Как работает двигатель если гдето подсасывает воздух: симптомы, признаки, как определить и найти

симптомы, признаки, как определить и найти

Неучтенным воздухом можно назвать тот, который попадает в систему мимо дроссельной заслонки, или мимо воздухомера на инжекторных машинах. Такой подсос воздуха может быть вызван различными причинами и повреждениями.

Любому двигателю – бензиновому и дизельному, карбюраторному и с электронным впрыском – для нормальной работы нужен воздух. Это важнейшая составляющая топливной смеси. В зависимости от типа топлива, воздух имеет в ней свою, весьма точную долю в пропорции. Это важно, ведь если во впускной коллектор, а затем и в камеры сгорания, воздуха будет поступать больше, чем это рассчитывалось на заводе, двигатель начнет работать нестабильно и потеряет в мощности.

Подсосы воздуха на вазовской классике

На карбюраторных Жигулях подсос воздуха может быть вызван выпавшим штуцером впускного коллектора. При этом двигатель будет заводиться и хоть и нестабильно, но будет работать. Однако в него будет подаваться большее количество воздуха, чем рассчитано изначально.

При подсосе воздуха будет сильно обедняться топливная смесь. Это вызывается тем, что в общей доле топливной смеси, поступающей в двигатель, воздуха станет больше, а бензина – меньше. Кроме потери мощности, проблема плоха тем, что, работая на обедненной смеси, двигатель может сильнее нагреваться, плюс повышается вероятность детонации.

Иногда подсос воздуха на Жигулях с карбюраторами Солекс может быть вызван случайно выкрутившимся клапаном холостого хода. Но в большинстве случаев российские машины с карбюраторной системой подачи топлива не так подвержены случайно возникающим подсосам, как автомобили с электронным впрыском.

На машинах с электронным впрыском

Здесь возможных мест для подсоса уже значительно больше. Наиболее безобидный и легко выявляемый подсос воздуха может образоваться сразу за датчиком массового расхода топлива – в растрескавшейся гофре, что идет от воздухомера к дросселю. Если подсос именно в этом месте, это можно назвать удачей, ведь такой дефект может быть выявлен визуально и легко устраняется.

Но воздух может подсасывать не только с гофры, но и из-под прокладки впускного коллектора, и такой подсос иногда можно заметить лишь при демонтаже коллектора, а иногда он не виден даже и после снятия впуска.

Воздух может подсасывать из сорвавшихся с впускного коллектора вакуумных шлангов. И заметить маленький шланчик, выпавший с места своего крепления, тоже может быть очень непросто.

В большинстве случаев подсос можно выявить с помощью генератора дыма. Но не всегда. Это касается подсоса с неисправного клапана вентиляции топливного бака. В этой ситуации неучтенный воздух будет засасываться в место утечки с внутренней магистрали вентиляции топливного бака.

И если уже были заменены уплотнения впускного коллектора и топливных форсунок, проверены все вакуумные шланги, но симптомы подсоса воздуха никуда не уходят, следует проверить клапан вентиляции топливного бака. Ведь если он окислился и заклинил в открытом положении, сквозь него постоянно будет засасываться в мотор неучтенный воздух. Это приведет к обеднению смеси, к потере мощности и неустойчивой работе двигателя.

Назначение клапана вентиляции топливного бака в том, чтобы он стравливал лишние бензиновые пары во впускной коллектор, и если он заклинит в закрытом положении, то топливный бак из пластика может даже треснуть (машины с таким дефектом идентифицируются по шипящему звуку в момент откручивания топливной горловины).

Но стравливание происходит лишь эпизодически, с обязательной подготовкой электронным блоком всех систем машин. Поэтому операция не отражается на стабильной работе двигателя. Если клапан заклинил в открытом положении, именно через него и будет подсасывать воздух.

Исправный клапан будет закрыт при неработающем двигателе, так его можно снять и просто продуть. После этого к контактам клапана следует подвести 12-вольтовое питание и просто послушать, производится ли открытие/закрытие клапана. Звуки, указывающие на функционирование клапана при его прямом подключении к аккумулятору говорят о том, что клапан работает нормально и причина не в нем.

Симптомы, указывающие на подсос воздуха

Машину с подсосами воздуха будет встряхивать на холостом ходу, она не будет развивать полную мощность и будет норовить заглохнуть. К сожалению, признаки, характеризующие подсос воздуха, очень похожи на те, что проявляются при неисправностях в системе зажигания. Похожие симптомы может создавать один из неисправных датчиков.

Как Найти Подсос Воздуха (Причины)

Когда автомобиль при старте с места (резком) начинает на секундочку захлебываться, а в некоторых случаях даже глохнет — это 99% подсос воздуха. Поскольку лишний воздух, попадающий в цилиндры двигателя, вызывает резкое обеднение смеси и, как следствие, трудности воспламенения. Мотор троит и может глохнуть на холостых.

В данной статье мы научимся определять:

Симптомы подсоса воздуха

Симптомы подсоса воздуха двигателем чаще всего однозначны:

1. Неуверенный старт по утрам.
2. Неустойчивый холостой ход – обороты холостого хода постоянно меняются и ниже 1000 об/мин. двигатель может глохнуть. На авто с карбюраторным двигателем, винт качества и количества стает малозначимым для настройки режима ХХ поскольку воздух идет в обход канала ХХ.
3. Падение мощности — во впускном тракте на системах с MAF (датчик массового расхода воздуха) — низкие обороты холостого хода; на системах с MAP сенсором (датчик абсолютного давления) наоборот — повышенные обороты ХХ, ошибки по лямбде, бедная смесь, пропуски воспламенения.
4. Увеличение расход топлива — чтобы трогаться и продолжать движение, нужно постоянно держать высокие обороты, при этом дольше находится на пониженной передаче.

Места подсоса воздуха

К основным местам, через которые может происходить подсос, относится:

• прокладка впускного коллектора;
• прокладка на дроссельной заслонке;
• участок патрубка от воздушного фильтра до дроссельного узла;
• уплотнительные кольца форсунок;
• вакуумный усилитель тормозов;
• вакуумные шланги;
• клапан адсорбера;
• регулятор холостого хода (если он есть).

Отдельно стоит рассматривать места подсос воздуха на карбюраторных двигателях — там нет электроники, и воздух может сосать лишь на вакуумном усилителе или где-то в карбюратор.

Места подсоса (карбюратор)

1. У винта качества топливной смеси.
2. За прокладку под карбюратором – участки с копотью верный признак.
3. Сквозь неплотное прилегание дроссельной заслонки.
4. Через оси дросселей.
5. Нарушения целостности диафрагм демпфера дросселя, экономайзера или пускового.

Подсос воздуха в топливной системе дизеля

В топливной системе дизельного двигателя завоздушивание происходит, как правило, из-за негерметичного стыка трубок топливной системы низкого давления (от бака до фильтра и от фильтра до ТНВД).

Причина подсоса на дизельном авто

Подсос воздуха в негерметичной топливной системе происходит потому, что атмосферное давление выше чем то, которое создается при работе насоса сосущего солярку из бака. Такую разгерметизацию обнаружить по течи практически невозможно.

На современных дизельных двигателях проблема подсоса воздуха в топливную систему встречается гораздо чаще, нежели на дизелях старого образца. Все через изменения конструкции подведения топливных шлангов, поскольку раньше они были латунные, а сейчас делают пластмассовые быстросъемы, которые имеют свой срок эксплуатации.

Пластмасса, в результате вибраций, имеет свойство стираться, а резиновые уплотнительные кольца -изнашиваться. Особенно ярко такая проблема проявляется в зимнее время на автомобилях с пробегом более 150 тыс. км.

Основные поводы для подсоса, зачастую, таковы:

• старые шланги и ослабшие хомуты;
• поврежденные топливные трубки;
• потеря уплотнения на подключении топливного фильтра;
• нарушена герметичность в обратной магистрали;
• нарушено уплотнение приводного вала, оси рычага управления подачей топлива или в крышке ТНВД.

В большинстве случаев происходит банальное старение резиновых уплотнений, причем топливная система может завоздушиваться при повреждении любой из ветвей, как прямой, так и обратной.

Признаки подсоса воздуха

Самая часта и распространенная – машина по утрам или после долгого простоя, перестает быстро заводится, приходится долго крутить стартером (при этом идет небольшой дымок из выхлопной — это будет свидетельствовать о поступления топлива в цилиндры). Признаком большого подсоса является не только тяжелый запуск, но и при езде начинает глохнуть, и троить.

Такое поведения автомобиля связано с тем, что ТНВД не успевает пропускать через себя пену только на высоких оборотах, а на холостых не справляется с большим количеством воздуха в топливной камере. Определить же, что проблема в работе дизельного двигателя связана именно с подсосом воздуха, поможет замена штатных трубок на прозрачные.

Как найти подсос в топливной системе дизеля

Тянуть воздух может в соединении, в поврежденной трубке или даже в баке. А найти можно методом исключения, либо подать давление в систему для разряжения.

Самый лучший и надежный способ — найти неплотность методом исключения: к каждому участку топливной системы подключать поступления солярки не из бака, а из канистры. И поочередно проверять — сразу подключить к ТНВД, затем подключится уже перед отстойником и т.д.

Более быстрым и простым вариантом определить место подсоса будет подача давление в бак. Тогда в том месте, где подсасывает воздух, появится либо шипение, либо соединение начнет мокнуть.

Подсос воздуха во впускном коллекторе

Суть подсоса воздуха во впускном тракте заключается в том, что в двигатель вместе с топливом поступает лишний и неучтенный датчиком ДМРВ или ДАД воздух, что и приводит к обедненной топливовоздушной смеси в цилиндрах. А это, в свою очередь, способствует неправильной работе двигателя.

Причина подсоса воздуха

1. Механическое воздействие.
2. Перегрев (влияет на эластичность прокладок и герметика).
3. Чрезмерное злоупотребление средствами чистки карбюраторов (сильно размягчает герметик и прокладки).

Наиболее проблематично найти место подсоса воздуха в районе прокладки между ГБЦ и впускным коллектором.

Как найти подсос воздуха в коллекторе

На бензиновых двигателях неучтённый датчиками воздух попадает во впускной коллектор через неплотности или повреждения воздуховодов, прохудившиеся уплотнения форсунок, а также через шланги вакуумной системы тормозов.

Со стандартными местами подсоса разобрались, теперь также стоит выяснить, как искать подсос воздуха. Для этого существует несколько основных методов поиска.

Простой дымогенератор из сигареты

Масляный дымогенератор своими руками

Самый простой способ проверить есть ли подсос воздуха во впускном тракте после расходомера – открутить воздухоподводящий патрубок вместе с датчиком от корпуса воздушного фильтра и запустить двигатель. Затем прикрыть рукой узел с датчиком и смотреть на реакцию — если все в норме, то мотор должен заглохнуть, сильно сжав патрубок после датчика воздуха. В противном случае этого не произойдет и скорее всего можно будет услышать шипение. Если не удается найти подсос воздуха таким методом, то тогда нужно продолжить поиски уже другими доступными способами.

Зачастую ищут подсос либо пережимом шлангов, либо опрыскиванием вероятных мест горючими смесями, такими как: бензин, карбклинер или ВД-40. Но самым эффективным методом поиска места пропускания неучтенного воздуха, является применение дымогенератора.

Поиск подсоса воздуха

Как правило, проблемы с ХХ как и появление ошибки обедненной смеси, случаются только при сильном подсосе. Незначительный подсос можно определить при наблюдении топливной коррекции на холостых и повышенных оборотах.

Проверка подсоса воздуха, пережимая шланги

Чтобы найти место просачивания лишнего воздуха, запускаем двигатель и даем ему некоторое время поработать, а в это время ставим ухо востро и пытаемся услышать шипение, и если засечь не удалось, то пережимаем шланги, которые идут к впускному коллектору (от регулятора давления топлива, вакуумного усилителя и пр.). Когда после пережимания и отпускания наблюдаются изменения в работе двигателя, значит, неисправность на данном участке.

Также, иногда, применяют метод поиска сжатым воздухом. Для этого нужно на заглушенном двигателе закрыть патрубок от фильтра и через любую трубку качать воздух, предварительно обработав мыльным раствором весь впускной тракт.

Поиск подсоса воздуха методом пролива бензином

Как обнаружить подсос опрыскиванием

Установить место, где идет подсос воздуха в двигатель, эффективно помогает метод опрыскивания мест соединений какой-нибудь горючей смесью при работающем моторе. Это может быть как обычный бензин, так и очиститель. О том, что вы нашли место, где подсасывает, подскажет изменение оборотов двигателя (упадут или увеличатся). Нужно набрать в небольшой шприц горячей смеси и тонкой струйкой брызгать все места, где может быть подсос. Ведь когда бензин или другая горючая жидкость попадает на место нарушения герметичности, то в виде паров сразу же просачивается в камеру сгорания, что и приводит к скачку или падению оборотов.

При поиске подсосов стоит брызгать на:

1. Резиновый патрубок от расходомера до регулятора холостого хода и от РХХ до крышки клапанов.
2. Соединения впускного коллектора с ГБЦ (в месте, где стоит прокладка).
3. Соединение ресивера и патрубка дросселя.
4. Прокладки форсунок.
5. Все резиновые шланги в местах соединения хомутами (впускная гофра и т.д.).

Проверка наличия подсоса дымогенератором

Дымогенератор мало у кого валяется в гараже, поэтому таким методом поиска нарушения герметичности в системе пользуются в основном на СТО. Хотя, если в гаражных условиях рассмотренными выше методами подсос не удалось найти, то можно сделать примитивный генератор дыма, хотя и обычный тоже имеет несложную конструкцию. Дым нагнетается в любое отверстие во впускном тракте, а затем начинает просачиваться сквозь прорехи.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Страница не найдена — Диагностика и Ремонт автомобиля

ОБЗОРЫ

Очень много новинок выходит последнее время в автомобильной сфере. Все они направлены на то,

ДВИГАТЕЛЬ

Прошло то время, когда двигатель автомобиля запускался ручкой, напоминающей простейший коленчатый вал. Двигатель модернизировался

ДВИГАТЕЛЬ

Не всем автомобилистам нравится дождливая, серая, скучная погода. Даже кратковременный летний дождь не радует,

ДВИГАТЕЛЬ

Одна из каверзных неисправностей в автомобиле, когда двигатель троит на горячую, то есть когда

ДВИГАТЕЛЬ

Расход топлива Тема о том, куда уходит бензин является практически главной у владельцев автомобилей.

ДВИГАТЕЛЬ

Владелец автомобиля, покупая новый, старается максимально защитить его от угона или кражи ценностей из

Страница не найдена — Диагностика и Ремонт автомобиля

ОБЗОРЫ АВТОМОБИЛЕЙ

Согласно классификации Европейской экономической комиссии, легковой автомобиль Опель относится к сегменту «С». Яркая неординарная

ДВИГАТЕЛЬ

Двигатель транспортного средства требует обязательного наличия масла, снижающий силу трения деталей, совершающих во время

ДВИГАТЕЛЬ

Из курса химии известно о существовании веществ, ускоряющих или вызывающих процесс химической реакции, при

ДВИГАТЕЛЬ

Приобретая автомобиль, новый или бывший в употреблении, некоторые владельцы задумываются укомплектовать его газобаллонным оборудованием

ОБЗОРЫ

Очень много новинок выходит последнее время в автомобильной сфере. Все они направлены на то,

ДВИГАТЕЛЬ

Многие владельцы автомобилей сталкиваются с ситуацией, когда троит двигатель и узнать причину сразу же

Страница не найдена — Диагностика и Ремонт автомобиля

ДВИГАТЕЛЬ

В России большинство автолюбителей предпочитают двигатели внутреннего сгорания, работающего на бензине и не стремятся

ДВИГАТЕЛЬ

Многие владельцы транспортных средств сталкиваются с ситуацией, когда на холодную двигатель троит, а как

РЕМОНТ

Не каждый автолюбитель рискнет отремонтировать генератор на своей машине, но существует категория людей, которые

ДВИГАТЕЛЬ

Приобретенное транспортное средство для кого-то роскошь, а для большинства населения – это средство передвижения,

ДВИГАТЕЛЬ

Двигатель транспортного средства требует обязательного наличия масла, снижающий силу трения деталей, совершающих во время

ОБЗОРЫ АВТОМОБИЛЕЙ

Автомобиль ВАЗ-2114 завоевал сердца миллионов владельцев и до настоящего времени пользуется огромной популярностью среди

Подсос воздуха во впускном коллекторе и других местах: симптомы

Диагностика и ремонт15 января 2018

В современных двигателях внутреннего сгорания, управляемых электроникой, количество поступающего в цилиндры воздуха строго учитывается специальными датчиками. Но когда воздушный поток находит альтернативный путь через неплотное соединение деталей, нормальная работа силового агрегата нарушается из-за существенного обеднения горючей смеси. Определить подсос воздуха во впускном коллекторе или иных местах – задача непростая, проявляющиеся симптомы слишком похожи на множество других неполадок. Тем не менее, проблема диагностики данной неисправности вполне решаема.

Признаки и причины подсоса

Когда в двигателе образуется неплотность, пропускающая дополнительный воздух, наблюдаются следующие симптомы:

1. Первейший признак – «плавающие» обороты холостого хода. Мотор втягивает лишний воздух, а блок управления, анализирующий состав выхлопных газов с помощью лямбда – зонда, пытается правильно приготовить топливную смесь. Но ДМРВ (или ДАД) не учитывает часть притока, поэтому обороты нестабильны (о признаках неисправности датчика написано здесь).
2. Доля топлива в горючей смеси уменьшается, отсюда затрудненный пуск силового агрегата «на холодную», когда необходимо обогащение.
3. Из-за обеднения смеси теряется мощность двигателя – автомобиль тяжелее трогается с места и разгоняется.
4. Поскольку водитель начинает сильнее нажимать педаль газа и принудительно увеличивать обороты, повышается потребление горючего.

Справка. На карбюраторных двигателях паразитный воздушный поток вызывает скачки оборотов до 2000 об/мин и более, втягивая бензин через главные топливные жиклеры в обход системы холостого хода. Регулировочные винты не действуют.

Существует несколько причин, почему нарушается герметичность соединений и двигатель подсасывает воздух:

• деформация прилегающих плоскостей (например, всасывающего коллектора к ГБЦ) в результате перегрева;
• слишком частое использование автомобильной моющей химии, способной размягчить прокладки и герметики;
• прохудившиеся шланги либо хомуты на патрубках отбора вакуума в двигателе.

На дизелях воздух иногда втягивается топливным насосом через неплотности магистрали, проложенной от бака. В карбюраторах путь воздушному потоку открывается сквозь изношенные оси и выработанные заслонки.

Где может проникать воздух?

Чтобы проверить наличие подсоса в двигателе, нужно понимать, где следует искать. На моторах, оснащенных инжектором, воздух может подсасываться в следующих местах:

• прокладка на фланце головки цилиндров, куда прилегает впускной коллектор;
• корпус вакуумного усилителя тормозной системы;
• шланг отбора вакуума для усилителя;
• прокладка дросселя;
• через форсунки со слабыми уплотняющими кольцами;
• на фланце регулятора холостого хода;
• сквозь заклинивший клапан бачка – адсорбера.

Изношенные карбюраторы, чей посадочный фланец прогнулся от воздействия высокой температуры, нередко пропускают воздушный поток на стыке с коллектором. Второе «больное» место – дроссельные заслонки обеих камер, которые в результате износа становятся овальными. Подсос происходит через боковые зазоры и вызывает самопроизвольное истечение бензина из главного диффузора, отчего двигатель раскручивается до 2000 об/мин на холостом ходу.

Слабое звено дизеля – топливная магистраль, идущая от бака до насоса высокого давления. Пластиковые трубки и хомуты со временем теряют герметичность и насос, создающий на участке разрежение, подтягивает воздух сквозь невидимые щели. Он проходит по магистрали и через форсунки подается в камеры сгорания. Главная проблема заключается в обнаружении проблемы: прохудившиеся соединения не подтекают, поскольку наружное давление выше внутреннего.

Методы обнаружения неисправности

Как правило, о возможности проникновения воздуха сквозь неплотное соединение вспоминают в последнюю очередь, когда исключены остальные неполадки – выход из строя датчиков, регуляторов и так далее. Между тем существует простой способ найти подсос воздуха – на работающем двигателе медленно закрыть патрубок дроссельной заслонки ладонью. Если мотор не глохнет, то на участке после датчика ДМРВ появилась щель, куда просачивается дополнительный поток.

Примечание. Услышать свист либо шипение в месте подсоса – задача непростая, поскольку мешает шум работающего мотора. Поэтому данный способ диагностики не годится.

Чтобы локализовать проблемное место, рекомендуется проверить герметичность тормозного вакуумного усилителя следующим образом:

1. Заведите мотор и дождитесь, пока стабилизируются обороты холостого хода.
2. Передавите в нескольких точках резиновый патрубок, ведущий от силового агрегата к корпусу усилителя.
3. Если работа двигателя не изменится, то на данном участке подсоса нет. На неисправность укажет повышение оборотов коленчатого вала.

Аналогичным способом проверьте все шланги, отбирающие вакуум от мотора. Если обороты коленвала меняются при сдавливании и последующем отпускании патрубков, ищите ослабленный хомут либо трещину в шланге.

Отыскать подсос воздуха через дроссельную заслонку, коллектор и другие детали двигателя поможет компрессор. Нагнетающий шланг с переходником вкручивается вместо любой свечи зажигания, затем коленчатый вал поворачивается в положение, когда впускной клапан данного цилиндра открыт. Нагнетая воздух под давлением 4–6 Бар, обработайте все стыки мыльным раствором – в проблемной точке сразу появятся пузыри.

Отлично себя зарекомендовал старый «дедовский» метод – поливка соединений горючей жидкостью. Как производится диагностика:

1. Наберите в шприц объемом 20 см³ бензина.
2. Запустите двигатель и обождите, пока холостой ход немного выровняется.
3. Аккуратно поливайте бензином подозрительные точки, выдавливая горючее прямо на прокладки.
4. Если подсос идет через впускной коллектор, то поршни станут втягивать разлитый бензин вместе с воздухом и обороты заметно повысятся. Действуйте аккуратно, чтобы горючее не попало на электропроводку.

Способ поливки одинаково хорошо подходит для проверки коллектора, уплотнений форсунок и прокладки дросселя. А вот проверить заслонки карбюратора шприцем не выйдет, поскольку к ним нельзя подобраться. Чтобы убедиться в наличии выработки и образовании боковых щелей, агрегат придется снять и очистить от сажи стенки камер.

Магистраль, подающую солярку к ТНВД дизельного мотора, проверить сложнее. Здесь подойдет способ с применением компрессора и мыльной пены, но подобное оборудование есть не в каждом гараже. Придется идти по стыкам всей трубки и диагностировать подсос методом исключения. Обливать соединения дизельным топливом бессмысленно – эффект будет незначительный и перемен в работе мотора вы не услышите.

Один из новейших методов диагностики предполагает использование специального устройства – генератора дыма. Подключение производится, как и в случае с компрессором, к свечному отверстию любого цилиндра. После запуска дымогенератора нетрудно отыскать точку проникновения воздуха. Чтобы лучше видеть поднимающиеся струйки дыма, рекомендуется применять галогенную лампу.

симптомы, как проверить и найти место во впускном коллекторе, где может подсасывать. Как определить с помощью дымогенератора и устранить причину

Для нормальной работы бензиновому двигателю жизненно необходимо точное соотношение топлива к кислороду. Подсос воздуха во впускном коллекторе приводит к увеличению доли окислителя, что, естественно, регистрируется ЭБУ двигателя (Engine Control Unit). Рассмотрим основные причины и симптомы неисправности, а также как найти негерметичность во впускном тракте с помощью дымогенератора.

Симптомы

• Нестабильная работа двигателя на холостых оборотах. На холостом ходу механическая дроссельная заслонка закрыта, а воздух во впускной коллектор идет через байпасный канал ДЗ. В таком режим разряжение за дроссельной заслонкой максимальное, поэтому симптомы подсоса воздуха проявляются ярче всего. Открывая дроссельную заслонку, мы увеличиваем проходное сечение для прохождения потока воздуха, поэтому негативное влияние подсоса на работу двигателя уменьшается.
• Повышенные холостые обороты.
• Нестабильная работа двигателя после резкого сброса газа (глохнет при торможении).
• На приборной панели загорается Check Engine по причине ошибки P0171 – бедная смесь. Считать коды ошибки можно через диагностический разъем мультимарочным сканером с подходящим программным обеспечением либо специализированным диагностическим прибором. Если после удаления ошибка снова появляется на холостых оборотах, велика вероятность, что причина именно в подсосе воздуха, а не поломке ДМРВ, кислородного датчика.

Следует учитывать, что по отдельности каждый из симптомов еще не свидетельствует о подсосе неучтенного воздуха и может быть вызван неисправностями системы питания, ДМРВ, РХХ, дроссельного узла или лямбда-зонда.

Влияние на работу двигателя

Причина симптомов подсоса воздуха кроется в неучтенном кислороде, поступающем в цилиндры. Впору вспомнить назначение и принцип работы ДМРВ. Датчик установлен за воздушным фильтром. Следовательно, ЭБУ может посчитать лишь прошедший через нагревательный элемент поток. О подсосе говорят в том случае, когда во впускном тракте за ДМРВ имеется негерметичность, через которую во впускной коллектор засасывается неучтенный воздух. Поскольку ЭБУ рассчитывает порцию топлива, опираясь на показания ДМРВ, смесь на холостых оборотах получается обедненной (избыток окислителя).

В системах с МАР сенсором (ДАД) ЭБУ опирается на давление во впускном коллекторе. Но для нормальной работы проходное сечение байпасного канала, которое контролируется вылетом штока РХХ, и степень открытия дроссельной заслонки должны соответствовать калибровкам, заложенным в ЭБУ двигателя. Разумеется, подсос неучтенного воздуха вносит неразбериху в работу блока управления, поэтому он всячески пытается синхронизировать работу исполнительных механизмов и показания датчика. Поэтому начинают плавать обороты, и в целом холостой ход нестабилен.

Возможные места негерметичности впускного тракта

• Все трубки, шланги вакуумной системы. Чаще всего шланги рассыхаются в местах соединения со штуцерами, трескаются на изгибах. Также подсос неучтенного воздуха может возникнуть вследствие невнимательности, когда после ремонта забывают подключить либо путают местами шланги, сдергивают их со штуцеров по неосторожности.
• Система вакуумного усилителя тормозов. Подсос воздуха может происходить не только через обратный клапан или шланг, но и через порванную мембрану, разгерметизацию корпуса вакуумной камеры. Мы уже рассматривали, как проверить ВУТ.
• Прокладка впускного коллектора.
• Уплотнительные резинки форсунок.

• Уплотнитель РХХ в месте прикручивания к корпусу ДЗ.
• Ось вращения механической дроссельной заслонки. Возникшая на больших пробегах выработка приводит к появлению люфта. Дроссельные заслонки с электропроводом проблемой подсоса неучтенного воздуха в таких местах не страдают.
• Трещина во впускном коллекторе. Довольно типичная проблема для авто с пластиковыми коллекторами.
• Система вентиляции картерных газов. Причиной подсоса становится негерметичность шлангов, трубок, клапана.
• Негерметичность системы вентиляции бензобака.

Применение диагностического прибора

Сканер позволяет определить дополнительные симптомы, свидетельствующие о том, что причина нестабильных холостых оборотов именно в подсосе воздуха, Прибор позволит в реальном времени наблюдать:

• показания лямбда-зонда;
• степень открытия дроссельной заслонки;
• положение регулятора холостого хода;
• желаемые и действительные обороты холостого хода;
• долгосрочные и краткосрочные топливные коррекции.

На видео специалист-диагност поясняет, как именно использовать эти значения для диагностики подсоса воздуха в двигателе.

Локализируем причину

Рассмотрим основные методы определения причины подсоса воздуха без использования дымогенератора.

• Разбрызгивание очистителя карбюратора вблизи элементов впускного тракта. В состав очистителей входят легко испаряемые и воспламеняемые компоненты. Попадая через место подсоса воздуха в цилиндры, очиститель обогащает топливную смесь. В особо критичных случаях в такие моменты наблюдается кратковременное поднятие оборотов двигателя. Но гораздо достоверней во время теста наблюдать с помощью диагностического прибора за краткосрочной топливной коррекцией. Значения при всасывании очистителя будут подниматься, так как лямбда-зонд зарегистрирует обогащение смеси.
• Разбрызгивание воды. Цель проверки – услышать характерный звук всасывания воды, что обязательно произойдет в месте подсоса воздуха. Для удобства наберите в бутылку воды, предварительно сделав небольшое отверстие в крышке. Обильно полейте места подключения шлангов вакуумной системы, по возможности место стыка блока цилиндров и впускного коллектора. С особой внимательностью проверьте участок после дроссельной заслонки, так как там разряжение и риск появления подсоса выше всего. Но не стоит целиком заливать двигатель холодной водой, а особенно, выпускной коллектор. Резкий перепад температур может привести к его растрескиванию.

Тест дымогенератором

Смысл проверки заключается в подаче во впускной тракт дыма. В местах подсоса воздуха дым будет выходить, что и позволит локализировать негерметичность. Вы можете купить дымогенератор либо соорудить прибор своими руками. В интернете предостаточно различных вариантов конструкции, один из которых показан на видео ниже.

Как дымогенератором найти место подсоса воздуха?

1. Заблокируйте впускной патрубок перед воздушным фильтром. Если этого не сделать давление дыма во впускном тракте нарастать будет медленно.
2. Отсоедините один из доступных шлангов вакуумной системы, вместо него подключите шланг дымогенератора.

С помощью компрессора подайте дым. Когда система полностью заполнится, вам остается наблюдать за местами утечки дыма, которые могут спровоцировать подсос неучтенного воздуха во впускной коллектор.

Как работает реактивный двигатель?

Реактивный двигатель стал основой авиационной промышленности.

Кредит: Йозеф П. Виллемс / Корбис / Гетти

Современная авиация обязана своим успехом реактивному двигателю. Первоначально эта технология была разработана в конце 1930-х — начале 1940-х годов для использования в военных целях во время Второй мировой войны, но с тех пор она стала двигателем революции пассажирских самолетов.

Существует много различных вариантов реактивного двигателя, но наиболее часто используемый в пассажирских самолетах называется турбовентиляторным (потому что он содержит турбину и вентилятор).Приведенное ниже описание относится, в частности, к турбовентиляторным двигателям, но в основном оно применимо в более общем плане.

Так как же работают эти чудеса инженерной мысли?

На самом простом уровне принцип работы реактивного двигателя можно свести к четырем словам: сосать, сжимать, трясти, дуть. Давайте разберемся, что это значит.

Следуйте за воздухом: воздушный поток через вентилятор, компрессор, камеру сгорания и турбину приводит в движение реактивный двигатель.

Кредит: Ivcandy / Getty

сосать

Когда вы смотрите на реактивный двигатель, первое, что вы обычно замечаете, это то, что передняя часть представляет собой гигантский многолопастный вентилятор, расположенный внутри так называемого воздухозаборника.Лопасти действуют точно так же, как лопасти пропеллера или настольного вентилятора, всасывая воздух и выталкивая его с другой стороны на высокой скорости. Однако вентилятор в реактивном двигателе имеет гораздо больше лопастей, чем у настольного вентилятора: часто их больше 20. Думайте о вентиляторе как о пропеллере на стероидах.

В большинстве современных реактивных двигателей только вентилятор может генерировать до 90% тяги или «толкающей мощности» двигателя. Чтобы выяснить, откуда берутся остальные 10%, мы должны продолжать следить за воздухом в его путешествии.

Сжать

Теперь мы оставляем позади технологию предпусковых двигателей. Как только вентилятор всасывает воздух, часть его не просто нагнетается вокруг двигателя, но направляется в так называемый компрессор. Внутри воздух проталкивается множеством вращающихся дисков с небольшими лопастями по трубке, которая становится все меньше и меньше. Это быстро сжимает воздух, делая его более плотным, горячим и взрывоопасным при добавлении топлива.

Банг

Для пироманов начинается самое интересное.Топливо добавляется к сжатому воздуху, создавая легколетучую смесь, для сгорания которой требуется простая искра. Это то, что происходит в камере сгорания, где смесь топлива и воздуха распыляется и воспламеняется, быстро расширяя воздух и создавая остальную тягу двигателя.

Удар

Быстрое расширение воздуха во время горения создает огромное давление, которому необходимо найти выход. Выход из реактивного двигателя находится в конце другой трубы, заполненной вращающимися дисками, ощетинившимися лопастями, которые вращаются под действием расширяющегося газа.Эта часть известна как турбина. Оказавшись в конце турбины, газы покидают двигатель на высокой скорости, оказывая на двигатель силу в противоположном направлении. (В соответствии с третьим законом Ньютона: на каждое действие есть равное и противоположное противодействие.)

Гениальная часть современного реактивного двигателя состоит в том, что всасывающий вентилятор, компрессор, камера сгорания и турбина связаны одним валом, проходящим внутри двигателя. Таким образом, когда расширяющиеся газы вращают турбину сзади, это помогает вращать вентилятор спереди, что поддерживает процесс и создает большую тягу.

Ссылки по теме: Австралийские исследователи создают 3D-печатный реактивный двигатель

Системы рециркуляции ОГ и вторичного воздуха

Совершенный автомобиль внутреннего сгорания мог бы подавать точное количество топлива и воздуха в камеру сгорания и возвращать только воду и углекислый газ. Не было бы несгоревшего топлива или кислорода. Кроме того, температура должна быть правильной, чтобы оксиды («гиперактивный» кислород, включенный более высокими температурами) не соединялись с азотом и углеродом с образованием оксидов азота (NOx) и монооксида углерода (CO). Этому идеальному автомобилю не потребуется устройство контроля выбросов.

К сожалению, нас еще нет. А пока у нас есть системы рециркуляции выхлопных газов (EGR), впрыск вторичного воздуха и каталитические нейтрализаторы.

Системы рециркуляции ОГ

Системы

EGR подают небольшое количество инертного газа в камеру сгорания для разбавления топливовоздушной смеси и снижения температуры до уровней, при которых не образуются NOx. Поскольку выхлопные газы обычно не горят, это снижает температуру сгорания и снижает выбросы NOx из двигателя.

В отличие от старых систем рециркуляции отработавших газов, современные системы рециркуляции отработавших газов работают постоянно, а не только во время замедления или закрытия дроссельной заслонки. Новые автомобили с регулируемыми фазами газораспределения на выпускном и впускном распредвалах могут регулировать синхронизацию таким образом, чтобы небольшое количество выхлопных газов всасывалось обратно в камеру во время такта впуска.

Системы впрыска вторичного воздуха

Системы впрыска вторичного воздуха закачивают наружный воздух в поток выхлопных газов, чтобы можно было сжечь несгоревшее топливо.Ранние воздушные системы имеют воздушный насос с ременным приводом. Новые системы с наддувом используют вакуум, создаваемый импульсом выхлопа, чтобы втягивать воздух в трубу. В новейших системах для перекачивания воздуха используется электродвигатель. Эти системы имеют решающее значение для срока службы каталитического нейтрализатора.

Системы электродвигателей можно найти на многих новых транспортных средствах, таких как серия GM LS, Toyota V8 и Ford 3,8 V6 и 2,0 четырехцилиндрового двигателя с выбросами в Калифорнии. Эти системы обычно активны в течение первых 20–120 секунд работы двигателя, нагнетая воздух ниже по потоку в выпускные коллекторы для окисления углеводородов и монооксида углерода, образующихся при работе на обогащенной смеси при запуске.Система впрыскивает правильное количество воздуха, используя такие данные, как температура охлаждающей жидкости, температура воздуха и датчики кислорода.

Каталитический нейтрализатор

В идеальных условиях трехкомпонентный катализатор может сократить где-то от 50% до 95% выбросов NOx и 99,9% несгоревшего топлива. Это последняя остановка для загрязняющих веществ, и если система выбросов выше по потоку окажется под угрозой, она сможет лишь компенсировать увеличение выбросов из выхлопной трубы.

Диагностика

Чтобы правильно диагностировать автомобиль с высоким уровнем выбросов, вы должны смотреть на него как на инженера, смотрящего на всю систему, от воздухозаборника до выхлопной трубы.Когда автомобиль спроектирован, он должен соответствовать указанному уровню выбросов. Для этого команда инженеров сбалансирует системы и заставит их работать в гармонии, чтобы цена была доступной.

Как узнать, что прокладка впускного коллектора выходит из строя

Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее.

Если задуматься, в вашей машине есть вещи, которые просто не имеют смысла.Вам говорили, что больше воздуха — это хорошо для мощности, что приток холодного воздуха, больше совков, больше вентиляционных отверстий и т. Д. — отличный способ повысить производительность. Технически все это правда, но давайте вернемся к этому размышлению и поговорим о протекающем или поврежденном впускном коллекторе.

Может быть слишком много ? Ответ заключается в том, что хотя больше воздуха, как правило, хорошо, важно знать, что нерегулируемый поток воздуха в двигатель может стать серьезной проблемой. Дополнительный воздух, поступающий в двигатель, о котором компьютер вашего автомобиля не знает, что делать и откуда он взялся, приводит к большим проблемам с соотношением воздух-топливо, которые, как вы знаете, создают атмосферу, которая движет вашей поездкой.

Итак, негерметичный впускной коллектор — это плохо. Повреждение компонента может испортить систему охлаждающей жидкости и вызвать остановку или что-то еще хуже. Что такое впускной коллектор? Почему это важно? Позвольте своим профессиональным редакторам The Drive поделиться с вами своими знаниями.

Depositphotos

Воздух хорош для двигателей, но слишком много — плохо.

Что такое впускной коллектор?

Впускной коллектор переносит воздух к цилиндрам.Наряду с корпусом дроссельной заслонки, воздухозаборником и системой подачи топлива коллектор помогает подавать соответствующую воздушно-топливную смесь для сгорания в двигателе.

Впускные коллекторы состоят из нескольких основных компонентов, включая камеру статического давления и направляющие. Камера статического давления — это резервуар, в котором воздух удерживается до тех пор, пока он не понадобится в цилиндрах. Бегуны переносят этот воздух из камеры в каждую головку блока цилиндров.

Как я могу узнать, что с моим впускным коллектором что-то не так?

Нет, вы не получите всплывающее окно с надписью «Опасно для коллектора» на приборной панели или на средней дистанции ноутбука примерно 2000 года выпуска. Это только в кино. Однако, когда впускной коллектор начинает выходить из строя, могут произойти некоторые вещи, которые могут вас предупредить, например:

Утечка жидкости

Если прокладка или коллектор каким-либо образом повреждены, охлаждающая жидкость в конечном итоге вытечет и протечет под ней. автомобиль. Обычно он будет отличаться от конденсата, который вы видите летом под автомобилем при включенном кондиционере, и он будет более заметным.

Плохая производительность и охлаждение

Если впускной коллектор неисправен, он может испортить топливовоздушную смесь двигателя, что может ухудшить его рабочие характеристики.Вы можете увидеть снижение мощности, неравномерное ускорение и даже обратную реакцию.

То же самое и с системой охлаждения двигателя. Если впускной коллектор работает, это может привести к утечке охлаждающей жидкости, что может вызвать повышение температуры двигателя.

Остановка и резкий холостой ход

Если где-то в коллекторе есть утечка воздуха, в двигатель может попасть слишком много воздуха, что изменит скорость холостого хода. Автомобиль может даже заглохнуть на более низких скоростях.

Снижение расхода топлива

Утечка воздуха может привести к тому, что компьютер автомобиля уравновесит уравнение, добавив больше топлива.Это означает, что двигатель потребляет больше топлива для выполнения того же объема работы.

Depositphotos

Работу впускного коллектора лучше доверить профессионалам.

Могу ли я ехать с неисправным впускным коллектором?

Хотя вероятно ехать с неисправным впускным коллектором, это, конечно, не рекомендуется. Даже если вы сможете благополучно добраться до места назначения — мы надеемся, что это ваш местный механик — вы можете в конечном итоге нанести другой ущерб своему транспортному средству.Это может включать перегрев и потерю жидкости или даже что-то серьезное, например, аварию, если автомобиль глохнет во время движения.

Сколько стоит починка? Я не могу сделать это сам?

Если вы не опытный домашний механик с необходимыми инструментами и безопасным местом для работы, вероятно, лучше всего оставить разнообразную работу профессионалам. Действия по удалению, замене и безопасному повторному подключению всего могут быть трудными для понимания без опыта, а последствия чего-то испорченного могут быть серьезными.

Сказав это, важно отметить, что оплата ремонта впускного коллектора будет не из дешевых. В среднем предполагается заплатить от 400 до 600 долларов за ремонт. Большая часть этих расходов связана с рабочей силой, которая сама по себе может достигать 400 долларов.

Разъяснение терминов, относящихся к впускному коллектору

Получите образование!

Охлаждающая жидкость

Охлаждающая жидкость — это жидкость в радиаторе, предназначенная для изменения точек замерзания и кипения воды, что предотвращает замерзание или перегрев радиаторов.Он также помогает смазывать детали, которых он касается, что может помочь предотвратить повреждение критически важных деталей, таких как водяной насос и прокладка головки.

Срыв

Срыв означает, что двигатель перестал вращаться по той или иной причине. В случае прокладки впускного коллектора проблема связана с тем, что двигатель не получает надлежащего количества топлива или воздуха, что может вызвать серьезные проблемы при стандартной работе двигателя.

Воздух-Топливо

Топливно-воздушная смесь представляет собой идеальное соотношение воздуха и топлива для обеспечения правильной работы двигателя.Это также важно для правильного момента зажигания и зажигания в целом, когда важны место, время и продолжительность сгорания.

Корпус дроссельной заслонки

Корпус дроссельной заслонки является частью системы впуска воздуха. Он контролирует количество воздуха, поступающего в двигатель.

Воздухозаборник

Воздухозаборник предназначен для подачи воздуха в двигатель. Обычно это длинная трубка, идущая из-за решетки в двигатель. Он проходит через фильтр и обычно проходит через камеры резонатора, которые помогают сглаживать воздушный поток.

Depositphotos

Этот маленький кусочек резины может вызвать большие проблемы.

Иногда вам нужен сертифицированный механик

Как и Drive любит вкладывать «себя» в самостоятельную работу, мы знаем, что не у всех есть подходящие инструменты, безопасное рабочее место, свободное время или уверенность при проведении капитального ремонта автомобилей. Иногда вам просто нужны качественные ремонтные работы, выполненные профессионалами. вы можете доверять , как и нашим партнерам, сертифицированным механикам Goodyear Tire & Service.

Часто задаваемые вопросы о прокладке впускного коллектора

У вас есть вопросы, У Drive есть ответы!

Q: Я думаю, что в прокладке есть утечка, но я не хочу ее заменять. Могу я просто исправить это?

A: Существуют продукты, например силиконовые герметики, которые могут помочь закрыть утечки. Мы составили список наших любимых.

Q: Я хочу добавить воздухозаборник для холодного воздуха. Будет ли это испортить мою топливно-воздушную смесь?

A: Не должно, но есть и другие проблемы, о которых стоит беспокоиться.Если вы покупаете воздухозаборник с большой трубкой, вы должны быть уверены, что фильтр выдержит испытание временем. Вы также можете разместить его в моторном отсеке, чтобы избежать всасывания воды из луж и дождя. Вода не сжимается, поэтому не пойдет на пользу вашему двигателю.

Q: Почему ноутбук Брайана О’Коннера сказал «Опасность для коллектора» в O.G. Быстрый и яростный?

A: Магия кино? Да, это не имело смысла. Часть, которая затем выпадает из пространства для ног пассажира, становится частью днища пола, что имеет еще меньший смысл!

Q: Обманывал ли нас фильм «Форсаж»?

A: Они сделали! Но кого это волнует, это фильмы! Не то чтобы они собирались идти в космос. ..

Давайте поговорим, прокомментируем ниже, чтобы поговорить с

редакторами Drive!

Мы здесь, чтобы быть экспертами во всем, что связано с практическими рекомендациями. Используйте нас, хвалите нас, кричите на нас. Оставьте комментарий ниже, и давайте поговорим! Вы также можете написать нам в Twitter или Instagram, вот наши профили.

Джонатон Кляйн: Twitter (@ jonathon.klein), Instagram (@jonathon_klein)

Тони Маркович: Twitter (@T_Marko), Instagram (@t_marko)

Крис Тиг: Twitter (@TeagueDrives), Instagram (@TeagueDrives)

Пренебрежение воздушным фильтром — два проверенных способа убить турбо

В прошлом мы подробно обсуждали, как эволюция современных двигателей влияет на то, как водители должны думать об обслуживании своих автомобилей.Этот разговор обычно происходит в контексте небольших двигателей с низким рабочим объемом, которые получают значительный прирост мощности за счет технологии турбонаддува. Если вы не знакомы, я рекомендую вам прочитать этот недавний пост, чтобы увидеть, сколько автомобилей с турбонаддувом уже эксплуатируется, и узнать, насколько насыщенным будет рынок через пять лет.

Мы много знаем о том, почему надлежащее обслуживание смазочного материала и масляного фильтра важно для любого автомобиля с турбонаддувом, но есть ли какие-либо другие фильтры, критически важные для оптимальной производительности и долговечности двигателя с турбонаддувом? Да, конечно.Фактически, все статистические данные VIO turbo, которыми мы ранее поделились, не менее важны, когда мы говорим о техническом обслуживании воздушного фильтра двигателя.

Чтобы объяснить, почему необходимо пройти обучение по турбокомпрессору…

Турбокомпрессор работает аналогично турбине реактивного двигателя. Он состоит из двух основных частей — компрессора и турбины. Процесс начинается, когда холодный воздух поступает в воздухозаборник двигателя, где находится воздушный фильтр двигателя, а затем попадает в компрессор.Внутри компрессора находится вентилятор, который помогает всасывать холодный воздух. Как только воздух достигает компрессора, он … сжимается и нагревается, прежде чем выдувается через теплообменник, который охлаждает его перед тем, как он попадет в воздухозаборник цилиндра. Дополнительный кислород в цилиндре помогает сжигать топливо с ускоренной скоростью, и когда это происходит, больше энергии производится быстрее, что приводит к передаче большей мощности на колеса автомобиля через все компоненты трансмиссии. Процесс производства этой дополнительной мощности создает много лишнего отходящего газа, который должен куда-то уходить.Образующийся избыточный газ выдувается через выхлопное отверстие турбины, заставляя его вращаться с высокой скоростью. Поскольку быстро вращающаяся турбина соединена с тем же валом, который вращает компрессор, компрессор также вращается — в свою очередь, всасывая дополнительную холодную окружающую среду из воздухозаборника.

Надеюсь, теперь, когда вы знаете основы того, как работает типичная установка турбонагнетателя, легче понять, почему воздушный фильтр исправного двигателя даже более важен для оптимальной работы автомобиля с турбонаддувом, чем автомобиль с безнаддувным двигателем. двигатель.Пренебрежение воздушным фильтром двигателя в автомобиле с турбонаддувом может привести к катастрофическому отказу системы турбонагнетателя.

Эта неисправность может произойти в результате повреждения посторонним предметом или сильной жары — оба из которых, вероятно, будут связаны с сильно засоренным воздушным фильтром двигателя. Это отказ компонента, который никто не хочет испытывать, потому что часто это приводит к четырехзначным расходам на ремонт. Если мы говорим о высокопроизводительном или высококлассном автомобиле, таком как некоторые европейские роскошные модели, стоимость ремонта легко может быть пятизначной.

Как засорение воздушного фильтра двигателя может привести к повреждению турбокомпрессора посторонними предметами

Турбокомпрессор — важная часть двигателя. Без него двигатель тоже не может дышать, а это значит, что машина никуда не едет быстро. Каждый раз, когда турбонагнетатель проглатывает что-то, что ему не место, будь то частицы грязи, скопление пыли, ослабленный болт, одноразовая перчатка или сам воздушный фильтр — вы сталкиваетесь с серьезной катастрофой. К сожалению, поскольку технология турбокомпрессора относительно нова для широких масс, часто случаются повреждения посторонними предметами.Посторонние предметы, которые каким-то образом попадают в лопатки турбокомпрессора, составляют около 80% всех отказов турбокомпрессора. Угадайте, какая самая частая причина повреждения посторонними предметами в турбонаддуве? Ага, грязный воздушный фильтр.

Турбокомпрессоры сложны, но хрупки — чистый воздушный фильтр двигателя поможет продлить срок службы

Нельзя сказать, что турбокомпрессоры не терпят ударов. Совершенно верно, но условия настолько экстремальны, что возможный отказ неизбежен.Чрезмерное тепло выхлопных газов — это то, что приводит в действие турбину со стороны турбокомпрессора, и со временем температура в 2000 ° будет иметь негативные последствия. Продолжительное воздействие такого тепла гарантированно убьет что угодно. Учитывая потенциальную стоимость ремонта, о которой мы говорили ранее, мы постараемся предотвратить преждевременное попадание турбонагнетателя в эту точку. Что ж, одна из самых частых причин избыточного тепловыделения — засорение воздушного фильтра двигателя. Если фильтр действительно закупорен, компрессор не сможет всасывать достаточно холодного окружающего воздуха, что приведет к дополнительному теплу, в котором турбонагнетатель действительно не нуждается.Регулярное обслуживание воздушного фильтра двигателя — это хороший способ оставаться в пределах рекомендуемого теплового порога, чтобы турбокомпрессор работал исправно как можно дольше.

Промедление с обслуживанием воздушного фильтра — БОЛЬШАЯ ошибка

Правила

CAFE установлены на 100% к 2025 году, и к тому времени 90% автомобилей на рынке будут оснащаться двигателями с турбонаддувом. Турбокомпрессоры никуда не денутся, и поэтому наш подход к автомобилям должен немного измениться.Многие люди не знают, что именно означает это изменение для текущего обслуживания. С безнаддувным двигателем иногда можно немного откладывать, когда дело доходит до некоторых изменений фильтра. Вы немного превышаете интервал замены масляного фильтра или рекомендуемый интервал замены воздушного фильтра? Обычно ничего страшного, и ни одна из ситуаций не является причиной потери сна. Это не обязательно относится к приложениям с турбонаддувом. Мы говорим о сложном, критически важном компоненте двигателя, который также является хрупким из-за постоянных испытаний, которым он подвергается. И игнорирование любого планового обслуживания фильтра, даже небольшого, может быть дорогостоящей ошибкой.

Двигатели внутреннего сгорания — Wikiversity

Двигатели внутреннего сгорания (или двигатели внутреннего сгорания или ДВС, как их еще называют) используются в повседневной жизни и могут быть найдены в: автомобилях; грузовики; мотоциклы; легкие самолеты; строительная техника и автомобили; железнодорожные локомотивы; стационарные энергосистемы; и лодки и корабли всех размеров. Изучение двигателей превратилось в отрасль машиностроения.

Есть два типа двигателей внутреннего сгорания,

1. Четырехтактный двигатель и
2. Двухтактный двигатель

Также двигатели можно классифицировать по циклам, которым они следуют, как указано ниже.

1. Дизельный двигатель
2. Бензиновый двигатель

Четырехтактные двигатели, как следует из названия, имеют четыре разных цикла, а именно
a.прием
б. компрессия
c. зажигание / расширение
г. выхлоп

В двухтактном режиме всего два цикла, и каждый из них имеет два цикла, выполняемых одновременно.
а. впуск / выпуск
б. зажигание / сжатие

Несколько определений:

 ВМТ: верхняя мертвая точка. Это самая верхняя часть, до которой поршень может добраться в вертикальном двигателе. 
 BDC: нижняя мертвая точка. Это самая нижняя часть, до которой поршень может добраться в вертикальном двигателе.
 

Степень сжатия
Двигатель внутреннего сгорания — это, по сути, насос, который сжимает смесь воздух / топливо (или просто «воздух» в случае двигателей с прямым впрыском), а затем зажигает ее, так что она расширяется и производит механическую энергию. Степень сжатия в основном показывает, насколько двигатель сжимает определенный объем всасываемого воздуха. Двигатель со степенью сжатия 12: 1 означает, что на каждые 12 единиц всасываемого объема воздуха поршень сжимает этот воздух до 1 единицы объема.Чем больше воздуха вдавливается в камеру сгорания, тем больше энергии производится на один объем двигателя на такте расширения.

Одним из ограничивающих факторов увеличения степени сжатия является детонация (известная как стук двигателя), когда вместо контролируемого горения воздушно-топливная смесь взрывается, потенциально повреждая двигатель. Кроме того, двигатель с более высокой степенью сжатия имеет тенденцию иметь меньший зазор между поршнем в верхней мертвой точке (ВМТ) и полностью открытыми клапанами, а работа на высоких оборотах может привести к смещению клапана, что может привести к контакту между клапанами и поршнем.

Коэффициент сжатия = (рабочий объем + зазорный объем) / зазорный объем

Рабочий объем = Объем поршня, пройденного за один полный ход от ВМТ до НМТ.

Свободный объем = Объем камеры сгорания, когда поршень находится в ВМТ

Бензиновый двигатель
Бензиновые двигатели, также известные как двигатели с искровым зажиганием, нуждаются во внешнем источнике энергии для воспламенения топлива как для запуска, так и для работы двигателя. Как следует из обоих названий, в этом двигателе используются свечи зажигания для обеспечения искры зажигания и бензин (бензин) в качестве топлива.

Системы бензинового двигателя

1. Топливная система перекачивает топливо из бензобака в карбюратор. Там он смешивается с воздухом и всасывается в цилиндры двигателя. При электронном впрыске топлива он поступает непосредственно из бака в цилиндры с помощью электронного компьютера.

2. Система зажигания подает искры для воспламенения топливной смеси в цилиндрах. С помощью катушки зажигания и контактного прерывателя он заряжает 12-вольтовую батарею, которая, в свою очередь, выдает импульсы в 20 000 вольт.Они проходят через распределитель к свечам зажигания в цилиндрах, где создают искры. При воспламенении топлива в цилиндрах температура достигает 700 ° C и более.

3. В системе водяного охлаждения, в которой вода циркулирует по каналам в блоке цилиндров, отводя таким образом тепло. Он течет по трубам в радиаторе, которые охлаждаются нагнетаемым вентилятором воздухом.

4. Система смазки также снижает теплоотдачу, но ее функциональная задача — поддерживать покрытие движущихся частей маслом, которое под давлением подается к распределительному валу, коленчатому валу и механизму привода клапана.

5. Карбюратор — это сердце бензинового двигателя. Он точно дозирует топливно-воздушную смесь. Старые карбюраторы делают опережение искры, измеряя разницу давления между внешней и внутренней частями карбюратора. Также измеряется величина подъема дроссельной заслонки. Остатки двигателя, которые могут быть оксидом углерода или несгоревшими углеводородами, показывают, насколько хорошо работает карбюратор.

Классификация бензиновых двигателей

Поршневые двигатели подразделяются на несколько категорий.Некоторые из них:

1. По способу охлаждения,

а. Двигатели с воздушным охлаждением: Тепло от двигателя излучается в окружающий воздух. Обычно используются алюминиевые ребра, поскольку они хорошо проводят тепло. Ребра увеличивают общую площадь контакта с окружающим воздухом, обеспечивая максимальный отвод тепла.

г. Двигатели с водяным охлаждением: В этих двигателях охлаждающая жидкость / вода циркулирует через рубашки, расположенные на цилиндре, для отвода тепла.

2. По количеству ходов,

а. Двухтактные двигатели : Завершает термодинамический цикл за два хода поршня (один оборот кривошипа).

г. 4-тактные двигатели: Завершает термодинамический цикл за четыре такта поршня (два оборота кривошипа).

3. В соответствии с расположением цилиндров,

а. Линейное расположение цилиндров: все цилиндры расположены по прямой линии.

г. V-цилиндровый двигатель или V-образный двигатель: два цилиндра наклонены друг к другу под углом 90 градусов.

4. В зависимости от расположения клапана,
а. Одинарный верхний распредвал (SOHC)

г. Двойной верхний распредвал (DOHC)

Детали бензинового двигателя

Ниже приведены важные части бензинового двигателя:
1. Цилиндры
2. Блок цилиндров
3. Поршень и шатуны
4. Головка блока цилиндров Картер
5. Клапаны
6. Коленчатый вал Маховик
7. Выхлопная система
8. Распредвал Топливная система
9. Система смазки
10. Система зажигания

Работа бензинового двигателя

Обычно автомобили с бензиновым / бензиновым двигателем имеют четырехтактный двигатель, поскольку они более эффективны, чем двухтактный двигатель, и обеспечивают полное сгорание топлива для оптимального использования. Четырехтактный двигатель имеет четыре такта, а именно: впуск, сжатие, мощность, и выхлопные такты.

1. Такт всасывания или впуска — первоначально при запуске двигателя поршень движется вниз по направлению к НМТ цилиндра, что создает низкое давление вверху. Вследствие этого открывается впускной клапан, и смесь, содержащая пары бензина и воздух, всасывается цилиндром. Именно через карбюратор смешивается соотношение бензин / бензин и воздух.

2. Ход сжатия — после этого хода впускной клапан закрывается. Поршень теперь движется к верхней (ВМТ) цилиндра, сжимая топливную смесь до одной десятой ее первоначального объема.Температура и давление внутри цилиндра повышаются из-за сжатия.

3. Рабочий ход — во время этого хода впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми. Когда поршень достигает почти верхнего положения (ВМТ), свеча зажигания производит электрическую искру. Горение запускается системой зажигания, которая зажигает искру высокого напряжения через заменяемый на месте воздушный зазор, называемый свечой зажигания. Возникшая искра вызывает взрыв топливовоздушной смеси. Горячие газы расширяются и заставляют поршень двигаться вниз.Поршень соединен со штоком поршня, а шток поршня — с коленчатым валом. Все они движутся друг к другу из-за связи между ними. Коленчатый вал соединен с колесами автомобиля. Когда коленчатый вал движется, колеса вращаются и перемещают автомобиль.

4. Такт выпуска — в этом такте выпускной клапан остается открытым в начале. Поршень вынужден двигаться вверх из-за полученного импульса. Это заставляет газы перемещаться через выпускной клапан в атмосферу.Теперь выпускной клапан закрывается, а впускной клапан открывается. После этого четыре такта двигателя повторяются снова и снова.

Приложения:
Эти двигатели широко используются в транспортных средствах, переносных электростанциях для подачи энергии для работы насосов и другого оборудования на фермах. Многие небольшие лодки, самолеты, грузовики и автобусы также используют его.

Объем будущего:
Постоянно ведутся исследования, чтобы повысить эффективность использования топлива, уменьшить количество загрязняющих веществ и сделать его более легким и компактным.Недавно инженеры Бирмингемского университета создали самый маленький бензиновый двигатель, способный заменить обычные батареи. Двигатель настолько крошечный, что с ним можно потрудиться на кончике пальца.

Дизельный двигатель

Подобно бензиновому двигателю, дизель — это двигатель внутреннего сгорания, который преобразует химическую энергию топлива в механическую энергию, которая вызывает возвратно-поступательное движение внутри цилиндров. Поршни соединены с коленчатым валом двигателя, который обеспечивает движение, необходимое для приведения в движение колес транспортного средства.И в бензиновых, и в дизельных двигателях энергия
выпущен в серии небольших взрывов, известных как горение. Топливо вступает в химическую реакцию с кислородом из воздуха, который забирается во время такта впуска двигателя. Зажигание в бензиновых двигателях
происходит из-за искр от свечей зажигания, тогда как в дизельных двигателях топливо воспламеняется из-за тепла сжатия. При сжатии воздух нагревается.

Типы дизельных двигателей

Дизельные двигатели могут быть четырехтактными или двухтактными.

Четырехтактный дизельный двигатель

Работа четырехтактного дизельного двигателя следующая:

1. Такт впуска или всасывания начинается, когда поршень втягивает воздух в цилиндр через впускной клапан. Когда поршень достигает дна цилиндра, впускной клапан закрывается, задерживая воздух внутри цилиндра.

2. Такт сжатия начинается, когда поршень перемещается вверх по цилиндру, сжимая захваченный воздух.Давление повышается от 32 до 50 бар, а температура — до 600 градусов Цельсия.

3. Такт впрыска начинается где-то около ВМТ такта сжатия, топливо разбрызгивается в горячий воздух, воспламеняется и горит контролируемым образом из-за тепла сжатия, что приводит к такту мощности.
4. Такт выпуска начинается, когда поршень НМТ, поршень вытесняет все сгоревшие газы через открытый выпускной клапан. В верхней части такта выпуска выпускной клапан закрывается, а впускной клапан открывается, готовый принять свежий заряд воздуха, который возвращает двигатель в исходную точку.Цикл повторяется снова.

Двухтактный дизель

Дизельный двигатель работает так же, как четырехтактный дизельный двигатель, но уменьшает четыре хода поршня до двухтактных один раз вверх и один раз вниз по цилиндру.

1. Когда поршень находится в верхней части своего цилиндра, он находится на такте сжатия. Цилиндр заполнен сжатым перегретым воздухом. Дизельное топливо впрыскивается и воспламеняется. Поршень движется вниз по цилиндру для своего рабочего хода.Когда поршень приближается к нижней части рабочего хода, выпускные клапаны открываются, и большая часть сгоревших газов устремляется из цилиндра.
Теперь, когда поршень продолжает двигаться вниз по цилиндру, он открывает ряд отверстий в стенке цилиндра, через которые вдувается воздух под давлением, выталкивая оставшиеся сгоревшие газы.
из баллона и заправьте его свежим воздухом.

2. При движении поршня вверх он блокирует впускные отверстия, задерживая заряд свежего воздуха в цилиндре.Хотя поршень прошел лишь немного больше одного хода, он уже завершил свой рабочий ход, процесс выпуска и впускной цикл. Когда поршень поднимается вверх по цилиндру во время второго хода, он сжимает свежий воздух. Когда он достигнет
В верхней части цилиндра происходит впрыск и сгорание, начиная цикл снова. Двухтактный двигатель производит один рабочий ход за каждый полный цикл, в то время как четырехтактный двигатель производит один рабочий ход за каждые четыре такта.

Воздухозаборник двигателя — воздушный короб, черпак

Погрузка

Всасывание теплого воздуха из моторного отсека — отличный способ потерять мощность.Обеспечение достаточного количества свежего холодного воздуха в цилиндрах является проблемой для автомобилей без наддува, но еще сложнее для автомобилей с принудительным воздушным охлаждением, в которых используется турбокомпрессор или нагнетатель, поскольку эти устройства повышают температуру воздуха по мере повышения давления воздуха. Следовательно, вы часто видите промежуточные охладители (иногда называемые дополнительными охладителями) и большие совки. Убедитесь, что у вас есть труба для подачи холодного воздуха, чтобы получать холодный воздух из-за пределов моторного отсека — холодный воздух несет больше кислорода.
Мотоциклисты и автолюбители используют термин «воздушная камера» для обозначения того, что правильнее было бы описать как воздухозаборную камеру.

Старые двигатели втягивали воздух непосредственно из окружающей среды в каждый отдельный карбюратор. Вместо этого современные двигатели втягивают воздух в воздушную коробку (воздухозаборную камеру), которая соединяется отдельными шлангами с каждым карбюратором или напрямую с впускными отверстиями в двигателях с впрыском топлива. Это позволяет использовать один воздушный фильтр вместо многих и позволяет конструкторам использовать свойства воздуха для повышения производительности.

Стандартные модификации включают коробку забора холодного воздуха, которая заменяет стандартную коробку воздушного фильтра и панельный фильтр воздушной коробкой, которая уплотняется против капота или имеет герметичную верхнюю часть и открывается к заднему капоту, чтобы забирать воздух из отверстия в капоте. перед лобовым стеклом например.

Аэробоксы действительно замедляют поток воздуха. Это преобразует кинетическую энергию воздуха в статическое давление. Хорошая воздушная камера имеет форму диффузора, изогнутого за угол.Плохое — это не … Если вы предположите несжимаемость, так что уравнение Бернулли справедливо, вы можете легко вычислить эффект. Освежившись на моем старом учебнике по физике в колледже, я теперь могу понять, что уравнение Бернулли говорит нам, что давление увеличивается, потому что воздух замедляется.

Воздухозаборник — это любая конструкция впуска, в которой используется динамическое давление воздуха, создаваемое движением транспортного средства, для увеличения статического давления воздуха внутри впускного коллектора на двигателе, что позволяет увеличить массовый расход через впускной клапан цилиндра и, следовательно, увеличить мощность двигателя.

До 2014 года безнаддувные гоночные двигатели Формулы 1 имели настроенную систему впуска и теперь могут достигать объемного КПД, превышающего 175%, и пиковых оборотов двигателя, превышающих 18 000 об / мин.

Двигатели

, предназначенные для гонок на одноместном автомобиле, обычно обходятся без впускного коллектора и его извилистого и ограничивающего пути потока, предпочитая трубы одной длины, питающие каждый цилиндр отдельно только из одной камеры.

Исследование процесса впуска на одноцилиндровом гоночном двигателе показало, что эффекты инерционного поршня вносят большой вклад в процесс впуска на высоких оборотах двигателя, тогда как эффекты акустического резонанса более важны для довольно слабого волнового воздействия, которое возникает на низких оборотах двигателя. .Акустическая модель действия резонансной волны оказалась полезной для различения этих двух эффектов.

Сэр Исаак Ньютон создал три «закона движения».
Более известный как «закон инерции», первый закон движения гласит:

«Покоящийся объект стремится оставаться в покое»
и
«Движущийся объект стремится оставаться в движении» .

Этот закон является основой для индукции барана.
Визуализируйте впускной цикл двигателя как воздух, проходящий через направляющую впускного коллектора, мимо впускного клапана и в цилиндр.Все нормально, пока не закроется впускной клапан.
Здесь вступает в силу закон инерции — поскольку воздух был в движении, он хочет оставаться в движении. Но воздух не может никуда уйти, потому что клапан закрыт, поэтому он накапливается напротив клапана, как при аварии на автостраде. Когда один кусок воздуха накапливается на следующем, на следующем, на следующем, воздух сжимается. Этот сжатый воздух должен куда-то уходить, поэтому он поворачивается и течет обратно через направляющую впускного коллектора в виде волны давления.
Эта волна давления отскакивает назад и вперед в бегунке, и если она достигает впускного клапана, когда клапан открывается (надлежащее время прихода), она втягивается в двигатель. Эта колеблющаяся волна давления воздуха и надлежащее время прибытия на впускной клапан создают форму наддува.

Для того, чтобы создать этот наддув, все переменные должны быть точно согласованы, чтобы волна давления приходила на впускной клапан в нужное время. Эта комбинация синхронизированных событий известна как «резонансные условия».

На приход нашей волны давления на впускной клапан влияют следующие параметры:

• Обороты двигателя
• Число градусов поворота кривошипа, на которое впускной клапан закрыт.
• Длина впускной раструба.

Если эти параметры не сбалансированы должным образом, индукция плунжера не работает.

RAM Induction не умер с буквенными машинами. Фактически, индукция RAM настолько распространена сегодня, что почти каждая новая конструкция двигателя включает эту концепцию.Когда вы смотрите на эти змеевидные впускные коллекторы в новых 300M, Ferraris или V-10 Viper, вы видите гидроцилиндр.

Обычно, но не всегда, воздухозаборник RAM идет вместе с воздухозаборником. Капот или ковш на крыше — это приподнятый элемент на капоте или крыше автомобиля, который позволяет потоку воздуха напрямую попадать в моторный отсек. Он имеет только одно отверстие и закрыт со всех сторон. Его основная функция состоит в том, чтобы обеспечить прямой поток воздуха к двигателю, следовательно, его необходимо поднять вверх, чтобы эффективно направлять воздух в моторный отсек.Он может быть закрытым и, следовательно, чисто декоративным, или служить для улучшения характеристик несколькими возможными способами.

На более высоких скоростях правильно спроектированный воздухозаборник капота может увеличить скорость и давление, с которым воздух поступает во впускное отверстие двигателя, создавая эффект резонансного наддува. Такие эффекты обычно ощущаются только на очень высоких скоростях, что делает RAM air в первую очередь полезной для гонок, а не для уличных гонок.
Pontiac использовал торговое название Ram Air для описания своих двигателей, оснащенных функциональными лопатками.Несмотря на название, большинство этих систем обеспечивали только холодный воздух с небольшим эффектом наддува или без него.

Воздухозаборник RAM работает за счет уменьшения скорости всасываемого воздуха за счет увеличения площади поперечного сечения впускного канала. Когда скорость воздуха падает, динамическое давление уменьшается, а статическое давление увеличивается. Повышенное статическое давление в водоотводящей камере положительно влияет на мощность двигателя как из-за самого давления, так и из-за повышенной плотности воздуха, создаваемой этим повышенным давлением.

Системы Ram-air используются на высокопроизводительных транспортных средствах, чаще всего на мотоциклах и гоночных автомобилях. Ram-air был характерен для некоторых автомобилей с конца шестидесятых, но потерял популярность в семидесятых и только недавно вернулся.

Однако на низких скоростях увеличение статического давления ограничивается несколькими процентами. Учитывая, что скорость воздуха уменьшается до нуля без потерь, можно рассчитать увеличение давления. Отсутствие потерь также означает отсутствие нагрева воздуха.Таким образом, забортный воздухозаборник также является воздухозаборником холодного воздуха.
Следует отметить, что в некоторых автомобилях воздухозаборник расположен за радиатором, где не только воздух горячий, но и давление ниже атмосферного.

Современные парашюты используют систему набегающего воздуха для создания давления в ряде ячеек, чтобы обеспечить форму крыла.

Для обеспечения эффективности рабочий совок должен располагаться в зоне высокого давления на капоте или крыше. По этой причине некоторые функциональные совки расположены в задней части капота, рядом с капотом автомобиля, где кривизна лобового стекла создает такую ​​зону высокого давления, и могут быть размещены так, чтобы их отверстие было обращено к лобовому стеклу (обратный совок ).

Черпак будет наиболее эффективным, если он установлен достаточно высоко, чтобы очистить пограничный слой (медленно движущийся воздух, который цепляется за поверхность движущегося объекта), или если это «воздуховод NACA», установленный ниже поверхности и предназначен для втягивания более быстро движущегося воздуха за пределы пограничного слоя в воздуховод. Неглубокий совок, который не является воздуховодом NACA, может не всасывать полезное количество воздуха, даже если он оборудован большим отверстием.
Под капотом эффективный совок должен направлять воздух в воздухозаборник двигателя по как можно более короткому и прямому пути, предпочтительно через ванну или канал, который изолирован от тепла под капотом.

Совок может быть частью капота или может быть частью воздухоочистителя двигателя, выступая через отверстие, вырезанное в капоте. Такой совок называется колпаком для встряхивания, потому что совок заметно вибрирует при работающем двигателе, особенно при включенной мощности.

Итак, лучшие комплекты воздухозаборника поставляются с трубкой подачи холодного воздуха и устанавливаются в воздушную коробку, которая защищает всасываемый воздух от высоких температур под капотом — лучший компромисс между стандартной коробкой воздухозаборника и всасывающим комплектом.Некоторые комплекты имеют длинную трубу, на конце которой фильтр находится ближе всего к капоту, что действительно помогает снизить шум и улучшить температуру всасывания.

Индукционные комплекты, выступающие под передним бампером и утверждающие, что они нагнетают больше воздуха за счет давления, создаваемого в передней части автомобиля, когда он пересекает воздух, не имеют значительного увеличения мощности, кроме преимущества холодного воздуха извне. моторный отсек, — эффект RAM достигает скорости более 150 км / ч, прежде чем будет реализована польза — однако они являются отличным способом собрать множество ботанических образцов мух, бабочек и насекомых в воздушном фильтре!

NB: будьте осторожны при размещении подачи холодного воздуха — последнее, что вам нужно, — это всасывать воду в двигатель каждый раз, когда вы плещетесь в лужу.

Если воздушный фильтр индукционного комплекта заключен в коробку с подачей холодного воздуха, то можно получить больше мощности, избегая попадания горячего воздуха под капотом (коробки из углеродного волокна очень хороши благодаря своей теплоизоляции и долговечности). Также хорошо обернуть выпускной коллектор термостойким материалом, чтобы снизить температуру под капотом, а на капоте можно добавить стильные вентиляционные отверстия, чтобы отводить тепло.

Индукционные комплекты иногда поставляются с гарантией «большей мощности».На самом деле, прирост мощности настолько мал, что на автомобилях с маленьким двигателем он не будет заметен в реальной жизни. Во-вторых, увеличение мощности, как правило, происходит на верхнем пределе диапазона оборотов, и пострадает ваш диапазон пониженной мощности.

Итак, подведем итог: если у вас большой автомобиль с двигателем (или двигатель с хорошим крутящим моментом от низкого до среднего), установите индукционный комплект с подачей холодного воздуха. Если у вас автомобиль с небольшим двигателем или автомобиль с небольшой мощностью в нижнем диапазоне оборотов, установите воздушный фильтр спортивной панели для прямой замены.
Если вы не гонщик или ваша машина предназначена исключительно для переезда из пункта А в пункт Б, то уже имеющийся у вас расход топлива достаточно хорош. Важно то, что воздухозаборник ведет от горячего воздуха двигателя к более холодному воздуху около бампера.
Не забывайте, что эффект RAM работает только после 150 км / ч

Имейте в виду, что вы можете только настолько увеличить воздушный поток.

Даже если у вас вообще нет коробки, у вас есть ограничивающий корпус дроссельной заслонки. Впускной коллектор, ограничивающий, и впускные клапаны, ограничивающие.

Скажем так. Представьте себе большой коридор с крошечной дверью в конце.

Неважно, насколько велик коридор, он не меняет дверь, не так ли? Только эффект RAM может увеличить давление всасываемого воздуха, и это вряд ли работа на любителя.

Вернуться к началу страницы

Воздухозаборники: как и почему они работают

Говорим ли мы о трамвае, гоночном автомобиле или даже о буксировщике, одна из самых простых в установке и наиболее экономичных частей, которые мы можем добавить к нему, — это воздухозаборник.Они стали настолько распространенными, потому что работают достаточно хорошо, и мы даже не задаемся вопросом, почему и как.

Мы хотели узнать больше, поэтому задавали много вопросов о том, как и почему, и то, что мы узнали, открыло нам глаза. Мы поговорили с инженерами из K&N и Corsa Performance, двух лидеров отрасли в области воздухозаборников, и многому научились. Читайте, и вы тоже.

Воздухозаборники используются уже давно. Представьте себе маслкары с ковшом для капота. С тех пор многое изменилось, в частности, нормы выбросов и более точные системы подачи топлива, но лучшие системы впуска основаны на тех же принципах, а математика и наука, лежащие в их основе, столь же увлекательны, как и учебны.

Температура

Весь смысл забора холодного воздуха состоит в том, чтобы получить более холодный воздух, который является более плотным и содержит больше кислорода для данного объема. Чем холоднее, тем лучше. Но не существует формулы или практического правила, которое бы подскажет, какое увеличение мощности следует ожидать при данном снижении температуры. Есть много переменных.

«Нет единой стандартной шкалы, которую мы используем, которая показала бы, что если вы снизите температуру на X величину, вы получите Y количество лошадиных сил», — сказал Джонатан Фьелло, вице-президент по разработке продуктов и инжинирингу K&N Engineering в г. Риверсайд, Калифорния.«Вы увидите значительный выигрыш при низком уровне, а затем вы увидите значительные потери при повышении температуры, но на это большое влияние оказывает рабочий объем двигателя, а также сжигаемое топливо, тип топлива. индукции, будь то принудительная индукция или без наддува ».

Прирост мощности отображается динамической кривой, которая верна почти для всего в арифметике двигателя и впуска. Это не линейная шкала. Математика немного сложна, но она помогает объяснить многие странные науки, лежащие в основе систем, которые мы иногда принимаем как должное.

По словам Дэниела Марти, технического менеджера TMG Performance Products, материнской компании Corsa Performance и Volant Performance в Верии, штат Огайо, для начала расчета предполагаемого прироста мощности вы берете начальную температуру и делите ее на более низкую температуру, а затем берете квадратный корень из этого.

Однако вы должны делать это по шкале Ренкина, а не по шкале Фаренгейта, поэтому вы добавляете 460 градусов к температуре по Фаренгейту, чтобы получить Ренкин. Скажем, например, вы говорите о разнице между 100-градусным воздухом и 70-градусным воздухом, и после всех вычислений вы получите 2.8-процентное увеличение мощности для этой 30-градусной разницы. Легко, правда? Не совсем.

«Не каждое изменение температуры на 30 градусов дает 2,8 процента, потому что это соотношение абсолютных температур. Итак, если вы сдвинетесь вверх по шкале и скажете разницу между 250 и 220 градусами (по Фаренгейту), это будет меньшее улучшение, потому что вы разделите ту же разницу на большее число », — сказал Марти. «И затем квадратный корень, так что чем холоднее вы его получите, тем большее значение будет иметь температура.Значит, это не зависит от разницы температур. Он основан на температурном соотношении и квадратном корне из этого отношения. И это просто не очень понятно. Конечно, самое простое — думать, что чем холоднее, тем лучше ».

Если вы рассмотрите среду, в которой гоночный автомобиль находится на трассе, температуры вряд ли будут такими, которые вы бы считали «низкими», и они могут быть не так уж и далеко друг от друга, уменьшая ожидаемый прирост производительности, как показано в примерах выше.

Допустим, температура под капотом гоночного автомобиля на скорости 180 градусов.Воздух снаружи значительно прохладнее, но мы участвуем в гонках летом, когда температура окружающей среды еще довольно высока. Скажем, это 90 градусов. Таким образом, температура окружающей среды все еще достаточно высока, чтобы поступающий воздух совсем не был холодным. Восемьдесят градусов лучше, чем 180 градусов, но после того, как вы посчитаете, увеличение мощности составит примерно 4 процента, в лучшем случае. Не много, но вы возьмете.

Но есть еще один важный элемент для воздухозаборников холодного воздуха для выработки мощности, и он заключается в увеличении и улучшении воздушного потока.

Расход воздуха

Забор холодного воздуха, ограничивающий поток воздуха по сравнению со стандартной системой, сводит на нет все преимущества пониженной температуры воздуха на впуске. Чтобы система была эффективной, она должна обеспечивать, чтобы объем поступающего холодного воздуха был равен или превышал объем воздуха, который вы получали с помощью стандартной системы. Филло и Марти отмечают, что по мере совершенствования OEM-систем эта проблема становится все более сложной. Фактически, многие OEM-системы уже являются системами забора холодного воздуха.

Ключом к получению мощности от воздушного потока является минимизация перерывов и препятствий для достижения ламинарного воздушного потока, то есть любого воздушного потока, который течет в основном параллельным путем, по словам Марти, и для увеличения объема воздуха, поступающего в двигатель. , что потребует больше топлива для выработки дополнительной мощности. Ламинарный поток воздуха — самый эффективный в дозвуковом мире.

Есть предел тому, что может приспособить стандартная система управления двигателем, особенно когда вы говорите о более новых автомобилях.Фиелло сказал, что по мере ужесточения стандартов экономии топлива и выбросов, окна заводской топливной отделки сузились. Комплекты, которые производят значительно больший воздушный поток, часто требуют новой настройки, которую вы получите от таких компаний, как HPTuners, HyperTech, Cobb и т. Д.

Расчеты для воздушного потока намного проще, а мощность увеличивается, сказал Марти. «Если, например, есть ограничение в вашем потреблении, которое вызывает, скажем, всего лишь 5-процентное увеличение падения давления в этой системе впуска, и вы могли бы снизить это падение давления до 1 процента, это падение давления, вы не говоря уже о функции извлечения квадратного корня.Вы говорите о соотношении. Таким образом, от относительно небольшого изменения ограничения вы получаете больше мощности пропорционально, чем от относительно небольшого изменения температуры ».

Если вы водите свой трамвай из HPDE, большинство воздухозаборников для холодного воздуха, которые вы найдете, были спроектированы специально для вас, сверху вниз. Они прошли испытания на поглощение более холодного воздуха, снижение ограничений и соответствие стандартам выбросов. Если вы разрабатываете систему для гонок самостоятельно, наука, лежащая в основе систем воздухозаборника, предлагает несколько правил, которым нужно следовать.

Гонки

Фьелло сказал, что самый простой способ увеличить мощность — это для нас более свободный воздушный фильтр, на чем K&N специализируется на протяжении десятилетий. Внедорожные гоночные грузовики и автомобили для бездорожья нуждаются в значительных средствах фильтрации воздуха, но дорожному гоночному автомобилю, который, предположительно, остается на трассе, этого не нужно. Таким образом, вместо четырех слоев промасленной хлопковой марли вам может потребоваться только два слоя хлопка без масла, что приведет к более свободному потоку воздуха.

При прокладке впускной трубки используйте трубки большего диаметра, чем стандартные, минимизируйте изгибы — подумайте об увеличенном радиусе — и пусть воздух забирается из максимально свежего и свободного места. Воздуховоды, которые заменяют левую фару на BMW E36 и E46, являются отличным примером. В колодцах отбойников воздух может быть прохладнее, чем под капотом, но здесь есть много подводных камней. Тормоза выделяют тепло и пыль, а в колодце на крыльях много турбулентности.

«Итак, номер один, не переусердствуйте с фильтрацией», — сказал Фьелло.«И во-вторых, сделайте это как можно проще и с минимальными ограничениями».

Также не забывайте сводить количество стыков к минимуму. Каждый раз, когда у вас есть соединение во впускной трубке, у вас появляется потенциальная точка разрыва в этом священном ламинарном потоке воздуха.

«Мы стараемся компенсировать это на вторичном рынке, уделяя больше внимания тому, чтобы везде, где у нас есть сустав, не возникало проблем. Итак, если это силиконовый шланг над воздуховодом, в действительно хорошей системе вы увидите, что силиконовый шланг имеет углубление для воздуховода, — сказал Марти.«Но, кстати, это не то, что вы увидите в дешевых китайских вещах».

Сделайте систему впуска воздуха достаточно хорошо, и вам может потребоваться настройка, потому что она выходит за рамки топливных параметров того, что будет течь в стандартной настройке.