Изменяемая геометрия впуска — Двигатель + впусквыпуск

Для повышения мощности и экономичности в конструкции современных двигателей применяется изменение геометрии впускного коллектора.

Принцип действия коллекторов с изменяемой геометрией

Преобразование впускного коллектора на практике может быть реализовано двумя методами: изменением площади сечения и изменением его длины. Эти методы могут применяться по отдельности или в комплексе.

Особенности впускного коллектора с изменяемой длиной

Устройство впускного коллектора с изменяемой длинойВпускной коллектор переменной длины

Технология изменения длины впускного коллектора применяется для автомобилей с двигателями, работающими как на бензине, так и на дизеле, за исключением систем с наддувом. Принцип работы такой конструкции состоит в следующем:

  • При низкой нагрузке на двигатель воздух проходит по длинному пути.
  • При высоких оборотах двигателя – по короткому.
  • Изменение режима работы осуществляется ЭБУ двигателя посредством привода, который переключает клапан между двумя ветками коллектора.

Работа впускного коллектора с переменной длиной основана на получении эффекта резонансного наддува. Он обеспечивает интенсивное нагнетание воздуха в камеру сгорания. Происходит это следующим образом:

  • После закрытия всех впускных клапанов в коллекторе остается некоторое количество воздуха.
  • В трубопроводе коллектора возникают колебания остатков воздуха, пропорциональные длине впускного коллектора и частоте оборотов двигателя.
  • Когда эти колебания достигают резонанса, возникает высокое давление.
  • При открытии впускного клапана осуществляется нагнетание.

Для двигателей, имеющих наддув, этот вид впускных коллекторов не применяется в силу отсутствия необходимости создания резонансного наддува. Нагнетание воздуха в таких системах выполняется принудительно предустановленным турбокомпрессором.

Особенности впускного коллектора с переменным сечением

Устройство впускного коллектора с переменным сечениемВпускной коллектор с переменным сечением

В автомобилестроении изменение сечения впускного коллектора применяется на автомобилях, оснащенных двигателями, работающими как на бензине, так и на дизеле, в том числе для систем, оснащенных наддувом. Чем меньше сечение трубопровода, по которому подается воздух, тем выше скорость потока, а следовательно, и смешение воздуха и топлива. В такой системе каждый цилиндр имеет два впускных канала, оснащенных собственными впускными клапанами. Один из пары каналов имеет заслонку. Привод такой системы изменения геометрии впускного коллектора осуществляется электродвигателем или вакуумным регулятором. Принцип действия конструкции представляет собой следующий процесс:

  • Когда двигатель работает на малых оборотах, заслонки находятся в закрытом положении.
  • При открытии впускного клапана топливовоздушная смесь (воздух) поступает в цилиндр только по одному каналу.
  • При подаче через один канал воздушный поток входит в камеру по спирали, обеспечивая лучшее смешение с топливом.
  • Когда двигатель работает на высоких оборотах, заслонки открываются, топливовоздушная смесь (воздух) поступает по двум каналам, что обеспечивает увеличение мощности мотора.

Как работает впускной коллектор

Часто впускной коллектор содержит дроссельную заслонку (клапан) и некоторые другие детали. Впускной коллектор состоит из ресивера (приточной камеры) и впускных труб (раннеров). В некоторых двигателях V6 и V8 впускной коллектор может быть выполнен из нескольких отдельных секций или частей.

состав впускного коллектора

Впускной воздух проходит через воздушный фильтр, впускной патрубок, затем через корпус дроссельной заслонки в камеру нагнетания — ресивер, затем через впускные трубы (раннеры) — в цилиндры.

Дроссельный клапан (заслонка) контролирует обороты двигателя, регулируя количество воздушного потока. В современных автомобилях обороты холостого хода также регулируются корпусом дроссельной заслонки — на холостом ходу заслонка открывается под очень небольшим углом.

Поскольку корпус дроссельной заслонки практически закрыт, когда двигатель работает на холостом ходу, во впускном коллекторе появляется вакуум. Если где-то в коллекторе будет утечка вакуума, двигатель будет работать неровно на холостом ходу. Многие проблемы впускного коллектора связаны с утечками вакуума.

Как провести диагностику

Для начала включите зажигание, двигатель заводить не следует. Зажмите кнопку, которая сбрасывает пробег. Она находится на панели приборов машины. Эту кнопку необходимо надавливать в течение нескольких секунд и, продолжая ее зажимать, перевести ключ в следующую позицию.

Если вы все сделаете правильно, на табло появится надпись «Test».

В результате такой самостоятельной диагностики, компьютер выдаст шифры-коды, которые обозначают определенные поломки. Специалисты говорят, что ожидать сверхточных результатов не рекомендуется, однако проверка может оказаться полезной во многих ситуациях. Если машина работает не так как нужно, первым делом ее необходимо продиагностировать самому.

О тюнинге вместо эпилога

Вспоминая о выпускном коллекторе, нельзя обойти тему тюнинга, ведь эта деталь довольно часто оказывается в списке тех, подлежащих доработкам.

Как правило, на рынке можно найти разные конфигурации этого элемента под определённую модель.

Выпускные коллекторы позволяют достичь, к примеру, хорошей отдачи на низких оборотах или в среднем диапазоне – на любой вкус и цвет.

А в автоспорте зачастую и вовсе отказываются от коллекторов на выходе, напрямую подсоединяя выхлопные трубы к каждому цилиндру.

Системы изменения геометрии у различных производителей

В мировом автомобилестроении систему изменения геометрии впускного коллектора используют многие производители, которые обозначают технологию собственным уникальным наименованием. Так конструкции с переключением длины впускного коллектора могут обозначаться как:

  • Dual-Stage Intake в автомобилях марки Ford;
  • Differential Variable Air Intake для автомобилей марки BMW;
  • VICS или VRIS в авто марки Mazda.

В свою очередь, механизм изменения сечения впускного коллектора может маркироваться как:

  • IMRC или  CMCV в автомобилях Ford;
  • Twin Port для машин Opel;
  • Variable Intake System в японских авто Toyota;
  • Variable Induction System для марки Volvo.

Применение системы изменения геометрии, независимо от того, варьируется ли длина впускного коллектора или сечение позволяет повысить мощность автомобиля, делает его более экономичным и обеспечивает снижение концентрации токсичных компонентов в выхлопных газах.

Раз в неделю мы отправляем дайджест с самыми интересными новостями и полезными статьями про автомобили.

Название поля*

Email*

Очень плохоПлохоХорошоОчень хорошоОтлично (5 оценок, среднее: 4,20 из 5)
loading.gif Загрузка…

Частые ошибки при диагностировании кода P2004

Наиболее распространенными ошибками при диагностировании кода P2004 являются:

  • Поспешная замена электромагнитного клапана системы изменения геометрии впускного клапана без выполнения тщательной проверки
  • Поспешная замена воздушной заслонки системы изменения геометрии впускного клапана без выполнения тщательной проверки
  • Пренебрежение проверкой вакуумных трубопроводов на предмет ослабления и наличия повреждений
  • Пренебрежение проверкой электрических проводов и соединителей, относящихся к электромагнитному клапану системы изменения геометрии впускного клапана
  • Пренебрежение проверкой воздушной заслонки системы изменения геометрии впускного клапана
  • Пренебрежение проверкой клапана системы рециркуляции отработавших газов, датчика массового расхода воздуха и датчика барометрического давления, прежде чем приступить к диагностированию ошибки P2004

Тест №2

Замеряли разгон специальным прибором Drag-On. В результате заездов была составлена таблица замеров на разных конфигурациях (последний замер на ресивере делался на легких кованых дисках, все остальные на обычной штамповке):

На штатном ресивере разгон до 100 кмч был 9.2 сек, на 21179 ресивере – 9.1 сек (на результата могли сказаться разные диски). Заметная разница чувствуется на дистанции в 400 м. Ресивер 21126 – 16.5 секунд, а на 21179 – 16.0 сек.

Неисправности впускного коллектора

Общие проблемы с впускным коллектором включают в себя:

  • подсос воздуха;
  • утечки охлаждающей жидкости или масла;
  • снижение потока из-за накопления углерода;
  • проблемы с впускными регулирующими заслонками.

В некоторых двигателях впускной коллектор может корродировать или растрескиваться, вызывая утечку вакуума или охлаждающей жидкости. Треснувший коллектор должен быть заменен, если его нельзя безопасно отремонтировать.

Утечки охлаждающей жидкости

В некоторых автомобилях во впускном коллекторе имеются каналы для охлаждающей жидкости, которые могут протекать из-за плохих прокладок или повреждений. Например, эта проблема была довольно распространенной в старых двигателях GM V6.

Если коллектор не поврежден и сопрягаемые поверхности находятся в хорошем состоянии, для решения проблемы обычно достаточно замены прокладок или повторного уплотнения коллектора. Если коллектор поврежден — его необходимо заменить.

Подсос воздуха

износ прокладок впускного коллектора

Изношенные прокладки впускного коллектора (на фото) часто вызывают утечки вакуума. Это может привести к неровному холостому ходу, остановке, а также к включению индикатора Check Engine. При этом на более высоких оборотах двигатель может работать нормально.

Например, коды неисправностей OBD-II P0171 и P0174 часто вызваны утечками во впускном коллекторе. Если подсос вызван плохими прокладками, ремонт включает снятие впускного коллектора, проверку и очистку монтажных поверхностей и замену прокладок. Посмотрите, например, это видео замене прокладок впускного коллектора на Рено Меган:

Часто источником подсоса воздуха может быть треснувший вакуумный шланг или патрубок, соединяющий впускной коллектор. В этом случае сломанный вакуумный шланг или патрубок необходимо заменить.

Иногда впускной коллектор может деформироваться, вызывая неправильное уплотнение прокладок. Деформированный впускной коллектор необходимо заменить. В некоторых автомобилях утечку вакуума можно определить по шипящему звуку из-под капота.

Читайте подробнее: Как найти подсос воздуха в домашних условиях.

Отложения углерода

В некоторых двигателях, например, Volkswagen TDI Diesel, отложения углерода внутри впускного коллектора могут вызвать недостаток мощности, пропуски зажигания, дым и увеличение расхода топлива.

отложения углерода во впускном коллекторе

Проблемы с отложением углерода чаще встречаются в двигателях с турбонаддувом. Одним из основных симптомов является отсутствие тяги. Забитый впускной коллектор может потребоваться снять и почистить вручную.

В некоторых случаях замена впускного коллектора может оказаться более разумным решением, чем его очистка. Есть много скрытых областей внутри коллектора, которые не могут быть очищены.

Проблемы с заслонками изменения геометрии впуска

Регулирующие заслонки обычно приводятся в действие электрическими или вакуумными исполнительными механизмами. Часто резиновая диафрагма внутри вакуумного привода начинает протекать, и привод перестает работать.

Вакуумный исполнительный механизм легко проверить с помощью ручного вакуумного насоса. Если вакуумный привод пропускает, его необходимо заменить. Вместо насоса можно использовать медицинский шприц.

Блок управления двигателя (ЭБУ) запускает вакуумные приводы, включая и выключая небольшие электромагнитные клапаны контроля вакуума. Эти соленоиды также часто выходят из строя. Соленоиды тоже легко проверить с помощью ручного вакуумного насоса.

Другой распространенной проблемой является случай, когда клапан изменения геометрии впуска залипает из-за накопления углерода или когда клапан деформирован. В этом случае коллектор необходимо заменить.

Например, проблемы с впускным коллектором (регулирующим клапаном) часто встречаются в некоторых двигателях VW / Audi. Volkswagen продлил гарантию на впускной коллектор для определенных автомобилей Audi / Volkswagen 2008-2011 модельного года с двигателями 2.0 TFSI с кодами двигателей CBFA и CCTA.

Во многих автомобилях BMW неисправный клапан DISA, установленный во впускном коллекторе, также является общей проблемой. Посмотрите это видео о проверке клапана DISA в BMW:

Таблица признаков неисправности

•Отсутствует связь с общим электронным модулем (GEM)

•Плавкий предохранитель(и) CJB

• Перейдите к PINPOINT-ТЕСТУ E .

PINPOINT-ТЕСТ E: ОТСУТСТВИЕ СВЯЗИ С ОБЩИМ ЭЛЕКТРОННЫМ МОДУЛЕМ (GEM)

E1: ПРОВЕРКА СОСТОЯНИЯ ЗАЖИГАНИЯ — МОНИТОРИНГ ПАРАМЕТРОВ PID GEM: IGN_A, IGN_O/L, IGN_R, И IGN_S

1 Введите положение OFF.

2 Подсоедините диагностический инструмент.

3 Проведите мониторинг PID GEM: IGN_A, IGN_O/L, IGN_R, и IGN_S при повороте переключателя зажигания через положения START, RUN, OFF и ACC.

• Значения PID GEM соответствуют положениям переключателя зажигания?

ОТРЕМОНТИРУЙТЕ рассматриваемую электрическую цепь зажигания (RUN/ACC: электрическую цепь 155-AA17 (черно-желтую), KEY IN: В 305-TA31A (красно-черную), электрическую цепь нерабочего положения 315-TA3232 (черно-белую)). СОТРИТЕ коды DTC. ПОВТОРИТЕ самопроверку.

E2: ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ 29-DK20 (ОРАНЖЕВО-ЗЕЛЕНОЙ) И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ 29-M11 (ОРАНЖЕВО-БЕЛОЙ) НА НАЛИЧИЕ НАПРЯЖЕНИЯ

1 Введите положение OFF.

2 Отсоедините C103 GEM..

3 Измерьте напряжение между штырем 5 разъема C103 GEM, электрической цепи 29-DK20 (оранжево-зеленой), со стороны электропроводки, и «массой», и штырем 1 разъема C103 GEM, электрической цепи 29-AA17 (оранжево-белой), со стороны электропроводки, и «массой».

• Напряжение больше 10 В?

ОТРЕМОНТИРУЙТЕ электрические цепи питания. СОТРИТЕ коды DTC. ПОВТОРИТЕ самопроверку.

E3: ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ GEM 31-DK20 (ЧЕРНОЙ) НА НАЛИЧИЕ РАЗРЫВА

1 Отсоедините C101 GEM.

2 Измерьте сопротивление между штырем 5 разъема C101 GEM, электрической цепи 31-DK20 (черной), со стороны электропроводки, и «массой».

• Сопротивление меньше 5 Ом?

ОТРЕМОНТИРУЙТЕ электрическую цепь. СОТРИТЕ коды DTC. ПОВТОРИТЕ самопроверку.

E4: ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ GEM 91-DK20 (ЧЕРНО-КРАСНОЙ) НА НАЛИЧИЕ РАЗРЫВА

1 Измерьте сопротивление между штырем 1 разъема C104 GEM, электрической цепи 91-DK20 (черно-красной), со стороны электропроводки, и «массой».

• Сопротивление меньше 5 Ом?

УСТАНОВИТЕ новый GEM. ОБРАТИТЕСЬ к гл. «Общий электронный модуль», представленной в этом разделе. СОТРИТЕ коды DTC. ПОВТОРИТЕ самопроверку.

ОТРЕМОНТИРУЙТЕ электрическую цепь. СОТРИТЕ коды DTC. ПОВТОРИТЕ самопроверку.

Оставьте комментарий