Грмнр впуск что это
Система впуска, как увеличить подачу воздуха в двигатель
Воздух – крайне необходимый элемент для образования рабочей смеси. Многое зависит от атмосферного давления, количества воздуха, его чистоты. Немаловажна и геометрия движения впускного воздуха, от чего зависит стабильность работы двигателя, а также его КПД.
Конструкция впускной системы двигателя
Простейшая система впуска инжекторного двигателя состоит из следующих деталей:
Обзор элементов системы впуска двигателя
Резонатор
Представляет собой пластиковый воздухозаборник, который, как правило, установлен под фарами возле радиаторов. Патрубок устанавливается по ходу движения автомобиля, чтобы захватывался поток воздуха.
Конструкция воздухозаборника осуществлена таким образом, чтобы избежать попадания воды в цилиндры.
Корпус воздушного фильтра
Пластиковый короб, в котором устанавливается фильтр. Корпус максимально герметичен, обычно имеет отстойник для мусора.
Фильтр расположен во всей площади корпуса, в составе которого целлюлозная бумага с прорезиненными краями. Рассчитан фильтр таким образом, чтобы обеспечить необходимое сопротивление.
Дроссельный патрубок
Обычно представляет собой гофрированный патрубок. В гофре имеется отдельный патрубок, через который во впускной коллектор попадают картерные газы. К патрубку присоединяется ДМРВ, крепится хомутами с двух сторон во избежание подсоса неучтенного воздуха.
Датчик имеет в своей основе платиновую проволоку и никелевую сетку в качестве чувствительного элемента. Работа датчика заключается в подсчете впускаемого воздуха, а полученная информация уже передается на электронный блок управления.
Получив данные от датчика массового расхода воздуха, блок управления уже знает, в каком количестве подать топливо.
Дроссельная заслонка
Дроссельная заслонка нужна для дозирования впускаемого воздуха, непосредственно влияющее на количество впрыскиваемого топлива.
За положением открытия заслонки отвечает электронный потенциометр ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки). В зависимости от открытия заслонки корректируется количество подачи топлива.
Устанавливаемый либо на дросселе, либо на коллекторе, регулятор холостого хода (РХХ), отвечает за поток воздуха в обход закрытого дросселя в режиме холостого хода.
Впускной коллектор
Впускной коллектор равномерно распределяет воздух по цилиндрам, создавая необходимую геометрию потока, а также играет роль в смесеобразовании.
Может быть пластиковым или железным. У современных двигателей ресивер с изменяемой геометрией потока воздуха, а за геометрию отвечают двигающиеся шторки.
Доступные методы увеличения подачи воздуха
От количества попадающего воздуха зависит мощность двигателя. Установка турбины – метод радикальный, однако существуют более простые и дешевые способы:
Установка воздушного фильтра нулевого сопротивления
К данному способу относятся скептически, но эффективность ФНС доказана. Оправдана установка подобного фильтра только в случае комплексного тюнинга, но и без того прибавляет скромных 1-3% мощности за счет снижения сопротивления, а значит, увеличения объема воздуха в камере сгорания.
Холодный впуск
Существуют готовые комплекты холодного впуска. Не на всех автомобилях воздухозаборник способен забирать холодный воздух, температура подкапотного пространства не позволяет.
Конструкция холодного впуска дает возможность попадать в коллектор холодному воздуху, а значит в цилиндры попадает больше воздуха – горение смеси будет более эффективно.
Установка впускного коллектора с иной геометрией
Для автомобилей ВАЗ предусмотрены коллектора под разные потребности: с короткими каналами — мотор будет «верховым», с длинными каналами обеспечить достаточный крутящий момент с холостых до средних оборотов.
Резюме
Вышеуказанные операции по изменению количества впускаемого в систему воздуха, а также геометрии его движения, приводят к незначительному увеличению мощности. Для обеспечения стабильной работы впускной системы требуется ежегодная промывка дросселя и датчиков, а также сокращенный срок замены воздушного фильтра.
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.
Впуск
Всем привет, побывал я тут как-то на Европейском Чемпионате по драг рейсингу. Честно, был сильно удивлен, нет, не с технической стороны, там как раз все очень просто, а вот с количеством зрителей. Это просто не вероятно, как много людей пришло на это мероприятие. Если сравнивать с кольцевыми гонками, так наверное количество сравнимо с ДТМ.
Не знаю быстро это или нет, но много машин ехало около 8 секунд, чуть меньше, чуток больше. Конечно, мне сразу бросилось в глаза (драг это не моя тема) как они регулируют смесь (подстраивают). Старт, очень важен, лямбда не успеет откорректировать, если она вообще у них есть, скорее только ЕГТ на каждый цилиндр Блин все просто, много машин на карбюраторах, а как же быть со смесью. заметил такую штуку, у многих комп и они следят за погодой (давление, температура, влажность), подумал, потом еще подумал и опят подошел. Смотрю регулятор давления топлива ну очень качественно хороший, и тут стало все понятно, зная все погодные условия, можно без проблем используя таблицы или программу, выставить соответствующее давление топлива и все готово. как мне там понравилось, все так просто, нет ограничений (особых) делай себе, твори.
Но в принципе, я хотел сегодня поговорить, точнее продолжить наш разговор о принципах постройки мощных моторов. Как-то я писал несколько постов о различных видах систем впуска. После одного из них, мне переслали ссылку с видео, где пара весельчаков разбивает миф о нулевиках и холодном впуске. Конечно, это видео не имеет ничего общего с реальностью. И тому подтверждение машины на фотографиях, которые я выложил с драг рейсинга.
Давайте рассмотрим этот вопрос поглубже, как с теоретической стороны, так и с реальными примерами в цифрах.
Аэродинамика, очень близка к гидродинамике, правда она не так хорошо, интуитивно чувствуется. Для примера, масса 1 метр кубического сухого воздуха у поверхности земли равняется 1.29 кг. Daniel Bernoulli – математик, рожденный в Голландии, который издал свои исследование о гидродинамике в 1722 году. Если кто его не знает, то напомню, что именно он придумал, как измерять артериальное давление крови у человека. Я не буду вас сильно нагружать, но вот все-таки, на одно его уравнение придется взглянуть:
deltaP = 0.5*RHO*Velocity^2/GC
где:
delta P = 28 in H2O
GC 32.174 ft-lbm/lbf/sec^2 (gravitational constant)
RHO — 0.07633 lbm/ft^3 (@ Motorsport standart day)
«Смысл данного уравнения в том, что потеря давления происходит с увеличением плотности, и с УВЕЛИЧЕНИЕМ СКОРОСТИ ПОТОКА — В КВАДРАТЕ.»
Далее: Поток воздуха CFM (cubic feet per minute)CFM = A*V, где А – проходное сечение, а V – скорость потока. Теперь ясно, что скорость потока напрямую зависит от площади (диаметра) проходного сечения т.е. чем меньше размер, тем выше скорость и как следствие происходит потеря давления в квадрате, а значит и массы воздуха.
Но это еще только начало, теперь давайте взглянем на следующую картинку
Cd – (coefficients of discharge)коэффициент разряжения, я подписал его значения. Не будем вдаваться в подробности, рассматривать понятия Venta Contracta, просто возьмите это как факт.
Теперь наша формула преобразится:CFM = A*(Cd*K*P1)
K – 4005 (константа), P1 – дифференциал давления (in of H2)
Cd коэффициеннт разряжения зависит от многих параметров, к примеру таких как Коэффициент скорости Cv, коэффициента сжатия Cc. Cd = Cv*Cc. Коэффициенты для труб, для различных видов отверстий, входов, выходов, изгибов – варьируются.
Главное, запомните следующие правила:
— Поток не любит резко менять направление
— Поток не любит резко расширятся (вариант а и б на фото)
— Поток не любит резко сужатся, но не так, как расширятся (вариант с на фото)
— Поток любит очень плавное изменение направления
— Поток любит очень плавное расширение (вариант d на фото)
Думаете это ерунда все?
Пример провиденных испытаний различных фильтров. Тест на потерю давления 1.5 inHg, что это значит CFM 1.5 in Hg? Эти значения указывают на то, что скажем при измерении потока на карбюраторе с полностью сток системой впуска при потоке равном CFM 554 происходит потеря давления 1.5 дюйма ртутного столба (здесь можете пересчитать в значения вам удобныеcleavebooks.co.uk Много это или мало, об этом мы уже говорили в предыдущих постах.
Что интересно с фильтром K&N значение выше, чем при измерении ВООБЩЕ БЕЗ ФИЛЬТРА.
Для чего же все это я пишу, в том злополучном видео парни при испытании, сравнении, как они сказали – использовалиНЕ СИСТЕМУ GOLD AIR INTAKE, ИЛИ SHORT INTAKE – А ГОФРИРОВАННУЮ ТРУБУ С ФИЛЬТРОМвыведенную из-под ОТКРЫТОГО КАПОТА. Конечно это не имеет ничего общего с реально качественно сделанными системами впуска.
Если установить систему впуска на стандартную машину, то результат не будет сильно заметен. На многих автомобилях штатная система великолепна рассчитана и очень хорошо работает, но есть одно но, эта система рассчитана на данную конфигурацию, для нее, актуальный поток воздуха не создает особых проблем. А вот если начать поднимать мощность, то она уже становится реально проблемой, именно для этого и необходимо усовершенствовать штатную систему впуска, когда вы планируете получить ощутимую прибавку. Сток система будет серьезным рестриктором, но и не качественная система, может быть еще хуже.
Правило больше это значит лучше и в этом случае не работает. Нам необходимо всегда поддерживать баланс между скоростью потока воздуха (топливно воздушной смесью) и потеряй давления, массы воздуха, кислорода – мощностью мотора. Слабая система впуска сильно ощутима на высоких оборотах, где максимальная скорость потока (помните – потеря давления в квадрате от скорости)
Ну что, время поговорить о реальных примерах из нашей жизни. В январе месяце я поменял место работы и очень этому рад. Теперь я работаю в международной компании и несказанно счастлив возможности учится у очень авторитетных дядичек, к примеру Американец Don который в свое время построил много моторов, на которых даже выигрывали гонки и квалификацию в NASCAR именно он нам помогает в написании уже не калькулятора мощности, а целого комплекса программ симуляции, проектирования тюнинговых и гоночных моторов, да он вообще большой специалист в области гидродинамики, постройки гоночных моторов и ГБЦ
Пример, машина, конечно Форд, но не фокус, а фиеста СТ 150, 2.0 литра мотор дюратек, это один из наших подопытных кроликов. Что же мы уже получили. Пока расскажу о атмо версии (турбо кит, после завершения испытаний атмо).
В стоке, у нашей фиесты 146 сил (по паспорту 150, но в реальности нет). Мотор великолепный, особенно мне нравится головка блока цилиндров, в стоке у нее впускной клапан 35 мм. После продувки ГБЦ на продувочном стенде, она выдала 255 CFM@28 H2O, это очень и очень неплохо, скажем так, ее хватит без проблем в таком варианте до 245-250 сил. Если вам не нужна больше мощность даже не трогайте ее. А то я знаю, в России любят все больше, не ребята больше не есть лучше, а что касаемо моторов – только хуже. К примеру в России на Ладу продают 32мм впускной клапана (тюнинг) это куда же такой, мы сейчас делаем мотор 1.6 литра VW – задача низовой, до 8000 оборотов, так у нас получается 200 сил на 7800 оборотах и 204 ньютона момента на 5950 об/мин и все это на 30мм впускном клапане.
Ладно, про мотор Дюратек. Как я уже говорил раньше до 7200 об/мин, где максимальная скорость поршня составляет 6382 ft/min сток шатуны держат без проблем, далее необходимо (стейдж 2) поменять болты шатунов и 7700 лимит. Поэтому все рассчитывалось и делалось исходя из этого, на максимальный момент. Так какие же результаты. После установки специально изготовленной системы впуска (сток ресивер), системы выпуска и специально для этого сделанный выпускной коллектор, распредвалы (низовые) у нас получилось 189 сил на 6590 оборотах.
Мало, мы установили специально сделанный впускной ресивер, оставили те же распредвалы и получили около 200 сил на 6750 об/мин – и встали, все не хочет, так просто дальше расти. Вот тут та и самое время вспомнить о том, что я писал в этом посте. В стоке, на этом моторе установлена заслонка 55 мм, да для 150 сил все очень неплохо, но у нас, на 200 силах, потери давления в дроссельной заслонке составили 0.95 in Hg (это и являлось рестриктором). Поменяли на 60 мм и сразу выскочили на мощность 206 сил.
Ладно, на сегодня хватит, а то в дальнейшем нечего будет писать, а там еще потом установили 4-дросселя, все сделано было на максимальный момент (результат потрясающий получился), сейчас поменяем болты шатунов и новые валы, вот это будет, а то на сток валах (правда пришлось их покрутить) с дросселями тока 207 сил на 6700 оборотах.