Видео по теме:
Принцип работы
 
Своими руками

Выпускной коллектор – специальное устройство двигателя, предназначенное для отвода выхлопных газов от цилиндров двигателя в одну выхлопную трубу, а так же выполнения функции эффективного продува и наполнения камер сгорания.

Конструкция

Конструктивно выпускной коллектор представляет собой несколько отдельных труб (по одной на каждый цилиндр) переплетенных между собой и соединяющихся в одну камеру. Переплетение труб (часто называют "пауком") на первый взгляд может показаться достаточно странным. На самом деле переплетение это вынужденная мера, потому что, во-первых все трубы должны быть соединены на выходе в один объем, а во-вторых все трубы должны иметь одинаковую длину. Одинаковая длина обусловлена возможностью получения резонансного эффекта. Из-за разницы давления в камере сгорания и выпускном коллекторе в момент открытия выпускного клапана образуется волна по направлению к выпускному коллектору, которая отражаясь от резонатора или катализатора устремляется обратно в цилиндр. Достигнув цилиндра, она направляется снова к выпускному коллектору как раз в тот момент, когда впускной клапан открывается. Тем самым помогая всосать больше топливно-воздушной смеси и вытолкнуть отработанные газы. Вследствие чего повышается наполняемость цилиндров и как следствие повышается мощность двигателя. Но такой эффект достигается лишь в определенном диапазоне оборотов. Как правило, в районе средних оборотов.

Расположение

Выпускной коллектор крепиться с одной стороны через прокладку к головке блока цилиндров, в которой реализован газораспределительный механизм. С другой стороны к выхлопной трубе или катализатору. Примерно до 1998-го года практически на всех двигателях Тойота выпускной коллектор находился в правой части двигателя (со стороны радиатора). Впоследствии такая концепция поменялась, и его стали устанавливать в левой части двигателя (со стороны салона).

Материалы

Температура выхлопных газов, выходящих из камеры сгорания через выпускной клапан очень высока, она достигает нескольких тысяч градусов Цельсия. Поэтому выпускные коллекторы в основном изготавливаются из чугуна или нержавеющей стали (редко из керамики) и огораживаются специальным стальным экраном (или делаются с двойными стенками). Температура же самого коллектора находится в районе 1600 °C. После полной остановки двигателя выпускной коллектор быстро остывает, что сопровождается выпадением в нем некоторого количества конденсата. Из-за этого он особенно подвержен коррозии. А в наших российских условиях, при отрицательных температурах на улице многие автомобилисты ставят автомобиль на автопрогрев. Если время прогрева будет не достаточным для испарения конденсата образованного предшествующей остановкой двигателя, то с каждым запуском количество конденсата будет увеличиваться. И при достижении критической отметки он замерзнет и не даст при следующем запуске выйти выхлопным газам наружу и двигатель не заведется.

Как уже было сказано выше, существует всего несколько материалов, из которых изготавливаются впускные коллекторы. Для серийных моделей двигателей широко используются впускные коллекторы из чугуна и реже из нержавеющей стали. Они дешевы в производстве, но не очень эффективны. Более дорогой вариант эффективных выпускных коллекторов изготавливается из керамики. Как правило, это единичные экземпляры спортивных двигателей или тюнингованные коллекторы. Существует две разновидности керамических выпускных коллекторов. В первом случае коллектор изготавливается из металла и покрывается внутри небольшим слоем керамики (распыляется или наносится кистью). Второй вариант, самый дорогой – это впускной коллектор, выполненный полностью из керамики. Имея ряд физических преимуществ керамики перед металлом, она не лишена недостатков. Срок службы при экстремальных спортивных условиях таких коллекторов ниже, чем металлических. Керамика трескается и коллектор начинает работать не правильно, т.к. снижается эффект резонанса.

Выпускной коллектор переменной длины

Сегодня существуют технологии способные изменять геометрию выпускного коллектора в зависимости от условий работы двигателя. Чем может достигаться лучший эффект резонанса на большем диапазоне частот работы двигателя (низких и средних). Например, существует система EXUP (клапан EXUP), которой оборудованы некоторые мотоциклы Yamaha.

Самые крутые обои на рабочий стол