0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что поступает через впускной клапан у дизельного двигателя

Клапан управления заслонкой впускного коллектора

При обрыве ремня ГРМ впускные клапана «зависают», так как распредвал перестает вращаться. Тарелки клапанов, оказавшихся открытыми, ударяются о поверхность цилиндра

Клапана располагаются под углом от 30 до 45 градусов относительно вертикальной оси. Тарелка впускного клапана больше, чем у выпускного. Разница обусловлена тем, что в момент открытия впускного клапана в камере сгорания образуется разрежение, а в момент выпуска — повышенное давление. Сила разрежения ниже силы давления, поэтому для впуска требуются клапана с большей поверхностью головки, чтобы обеспечить пропускание необходимого объема топливо-воздушной смеси.

Описание

Впускной коллектор – это часть двигателя, которая обеспечивает равномерное распределение горючей смеси между всеми цилиндрами. На каждый цилиндр идет отдельный патрубок, по которому воздух или топливно-воздушная смесь проходит, двигаясь за счет создаваемого отходящими вниз поршнями разрежения в коллекторе. В этой системе также нейтрализуются картерные газы, которые втягиваются через систему вентиляции картера во впускной коллектор, смешиваются с топливно-воздушной смесью и поступают в цилиндры.

Для того, чтобы топливо не оседало в виде конденсата на стенках коллектора, его внутреннюю поверхность делают шероховатой, вследствие чего в нем создается турбулентность и мельчайшие капли распыленного топлива не конденсируются. Форма самого коллектора всегда ровная, не имеющая угловатых изгибов, что объясняется стремлением изготовителя исключить лишние перепады давления при работе двигателя.


Клапан впускного коллектора

Способы защиты от перегрева

Чтобы противостоять эрозии от перегрева выпускные клапаны изготавливаются из жаростойкой стали (хромникельвольфраммолибденовая сталь).

При замене разрушенного клапана притирка к седлу — абсолютно обязательна. Если клапан не притереть, его придется менять снова, и очень скоро

Основа сплава, из которого производятся выпускные клапана — никель. Этот металл повышает сопротивляемость клапана к механическому износу. Поскольку выпускной клапан подвергается большей термической нагрузке, чем впускной, он имеет другую структуру. Стержень выпускного клапана делается полым. Внутренняя полость заполняется металлическим натрием. Это необходимо для улучшения теплообмена.

Современные технологии дают возможность дополнительно защитить выпускные клапаны от агрессивного воздействия.

Самый универсальный способ — плазменно-порошковая наплавка. Кроме этого, существуют методы лазерного легирования и наплавки токами высокой частоты. Эти методы защиты увеличивают стоимость детали, но существенно продлевают срок ее службы.

Устройство и принцип действия

В устройстве данного узла немаловажное, практически решающее, значение имеет переключающий клапан. Такой клапан используется только в атмосферных двигателях, поскольку при принудительном наддуве нет необходимости создавать дополнительное давление таким образом. При уже закрытом впускном клапане воздух колеблется с частотой, пропорциональной длине коллектора и оборотам двигателя.

В момент резонанса начинает происходить резонансный наддув, из-за чего воздух во впускные клапаны поступает под увеличенным давлением.

При разной скорости вращения коленчатого вала двигателя воздух по коллектору идет с разной скоростью и положение клапана системы изменения геометрии впускного коллектора тоже разное. Когда двигатель не запущен, шток пневмокамеры, регулирующей положение клапана, выдвинут до конца и коллектор находится в коротком положении. Когда же происходит запуск, то клапан открывается и пропускает разреженный воздух через систему в пневмокамеру, которая втягивает шток, переводя коллектор на длинное положение. Проходя по длинному коллектору, воздух под более высоким давлением поступает в цилиндры и на низких оборотах двигатель работает ровно и уверенно.


Клапан впускного коллектора в системе двигателя

До достижения 4,5 тыс. об/мин клапан так и находится в режиме длинного коллектора, но по достижении электронный блок управления отключает подачу напряжения на клапан и он переходит в закрытое положение, вакуум на воздушную камеру перестает поступать. Чтобы система вернулась в изначальное состояние необходимо высокое давление в пневмокамере спустить, для чего есть на электромагнитном клапане атмосферный штуцер. Когда отключается напряжение, электромагнитный клапан открывает соединение пневмокамеры с атмосферным штуцером и в нее набирается воздух, шток выдвигается.

Электромагнитный клапан состоит из трех штуцеров и электромагнитной катушки. На разных автомобилях он располагается несколько по-разному, однако, найти его всегда можно около ресивера. Атмосферный клапан закрыт крышечкой, которую нужно иногда снимать для проверки на загрязнение и периодически проверять напряжение на подводящем проводе для диагностики возможных проблем при неровной работе двигателя.


Электромагнитный клапан находится возле ресивера

Материалы для производства


Чугунный клапан
Для изготовления таких конструкций используют материалы, которые соответствуют необходимым требованиям, выставляемым для определенного вида труб и рабочих составов.

Клапан может быть изготовлен с использованием следующих материалов:

  • чугуна для ковки или литейного (серого);
  • нержавеющей или углеродистой стали;
  • бронзы;
  • инконеля, монеля и других металлов, в основу которых входит никель.

Из серого чугуна, например, в большинстве случаев изготавливают низкопробные приспособления. Бронза, ввиду своей высокой стойкости к коррозии, применяется для работы с коррозионно-активными материалами. Углеродистую сталь, как наиболее прочный из перечисленных металлов, используют там, где поддерживается высокое давление. Жаропрочный хромомолибденовый материал используют на производствах, где температура воздуха может подниматься до 600°С.

Для уплотнения и улучшения герметизации седла, штока клапана и затвора, в большинстве случаев используют графит, хлопок, резину или тефлон (все зависит от разновидности и температуры содержимого труб, а также от условий, в которых используется прибор).

Ресивер и пневмокамера

Эта важная деталь отвечает за переключение клапана и иногда ее нужно проверять, чтобы не допустить разгерметизации и других нарушений. Внутри цилиндрической емкости находится обратный клапан. Для того, чтобы проверить узел нужно:

  • Проверить на наличие дырок и трещин, чтобы не было утечки воздуха;
  • Снять трубку от электромагнитного клапана, отсоединить трубку от коллектора и подуть в нее. Воздух должен не проходить, но если втянуть – должен.

Пневмокамера, к которой ресивер имеет прямое отношение, состоит их штока, диафрагмы и пружинки, заключенных в металлический или пластмассовый корпус. Устройство переключения самое слабое во всей цепи. Диафрагма часто изнашивается и поэтому нарушается изменение геометрии впускного коллектора, поэтому стоит уделить ей особое внимание и быть готовым к периодической замене. Для проверки работоспособности системы можно снять вакуумную трубку и вдавить шток клапана. При хорошем состоянии узла шток при отпускании резко выдвигается обратно, входит ровно и не заедает. Далее при вдавленном штоке нужно закрыть пальцем штуцер и при этом первый должен остаться на месте. В случае, если он при закрытом штуцере выходит, порвана диафрагма.

В случае, когда произошло такое нарушение сразу заметны провалы в работе двигателя, рывки и дребезжание, когда их быть не должно вовсе. Также повышаются обороты двигателя на холостых оборотах. Это связано с подсосом воздуха и, как следствие, неправильному соотношению топливо/воздух в системе. Замена пневмокамеры в таком случае неизбежна и обязательна.


В некоторых случаях замена пневмокамеры необходима

Однако, если такая проблема застала вдалеке от дома или магазина, то можно штуцер коллектора заглушить, надев на него загнутый кусочек шланга.

ВАЖНО. Нельзя заглушать штуцер, вставив в него зубочистку или что-то подобное.

В таком случае может засосать посторонний предмет в коллектор, что крайне нежелательно. Следующий шаг – утопить шток на камере, зафиксировав его. Так можно ехать сколько угодно без какого-либо вреда, однако, на высоких оборотах динамика будет плохой.

Что такое клапан двигателя

Под клапаном подразумевается металлическая деталь, устанавливаемая в головке блока цилиндров. Она является частью механизма газораспределения, и приводится в движение распредвалом.

В зависимости от модификации авто двигатель будет иметь нижнее или верхнее расположение ГРМ. Первый вариант еще встречается в некоторых старых модификациях силовых агрегатов. Большинство производителей уже давно перешли на второй вид газораспределительных механизмов.

Причина тому – такой мотор легче настраивать и ремонтировать. Для регулировки клапанов достаточно снять клапанную крышку, и не нужно демонтировать весь агрегат.

Замена деталей

Чтобы заменить пневмокамеру не понадобится сложных инструментов и долгих манипуляций. Сначала откручивается крепление и снимается шток, после чего снимается камера и ставится новая. Иногда возможно коррозийное разрушение корпуса самой емкости, на предмет чего тоже нужно ее периодически проверять.


Инструменты для клапана: отвертки, ключи и плоскогубцы

Для замены клапана управления заслонками впускного коллектора понадобится набор отверток, плоскогубцы, ключи. На всю работу уйдет не более двадцати минут:

  • Сперва откручиваются винты крепления планки, на которой находятся клапаны;
  • Устанавливаются новые клапаны;
  • Прикручивается вся конструкция на место;
  • Измеряется сопротивление – его значение должно быть от 33.2 до 33.3 Ом.

Замена недолгая и простая, поэтому ее можно провести даже во дворе дома, взяв нужные инструменты.


Клапан впускного коллектора в автомобиле

Очень редко случается, что клапаны разрушаются и засоряют обломками коллектор. Обычно это происходит на некачественных двигателях, в следствии перегрева мотора или если сами клапаны были заменены на контрафактный аналог.


Расположение клапана

РЕГУЛИРОВКА

В любом случае, если возникает характерный клапанный стук в двигателе, необходимо проверить состояние клапанов. В таком случае следует произвести и регулировку. Для регулировки клапанов ВАЗ 2114 предусмотрены регулировочные шайбы в заводском исполнении толщиной от 3 до 4,5 миллиметров, толщина меняется через каждые 0,05 мм. Регулировку делаем следующим образом (понадобится специальный съемник регулировочных шайб и сами шайбы различной толщины):

  • Отсоединяем кронштейн троса газа от клапанной крышки;
  • Снимаем клапанную крышку (два болта);
  • Демонтируем кожух ремня ГРМ;
  • Выставляем верхнюю мертвую точку в первом цилиндре ДВС (на распределительной шестерне есть метка). Как совместить метки, можно посмотреть в руководстве по ремонту и эксплуатации. Проворачивать распредвал можно за болт распредшестерни по часовой стрелке. Но делать это необходимо аккуратно и без лишних усилий;
  • Проверяем зазор набором автомобильных щупов между толкателем и кулачками распредвала 1 и 3 клапана по счету от ремня ГРМ. У впускного клапана зазор должен быть

0,2 мм, у выпускного он больше в среднем

0,35 мм;

  • Извлекаем регулировочную шайбу, смотрим на маркировку (тремя цифрами указана толщина). Путем математических вычислений определяем необходимую толщину для корректировки зазора и устанавливаем новую шайбу на место. Сразу же проверяем получившийся зазор;
  • Проворачиваем распредвал на четверть оборота по часовой стрелке и регулируем клапана 2 и 5. Еще через четверть – 6 и 8, последними регулируются клапана 4 и 7 также через ¼ оборота.
  • После регулировки собираем все в обратном порядке, запускаем и слушаем двигатель.
  • Статья в тему: Диски на ВАЗ 2110: литые или штамповки?

    Строение впускного / всасывающего клапана (регулятора всасывания) компрессора

    Впускной клапан газораспределительного механизма открывает доступ в цилиндр топливо-воздушной смеси и прекращает доступ перед началом такта сжатия. В случае с дизельным двигателем клапан пропускает в камеру сгорания только воздух.

    Читать еще:  Ваз 11113 двигатель не заводится

    При обрыве ремня ГРМ впускные клапана «зависают», так как распредвал перестает вращаться. Тарелки клапанов, оказавшихся открытыми, ударяются о поверхность цилиндра

    Клапана располагаются под углом от 30 до 45 градусов относительно вертикальной оси. Тарелка впускного клапана больше, чем у выпускного. Разница обусловлена тем, что в момент открытия впускного клапана в камере сгорания образуется разрежение, а в момент выпуска — повышенное давление. Сила разрежения ниже силы давления, поэтому для впуска требуются клапана с большей поверхностью головки, чтобы обеспечить пропускание необходимого объема топливо-воздушной смеси.

    Описание

    Впускной коллектор – это часть двигателя, которая обеспечивает равномерное распределение горючей смеси между всеми цилиндрами. На каждый цилиндр идет отдельный патрубок, по которому воздух или топливно-воздушная смесь проходит, двигаясь за счет создаваемого отходящими вниз поршнями разрежения в коллекторе. В этой системе также нейтрализуются картерные газы, которые втягиваются через систему вентиляции картера во впускной коллектор, смешиваются с топливно-воздушной смесью и поступают в цилиндры.

    Для того, чтобы топливо не оседало в виде конденсата на стенках коллектора, его внутреннюю поверхность делают шероховатой, вследствие чего в нем создается турбулентность и мельчайшие капли распыленного топлива не конденсируются. Форма самого коллектора всегда ровная, не имеющая угловатых изгибов, что объясняется стремлением изготовителя исключить лишние перепады давления при работе двигателя.


    Клапан впускного коллектора

    Характерные поломки впускных клапанов

    Безусловно, самой распространенной поломкой клапанов необходимо признать их загибание в результате обрыва ремня ГРМ. То же самое может произойти и без обрыва, если заменой ремня занимался непрофессионал, ошибочно выставивший метки на шкивах коленвала и распредвала (или распредвалов). Особенно опасны обрывы для современных сложных двигателей, оснащенных механизмом изменяемых фаз газораспределения и прочими высокотехнологичными системами.

    Еще одна распространенная неисправность клапанного механизма зарастание впускных и выпускных клапанов нагаром. Как правило, определить проблему можно на достаточно ранней стадии по снижению мощности и хлопкам во впускном и выпускном трубопроводах, металлическому стуку в головке блока цилиндров и падению мощности двигателя.

    Отложение нагара на седлах и клапанах препятствует их плотному прилеганию и уменьшает компрессию. Вследствие этого уменьшается и мощность двигателя. Поломки пружин могут вызвать неплотное прилегание клапана к седлу и приводить к деформации головки блока цилиндров, образованию раковин или заеданию стержня. Большой тепловой зазор между рычагом и стержнем клапана также ведет к появлению резкого металлического стука и падению мощности двигателя.

    Устройство и принцип действия

    В устройстве данного узла немаловажное, практически решающее, значение имеет переключающий клапан. Такой клапан используется только в атмосферных двигателях, поскольку при принудительном наддуве нет необходимости создавать дополнительное давление таким образом. При уже закрытом впускном клапане воздух колеблется с частотой, пропорциональной длине коллектора и оборотам двигателя.

    В момент резонанса начинает происходить резонансный наддув, из-за чего воздух во впускные клапаны поступает под увеличенным давлением.

    При разной скорости вращения коленчатого вала двигателя воздух по коллектору идет с разной скоростью и положение клапана системы изменения геометрии впускного коллектора тоже разное. Когда двигатель не запущен, шток пневмокамеры, регулирующей положение клапана, выдвинут до конца и коллектор находится в коротком положении. Когда же происходит запуск, то клапан открывается и пропускает разреженный воздух через систему в пневмокамеру, которая втягивает шток, переводя коллектор на длинное положение. Проходя по длинному коллектору, воздух под более высоким давлением поступает в цилиндры и на низких оборотах двигатель работает ровно и уверенно.


    Клапан впускного коллектора в системе двигателя

    До достижения 4,5 тыс. об/мин клапан так и находится в режиме длинного коллектора, но по достижении электронный блок управления отключает подачу напряжения на клапан и он переходит в закрытое положение, вакуум на воздушную камеру перестает поступать. Чтобы система вернулась в изначальное состояние необходимо высокое давление в пневмокамере спустить, для чего есть на электромагнитном клапане атмосферный штуцер. Когда отключается напряжение, электромагнитный клапан открывает соединение пневмокамеры с атмосферным штуцером и в нее набирается воздух, шток выдвигается.

    Электромагнитный клапан состоит из трех штуцеров и электромагнитной катушки. На разных автомобилях он располагается несколько по-разному, однако, найти его всегда можно около ресивера. Атмосферный клапан закрыт крышечкой, которую нужно иногда снимать для проверки на загрязнение и периодически проверять напряжение на подводящем проводе для диагностики возможных проблем при неровной работе двигателя.


    Электромагнитный клапан находится возле ресивера

    Назначение и особенности устройства

    Назначение клапана, открывать и закрывать отверстия в головке блока цилиндров для выпуска отработанных газов либо впуска новой рабочей смеси. К основным элементам детали относятся головка и стержень. Переход от стержня к головке служит для плавного отвода газов, чем он плавней, тем лучше будет наполнение, либо очистка камеры сгорания.

    Отработанные газы, выходя из камеры сгорания, создают сильное избыточное давление, а чем меньше площадь тарелки клапана, тем меньшие нагрузки он испытывает, вот почему выпускной клапан двигателя делается меньшего диаметра, а требования к нему выше. Так, при работе, головка выпускного клапана нагревается до 800-900.°С на бензиновых двигателях и до 500-700°С на дизельных моторах, впускной, нагревается до 300°С.

    Именно по этим причинам при изготовлении выпускных клапанов нужны сплавы и материалы, обладающие повышенной жаропрочностью и содержащие большое количество легирующих присадок. Клапана делают из 2-х частей: головку из жаростойкого материала, стержень из углеродистой стали. Для изготовления клапана ДВС эти заготовки сваривают и шлифуют.

    Выпускные клапана, в месте контакта с цилиндром, покрывают твёрдым сплавом. Толщина сплава порядка 1,5-2,5 мм. Такое покрытие позволяет избежать коррозии.

    По причине меньших нагрузок при изготовлении впускных клапанов используют хромистые или хромоникелевые стали со средним содержанием углерода. При вводе рабочей жидкости в камеру сгорания, топливо отводит часть температуры от клапана и его составляющих, из-за чего температурные перепады у него ниже.

    Ресивер и пневмокамера

    Эта важная деталь отвечает за переключение клапана и иногда ее нужно проверять, чтобы не допустить разгерметизации и других нарушений. Внутри цилиндрической емкости находится обратный клапан. Для того, чтобы проверить узел нужно:

    • Проверить на наличие дырок и трещин, чтобы не было утечки воздуха;
    • Снять трубку от электромагнитного клапана, отсоединить трубку от коллектора и подуть в нее. Воздух должен не проходить, но если втянуть – должен.

    Пневмокамера, к которой ресивер имеет прямое отношение, состоит их штока, диафрагмы и пружинки, заключенных в металлический или пластмассовый корпус. Устройство переключения самое слабое во всей цепи. Диафрагма часто изнашивается и поэтому нарушается изменение геометрии впускного коллектора, поэтому стоит уделить ей особое внимание и быть готовым к периодической замене. Для проверки работоспособности системы можно снять вакуумную трубку и вдавить шток клапана. При хорошем состоянии узла шток при отпускании резко выдвигается обратно, входит ровно и не заедает. Далее при вдавленном штоке нужно закрыть пальцем штуцер и при этом первый должен остаться на месте. В случае, если он при закрытом штуцере выходит, порвана диафрагма.

    В случае, когда произошло такое нарушение сразу заметны провалы в работе двигателя, рывки и дребезжание, когда их быть не должно вовсе. Также повышаются обороты двигателя на холостых оборотах. Это связано с подсосом воздуха и, как следствие, неправильному соотношению топливо/воздух в системе. Замена пневмокамеры в таком случае неизбежна и обязательна.


    В некоторых случаях замена пневмокамеры необходима

    Однако, если такая проблема застала вдалеке от дома или магазина, то можно штуцер коллектора заглушить, надев на него загнутый кусочек шланга.

    ВАЖНО. Нельзя заглушать штуцер, вставив в него зубочистку или что-то подобное.

    В таком случае может засосать посторонний предмет в коллектор, что крайне нежелательно. Следующий шаг – утопить шток на камере, зафиксировав его. Так можно ехать сколько угодно без какого-либо вреда, однако, на высоких оборотах динамика будет плохой.

    Пружины клапана

    Пружина работает в условиях больших нагрузок. Основная её задача заключается в создании надёжной и плотной стыковки клапана и седла. Испытывая нагрузки, пружина может сломаться, зачастую это происходит по причине вхождения её в резонанс. С целью предотвращения этого явления, витки пружины делают с переменным шагом.

    Так же можно изготовить коническую или двойную пружину. Двойные пружины обладают дополнительным плюсом, так как наличие двух деталей повышает надёжность механизма и уменьшает общий размер пружин.

    Дабы исключить возможность резонанса в двойной пружине, направление витков внутренней и внешней пружин делают разными. Так же это позволяет удержать обломки детали, в случае поломки пружины, осколки задержатся между витками.

    Пружины для клапанов изготавливают из проволоки, материал которой — сталь. После придания формы, изделие закаляют и подвергают отпуску. Для повышения прочности, обдувают воздухом с добавлением абразивного материала.

    Что бы избежать коррозии, пружины обрабатывают оксидом цинка или кадмия. Концы пружин шлифуют и придают им плоскую форму. Это делается для более эффективной фиксации торцов пружин со специальными неподвижными тарелками в блоке цилиндров. Тарелки изготавливают из стали с низким содержанием углерода, верхнюю тарелку фиксируют на клапане при помощи сухарика.

    Замена деталей

    Чтобы заменить пневмокамеру не понадобится сложных инструментов и долгих манипуляций. Сначала откручивается крепление и снимается шток, после чего снимается камера и ставится новая. Иногда возможно коррозийное разрушение корпуса самой емкости, на предмет чего тоже нужно ее периодически проверять.


    Инструменты для клапана: отвертки, ключи и плоскогубцы

    Для замены клапана управления заслонками впускного коллектора понадобится набор отверток, плоскогубцы, ключи. На всю работу уйдет не более двадцати минут:

    • Сперва откручиваются винты крепления планки, на которой находятся клапаны;
    • Устанавливаются новые клапаны;
    • Прикручивается вся конструкция на место;
    • Измеряется сопротивление – его значение должно быть от 33.2 до 33.3 Ом.

    Замена недолгая и простая, поэтому ее можно провести даже во дворе дома, взяв нужные инструменты.


    Клапан впускного коллектора в автомобиле

    Очень редко случается, что клапаны разрушаются и засоряют обломками коллектор. Обычно это происходит на некачественных двигателях, в следствии перегрева мотора или если сами клапаны были заменены на контрафактный аналог.


    Расположение клапана

    Устройство, принцип работы и тюнинг впускного коллектора

    Воздух или топливно-воздушная смесь, в зависимости от типа двигателя (дизельный, инжекторный или карбюраторный) попадает в цилиндры через впускной коллектор. Основное предназначение впускного коллектора заключается в том, чтобы обеспечить равномерное распределение воздуха или рабочей смеси между цилиндрами. От этого напрямую зависит эффективность мотора. Помимо этого, на коллекторе могут крепиться другие узлы, например, карбюратор или дроссельная заслонка.

    Читать еще:  В двигателе что то стучит мопед альфа

    Принцип его работы довольно прост: воздух или его смесь с горючим, попадая внутрь через впускное отверстие, делится на несколько потоков, по числу цилиндров двигателя. Поршни, двигаясь вниз, создают в коллекторе разрежение, которое может достигать больших значений. Этот частичный вакуум используется также для нейтрализации картерных газов. Они через систему вентиляции картера двигателя попадают во впускной коллектор, смешиваются с топливно-воздушной смесью или воздухом и сжигаются в цилиндрах.

    До недавнего времени основным материалом для изготовления впускного коллектора были алюминий, железо и чугун. Это создавало определенные сложности. Дело в том, что сам коллектор во время работы мотора сильно нагревается и нагревает воздух, который в данный момент находится внутри него. Воздух, в свою очередь, расширяется и поступает в цилиндры в меньшем объеме, вследствие чего повышается расход горючего и ухудшаются эксплуатационные характеристики двигателя.

    В качестве альтернативы металлу, с конца 90-х годов, теперь уже прошлого века, на многих автомобилях применяются композитные материалы на основе пластика. Из-за низкой теплопроводности, такой впускной коллектор нагревается не так сильно, в результате цилиндры лучше наполняются воздухом, и повышается мощность мотора в пересчете на единицу топлива.

    1. Турбулентность во впускном коллекторе
    2. Форма и объемная эффективность
    3. Системы изменения геометрии впускного коллектора
    4. Впускной коллектор переменной длины
    5. Впускной коллектор переменного сечения
    6. Тюнинг коллектора
    7. При чем здесь форма?
    8. «Внутренние» работы

    Турбулентность во впускном коллекторе

    Данный пункт не относится к моторам с непосредственным впрыском. Горючее попадает во впускной коллектор в мелкораспыленном виде, после чего смешивается с воздухом. Некоторая его часть может осесть на стенках впускного коллектора под воздействием электростатических сил. Это явление крайне нежелательно, поскольку в результате в цилиндры попадет намного меньше топлива, и рассчитанная электронным блоком управления пропорция «воздух-топливо» будет нарушена в сторону увеличения объемной доли воздуха.

    Бороться с конденсацией горючего помогает турбулентность. Под ее воздействием горючее лучше распыляется, и происходит более полное его сгорание. Как следствие возрастает мощность мотора, и снижается риск детонации. Чтобы обеспечить появление турбулентности, внутреннюю поверхность впускного коллектора не полируют, а наоборот делают шершавой. Здесь важно добиться оптимального значения турбулентности, поскольку с ее усилением начинают возникать перепады давления внутри впускного коллектора, и мощность двигателя падает.

    Форма и объемная эффективность

    Одним из важнейших параметров впускного коллектора, определяющим эффективность, является его форма. Основное правило, которого придерживаются все инженеры, гласит, что впускной коллектор не должен иметь никаких угловатых форм, так как это спровоцирует перепады давления и, как следствие, худшее наполнение цилиндров воздухом или рабочей смесью. Поэтому, все коллекторы имеют сглаженные переходы между сегментами и округлые формы.

    В подавляющем большинстве нынешних коллекторов применяют раннеры. Представляют они из себя отдельные трубы, расходящиеся от центрального входа коллектора на все имеющиеся впускные каналы в головке блока цилиндров. Их задача состоит в том, чтобы использовать такое явление, как резонанс Гельмгольца. Принцип работы конструкции выглядит следующим образом.

    В момент, когда происходит всасывание, воздух проходит на весьма высокой скорости через открытый впускной клапан. Когда клапан закрывается, воздух, не успевший попасть в цилиндр, сохраняет большой импульс, а значит давит на клапан, в результате чего образуется зона высокого давления. Затем происходит выравнивание давления, с более низким давлением в коллекторе. Из-за влияния сил инерции, выравнивание происходит с колебаниями: вначале воздух попадает в раннер под давлением более низким, чем в коллекторе, затем под более высоким. Происходит сей процесс со скоростью звука, и до того, как впускной клапан откроется в очередной раз, колебания могут совершаться многократно.

    Изменение давления вследствие резонансных колебаний воздуха тем больше, чем меньше диаметр раннера. Когда поршень движется вниз, давление на выходе раннера уменьшается. Затем этот низкий импульс давления доходит до входа коллектора, где превращается в импульс высокого давления, который проходит в обратном направлении через раннер и клапан, после чего клапан закрывается.

    Для достижения максимального эффекта от резонанса, впускной клапан должен открываться в строго определенный момент, иначе результат будет обратный. Добиться этого довольно сложно. Газораспределительный механизм является динамическим узлом, и режим его работы находится в самой прямой зависимости от частоты вращения коленвала. Импульсы синхронизируются статично, синхронизация зависит от длины раннеров. Частично проблема решается тем, что длина подбирается под определенный диапазон оборотов, на которых достигается наибольший крутящий момент. Другой вариант — применение систем изменения геометрии впускного коллектора и электронного управления ГРМ.

    Системы изменения геометрии впускного коллектора

    Поскольку, фиксированная длина впускного коллектора, обеспечивает качественное наполнение цилиндров только в ограниченных диапазонах частот вращений коленчатого вала, более предпочтительным считается впускной коллектор, имеющий систему изменения геометрии. Изменяться может либо его длина, либо диаметр, либо оба параметра.

    Впускной коллектор переменной длины

    Применяется на безнаддувных силовых агрегатах, как бензиновых, так и дизельных. Когда мотор работает на низких оборотах, длина коллектора должна быть большой для достижения высокого крутящего момента и приемистости, на высоких – маленькой, чтобы силовой агрегат мог развить максимальную мощность. Для изменения геометрии применяется клапан, входящий в систему управления двигателем. Он переключает коллектор с одной длины на другую.

    Работает впускной коллектор переменной длины следующим образом. Когда закрывается впускной клапан, воздух, оставшийся в коллекторе, начинает совершать колебания, частота которых пропорциональна длине самого коллектора и оборотам двигателя. Когда возникает резонанс, появляется эффект нагнетания (резонансный наддув). В результате, воздух подается в открывающиеся впускные клапаны под увеличенным давлением.

    В моторах, оснащенных системами наддува, подобный впускной коллектор с изменяемой геометрией не применяется, поскольку нагнетание воздуха в цилиндры происходит принудительно. В таких силовых агрегатах применяются максимально короткие коллекторы, благодаря чему уменьшаются габариты и стоимость производства двигателей.

    Система изменения геометрии впускного коллектора, у разных производителей называется по-разному:

    1. BMW называют ее Differential Variable Air Intake (DIVA);
    2. у Ford это Dual-Stage Intake (DSI);
    3. в автомобилях Mazda система носит название Variable Inertia Charging System (VICS), в ряде случаев Variable Resonance Induction System (VRIS).

    Впускной коллектор переменного сечения

    Применяется на любых моторах, в том числе оснащенных наддувом. С уменьшением поперечного сечения возрастает скорость воздуха, проходящего через коллектор, следовательно, улучшается смесеобразование и более полно сгорает рабочая смесь.

    Система изменения геометрии впускного коллектора имеет следующее устройство. Впускной канал каждого цилиндра делится на два – по одному на каждый впускной клапан, внутри одного из которых находится заслонка. Заслонка открывается и закрывается посредством вакуумного регулятора или электродвигателя.

    Когда мотор работает под небольшой нагрузкой, заслонки закрыты, воздух подается по одному каналу и попадает в цилиндр только через один клапан. В цилиндре при этом возникают завихрения, благодаря которым улучшается смесеобразование и качество сгорания топлива. Под нагрузкой заслонки открываются, и воздух подается через оба канала, мощность двигателя при этом возрастает.

    Существует много вариаций подобных систем, например, у Opel система изменения геометрии впускного коллектора носит название Twin Port, у Ford есть два типа — Intake Runner Control (IMRC), Charge Motion Control Valve (CMCV), у Toyota и Volvo – Variable Induction System или Intake System (VIS).

    Тюнинг коллектора

    Тюнинг двигателя – это целый комплекс работ по доработке отдельных его узлов и деталей. Впускной коллектор также можно доработать, чтобы улучшить эксплуатационные характеристики мотора.

    Тюнинг данной детали имеет два направления:

    • на преодоление негативного влияния его формы;
    • на доработку внутренней поверхности.

    При чем здесь форма?

    Поток воздуха или рабочей смеси в коллекторе неравномерен в силу его формы. Если коллектор несимметричный, то наибольшее количество воздуха или топливно-воздушной смеси будет попадать в первый цилиндр, а в каждый следующий все меньше. У симметричного также есть недостаток: там наибольшее количество воздуха попадает в средние цилиндры. В обоих случаях цилиндры работают неравномерно на смеси различного качества. Как следствие – падает мощность двигателя.

    Тюнинг, в данном случае, подразумевает замену штатного впускного коллектора системой многодроссельного впуска. Ее устройство таково, что воздушные потоки, подающегося в цилиндры, не зависят друг от друга, поскольку каждый из цилиндров оснащается собственной дроссельной заслонкой.

    «Внутренние» работы

    При недостатке денежных средств, тюнинг можно провести и более дешево, почти даром. Внутри коллекторов практически всегда находится большое число неровностей и приливов, а поверхность шероховатая. Все вместе это вызывает ненужные завихрения, мешающие качественному наполнению цилиндров. При размеренной езде это явление практически незаметно, но если хочется добиться от мотора большей эффективности, с этими недостатками нужно бороться.

    Тюнинг штатного впускного коллектора заключается в шлифовке его внутренней поверхности, с целью удаления приливов и шероховатостей. Шлифовать нужно не до появления зеркала, а только до достижения однородного состояния всей поверхности. Если переусердствовать, то капли горючего будут конденсироваться на стенках и тюнинг даст совершенно противоположный результат.

    Напоследок, чтобы тюнинг был максимально полным, нужно обратить внимание на место сопряжения коллектора с головкой блока цилиндров. Нередко в этом месте остается ступенька, мешающая нормальному ходу воздушного потока, которую необходимо устранить (с этого начинается тюнинг ГБЦ).
    » alt=»»>

    Обратный клапан топливной системы:функции,виды,устройство и принцип действия

    Топливные системы двигателей современных автомобилей представляют собой сложные системы механизмов и агрегатов. Среди них встречаются такие системы, работу с которыми можно доверить только специалисту. Однако и более простые системы, вроде тех, что присутствуют, например, в старых моделях автомобилей ВАЗ, могут быть более сложными в ремонте, чем системы современных автомобилей. Выход из строя даже самых незначительных частей топливной системы может серьезно ухудшить работу транспортного средства. Обратный клапан топливной системы не является исключением. Но, прежде чем приступать к каким-либо ремонтным работам, необходимо разузнать об устройстве и функциях этого агрегата.

    Функции обратного клапана

    Топливные насосы современных автомобилей обладают высокой производительностью и при должном уходе обеспечивают непрерывную подачу топлива, невзирая на производящуюся нагрузку. Функционирование двигателя на холостых оборотах невозможно без наличия обратного клапана топливной системы.

    Основной задачей этого клапана является предотвращение образования слишком высокого давления в топливной системе, в результате которого может произойти обрыв топливных шлангов. В принципе предназначением любого клапана является обеспечение движения разных жидкостей в одном главном направлении. Находясь в топливной системе, этот клапан предотвращает целый ряд проблем, которые могут возникнуть в системе в результате обрыва шлангов.

    Читать еще:  Что происходит с дизельным двигателем при перегреве

    Например, если вы передвигаетесь на автомобиле с дизельным двигателем, то поломка обратного клапана в пути может привести к тому, что топливная система начнет наполняться воздухом

    Если водитель останавливает двигатель, а топливо при этом стекает в бак по рабочей магистрали, то освободившееся пространство быстро занимается воздухом. В таких ситуациях придется крутить мотор стартером не менее пятидесяти секунд.

    Разновидности клапанов

    • 1 Разновидности клапанов
    • 2 Немного о ТНВД

    В современных ТНВД используется несколько клапанов. Один из главных – нагнетательный. Рассмотрим его функции и задачи.

    1. В одну из задач нагнетательного клапана входит препятствование проникновению газов из двигателя внутрь ТНВД.
    2. Благодаря этому клапану уменьшается подтекание форсунок, остановка впрыска форсунок проводится резко и моментально.
    3. Он обеспечивает улучшение наполнения насоса топливом.
    4. Создаёт в системах остаточное давление и позволяет уменьшать его, что даёт возможность чётче выдерживать фазы впрыска, и лучше контролировать процесс.
    5. Нагнетательный клапан корректирует подачу горючего, приближая характеристику к идеальной.

    Принято различать нагнетательные клапаны по типу: цилиндрический вариант, комбинированный, грибовидный и т. д.

    Грибовидный нагнетательный клапан
    Наибольшее распространениеДизельные системы
    Клапанс отсасывающим пояскомПрижимается к гнезду пружиной а его подъем зависит от ограничителя
    Принцип действияВ процессе нагнетания топливо давит снизу на грибок клапана, вследствие чего он поднимается и открывает доступ к форсунке. При прекращении подачи пружина опускает клапан вниз, а затем плотно прижимает его к гнезду. При входе отсасывающего пояска в направляющую происходит увеличение объема нагнетательной линии и снижение давления в системе.
    Цилиндрические клапаны
    ФормаСтакан
    МассаМасса цилиндрических клапанов по сравнению с грибовидными меньше. Они позволяют обеспечить заметное уменьшение объема штуцера.
    Пластинчатые клапаны
    УстройствоПросты по устройству, обладают малой массой, поэтому малоинерционны.
    Принцип действияПри повышении давления поднимаются обе пластины. Когда нижняя пластина упирается в выступ гайки, верхняя продолжает передвигаться вверх и открывает доступ топливу к штуцеру.
    Комбинированные клапаны
    НазначениеКомбинированные клапаны применяют для устранения колебаний в нагнетательном топливопроводе.
    Принцип действияКлапансостоит из двух пластиодна из которых нагружена пружиной. При ходе нагнетания пластина 1 передвигается вверх и выступами упирается в корпус. Топливо проходит через отверстие в нижней пластине, обтекает верхнюю пластину и поступает в нагнетательный топливопровод. После отсечки давлением топлива верхняя пластина прижимается к нижней, разобщая топливопровод и насос высокого давления.
    Двойные клапаны
    Сфера примененияДвойные клапаны устанавливают в ответственных тяжелых дизелях.
    НазначениеНаличие двух последовательно расположенных клапанов обеспечивает большую надежность работы топливной системы, так как создается большая герметичность узла. Кроме того, в случае выхода из строя одного из них при заедании или попадании под конус твердых загрязнений другой продолжает самостоятельно выполнять функции разобщения трубопровода и насоса.

    Где находится обратный клапан топливной системы

    Расположение регулятора напрямую зависит от конструкции системы. Он может находиться между топливными форсунками и баком, на рампе либо монтироваться в конструкцию бензонасоса. Тип топлива также влияет на то, где будет расположен обратный клапан топливной системы. Дизель имеет отличительную конструкцию, и в нем регулятор помещается рядом с ТНВД и насосом низкого давления для обеспечения стабильного давления на входе в насос. Помимо этого он может устанавливаться перед подогревающей системой, такой вариант распространен в транспорте, имеющем предпусковой нагрев топлива.

    Устройство и принцип действия

    Устройство обратного клапана несложное. Весь механизм состоит из пружины, мембраны и непосредственно клапана. Клапан шарикового типа оборудован специальным седлом, которое выполняется из мягкого металла и максимально точно калибруется.

    Корпус клапана снабжен тремя выходами: первый предназначен для впускного коллектора, а остальные — для выведения топлива. Топливо беспрепятственно передвигается по клапану только в одном из направлений.

    Оно не имеет возможности поступать обратно в клапан благодаря создаваемому на него давлению, из-за чего он запирается. Клапан открывается благодаря перемещению пружины, возникающего в результате разряжения при увеличении оборотов двигателя. Лишнее топливо возвращается обратно в топливный бак.

    Обратный клапан для дизельного топлива по принципу работы ничем не отличается от своего «собрата», используемого в бензиновых двигателях, различия могут возникнуть лишь в местах расположения этого агрегата.

    Чего ждать от нерабочего обратного клапана

    Хорошего — ничего. Как минимум это затрудненный пуск. Завоздушивание системы питания дизеля — это довольно проблематичная поломка в дороге. Инжекторные системы питания тоже не любят воздуха в системе. Неприятности начинаются тогда, когда мы глушим мотор, а топливо, которое должно ждать следующего пуска (в системе должно сохраняться рабочее давление), уходит в бак по рабочей магистрали, а его место занимает воздух. Теперь, чтобы запустить двигатель, необходимо привести в норму давление в системе и подать топливо к форсункам. Для этого нужно крутить мотор стартером секунд 40-50, поэтому о пуске с полоборота речи быть не может.

    Непонятные ситуации возникают и тогда, когда путают обратный клапан с регулятором давления, который установлен на топливной рампе у большинства инжекторных двигателей — 2110, 2114, Киа Спортэйдж 3.

    Завоздушивание системы питания дизеля — крайне сложная поломка в дороге

    Его работа заключается в выравнивании давления на участке топливной рампы, иначе форсунка просто не получит топлива под нужным давлением, и не сможет подать его в камеру сгорания. В тот момент, когда мы отключаем зажигание, регулятор прекращает подачу топлива на форсунки, срабатывает запорный механизм, таким образом отсекается часть топливной магистрали от бензонасоса с обратным клапаном до топливной рампы. И вот теперь только обратный клапан отвечает за наличие топлива в системе. А проверить, кто виноват в этой ситуации просто. Если давление в топливной рампе в норме, а в большинстве автомобилей оно должно быть в пределах 2-3 атм, тогда виноват именно обратный клапан.

    Как видим, один малюсенький клапан может натворить таких дел. Это лишний раз подтверждает то, что мелочей в устройстве автомобиля нет и быть не может, а каждая поломка устраняется сначала головой, а только потом — руками.

    Характерные признаки неисправности обратного клапана

    Это может быть: неожиданная смена оборотов силового агрегата при запуске или во время движения; пуск двигателя возможен при нажатии на педаль акселерата. Хотя до этого силовой агрегат приводился в действии с помощью стартера; нестабильная работа мотора на низких или холостых оборотах; потеря топлива, которая уходит через подающие или обратные трубки. При этом герметизация топливных шлангов не нарушена. В нашем случае неразборная механическая конструкция поддаётся лёгкой починке. Это с одной стороны. С другой стороны, проблему невозможно определить с помощью сканирования. Далее рассмотрим варианты проверки устройства.

    Каким способом можно проверить обратный клапан

    Выяснить в каком состоянии находится топливный клапан, можно следующим образом. Используя манометр, проверить давление. Оно должно быть в пределах 3 кг на см2. Это показатели для легковых автомобилей. Выяснить, как работает устройство, можно пережав «обратные» шланги для топлива. Если неразборная механическая конструкция в порядке давление должно вырасти. К сведению. Этот способ только для автомобилей, в которых установлены резиновые шланги. Самостоятельную диагностику можно провести без использования манометра. Это касается проблемы нестабильной работы ДВС (двигателя внутреннего сгорания) и плохо набирающего обороты. Пережав резиновый шланг перемещающий топливо в обратном направлении необходимо обратить внимание на работу двигателя. Если обороты повышаются, а цилиндры мотора работают в плановом режиме, значит обратный клапан неисправный.

    Диагностика и устранение неисправностей в работе обратного клапана

    Итак, вы имеете подозрение, что работоспособность автомобиля снизилась вследствие неисправности обратного клапана топливной системы, и присутствуют некоторые признаки его неисправности. Для того чтобы выяснить, так ли это, используется несколько методов.

    Чаще всего проверяют уровень давления. Адекватный уровень давления должен составлять около 3 кг/см 2 (для легковых автомобилей). Вместе с этим уровень давления не должен резко снижаться при остановке двигателя. В противном случае это тоже будет признаком неисправности обратного клапана.

    Как упоминалось выше, иногда используют сжатие шлангов. Но этот метод не всегда подходит, поскольку сжать можно только резиновый эластичный шланг.

    Итак, в результате измерений давления вставленным в рампу манометром, вы сделали вывод, что после остановки двигателя оно начинало сильно падать. В этом случае либо присутствует дефект топливной магистрали, либо неисправен сам клапан. Если на выходе из топливного насоса результат отличается, значит, неисправен клапан.

    Чтобы устранить неисправность, выберите в магазине запчастей качественный обратный клапан, который подходит по размерам сечения. Если подобрать клапан с неправильными размерами сечения, то он может начать «проскакивать». Перед покупкой проверьте работоспособность клапана на месте, если есть возможность. Обратный клапан необходимо врезать в линию в любом подходящем месте.

    Например, это можно сделать между топливным насосом и фильтром. После этого проверьте работоспособность на своем автомобиле, заехав под углом в горку. Если автомобиль не подает признаки снижения мощности, то клапан подошел.

    Есть также народный способ устранения неисправности, но он подходит только, если клапан был засорен. Необходимо пару раз ударить по клапану молотком. Силу удара нужно рассчитать так, чтобы избежать механических повреждений. При таком воздействии инородные тела, попавшие в клапан, могут быть измельчены или вообще вылететь из клапана. Но чаще всего гораздо проще заменить клапан на новый.

    Выводы

    Обратный клапан топливной системы является важным агрегатом этой системы, поломка которого может доставить водителю массу проблем. Особенно болезненным это будет во время движения. Поэтому стоит использовать только качественное топливо, а также при малейших признаках неисправности, которые были перечислены выше, проводить диагностику топливной системы.

    Ведь проблема может крыться не только в клапане, но и в других мелких деталях. Диагностика на СТО практически всегда выявляет такие неисправности, поэтому не стоит забывать о своевременном техническом обслуживании автомобиля, даже если все кажется исправным.

    АКПП Tiptronic — что это такое и зачем он нужен?

    Аккумулятор с технологией AGM — что это такое и как работает?

    Как работает система EBD в автомобиле?

    Адсорбер паров бензина — как работает и что это такое,на что влияет

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector