в «закрытую дверь» и движется в сторону впускного коллектора, где уже стоит закрытая дроссельная заслонка. Движение воздуха подвергается закону инерции. Масса перемещается из точки в точку и поступает в цилиндры в тот момент, когда это необходимо. Больше воздуха прошло через клапаны, значит, поступило больше топлива, и машина стала мощнее. К этому параметру стремятся автомобильные конструкторы во всём мире, постоянно изменения конструкцию впускного коллектора.
В атмосферных моторах установлена система газодинамического или резонансного наддува. Именно они отвечают за повышение и попадания воздуха в цилиндры. На турбированных двигателях за этот процесс отвечает турбина.
От точности впускного коллектора зависит вся работа двигателя. Представим, что произошёл сбой и во время того, как клапана открываются, воздух движется в другую сторону. Это приведёт к обогащённой топливной смеси, а значит, часть топлива останется несгоревшей. Двигатель теряет мощность, тягу, может заглохнуть. Конструкторы стараются найти компромисс в работе коллектора, но это сложно.
В атмосферных моторах масса воздуха попадает в цилиндры частично (80–85%). Этого хватает для нормальной работы двигателя, но по факту мотор может быть производительнее и мощнее. Для исправления этой ситуации используют резонансный наддув, но и тут есть свои нюансы. Поступление воздуха зависит от трёх факторов: работы коленвала, скорости и массы воздуха. На этом можно было бы, и закончить, но при изменении оборотов двигателя требуется разное количество воздуха в цилиндрах.
На низких оборотах клапана открываются реже, а в цилиндры поступает больше воздуха, что приводит к обеднённой смеси. Проблему можно решить, увеличив длину и уменьшив сечение коллектора, но тогда двигатель начнёт «троить» на высоких оборотах, где, наоборот, воздуха будет не хватать или топливно-воздушная смесь не сможет быстро перемешиваться перед сгоранием.
На моделях машин класса Евро-1, Евро-2 старались найти компромисс, разрабатывая коллекторы со средней длиной и шириной. Это и есть главная причины неравномерной работы двигателя на разных оборотах на машинах до 2000-х годов. С появлением экологических проблем конструкторы стали экспериментировать, изменяя геометрию коллектора. Длиннее, короче, шире, уже. Были перепробованы все варианты.

Разнообразие впускных коллекторов

За всё время автомобилестроения были созданы десятки видов впускных коллекторов с разной геометрией. Для лучшего понимания процесса стоит остановиться на некоторых моделях.
Первая система называется переменой длиной впуска из-за возможности изменять длину коллектора. Звучит красиво, но на практике система примитивная. В систему коллектора устанавливаются две трубки с заслонкой, которая регулирует подачу воздуха. Малые обороты и воздух движется по длинной трубке, обороты повышаются, и воздух уже мчится по короткому
патрубку. Работает такая система лучше, но не идеально. Теоретически это наталкивает на возможность установки компонентов, позволяющих изменять длину коллектора постоянно в зависимости от количества оборотов, и такие системы существуют, но из-за стоимости их использование не целесообразно на потоковых моделях авто.
Отличаются коллекторы не только геометрией, но и способом управления. На старых моделях всю работу контролирует разрежение, уменьшающееся по мере повышения оборотов. Привод меняет своё положение и приводит в действие специальные мембраны. Такой способ хорош для старых моделей авто, но сейчас он неспособен выполнять качественно свою работу, поэтому управление было передано ЭБУ, которое отвечает за электропривод. Работает ЭБУ точнее, а в случае поломки на приборной панели зажигается Check Engine свидетельствующий о неисправности. Дальше дело за диагностикой, где проблему выявляют и исправляют.

Нестандартные подходы

ЭБУ отвечает за переключение каналов для изменения потока воздуха и чаще всего используют для этого заслонку, но не всегда. Некоторые конструкторы решили ради эксперимента использовать разные вариации. Например, Opel при выпуске двигателей Z18XER решил использовать что-то наподобие «барабана». Эта деталь устанавливается на ось и благодаря ей «барабан» крутится, изменяя своё положение. Он может закрыть канал, полностью или частично его открыть. Решение простое и оригинальное, чем не могут похвастаться современные автомобили. Сейчас все системы похожи друг на друга и имеют только разные названия. Отсюда и десятки аббревиатур, хотя по факту, разница в коллекторах только их в длине и сечении.

Когда стоит начать беспокоиться

Заслонке уделяется много времени не просто так. Это слабое место любого коллектора. При большом пробеге появляется люфт, что приводит к плохому закрытию и открытию, а значит, и количество воздуха изменяется. Люфт определить сложно, но один из симптомов - это постукивание в районе заслонки. Со временем от постоянных ударов заслонка выходит из строя (механически) или ломается (физически), а её металлические части попадают в цилиндр. Это практически сразу приводит к деформации цилиндров восстановление, которых будет дорогим и нецелесообразным. Стоимость такого ремонта может достигать 60–70% от цены машины.
Ещё одна частая проблема заслонок - это зарастание сажей. Во впуск постоянно отправляются отработанные газы, которые и переносят частички сажи, налипающие на заслонку. Решить эту проблему можно разборкой впускной системы и её промывкой. Дополнительно определить нарушение работы заслонки можно по увеличению расхода топлива, потери мощности, тяги и неравномерной работе двигателя на холостых оборотах.
Налипание сажи на заслонке приводит к изменениям характеристики двигателя, но это не так фатально, как попадание металла в цилиндр. Поэтому, если слышен стук следует сразу насторожиться и проверить её состояние.

P/S Если вам нужны патрубки силиконовые Вы можете их купить по оптовой цене в ООО Кирелис