Войти
Схема выпускного коллектора от Kia Rio. 1. коллектор; 2. прокладка; 3. гайка; 4. тепловой экран; 5. Болт теплозащитного экрана 
Выпускной коллектор с керамическим покрытием на стороне легкового автомобиля В автомобилестроении выхлопной коллектор собирает выхлопные газы из нескольких цилиндров в одну трубу. Слово многообразие происходит от древнеанглийского слова manigfeald (от англосаксонских manig [много] и feald [складка]) и относится к объединению нескольких входов и выходов (в отличие от входного или впускной коллектор подает воздух в цилиндры).
Выхлопные коллекторы обычно представляют собой простые чугунные узлы или блоки из нержавеющей стали, которые собирают выхлопные газы двигателя из нескольких цилиндров и подают их в выхлопную трубу. Для многих двигателей существуют вторичные выпускные трубчатые выпускные коллекторы, известные как заголовки в американском английском, как экстракционные коллекторы в британском и австралийском английском, и просто как "трубчатые коллекторы" в британском английском. Они состоят из отдельных выхлопных труб для каждого цилиндра, которые затем обычно сходятся в одну трубку, называемую a. Коллекторы, у которых нет коллекторов, называются увеличивающими заголовками.
Наиболее распространенные типы коллекторов послепродажного обслуживания сделаны из низкоуглеродистой стали или трубок из нержавеющей стали для первичных труб вместе с плоскими фланцами и, возможно, коллектором большего диаметра, сделанным из аналогичных материал в качестве праймериз. Они могут быть покрыты керамической отделкой (иногда как внутри, так и снаружи), окрашены термостойкой отделкой или голыми. Доступны хромированные заголовки, но после использования они становятся синими. Полированная нержавеющая сталь также окрашивается (обычно в желтый оттенок), но в большинстве случаев меньше, чем хром.
Другая форма модификации - изоляция стандартного или неоригинального коллектора. Это уменьшает количество тепла, отдаваемого в моторный отсек, и, следовательно, снижает температуру впускного коллектора. Существует несколько типов теплоизоляции, но три из них наиболее распространены:
Целью высокопроизводительных выпускных коллекторов является, в основном, уменьшение сопротивления потоку (противодавление ) и увеличение объемного КПД. двигателя, что приводит к увеличению выходной мощности. Происходящие процессы можно объяснить с помощью законов газа, в частности закона идеального газа и закона комбинированного газа.
Прорезать стык 2-1 в выхлопном коллекторе, показывая давление, которое неоднородно из-за центростремительных сил, и поток. Когда двигатель начинает такт выпуска, поршень движется вверх по каналу цилиндра, уменьшая общий объем камеры. Когда выпускной клапан открывается, выхлопной газ высокого давления выходит в выпускной коллектор или коллектор, создавая «выхлопной импульс», состоящий из трех основных частей:
Это относительно низкое давление. помогает извлечь все продукты сгорания из цилиндра и ввести всасываемый заряд в период перекрытия, когда впускные и выпускные клапаны частично открыты. Эффект известен как «уборка мусора». Длина, площадь поперечного сечения и форма выпускных отверстий и трубопроводов влияют на степень эффекта продувки и диапазон оборотов двигателя, в котором происходит продувка.
Величина эффекта продувки выхлопных газов является прямой функцией скорости составляющих высокого и среднего давления импульса выхлопа. Заголовки производительности работают, чтобы максимально увеличить скорость выхлопа. Один из методов - первичные лампы настроенной длины. Этот метод пытается рассчитать время появления каждого выхлопного импульса, чтобы они происходили один за другим, пока они еще находятся в выхлопной системе. Затем нижний порог давления выхлопного импульса служит для создания большей разницы давлений между высоким давлением следующего выхлопного импульса, тем самым увеличивая скорость этого выхлопного импульса. В двигателях V6 и V8, где имеется более одного ряда выхлопных газов, Y-образные и X-образные трубы работают по тому же принципу, что и компонент низкого давления выхлопного импульса для увеличения скорости следующего выхлопного импульса.
Следует проявлять особую осторожность при выборе длины и диаметра первичных трубок. Слишком большие трубы вызовут расширение и замедление выхлопных газов, уменьшая эффект продувки. Слишком маленькие трубки будут создавать сопротивление потоку выхлопных газов, которое двигатель должен работать, чтобы вытеснить выхлопные газы из камеры, снижая мощность и оставляя выхлопные газы в камере для разбавления поступающего всасываемого заряда. Поскольку двигатели производят больше выхлопных газов на более высоких скоростях, коллектор (ы) настроен на определенный диапазон оборотов двигателя в соответствии с предполагаемым применением. Как правило, широкие первичные трубки обеспечивают лучший прирост мощности и крутящего момента при более высоких оборотах двигателя, тогда как узкие трубки обеспечивают лучший прирост на более низких скоростях.
Многие коллекторы также настроены на резонанс для использования импульса отраженной волны низкого давления разрежения, который может помочь очистить камеру сгорания во время перекрытия клапана. Этот импульс создается во всех выхлопных системах каждый раз, когда происходит изменение плотности, например, когда выхлопные газы попадают в коллектор. Для пояснения, импульс разрежения - это технический термин для того же процесса, который был описан выше в описании «голова, тело, хвост». Регулируя длину первичных трубок, обычно посредством настройки резонанса, импульс разрежения можно синхронизировать с точным моментом перекрытия клапана. Обычно длинные первичные трубки резонируют при более низких оборотах двигателя, чем короткие первичные трубки.
Некоторые современные выпускные коллекторы доступны с керамическим покрытием. Это покрытие препятствует появлению ржавчины и снижает количество тепла, излучаемого в моторный отсек. Снижение тепла поможет предотвратить попадание тепла во впускной коллектор, что снизит температуру воздуха, поступающего в двигатель.
Crossplane Двигатели V8 имеют левый и правый ряды, каждый из которых содержит по 4 цилиндра. Когда двигатель работает, поршни работают в соответствии с порядком работы двигателя. Если в группе происходит два последовательных срабатывания поршня, это создает зону высокого давления в выхлопной трубе, потому что два выхлопных импульса проходят через нее близко во времени. По мере того, как два импульса движутся в выхлопной трубе, они должны встретиться с трубкой X или H. Когда они сталкиваются с трубой, часть импульса уходит в трубку X-H, что на небольшую величину снижает общее давление. Причина этого снижения давления заключается в том, что жидкость (жидкость, воздух или газ) будет перемещаться по трубе и, когда она придет на пересечение, жидкость пойдет по пути наименьшего сопротивления, и некоторые из них будут стекать, тем самым немного понижая давление.. Без трубы X-H поток выхлопных газов был бы резким или непостоянным, и двигатель не работал бы с максимальной эффективностью. Двойной импульс выхлопа приведет к тому, что часть следующего импульса выхлопа в этом ряду не выйдет из этого цилиндра полностью и вызовет либо детонацию (из-за обедненного воздушно-топливного отношения (AFR)), либо пропуск зажигания из-за до богатого AFR, в зависимости от того, какая часть двойного импульса осталась и какова смесь этого импульса.
Сегодняшнее понимание выхлопных систем и гидродинамики привело к ряду механических улучшений. Одно из таких усовершенствований можно увидеть в клапане предельной мощности выхлопа («EXUP»), установленном на некоторых мотоциклах Yamaha. Он постоянно регулирует противодавление в коллекторе выхлопной системы, чтобы усилить формирование волны давления в зависимости от частоты вращения двигателя. Это обеспечивает хорошую производительность в диапазоне от низкого до среднего.
При низких оборотах двигателя волновое давление в трубопроводной сети низкое. Перед закрытием выпускного клапана происходит полное колебание резонанса Гельмгольца, и для увеличения крутящего момента на низкой скорости искусственно индуцируются волны давления выхлопных газов большой амплитуды. Это достигается путем частичного закрытия внутреннего клапана в выхлопе - клапана EXUP - в точке соединения четырех первичных труб от цилиндров. Эта точка соединения по существу ведет себя как искусственная атмосфера, следовательно, изменение давления в этой точке управляет поведением отраженных волн при этом внезапном увеличении неоднородности области. Закрытие клапана увеличивает местное давление, вызывая образование отрицательно отраженных волн расширения с большей амплитудой. Это увеличивает крутящий момент на низкой скорости до скорости, при которой потери из-за повышенного противодавления перевешивают эффект настройки EXUP. На более высоких скоростях клапан EXUP полностью открыт, и выхлоп может свободно течь.
