Bilrörsgrenrörsenhet

Effektiviteten hos alla förbränningsmotorer beror inte bara på typen av bränslesystem och på cylindrarnas konstruktion med kolvar. Bilens avgassystem spelar en viktig roll. Det beskrivs i detalj om henne i en annan recension... Låt oss nu överväga ett av dess element - avgasgrenröret.

Vad är ett avgasgrenrör?

Motorgrenröret är en serie rör som är anslutna till ett rör på ena sidan, och på den andra, är fixerade på en gemensam stång (fläns) och fixerade på topplocket. På topplocksidan är antalet rör identiskt med antalet motorcylindrar. På motsatt sida, en liten ljuddämpare (resonator) eller katalysatorom det finns i bilen.

Samlaranordningen liknar insugsgrenrör... I många motormodifieringar är en turbin installerad i avgassystemet, vars pumphjul drivs av flödet av avgaser. De roterar axeln, på vilken andra pumphjulet också är installerat. Enheten injicerar frisk luft i motorns insugningsrör för att öka dess effekt.

Vanligtvis är denna del gjord av gjutjärn. Anledningen är att detta element ständigt har extremt höga temperaturer. Avgaser värmer avgasröret till 900 grader eller mer. Dessutom, när en kall motor startas, bildas kondens på innerväggen i hela avgassystemet. En liknande process inträffar när motorn stängs av (särskilt om vädret är blött och kallt).

Ju närmare motorn, desto snabbare kommer vattnet att avdunsta medan motorn går, men metallens konstanta kontakt med luft påskyndar oxidationsreaktionen. Av denna anledning, om en järnanalog används i bilen, kommer den snabbt att rosta och brinna ut. Det är inte möjligt att måla den här reservdelen, eftersom färgskiktet snabbt bränner ut vid uppvärmning till 1000 grader.

I moderna bilar är en syresensor (lambdasond) installerad i avgasgrenröret (vanligtvis nära katalysatorn). Detaljer om denna sensor beskrivs i en annan artikel... Kort sagt, det hjälper den elektroniska styrenheten att kontrollera sammansättningen av luft-bränsleblandningen.

Vanligtvis varar denna del av avgassystemet så länge som hela fordonet. Eftersom detta bara är ett rör finns det inget att bryta i det. Det enda som misslyckas är syrgasgivaren, turbinen och andra delar relaterade till avgasdriften. Om vi ​​pratar om själva spindeln, kan den över tid, på grund av särdragen i driftsförhållandena, brinna ut. Men detta händer sällan. Av denna anledning behöver bilister sällan reparera eller byta ut avgasgrenröret.

Principen för avgasgrenröret

Manövreringen av en bils avgasgrenrör är mycket enkel. När föraren startar motorn (oavsett om den är bensin eller diesel enheter), sker förbränningen av luft-bränsleblandningen i cylindrarna. På släppcykeln gasdistributionsmekanism öppnar avgasventilen (det kan finnas en eller två ventiler per cylinder, och i vissa ICE-modifieringar finns det till och med tre av dem för bättre ventilation av hålrummet).

När kolven stiger till det övre dödläget skjuter den alla förbränningsprodukter genom den resulterande avgasporten. Sedan kommer flödet in i främre röret. För att förhindra att hett avgas tränger in i håligheten ovanför intilliggande ventiler installeras ett separat rör för varje cylinder.

Beroende på design är detta rör anslutet på något avstånd med det närliggande, och sedan kombineras de till en gemensam väg framför katalysatorn. Genom en katalysator (i den neutraliseras ämnen som är skadliga för miljön) går avgaserna genom de små och främsta ljuddämparna till avgasröret.

Eftersom detta element kan ändra motorns egenskaper i viss utsträckning utvecklar tillverkare olika typer av spindlar för motorer.

När avgaserna avlägsnas genereras pulsering i avgaskanalen. Under tillverkningen av denna del försöker tillverkarna att utforma den på ett sådant sätt att dessa svängningar är så synkrona som möjligt med vågprocessen som inträffar i insugsgrenröret (i vissa bilar, vid ett visst driftläge hos enheten, både insug och avgasventiler öppnas en kort stund för bättre ventilation). När en del avgaser plötsligt skjuts in i kanalen skapar det en våg som reflekterar från katalysatorn och skapar ett vakuum.

Denna effekt når avgasventilen nästan samtidigt som motsvarande kolv utför avgasslaget igen. Denna process underlättar avlägsnandet av avgaser, vilket innebär att motorn måste använda mindre vridmoment för att övervinna motståndet. Denna konstruktion av banan gör det möjligt att maximalt avlägsna borttagning av bränsleförbränningsprodukter. Ju fler motorvarv, desto effektivare kommer denna process att äga rum.

Men när det gäller klassiska avgassystem är det lite problem. Faktum är att när avgaserna skapar en våg, på grund av de korta rören, reflekteras det i de intilliggande banorna (de är i lugnt tillstånd). Av denna anledning, när avgasventilen till en annan cylinder öppnas, skapar denna våg ett hinder för avgasutloppet. På grund av detta använder motorn en del av vridmomentet för att övervinna detta motstånd, och motorns kraft minskar.

Vad är avgasgrenröret för?

Så som du ser är avgasgrenröret i bilen direkt inblandat i avlägsnandet av avgaser. Utformningen av detta element beror på typen av motor och tillverkarens metod, som han implementerar vid tillverkningen av grenröret.

Oavsett modifiering kommer denna del att bestå av:

• Mottagande rör. Var och en av dem är utformad för att fästas över en specifik cylinder. För att underlätta installationen är de ofta fästa vid en gemensam remsa eller fläns. Dimensionerna på denna modul måste exakt matcha dimensionerna på motsvarande hål och spår på topplocket så att avgaserna inte läcker genom denna avvikelse.
• Avgasrör. Detta är slutet på samlaren. I de flesta bilar konvergerar alla rör i en, som sedan är ansluten till en resonator eller katalysator. Det finns dock modifieringar av avgassystem där det finns två separata avgasrör med enskilda ljuddämpare. I detta fall är ett par rör anslutna till en modul, som tillhör en separat linje.
• Tätningspackning. Denna del är installerad mellan topplockhuset och spindelskenan (liksom på flänsen mellan nedröret och spindeln). Eftersom detta element ständigt utsätts för höga temperaturer och vibrationer måste det vara tillverkat av hållbara material. Denna packning förhindrar avgaser från att läcka in i motorrummet. Eftersom frisk luft till bilens interiör kommer från denna del är det viktigt för förarens och passagerarnas säkerhet att detta element är av hög kvalitet. Naturligtvis, om packningen bryter igenom kommer du omedelbart att höra det - starka pops kommer att dyka upp på grund av det höga trycket inuti kanalen.

Typer och typer av avgasgrenrör

Här är de viktigaste typerna av avgasgrenrör:

1. Hela. I det här fallet kommer delen att vara solid och kanaler görs inuti och konvergerar till en kammare. Sådana modifieringar är gjorda av gjutjärn vid hög temperatur. När det gäller motstånd mot allvarliga temperaturförändringar (särskilt på vintern, när ett kallt hölje värms upp från -10 eller mindre, beroende på region, upp till +1000 grader Celsius på några sekunder), har denna metall inga analoger. Denna design är lätt att tillverka, men den leder inte avgaser lika effektivt. Detta påverkar spolningen av cylinderkamrarna negativt, på grund av vilket en del av vridmomentet används för att övervinna motståndet (gaser avlägsnas genom ett litet hål, därför är vakuumet i avgaskanalen av stor betydelse).
2. Rörformig. Denna modifiering används på moderna bilar. Vanligtvis är de gjorda av rostfritt stål och mindre ofta av keramik. Denna modifiering har sina fördelar. De gör det möjligt att förbättra egenskaperna hos cylinderblåsningen på grund av vakuumet som genereras i banan på grund av vågprocesser. Eftersom kolven i detta fall inte behöver övervinna motståndet vid avgasslaget snurrar vevaxeln snabbare upp. I vissa motorer är det på grund av denna förbättring möjligt att öka enhetens effekt med 10%. På konventionella bilar märks inte alltid denna ökade effekt, så denna inställning används på sportbilar.

Rörens diameter spelar en viktig roll i avgasgrenröret. Om en spindel med liten diameter är installerad på maskinen, flyttas uppnåendet av det nominella vridmomentet mot låga och medelstora varv. Å andra sidan låter installationen av en kollektor med rör med större diameter dig ta bort den maximala effekten hos förbränningsmotorn vid höga hastigheter, men vid låga hastigheter minskar enhetens effekt.

Förutom rörens diameter är deras längd och anslutningsordningen med cylindrarna av stor betydelse. Därför, bland elementen för att ställa in avgassystemet, kan du hitta modeller där rören är vridna, som om de var blinda anslutna. Varje motor kräver sina egna modifieringar.

En 4-4 spindel används ofta för att ställa in en standard 1-cylindrig motor. I detta fall ansluts fyra munstycken omedelbart till ett rör, endast på maximalt möjligt avstånd. Denna modifiering kallas kort. En ökning av motoreffekten observeras endast om den tvingas, och sedan vid hastigheter över 6000 per minut.

Bland alternativen för att ställa in sportbilar är de så kallade långa spindlarna. De har vanligtvis föreningsformeln 4-2-1. I detta fall ansluts först alla fyra rören parvis. Dessa rörpar är anslutna till ett längst avstånd från motorn. Vanligtvis tas rör i ett par, anslutna till cylindrar, som har det maximala parallella utloppet (till exempel det första och det fjärde, liksom det andra och det tredje). Denna modifiering ger en ökning av effekten i ett mycket bredare varvtal, men denna siffra är inte så märkbar. På inhemska bilmodeller observeras denna ökning endast i intervallet från 5 till 7 procent.

Om ett direktavloppssystem är installerat i bilen kan mellanledningar med ökat tvärsnitt användas för att underlätta ventilationen av cylindrarna och dämpa ljudet. Ofta, vid modifiering av långa spindlar, kan en liten ljuddämpare med lågt motstånd användas. Vissa modeller av samlare i vissa områden skär bälgar (metallkorrugeringar) i rören. De dämpar resonansvågor som hindrar det fria flödet av avgaser. Å andra sidan är korrugeringarna kortlivade.

Bland de långa spindlarna finns också modifieringar med typen av anslutning 4-2-2. Principen är densamma som i föregående version. Innan du bestämmer dig för en sådan modernisering av avgassystemet måste du ta hänsyn till att ökningen av effekten endast på grund av avlägsnande av katalysatorn (så att rören blir längre) ger högst 5%. Att installera en spindel kommer att lägga till cirka två procent mer till motorns prestanda.

För att uppgradera kraftenheten för att bli mer påtaglig, förutom dessa arbeten, måste ett antal procedurer fortfarande utföras, inklusive chipjustering (för information om vad det är, läs separat).

Vad påverkar samlarens tillstånd

Även om avgasgrenröret ofta har samma livslängd som hela fordonet, kan det också misslyckas. Här är de typiska haverierna i samband med avgasgrenröret:

• Röret är utbränt;
• Korrosion har bildats (gäller ståländringar);
• På grund av alltför höga temperatur- och tillverkningsfel kan det bildas slagg på produktens yta;
• En spricka har bildats i metallen (när motorn har kört med höga hastigheter under lång tid och kallt vatten kommer på kollektorytan, till exempel när man kör in i en pöl med hög hastighet);
• Metallen har försvagats på grund av frekventa förändringar i temperaturen på delens väggar (vid uppvärmning expanderar metallen och när den kyls, dras den samman);
• Kondens bildas på rörens väggar (speciellt om bilen sällan lämnar till exempel på vintern), på grund av vilken metalloxidationsprocessen accelereras;
• Sotavlagringar har dykt upp på insidan;
• Grenrörspackningen är utbränd.

Dessa fel kan indikeras med följande faktorer:

• Motorsignalen på instrumentbrädan tänds;
• En stark doft av avgaser uppträdde i kabinen eller under huven;
• Motorn är instabil (varvtal flyter);
• När motorn startas hörs främmande ljud (deras styrka beror på typen av skada, till exempel om röret är utbränt kommer det att vara väldigt högt);
• Om maskinen har en turbin (pumphjulet roterar på grund av avgasernas tryck) minskar dess effekt, vilket påverkar enhetens dynamik.

Vissa samlarstörningar är förknippade med faktorer som bilisten inte kan påverka, men det finns några saker som bilisten kan göra för att förhindra skada på delen.

Vid för höga hastigheter kan förbränningsprodukterna inte värmas upp till 600 grader, som i normalt läge, men dubbelt så starka. Om inloppsrören i normalt läge värms upp till cirka 300 grader, fördubblas även denna indikator i maximalt läge. Från en så stark värme kan kollektorn till och med ändra färg till röd.

För att undvika överhettning av delen bör föraren inte ofta föra enheten till maximal hastighet. Dessutom påverkas temperaturregimen av inställningen av tändsystemet (en felaktig UOZ kan orsaka frigöring av en efterförbränning av VTS i avgaskanalen, vilket också leder till utbränning av ventilerna).

Överdriven uttömning eller anrikning av blandningen är en annan anledning till att inloppsrören överhettas. Periodisk diagnostik av funktionsfel i dessa system kommer att hålla uppsamlaren i gott skick så länge som möjligt.

Reparation av avgasgrenrör

Vanligtvis repareras inte avgasgrenröret utan ersätts med ett nytt. Om det här är en modifieringsändring och den är utbränd kommer vissa att plåstra det skadade området. På grund av det faktum att metallen utsätts för hög temperaturbearbetning under svetsningen kan sömmen snabbt rosta eller brinna ut. Dessutom är kostnaden för sådant arbete mycket högre än att installera en ny del.

Om du behöver byta ut en del måste detta arbete göras i rätt ordning.

Byta ut avgasgrenröret

För att byta ut samlaren med egna händer behöver du:

1. Slå av strömmen till det inbyggda nätverket genom att koppla bort batteriet (hur du gör detta på ett säkert sätt beskrivs här);
2. Töm frostskyddsmedel;
3. Demontera värmeskölden (ett hölje som är installerat på många moderna bilar), mottagaren av insprutningssystemet (förgasarmotorer har inte detta element) och luftfiltret;
4. Skruva loss grenrörets flänsfästanordningar från insugningsröret;
5. Unbolt grenrör från topplocket. Denna procedur varierar beroende på modifieringen av kraftenheten. Till exempel på 8-ventilsventiler avlägsnas först insugningsröret och sedan avgaserna;
6. Ta bort packningen och rengör cylinderhuvudets yta från dess rester;
7. Om tapparna eller gängorna i monteringshålen är skadade är det viktigt att återställa dessa element.
8. Installera en ny packning;
9. Anslut ett nytt grenrör till topplocket (om en fyrcylindrig förbränningsmotor har 4 ventiler, sker monteringen i omvänd ordning för demontering, det vill säga först avgasgrenröret och sedan insugsgrenröret);
10. Dra åt, men dra inte åt fästskruvarna och muttrarna på anslutningarna med topplocket;
11. Anslut grenröret med det främre röret eller katalysatorn efter att ha installerat nödvändig packning innan det;
12. Dra åt fästet på topplocket (detta görs med en momentnyckel, och åtdragningsmomentet anges i teknisk litteratur för bilen);
13. Dra åt rörflänsfästena nedströms;
14. Häll i ny eller filtrerad frostskyddsmedel;
15. Anslut batteriet.

Som du kan se är proceduren för att byta ut en spindel i sig enkel, men när du utför jobbet måste du vara försiktig så att du inte sliter av tråden i topplocket (själva tappen är lätt att byta ut och skär en ny gänga i topplocket är mycket svårare). Av detta skäl, om det inte finns någon erfarenhet av att arbeta med en momentnyckel eller det inte finns något sådant verktyg alls, måste arbetet anförtros en specialist.

Sammanfattningsvis föreslår vi att man tittar på ett litet exempel på hur man byter ut avgasgrenröret till en Renault Logan:

BYTE (DEMONTERING-INSTALLATION) AV AVGASGRÄNARE PÅ MOTORN RENAULT 1,4 och 1,6 8-VENTILER K7J K7M

Frågor och svar:

Hur fungerar insugningsröret? Luft sugs in av ett vakuum som genereras i varje cylinder. Flödet går först genom luftfiltret och sedan genom rören till varje cylinder.

Hur påverkar avgasgrenröret motorns prestanda? Det finns en resonans i det. Ventilen stängs abrupt och en del av gaserna hålls kvar i grenröret. När ventilen öppnas igen kan de kvarvarande gaserna förhindra att nästa flöde tas bort.

Hur ser man skillnaden mellan ett insugsrör och ett avgasgrenrör? Insugningsröret ansluter till röret från luftfiltret. Avgasgrenröret är anslutet till fordonets avgassystem.