Что делает выпускной коллектор и как узнать, когда он сломан

То, что входит внутрь, должно выйти наружу – что происходит с выхлопными газами после сгорания.

Процесс горения — замечательная вещь. Процесс использования только воздуха и топлива и использования сжатия или воспламенения для создания механической энергии является одним из самых важных научных открытий всех времен. Вместе с этой мощностью, однако, приходят выхлопные газы, от которых необходимо избавляться через выхлопную систему, и это как раз работа выпускного коллектора . Это делает его одной из самых важных частей вашего двигателя, даже если он просто сидит там с газом, движущимся внутри него.

Эта жизненно важная часть двигателя частично отвечает за охлаждение двигателя и обеспечение большего сгорания. Без него вся эта наука пропала бы даром. Но что именно? Насколько сильно нагреваются выпускные коллекторы? Почему ломаются болты выпускного коллектора? Читайте дальше, чтобы узнать все, что вам нужно знать об этой важной части двигателя вашего автомобиля, и о том, как найти некоторые из наиболее распространенных проблем.

ЧТО ТАКОЕ ВЫПУСКНОЙ КОЛЛЕКТОР И ПОЧЕМУ ОН ВАЖЕН?

Выпускной коллектор автомобиля используется для отвода выхлопных газов из цилиндров двигателя в выхлопную трубу под кузовом автомобиля. Как только они покидают выпускной коллектор, газы проходят через выхлопную систему автомобиля, глушители и выхлопную трубу.

Коллектор представляет собой металлическую деталь, прикрепленную болтами к блоку цилиндров на двигателях с L-образной головкой и сбоку от головки цилиндров на двигателях с I-образной головкой. Двух-, трех- и четырехцилиндровые двигатели имеют один выпускной коллектор, потому что есть только один ряд цилиндров для отвода выхлопных газов.

Однако двигатели с V-образным расположением (V6, V8 и V12) имеют два коллектора, по одному на каждый ряд. В некоторых двигателях V-8 каждый коллектор соединен с отдельной выхлопной трубой, глушителем и выхлопной трубой. На других они соединены переходной трубой и выхлопом через общий глушитель и выхлопную трубу.

Выпускной клапан играет ключевую роль в удалении продуктов сгорания из двигателя. Когда впускной клапан двигателя открывается и поршень идет вниз, а это значит, что топливовоздушная смесь всасывается через впускной клапан, выпускной клапан также приоткрыт. Без коллектора все продукты сгорания быстро вырвались бы наружу, сделав выпускной клапан путем наименьшего сопротивления для потока воздуха в цилиндр. Вместе с воздухом и топливом из впуска двигатель будет всасывать холодный воздух через выпускной клапан, экспоненциально увеличивая температуру камеры сгорания и быстро расплавляя выпускной клапан, седло клапана и верхнюю часть поршня. Это явление известно как «реверсия» и, как известно, разрушает двигатели. Коллектор является ключом к предотвращению этого.

Газы в выпускных коллекторах очень горячие, что увеличивает давление. Это высокое давление в выпускном коллекторе заставляет газ «разбрызгиваться» через коллектор в выхлопную трубу. Поскольку выхлопные газы имеют массу, они также обладают инерцией, создавая вакуум при выходе из коллектора, что известно как «продувка». Это высасывает оставшиеся газы из двигателя и делает его максимально подготовленным к следующему циклу сгорания, что делает его более эффективным. Стандартные чугунные и бревенчатые коллекторы, как правило, не проявляют такого мощного продувочного материала; эффект, как правило, наиболее выражен в трубчатых коллекторах, которые предназначены для улучшения очистки.

ИЗ ЧЕГО ДЕЛАЮТ КОЛЛЕКТОРЫ?

Как правило, коллекторы изготавливаются из трубчатой ​​стали, нержавеющей стали или железа. Нержавеющая сталь является самой дорогой, потому что она не ржавеет и имеет большой срок службы, но трубчатая сталь обеспечивает хороший поток газа и также часто используется.

Однако вы обнаружите, что большинство автомобилей имеют чугунные коллекторы. Они дешевы в производстве по сравнению с другими, но они тяжелее стали, со временем становятся хрупкими и склонными к растрескиванию, о чем мы поговорим позже.

Хотя большинство коллекторов представляют собой просто голый металл, в некоторых случаях на коллектор можно нанести керамическое покрытие для изоляции. Это дорого, и вместо этого часто используется «выхлопная пленка», что относительно дешево. Однако эта «обертка выхлопа» сокращает срок службы коллектора.

Поскольку выпускные коллекторы сильно нагреваются, большинство из них снабжено металлическим теплозащитным экраном для защиты других компонентов под капотом. Это останавливает любой ненужный расплав двигателя!

Если вы хотите заменить свой коллектор, вы можете выбрать между коллекторами от вашего производителя, альтернативами послепродажного обслуживания и даже бывшими в употреблении коллекторами, снятыми с других автомобилей. Только не забудьте сначала проверить, из чего он сделан и сколько ему лет.

СИМПТОМЫ ПРОБЛЕМ С ВЫПУСКНЫМ КОЛЛЕКТОРОМ

Проблемы с выпускным коллектором могут иметь серьезные последствия, такие как снижение мощности двигателя, медленное время прогрева, повышенный расход топлива и преждевременный выход из строя каталитического нейтрализатора. Чтобы избежать этого, важно, чтобы вы знали признаки и симптомы, которые могут указать на то, что ваш коллектор треснул, протекает или имеет другую проблему.

ЧРЕЗМЕРНО ШУМНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Шум двигателя является хорошим признаком того, что у вас есть утечка прокладки выпускного коллектора. Прокладка коллектора создает уплотнение между коллектором и головкой блока цилиндров, чтобы предотвратить утечку воздуха, а неисправная прокладка коллектора издает шипение или постукивание. Когда вы заводите машину на холодную, звук будет самым громким, и он будет усиливаться при ускорении.

СНИЖЕНИЕ МОЩНОСТИ И УСКОРЕНИЯ

Если ваша прокладка коллектора протекает, вы заметите, что ваш автомобиль не работает так, как раньше или должен быть. Противодавление, обеспечиваемое коллектором, обеспечивает максимально плавный процесс сгорания. Если вакуум не создается, то процесс будет происходить не так эффективно, как должен. Ваш автомобиль будет более вялым и не будет так быстро разгоняться с места. Устраните эту утечку, иначе проблема только усугубится. Однако следует отметить, что коллектор — не единственная причина снижения мощности и ускорения.

СНИЖЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВА

Топливная эффективность идет рука об руку с производительностью, и по мере того, как ваш автомобиль теряет мощность, он потребляет больше бензина. Автомобиль должен работать все больше и больше, чтобы поддерживать тот же уровень производительности, который был бы без проблем с выхлопом. Хотя вы можете учитывать стоимость ремонта любых проблем с коллектором, стоимость дополнительного топлива со временем превысит эту сумму.

ВИДНА РЖАВЧИНА НА КОЛЛЕКТОРЕ

Ржавчина может появиться на любых металлических деталях, но особенно на тех, которые находятся на воздухе (ржавчина возникает в результате окисления металла). Поскольку коллектор металлический, он может быть подвержен ржавчине, особенно если он сделан из железа. Тот факт, что система расположена близко к земле, где она подвергается воздействию влаги и песка, означает, что она особенно уязвима. Если ржавчина настолько сильна, что в коллекторе появляются дыры или трещины, и вы начинаете слышать громкий рев двигателя или шипение при выходе газа. Это определенно потребует профессионального внимания и, возможно, потребует замены коллектора.

ВИДИМЫЕ ТРЕЩИНЫ

Помимо возможных шумов и падения производительности, наиболее очевидным признаком треснувшего коллектора является видимая трещина на поверхности коллектора. Чтобы найти трещину, внимательно осмотрите коллектор, особенно там, где он крепится к двигателю и где будет больше всего тепла. Большую трещину будет относительно легко обнаружить, но меньшую трещину с волосяным покровом обнаружить будет труднее. Возможно, вам придется снять коллектор из моторного отсека, чтобы осмотреть всю поверхность. Этот тип проблемы позволит вам узнать, когда заменить выпускной коллектор.

ЗАПАХ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ

Запах выхлопных газов является одним из наиболее очевидных признаков утечки из выпускного коллектора. Трещины коллектора также могут вызывать чрезмерный запах выхлопных газов, поскольку часть выхлопных газов выходит из трещины, а не через конец выхлопной трубы. Возможно, вы не заметите этот запах выхлопных газов внутри автомобиля, но если вы откроете капот и воняет в моторном отсеке, особенно вокруг коллектора, это хороший показатель. Если вы чувствуете запах выхлопных газов, это означает, что трещина или утечка должны быть очень серьезными и могут быть опасны для вашего здоровья.

КАК ЗАМЕНИТЬ ВЫПУСКНОЙ КОЛЛЕКТОР И ПРОКЛАДКУ

Для треснутого выпускного коллектора у вас действительно нет другого выбора, кроме как заменить его. Попытка заделать трещины — плохая идея, а использование некоторых герметиков может даже повредить работу самого коллектора, если не сделать это должным образом.

Прокладки выпускного коллектора также можно заменить, чтобы решить проблемы с утечкой, но их также можно отремонтировать. «Взорванную» прокладку выхлопной трубы можно заменить, или вы можете использовать герметик, чтобы предотвратить ее утечку, а выдувание выпускного коллектора — это то, что вы можете легко отремонтировать самостоятельно.

Выпускной коллектор можно найти прикрепленным к блоку двигателя. Обратитесь к руководству пользователя вашего автомобиля, чтобы найти точное расположение этого в вашем автомобиле. Чтобы заменить прокладку или коллектор, вам придется открутить все гайки и болты, которыми коллектор крепится к головке блока цилиндров. Иногда прокладка может прилипнуть к коллектору; постучите по нему молотком, чтобы ослабить его. Если какие-либо шпильки коллектора сломаны или повреждены, снимите их с помощью самостопорящихся захватов, двух гаек и гаечного ключа или съемника шпилек. После безопасного снятия коллектора осторожно очистите все поверхности крепления прокладки от грязи и кусочков старой прокладки. Не допускайте попадания частиц в коллектор или головку блока цилиндров, так как впоследствии это вызовет множество проблем. Это хорошая возможность увидеть, не треснул ли или не поврежден ли сам коллектор. Убедитесь, что поверхность не деформирована.

Если вы просто меняете прокладку, установите ее на место, где была старая прокладка, убедившись, что она установлена ​​правильно, а все отверстия совмещены. На некоторых двигателях прокладка может состоять из двух или трех частей, или могут быть установлены вкладыши; убедитесь, что все части правильно выровнены. Наконец, просто повторите эти шаги в обратном порядке, чтобы собрать выпускной коллектор. Вы должны затянуть гайки на коллекторе с помощью динамометрического ключа и убедиться, что вы отрегулировали их до настройки, рекомендованной в руководстве по обслуживанию автомобиля. Вы должны затягивать их последовательно, начиная с центра коллектора и продвигаясь наружу к концам.

Здесь могут возникнуть проблемы с болтами выпускного коллектора. Важно, чтобы вы знали, как открутить болты выпускного коллектора, не сломав их, и может быть немного загадкой, почему вообще ломаются болты выпускного коллектора.

Поскольку большинство коллекторов изготовлены из чугуна, при воздействии на них сильного нагрева и последующего охлаждения они регулярно расширяются и сжимаются. Это расширение происходит естественным образом, и сначала коллектор и крепежные болты находятся в состоянии «упругой деформации», что означает, что они сохраняют первоначальный размер и форму во время этих циклов и могут быть гибкими, даже когда расширение/сжатие оказывает давление. на болты.

Однако со временем расширение и сжатие могут тонким образом повлиять на размер коллектора, и это означает, что все большие и большие силы растяжения растягивают коллектор за пределы его точки «упругой деформации». Это ломает крепежные болты, оставляя коллектор необратимо деформированным и измененным в размерах. Это расширение и растяжение болтов коллектора в течение многочисленных рабочих циклов в конечном итоге вызывает слишком сильное натяжение болта (болтов), растягивая их до предела и вызывая их выход из строя. Если это произошло, то когда вы откручиваете болты для замены коллектора, может показаться, что вы их сломали, но это разрушение произошло задолго до этого.

Если вам нужно снять выпускной коллектор, а болты (или даже сам коллектор) ржавые и покрыты коррозией, вам нужно снять болты, не сломав их. Если вы сломаете их во время снятия, это может привести к попаданию осколков внутрь самого двигателя и потребует гораздо больше работы. Лучше оставить это специалистам, но это также можно сделать с помощью ацетиленовой горелки, чтобы разрезать валы, удерживающие болты. Это позволит вам легко удалить их, хотя, безусловно, вам придется заменить коллектор.