В интернете много можно прочесть о тюнинге выхлопной системы ВАЗ своими руками,много споров о надуманной либо реальной прибавке лошадиных сил благодаря тюнингу системы выхлопа растягиваются на 10-ки страниц. А где же правда?
Вопросы, которые задают каждый раз в схожих темах:
- Какой глушитель купить и поставить, чтоб было больше мощности?
- Сколько лошадиных сил добавится, если я замес-то катализатора поставлю резонатор?
- Как поменяется мощность мотора если я поставлю прямоток?
Предназначение выпускной системы
Понижение концентрации загрязняющих веществ в составе выхлопных газов
Понижение уровня шума отработавших газов
Если рассматривать работу системы исходя из убеждений протекающих в ней действий, то действий будет три:
- Первое — демпфированное в той либо другой степени истечение газов по трубам выхлопной системы.
- Второе — гашение акустических волн чтобы уменьшить шум.
- Третье- распространение ударных волн в газовой среде (резонаторе).
Чем больше становятся перепады давления от впускного коллектора к выпускному, тем больше заряд получает цилиндр в фазе впуска. К примеру, если установить в выхлопную трубу заглушку, то давление в выпускном коллекторе не будет успевать падать и давление в будет противодействовать освобождению цилиндра во время открытия выпускного клапана.
В итоге, оставшиеся отработанные газы не позволят наполнить цилиндры в прежней степени новой смесью, и соответственно, движок не будет вырабатывать прежний крутящий момент.
Стоит учесть, что у серийных авто конструкция глушителей и число отработанных газов не плохо сбалансированы и разрешают максимально исполнять функцию системы выхлопа. Другими словами установка прямотока лошадок не добавит, другое дело, когда серийный движок подвергся тюнингу. Повышение рабочего размера цилиндров либо времени на больших оборотах добавит и расход газа через выпускную трубу.
Выходит, что в новом моторе стандартная система выхлопа будет создавать лишнее сопротивление, которое будет душить мотор автомобиля. Глушитель шума создаёт сопротивлении в выпускной системе. Они делятся по способу работы на четыре основные группы: ограничители, резонаторы, отражатели и поглотители. Если говорить о поперечнике трубы, то из практики скажем, что для мотора объемом 1.6литра с крутящим моментом до 8000 о./мин., хватает трубы диаметром в 52миллиметра.
Лучший вариант — отказываться от глушителя, но делать это нельзя, так как без глушителя ни 1 машина не соответствует техническим требованиям. Потому правильней будет настроить выпускную систему так, чтоб распространяющиеся ударные волны в трубах отражаясь вворачивались к выпускному клапану в качестве скачка давления либо разрежения. В силу инерции газов за скачком давления постоянно нужно разрежения, потому задача сделать так, чтоб фронт разряжения был в подходящем месте (выпускной клапан) и в необходимое время. Чтоб организовать такой процесс нужно:
Что такое коллектор + причины его поломок
В системе автомобиля под коллектором подразумевают впускную или выпускную деталь, расположенную по обеим частям двигателя. Как правило, элементы не имеют точек соприкосновения, к тому же, в 90% случаев выполнены из различных сплавов металла.
Задачи коллектора определяются его типом:
Структура обоих типов коллекторов также имеет большое сходство – это от 2 до 6 трубок, объединённые в одну, которые «одеваются» на цилиндры двигателя. Число трубок зависит от числа цилиндров, а в 2020 году могут встречаться как старые модели (та же «ОКА») с 2 цилиндрами, или продвинутые американские бензинопожирающие «монстры» с 6-ю цилиндрами. По классике – это 4 цилиндра.
Фото впускного коллектора представлено выше. Его подключение происходит к системе по подаче топлива + воздуха. В верхней части детали будет расположена или заслонка дросселя, или карбюратор.
Принцип работы выпускного коллектора:
Выходной коллектор + глушитель подавляют звуки от работы мотора, делая ход транспортного средства для окружающих, в звуковом плане, комфортным.
Важно: выпускной коллектор постоянно подвергается значительным температурным ударам – от 600 до 950 градусов по Цельсию. Логично предположить, что материал изготовления детали обязан иметь высокие показатели теплоустойчивости, а обеспечить это могут только тугоплавкие металлы.
Аналогичная ситуация и со сваркой. Если для залатывания коллектора будет использован низкокачественный материал, о долговечности проделанной работы не может быть и речи. В большинстве случаев отводящий коллектор дополняют специальным датчиком, который помогает отслеживать уровень кислорода в выхлопе. Он помогает корректировать состав топливной смеси, что подается в двигатель. Как итог – незримая взаимосвязь между составляющими системы.
Теперь поговорим о классификации проблем выхлопной системы.
| Проблема | Описание |
| Катализатор | Фильтр используется с целью задержки сажи, которая имеется в газах выхлопа. Из-за постоянного влияния высокой температуры и засорения, элементы детали плавятся крайне быстро. О неполадках сигнализирует отсутствие дыма из трубы, либо его слабое проявление с сизым оттенком. |
| Датчик кислорода | Причин поломки может быть несколько – корпус разгерметизировался, перегрев, износ, отсутствие контакта по электрической цепи или банальное механическое повреждение. |
| Гофра | Элемент глушителя цилиндрообразной формы с гофрированной трубкой внутри и внешним покрытием из нержавейки. Благодаря эластичности детали, она поглощает колебания и защищает систему от разрыва. Поломка происходит, когда забит фильтр сажи + происходит резкий скачок давления. |
| Резонатор | Часто называют малым глушителем. Расположен перед своим старшим собратом. Возможная поломка – 1-2 элемента детали прогорели. |
| Глушитель | Признаки более чем говорящие – дребезжание в месте крепления системы, снижение мощности движка и громкое звуковое сопровождение. |
| Выпускной коллектор | Возможные проблемы – разрыв патрубка или дырка в коллекторе. Признаком проблемы служит аромат выхлопных газов в помещении салона. |
Оговоренные проблемы возникают из-за влияния химических веществ, которые содержаться в смесях, распространяемых во время гололедицы. Вторая причина – износ детали. Система постоянно находится под влиянием высоких температур. Плавление и прогорание ее компонентов не диковинка.
Добротность выхлопной системы
Сейчас о понятии «добротности». Так как настроенный выпуск — колебательная система, то ее количественная (добротность) бывает разной:
- 1.Высокодобротная системы, когда можно получить больший выигрыш по моменту, но лишь в узеньком спектре оборотов (реально эти системы в авто не используются).
- 2.Низкодобротная система, когда спектр оборотов больший, но величина выигрыша невелика (используется в целом для кольцевых гонок).
- 3.Система 3 типа, для тех кому важен плавный крутящий момент в широком спектре оборотов (применяют в ралли, в тюнинге для дорожных авто).
Коллектор «A.R.»Электронно управляемые заслонки возле выходных отверстий в головке целиндров. Заслонка отчасти перегораживает выхлопной канал, тем препятствуя распространению ударной волны и тем разрушая ставший вредным резонанс, понижая добротность.
Коллектор «A.R.» оказывает маленькое сопротивление, когда давление в коллекторе меньше, чем у клапана, и наращивают сопротивление, когда ситуация задняя.
Несовпадение отверстий в головке и коллекторе (1 — 2 миллиметров). Сущность та же, что и если с «A.R.» конусом и это является обычным решением для большинства серийных авто.
Строение обоих вариантов
Особенности расточки каналов гбц своими руками
Если утрировать то коллектора это 4 трубы, которые соединяются в одну. То есть своего рода «штаны», только на четыре «штанины». Нужно отметить, что бывают и на «две – три» или даже «шесть» труб. Такое устройство обусловлено количеством цилиндров в двигателе, как мы знаем на автомобиле «ОКА» было всего два цилиндра (две трубы), например на новых FORD есть варианты с тремя (трехтрубный), а на некоторых представительских авто – шесть цилиндров (шеститрубный). Причем это будут как впускной, так и выпускной коллектора.
Вот только верхняя точка, где один выход у них будут отличаться:
Впускной – подключается к системе подачи воздуха или топлива, поэтому в «верхней точке» будет стоять либо карбюратор, либо дроссельная заслонка.
Выпускной – подключается к глушителю, отводит отработанные газы. Сейчас зачастую подключается к катализатору.
Теперь подробнее о каждом из типов.
Важные моменты при настройке выхлопной системе
В системе глушителя не должно быть других отражающих частей, которые даёт новый резонанс. Это означает, что внутри труб должны отсутствовать резкие замены площади сечения, выступающие вовнутрь углы и детали соединения.
Ударная волна несет внутри себя энергию, которую трансформируем в тепло. Лучше трубы до места их соединения теплоизолировать (обмотать термостойким асбестовым материалом).
Применять гибкие соединения. Если перемещения головки модуле мотора добиваются величины 2-5сантиметров, то без гибких соединений будут постоянные прорывы навесных частей выпускной системы и поломка труб.
Правильно будет применять измерительную систему, которая определит, как минимум 2 параметра — крутящий момент и обороты мотора. Потому для настройки системы выхлопа правильно будет подходит динамометрический щит для мотора. Установлен учесть, что высококачественная настройка выпуска авто — процедура дорогостоящая.
Как Вы могли увидеть, настройка системы выхлопа не так легка, как кажется. Сейчас Вы осознаете, что смена стандартной системы выпуска на спортивную без правильной доработки впуска не гарантирует авто доп. лошадей. Если не можете выполнить настройки ашего мотора, то самое правильное решение будет не останавливаться на отдельных девайсов, а приобрести полный набор для тюнинга мотора.
Такой набор должен быть уже настроен. Скорее всего, набор должен включать в себя как минимум впускной и выпускной коллекторы, распредвал и прошивку для ЭБУ.
Канал бомжкастомз продолжается, хейтеры подходите))
В предыдущих сериях вы видели мрачный стоковый выпускной коллектор от Н22а, с его веселым диаметром на выходе и входе. Кто не видел проходите сюда В результате было решено варить то что надо мне-методом тыка) Выражаю благодарность Олегу с Николаева за замеры RMF drag header и фланцы, и davidos69 за 4-2 сток коллектора) В расчетах помогал интернет и в результате я опирался на этого блогера (очень рекомендую к просмотру)
После всех цифр родились следующее 4-1, 4-2-1 не захотел по причинам-надо что бы валило)). Кому интересны формулы, смотрите видео.
Сообщества › ВАЗ: Ремонт и Доработка › Блог › Классический выхлоп: Коллектор 4-2-1
Итак представляю вашему глазу мое видение выхлопа для классического двигателя ВАЗ, а именно самую важную составляющую выпускной системы — коллектор. Ведь от его формы, типа, диаметра и, самое главное, длины труб зависит многое.
Коротко от коллекторах: В частности последний параметр — длина, определяет рабочий диапазон оборотов двигателя и высчитывается по определенной формуле. Те обороты на которых планируется максимальный прирост мощности. Поэтому я считаю это главным. Но так же нельзя пренебрегать остальными параметрами, ведь диаметр первичных труб должен быть равен размерам выпускных окон в головке блока, а их длина не должна быть меньше определенной. Типом коллектора 4-1 или 4-2-1 определяется ширина рабочего диапазона, у 4-1 он уже.
Теперь к делу, вот он, самодельный монстр поселившийся под капотом Жигулей:
Теперь все эти куски железа трудятся воедино для поднятия мощности и крутящего момента.
Подробнее об этом монстре и том из чего он сделан: -фланец выпускной 2101 стингер (г*вно редкостное, о нём ниже) -1 метр трубы с внутренним сечением 29мм и стенкой 2мм -10 отводов 29/2мм -2 метра трубы с внутренним сечением 36мм и стенкой 3мм -10 отводов 36/3мм -конечная часть старых штанов для родного соединения -расходники типа кругов болгарки, сварочной проволоки и газа аргона
Общая длина коллектора рассчитана под рабочие обороты в 5000 оборотов. Двигатель, кстати, крутится достаточно не плохо до 6,5 тысяч на первых 3 передачах, для «околостокового» классического двигателя считаю не плохим показателем) теперь он это будет делать легче и быстрее)
Теперь подробнее о фланце, который я заказал в стингере. Жаловались конечно на Драйве про не правильную форму готовых коллекторов для разных машин, у многих упиралось во что-нибудь и тому подобные вещи, но чтоб сделать такой кривой фланец, это же какими криворукими надо быть.
Мало того, что у него окна все разного диаметра и многогранной неправильной формы, мало что с внешней стороны от отпилен ху*м, а не станком, дак ведь еще и плоскость прилегания к голове кривая — она дугой! Вы че там в своих интернет магазинах совсем а*ерели, на заказ у токаря выйдет дешевле и качественнее. К слову о дешевле, эта гадость обошлась мне в 1040 рублей с доставкой, а именно: 500 рублей сам фланец, 100 рублей за доставку до ТК и еще 440 за саму доставку. Мне надо было еще от ТК до дома заказать доставку, чтоб вообще жирно было) Так что реально у токаря дешевле) А готовый коллектор у них для классики стоит от 3200 до 3600, это без доставки) это вам не передний привод, где куча коллекторов по 1,5к)
Окна я шарошками выровнял и увеличил до 33мм, чтобы труба плотно заходила в него. Места посадки вообще рассчитаны под внешний диаметр трубы в 40мм. Это если учесть, что нужно использовать трубы с более тонкими стенками, около 1мм, получается под какой объем двигателя сделано, под 2,5 литра что-ли? Тока окна думаю не позволят этого сделать.
Вот фотки после обработки:
Коллектор, по итогу, достаточно легко устанавливается/снимается, мешает лишь патрубок термостата. Думаю больше не придётся его часто снимать ставить, как было при подгонке)
Напомню, что почти вся остальная система осталась заводской, вся трасса, резонатор, соединения и хомуты, всё кроме конечного глушителя, он прямоточный фирмы АвтоСтарт с заводским сечением трубы в 40мм. Достаточно тихий, кстати, прямоток, для своих денег — 1000 рублей)
По итогу такой самодельный выпускной коллектор обошелся почти в 3000 рублей. Кому-то может показаться не дешевым, но оно того стоит)
Как всегда — всем советую заняться подобными доработками и вы полюбите свой авто еще больше) Сори за мат, хочется поделиться со всеми, может кто передумает покупать подобные вещи, и сори за не очень хорошее качество фотографий — это нокия)
Источник
Выпускной коллектор: причины выхода из строя и обслуживание
В зависимости от марки машины и типа двигателя, на двигатель устанавливаются модели различных модификаций. Их можно разделить на две группы:
- цельнометаллические, они обычно делаются методом литья из чугуна;
- трубчатые, для их производства используются нержавеющие трубы различного диаметра.
К блоку ДВС коллекторы крепятся на фланцы. При каждом такте в камеру поступают под давлением отработанные газы. Их температура достигает 900 градусов. Понятно, что деталь, работая в таком режиме, способна сломаться.
Нарушение герметичности выпускного коллектора – самый сложный дефект. Возможные ситуации:
- прогорает одна из труб;
- от динамической нагрузки появляются трещины на коллекторе;
- полностью отламывается патрубок.
Все эти повреждения – проблема. Для многих автомобилей процедура замены детали затягивается на месяцы – «родные» запчасти иногда приходится заказывать.
На многих СТО их восстанавливают. Сварка коллекторов в зависимости от их модификации производится методами горячей, холодной или аргоновой сварки. Работы производят разным типом оборудования, с использованием электродов или присадочной проволоки. Реставрацией можно заняться во дворе дома или гараже. Как заварить выпускной коллектор самостоятельно? Рассмотрим подробно каждый из методов.
Выпускной коллектор в спорте и тюнинге
В спортивных автомобилях практически всегда применяют коллекторы трубчатого типа, так как именно в них благодаря равной длине всех труб потоки выхлопных газов, выбрасываемых из всех цилиндров, смешиваются на выходе равномерно. В обиходе такие коллекторы называют «пауками» за характерный внешний вид. При переделке штатной выхлопной системы трубы для «паука» подбирают с сечением, превышающим сечение штатных каналов. Это необходимо для обеспечения беспрепятственного выхода отработавших газов. Стальной равнодлинный коллектор выделяет большое количества тепла в подкапотное пространство, и для снижения температуры на поверхности детали трубы изнутри и снаружи покрывают специальным керамическим напылением или окрашивают термостойкой краской, выполняющей ту же функцию. С той же целью трубы обматывают полосами ткани, сотканной из базальтовых нитей, обладающих рекордно низкой теплопроводностью. Благодаря этим мерам выхлопные газы остывают в следующих элементах выхлопного тракта, за пределами моторного отсека, и воздух, поступающий в двигатель, имеет более низкую температуру.
Сварка чугунного выпускного коллектора
Температурная обработка высокоуглеродистого сплава связана с определенными трудностями:
- углерод при термическом воздействии выгорает, металл становится рыхлым;
- у чугуна высокий коэффициент текучести;
- при быстром охлаждении, из-за внутреннего напряжения, литье начинает трескаться, становится белесым, это говорит об изменении структуры сплава.
Сварка выпускного коллектора из чугуна под силу стажистам. Новичкам лучше не браться за реставрацию детали автомобильного двигателя, или сначала нужно потренироваться на бросовых изделиях из чугуна. До недавнего времени за ремонт чугуна сварщики не брались. Шов получался с большим содержанием окалины, в зоне разогрева металл трещал. После появления специальных медесодержащих электродов, позволяющих снижать температуру в ванне расплава до +120°С, появилась возможность создавать прочные соединения.
Типы и конструкция тепловых экранов выпускного коллектора
Замена прокладки выпускного коллектора
В настоящее время существует два основных типа экранов выпускного коллектора:
— Стальные экраны без теплоизоляции; — Экраны с одним или несколькими слоями теплоизоляции.
Экраны первого типа — это штампованные стальные листы сложной формы, закрывающие выпускной коллектор. На экране обязательно предусмотрены кронштейны, отверстия или проушины для монтажа к двигателю. Для повышения надежности и устойчивости к деформациям при нагреве на экране штампуются ребра жесткости. Также в экране могут быть выполнены вентиляционные отверстия, которые обеспечивают нормальный тепловой режим работы коллектора, одновременно предотвращая чрезмерный нагрев окружающих деталей.
Экраны второго типа также имеют стальную штампованную основу, которая дополнительно покрыта одним или несколькими слоями устойчивой к высоким температурам теплоизоляцией. Обычно в качестве теплоизоляции используются тонкие листы минерального волоконного материала, покрытого отражающим инфракрасное излучение металлическим листом (фольгой).
Все экраны изготавливаются таким образом, чтобы повторять форму выпускного коллектора или охватывать его максимальную площадь. Наиболее простые экраны представляют собой практически плоский стальной лист, накрывающий коллектор сверху. Более сложные экраны повторяют формы и обводы коллектора, что позволяет экономить место в подкапотном пространстве с одновременным улучшением теплозащитных характеристик.
Монтаж экранов осуществляется непосредственно на коллектор (чаще всего) или блок двигателя (значительно реже), для монтажа используется 2-4 болта. При таком монтаже экран не контактирует с другими деталями двигателя и подкапотного пространства, чем повышается степень его защиты и удовлетворяются требования пожарной безопасности.
В целом, экраны выпускных коллекторов очень просты по конструкции и надежны, поэтому требуют к себе минимального внимания.
Сварка коллектора из нержавейки
Трубчатые комплектующие обычно прогорают в местах изгибов. Сложности работы с нержавейкой:
- легированные сплавы в области рабочей зоны подвержены температурной деформации;
- никель, хром, другие компоненты при нагреве активно окисляются, это пагубно сказывается на качестве шва.
Для устранения дефектов применяется метод аргоновой сварки. Защитная атмосфера оберегает металл от окисления, из-за обдува меньше прогревается область, граничащая с рабочей зоной. Необходимо учитывать, что теплопроводность нержавейки ниже, чем у черных низкоуглеродистых сплавов. Нужна небольшая сила рабочего тока, она подбирается экспериментально. Важно соблюдать скорость образования шва. Металл варится большими проходами, чтобы не возникало межкристаллической коррозии в области соединения. Режим работы зависит от используемого оборудования.
- используя универсальный инвертор, для аргоновой сварки в режиме CD/АС TIG применяют тугоплавкие вольфрамовые электроды;
- для ручной электродуговой сварки нужны жаростойкие присадки марки ММА с рутиловым покрытием;
- для полуавтоматов выбирают проволоку по нержавейке, шов получается плотным, не требующим дополнительной обработки.
Холодная сварка при ремонте выпускного коллектора
Небольшие дефекты заделывают с использованием специальных клеевых составов, называемых «холодной сваркой». До нанесения смеси ремонтируемую зону необходимо обезжирить. Пользоваться клеями следует строго по инструкции. Тогда получается заплата, по физическим свойствам схожа с металлом. Такой метод удобен для устранения трещин и прогаров в труднодоступных местах. Клей – лишь временная мера устранения поломки. Под большой нагрузкой горячих отходящих из цилиндров газов латанная комплектующая долго не простоит. Клеевой состав не рассчитан на динамические нагрузки, зато отлично выносит статические. Перед приобретением клея важно изучить его характеристики.
