Впускной коллектор \ Спортивный ресивер.
В начале статьи я хочу рассказать вам немного теории. В сущности, спортивным ресивером чаще всего называют впускной коллектор, а это не верно, впускной коллектор и ресивер это две взаимосвязанные, но разные детали.
Что делает впускной коллектор – впускной коллектор направляет воздушный поток в головку блока цилиндров, количеством воздуха управляет дроссельная заслонка. Смешивание воздуха с топливом обычно происходит в короткой части впускного коллектора или в ГБЦ, ресивер же служит для накапливания воздуха и компенсации колебаний.
Выбор системы впуска обусловлен назначением автомобиля на тюнинговом автомобиле будет разумно применять спортивный ресивер последовательно типа с одной дроссельной заслонкой(рис.1), тогда как на спортивном авто будет применяться впускной коллектор с одной дроссельной заслонкой на каждый цилиндр, или прямой 4-х дроссельный впускной коллектор (рис.3)
Несмотря на то, что система с одним дросселем и «многодроссель» имеют два разных назначения, тем не менее, они имеют много общих особенностей. Оба требуют идеальной формы отверстий для впуска воздуха в рабочие каналы к камерам сгорания. Оба требуют тщательной проработки деталей конструкции, таких как конусность рабочих каналов. Независимо от предназначения двигателя желательно разогнать воздух на пути к камере сгорания. Увеличение скорости воздушного потока, в разумных пределах, выгодно, потому что высокая скорость обеспечивает высокую турбулентность топливовоздушной смеси, тем самым, улучшая процесс горения. Так же улучшается наполнение камеры сгорания, которое обеспечивает большую мощность.
В симметричном впускном коллекторе (рис.4) вероятность равного распределения потока к каждому цилиндру выше, чем в более компактном несимметричном коллекторе (рис.5).
Длинна воздушных каналов значительно влияет на количество воздуха, которое попадает в цилиндр во время цикла впуска, при работе двигателя на режимах без наддува. Из-за сложности этого процесса он лучше изучен отдельно от турбонагнетателя. Здесь достаточно сказать, что двигатели с более высокими рабочими оборотами (более 2700 — 3000 об/мин) требуют более коротких и прямых впускных патрубков, а двигатели с низкими рабочими оборотами и моментом в среднем диапазоне оборотов требуют более длинных впускных патрубков. В системах впрыска топлива, где внутри впускных патрубков проходит только воздух (например, смесеобразование происходит в каналах ГБЦ), конструкция патрубков может быть любой.
Любой коллектор двигателя с системой впрыска топлива будет иметь ресивер (за исключением случаев, когда используется прямой многодроссельный впуск). Объём ресивера должен быть функцией рабочего объёма двигателя – в общем случае 50-70% от объёма двигателя. Одно из важных мест конструкции коллектора – пересечение впускных патрубков и ресивера. Это пересечение должно быть выполнено в форме раструба.
Возможно это – форма идеального отверстия для впуска воздуха.
Форма пересечения между ресивером и впускным патрубком должна приблизиться к идеальной форме отверстия для впуска воздуха.
======== ================== ================== ========
С одной стороны, имплантация впускного ресивера позволяет добиться большей подачи воздуха в цилиндры, но, с другой, решает и ряд других задач. Например, ресивер позволяет, также как и коллектор, сгладить пульсацию воздуха и сделать впуск ровнее. Кроме того, изменяя длину впускных патрубков, можно изменять распределение максимального крутящего момента по оборотам. Как говорилось выше, удлиненные патрубки позволяют увеличить момент на низких оборотах, а укороченные — на средних и высоких. Со спортивным ресивером двигатель раскручивается до максимальных оборотов гораздо охотнее и быстрее, он с готовностью откликается на утопленную в пол педаль газа, он дышит. Ведь необходимым итогом данной установки является увеличение количества воздуха, подаваемого в цилиндры.
Таким образом, установка данного спортивного ресивера и настройка под него мотора позволит добиться достаточно серьёзных изменений в поведение мотора, а именно:
• Увеличение крутящего моменты
• Увеличение мощности мотора (что следует из предыдущего пункта)
• Выравнивание мощностных кривых с приближением к горизонту
• Более чуткий отклик мотора на изменение положения педали «газа».
Что представляет собой хороший впускной коллектор? Это прежде всего – спрямлённый путь для воздуха, плавные изгибы, и теплоизоляция. Так же важны симметрия и длинна каналов.
Для более серьезных моторов устанавливаются системы 4-х дроссельного впуска.
Для чего нужен ресивер в автомобиле
Что делает впускной коллектор – впускной коллектор направляет воздушный поток в головку блока цилиндров, количеством воздуха управляет дроссельная заслонка. Смешивание воздуха с топливом обычно происходит в короткой части впускного коллектора или в ГБЦ, ресивер же служит для накапливания воздуха и компенсации колебаний.
Выбор системы впуска обусловлен назначением автомобиля на тюнинговом автомобиле будет разумно применять спортивный ресивер последовательно типа с одной дроссельной заслонкой(рис.1), тогда как на спортивном авто будет применяться впускной коллектор с одной дроссельной заслонкой на каждый цилиндр, или прямой 4-х дроссельный впускной коллектор (рис.3)
Несмотря на то, что система с одним дросселем и «многодроссель» имеют два разных назначения, тем не менее, они имеют много общих особенностей. Оба требуют идеальной формы отверстий для впуска воздуха в рабочие каналы к камерам сгорания. Оба требуют тщательной проработки деталей конструкции, таких как конусность рабочих каналов. Независимо от предназначения двигателя желательно разогнать воздух на пути к камере сгорания. Увеличение скорости воздушного потока, в разумных пределах, выгодно, потому что высокая скорость обеспечивает высокую турбулентность топливовоздушной смеси, тем самым, улучшая процесс горения. Так же улучшается наполнение камеры сгорания, которое обеспечивает большую мощность.
В симметричном впускном коллекторе (рис.4) вероятность равного распределения потока к каждому цилиндру выше, чем в более компактном несимметричном коллекторе (рис.5).
Длинна воздушных каналов значительно влияет на количество воздуха, которое попадает в цилиндр во время цикла впуска, при работе двигателя на режимах без наддува. Из-за сложности этого процесса он лучше изучен отдельно от турбонагнетателя. Здесь достаточно сказать, что двигатели с более высокими рабочими оборотами (более 2700 — 3000 об/мин) требуют более коротких и прямых впускных патрубков, а двигатели с низкими рабочими оборотами и моментом в среднем диапазоне оборотов требуют более длинных впускных патрубков. В системах впрыска топлива, где внутри впускных патрубков проходит только воздух (например, смесеобразование происходит в каналах ГБЦ), конструкция патрубков может быть любой.
Любой коллектор двигателя с системой впрыска топлива будет иметь ресивер (за исключением случаев, когда используется прямой многодроссельный впуск). Объём ресивера должен быть функцией рабочего объёма двигателя – в общем случае 50-70% от объёма двигателя. Одно из важных мест конструкции коллектора – пересечение впускных патрубков и ресивера. Это пересечение должно быть выполнено в форме раструба.
С одной стороны, имплантация впускного ресивера позволяет добиться большей подачи воздуха в цилиндры, но, с другой, решает и ряд других задач. Например, ресивер позволяет, также как и коллектор, сгладить пульсацию воздуха и сделать впуск ровнее. Кроме того, изменяя длину впускных патрубков, можно изменять распределение максимального крутящего момента по оборотам. Как говорилось выше, удлиненные патрубки позволяют увеличить момент на низких оборотах, а укороченные — на средних и высоких. Со спортивным ресивером двигатель раскручивается до максимальных оборотов гораздо охотнее и быстрее, он с готовностью откликается на утопленную в пол педаль газа, он дышит. Ведь необходимым итогом данной установки является увеличение количества воздуха, подаваемого в цилиндры.
Таким образом, установка данного спортивного ресивера и настройка под него мотора позволит добиться достаточно серьёзных изменений в поведение мотора, а именно:
• Увеличение крутящего моменты
• Увеличение мощности мотора (что следует из предыдущего пункта)
• Выравнивание мощностных кривых с приближением к горизонту
• Более чуткий отклик мотора на изменение положения педали «газа».
Что представляет собой хороший впускной коллектор? Это прежде всего – спрямлённый путь для воздуха, плавные изгибы, и теплоизоляция. Так же важны симметрия и длинна каналов.
Для более серьезных моторов устанавливаются системы 4-х дроссельного впуска.
Воздушный ресивер представляет собой специальный сосуд, который работает под высоким давлением.
Его основные задачи:
Основные нюансы эксплуатации оборудования
Обслуживать данные устройства могут только специалисты, которые достигли 18-ти летнего возраста, а также предварительно прошедшие специальное производственное обучение. Кроме этого, все сотрудники, которые будут заниматься обслуживанием ресиверов, должны обязательно пройти аттестацию по охране труда. С ними нужно провести инструктаж по безопасному обслуживанию сосудов, которые осуществляют свою деятельность под высоким давлением.
Воздушный ресивер применяется практически со всеми типами компрессоров. Они позволяют избежать огромного количества ситуаций, которые могут достаточно негативно отразиться на работе компрессора. Например, если работа осуществляется с помощью поршневого компрессора, то применение воздушного ресивера помогает в значительной степени увеличить ресурс работы, а также продлить время отдыха оборудования.
Не стоит забывать и про то, что чем больше объем ресивера, тем лучше он скажется на работе практически всех типов компрессоров.
Когда запрещено использовать устройство
Нельзя приступать к эксплуатации подобного оборудования в тех случаях, когда:
Определенные требования должны выполняться и при хранении оборудования. Таким образом, можно сохранить его в отличном состоянии на протяжении достаточно длительного времени.
Двигатель – это основа любого автомобиля. Этот агрегат включает в себя множество узлов и механизмов. Один из таких – это впускной ресивер (он же коллектор). Данный элемент имеется на каждом автомобиле. В сегодняшней статье мы рассмотрим, для чего нужен впускной ресивер, как он устроен и как работает.
Характеристика
Итак, какие функции выполняет коллектор? Основная задача данного элемента заключается в равномерном распределении топливно-воздушной смеси или воздуха (если это ДВС с непосредственным впрыском) по цилиндрам силового агрегата. Благодаря равномерному распределению горючего, обеспечивается оптимальная производительность ДВС. Кроме того, одна из задач, которая возлагается на впускной ресивер ВАЗ-2112 16 клапанов – это крепление инжекторной топливной аппаратуры, а также дроссельной заслонки. Если говорить о более старых автомобилях, то на коллекторе закрепляется карбюратор, участвующий в приготовлении смеси.
Также отметим, что технология отключения цилиндров с целью экономии топлива на современных авто достигается за счет применения ресиверов с переменной геометрией. Зачастую данная функция имеется на машинах с двигателями V8 и V10.
Еще одна функция – это работа вспомогательных систем. В коллекторе в связи с нисходящим давлением получается частичное разряжение. Инженеры научились применять вакуум в качестве приводной силы для:
Материалы и конструкция ресиверов
По своей конструкции данный элемент представляет собой закрытый резервуар с отводящими патрубками и общей камерой. Еще 15 лет назад на автомобили поголовно устанавливались алюминиевые и чугунные ресиверы. Однако ситуация изменилась в 2000 годах. Именно тогда на машинах стали появляться первые пластиковые коллекторы. Ярким примером тому служат автомобили «Форд» с двигателями «Дюратек».
Как это работает?
Рассмотрим, как действует ресивер впускного коллектора. Топливные форсунки или карбюратор распыляют горючее в приемную трубу ресивера. Из-за электростатической силы капли бензина будут собираться в более крупные в воздухе либо оседать на стенках. Эти действия нежелательны, поскольку ведут к неправильному смесеобразованию. Чем лучше будет распыляться бензин, тем полнее и интенсивен он сгорит в камере. Поэтому чтобы исключить негативные факторы и обеспечить максимально качественное распыление, внутренние части ресивера сделаны нешлифованными. При этом поверхность не является чрезмерно грубой, поскольку это может вызвать большую турбулентность и привести к падению мощности ДВС.
Впускной ресивер должен иметь определенную форму, емкость и длину. Оптимальный вариант – это равнодлинный коллектор. Все вышеперечисленные параметры рассчитываются при разработке конкретного силового агрегата. Коллектор заканчивается воздушными каналами, направляющими поток кислорода к клапанам ДВС. На дизельных агрегатах, где имеется непосредственный впрыск, поток воздуха завихряется и попадает в цилиндр. В последнем уже происходит смешивание с топливом.
Особенности формы и длины патрубков ресивера
В последнее время инженеры придают особое внимание данным параметрам коллектора. В конструкции канала следует исключать острые углы и резкие искривления. В данных местах топливо, что смешано с воздухом, будет однозначно оседать на стенках. Поэтому большинство автопроизводителей практикуют установку таких ресиверов, где все каналы имеют равную длину, вне зависимости от удаленности от центра. Данная тенденция пошла от спортивных автомобилей.
Подобная конструкция позволяет исключить резонанс Гельмгольца. Поток смеси воздуха и бензина при открытии соответствующего клапана двигается четко по каналу ресивера в сторону цилиндра. Когда клапан закрывается, то воздух, который не успел пройти в камеру, продолжает давить на тарелку. Под воздействием высокого давления воздух стремится вернуться в верхнюю часть ресивера. В итоге образуется противоток в канале. Он прекращается, когда клапан открывается в следующий раз. смена направления потоков происходит на очень быстрой скорости. Как показали исследования, данная скорость близка к сверхзвуковой. Ведь, помимо закрытия и открытия клапанов, воздух будет стремиться менять направление из-за явления резонанса. Когда воздух ходит со стороны в сторону, это непременно приводит к потере мощности.
Впервые ресиверы, что были оптимизированы по резонансу, стали использоваться на V-образных десятицилиндровых двигателях «Крайслер». А далее подобную схему начали практиковать и другие мировые производители.
Ресивер с изменяемой геометрией
Это относительно свежая разработка, которая в последнее время получает все больше сторонников. Сейчас есть несколько принципов реализации данной конструкции. Один из них предполагает наличие двух каналов, по которым может двигаться смесь либо кислород. Один канал короткий, другой – длинный. При определенном режиме работы, установленный клапан будет закрывать короткий путь.
Обратите внимание, что при замене впускного ресивера прокладка должна быть всегда новой. Если установить старую, нарушится герметичность. Есть вероятность подсоса воздуха и как следствие, нестабильная работа мотора, а также повышенный топливный аппетит.
Также рассмотрим второй принцип реализации изменяемой геометрии коллектора. Здесь клапан монтируется в приемную трубу. При достижении определенных условий, заслонка будет уменьшать внутренний объем камеры. Как правило, такая схема практикуется на ДВС с небольшим числом цилиндров. На более крупных моторах реализуются более сложные системы, позволяющие также отключать часть цилиндров с целью экономии топлива. Так, часть камеры, к которой присоединяются каналы половины цилиндров, перекрываются заслонкой.
Особенности эксплуатации впускного ресивера
В отличие от самого двигателя, эта деталь не требует обслуживания. Однако нужно периодически контролировать качество прокладок. Малейший подсос воздуха – это троение двигателя и желтая лампа «Чек» на панели приборов.
Отметим, что пластиковые коллекторы, которые сейчас широко распространены, больше подвержены деформации, чем остальные. Этот момент нужно учитывать при затягивании гаек ресивера. Обязательно следует использовать динамометрический ключ, соблюдать момент затяжки. Закручивать болты следует от центра, а далее двигаться к периферии.
Про доработку коллектора
Тюнинг впускного ресивера ВАЗа – очень популярная тема. Данная операция имеет два направления. Это доработка внутренней поверхности и преодоление негативного влияния формы элемента. Если последний несимметричный, то большая часть воздуха будет попадать в первый цилиндр, а во все последующие проникает все меньше и меньше кислорода. Но у симметричного тоже есть недостатки. Здесь воздух будет попадать в наибольшем количестве в средние цилиндры. Доработки впускного ресивера ВАЗ-2114 в данном случае заключаются в замене штатного коллектора на систему многодроссельного впуска. Здесь воздушные потоки уже не зависят друг от друга. Соответственно, в каждый цилиндр попадает одинаковое количество кислорода.
Доработать впускной ресивер ВАЗ-2112 можно и другим путем. Так, некоторые выполняют шлифовку внутренней поверхности. Избавившись от некоторых приливов и неровностей, можно обеспечить более равномерную подачу воздуха в двигатель. Но как показывает практика, данная доработка не приносит значительный прирост мощности. Более результативное решение – установка дросселей. Однако делать это стоит лишь при установке турбины, иначе тюнинг будет неоправдан.
Заключение
Итак, мы рассмотрели, что собой представляет впускной ресивер. Как видите, это весьма важная часть в двигателе автомобиля. От ее конструкции зависит качество смесеобразования и стабильность работы ДВС.
как выбрать ресивер?
Чтобы выбрать ресивер очевидно надо определиться с требованиями к нему и критериям оценки.
критериев может быть много самые очевидные это цена, неожиданно да? и как машина едет.
У кого-то еще могут быть критерии типа красивые швы, красный, круглый, квадратный, итп.… бог им судья. Кто-то вспомнит продувку ресиверов мол, сколько там cfm.
Для начала разберемся с ценой. есть такая вещь как омологация, если кто-то протолкнул в определенные виды автоспорта какой нибудь ресивер — можете не сомневаться его цена в 3 раза выше рыночной (особенности спортивного ценообразования) привет прокару, NFR, лада спорт, супер1600. (если вы готовите спортивную машину, скорее всего вы спорт команда с нефтяным бюджетом, тут сам бог велел все цены сделать 3х.) иначе вы лох олигарх. плюс этих ресиверов — их кто-то возле ВАЗа с умом и тестами подгонял под отдачу спортДВС.
Остальные ресиверы в зависимости от себестоимости более менее дешевы. сварные дешевле, литые дороже и как правило из китая.
Далее по критерию продувки. я вам сразу могу сказать какие показатели обеспечивают лучшую продувку — большой диаметр канала в голову, с большим радиусом выхода в ресивер + большой дроссель. Банка ресивера тут либо мешает, либо пофиг. Чем плохи банки большого объема — с ними всегда будут потери давления. даже при идеальной форме трубы к дросселю и после него. Я писал статьей ранее, сейчас повторю в ресиверах с банкой воздух делает 2 действия- прохождение через дроссель. затем замедление до 0 затем ускорение в канале к клапану. процесс ускорения и замедления воздуха это потери. (глушитель в выхлопе так работает. только там камер много, глушитель пистолета работает точно так же) даже если до и после дросселя идеальный канал с диффузором. на ускорение и затем замедление потока тратится энергия впуска и эти потери прямо пропорциональны скорости воздуха через дроссель. другими словами для ресивера с банкой (дросселя накрытые банкой) чем меньше диаметр входного канала — тем хуже.
пример правильной конструкции на дросселях бмв — банка обычная, а вот диаметр входа в нее огромный. за счет этого нет ни ускорения, ни замедления воздушного потока, а значит нет и потерь.
пример из атмосферной формулы 1. вверху отверстие впуска по своей площади ограничено регламентом, если бы не это, сделали бы больше (в разы, можете не сомневаться)
Ну и переходим к последнему третьему критерию «как едет». (критерии красоты и внешнего вида я игнорирую)
Тут все сложно.
Нет, я серьезно. Все сложно.
Как едет в моем понимании это обороты наилучшей тяги и максимальной мощности. рост тяги происходит за счет эффекта резонанса впускной системы, это может происходить только на определенных оборотах выше и ниже которых резонанса нет, наполнение двигателя падает, а с ним и крутящий момент (мотор «не едет»).
Не бывает ресивера, который бы для любого мотора был лучшим в плане отдачи тяги и мощности. не бывает ресивера который бы ехал допустим диапазон 3-6. или 4-7 или 5-8 тысяч оборотов. С разными распредвалами каждый ресивер едет по разному. С разным рабочим объемом они так же едут по разному. С разным уровнем доработки ГБЦ также едут по разному.
Идеальный мотор это сочетание всех факторов вместе. их очень тяжело выловить.
Опыт повара в этом блюде гораздо важнее теоретических знаний о продуктах.
Основная рабочая единица для системы впуска это канал от впускного клапана до выхода в какой либо объем. (соединение всех каналов в один, банка ресивера либо тупо атмосфера если это открытые дросселя)
вот пример идеального канала: прямой. с незначительным конусом, на конце раскрывается диффузором. тут еще добавим, диаметр тоже должен быть идеально подобран под задачи. это все 95% успеха в резонансе впускной системы. остальные факторы это 5%.
Любые повороты канала — это потери. любые ступеньки канала — это потери. резкое изменение диаметра тоже потери. длина строго подбирается под распредвал и требуемые обороты резонанса.
отсюда вывод. все гоночные системы впуска делаются на прямых каналах. хотя бы внешняя 1/3 канала должна быть конусом. если применяется банка — обязательно диффузоры. Если применяется банка диаметр на входе в банку максимальный. (большая банка — большой дроссель (похер где вход), маленькая банка — маленький дроссель и вход прямо по потоку в каналы)
Возвращаясь к нашему вопросу о выборе ресивера на ВАЗ 16 клоп.
1 если нужен максимальный крутящий момент на оборотах 2-5 тысяч. лучший ресивер это стандарт. пусть он противный, ужасный, не красивый. такой же как у пенсионера едущего на дачу.
Каналы сток ресивера самые длинные около 450мм до гбц. он дает эффект резонанса на самых низких оборотах. 3-5 тысяч основная зона, широкофазные валы смещают на тысячу вверх, не более.
2 Чем более короткие каналы ресивера, тем он более верховой. самый клинический случай бензопилы — 128 ресивер без дудок внутри. длина каналов (до гбц) 160мм. резонирует где-то от 6000 до 10 000 оборотов. если валы с очень большой фазой — 10+ попросит. до 6000 оборотов резонанса нет.
ресиверы банки типа 128 с дудками дают примерно 250мм длину канала до гбц. для верховых настроек это норм, если не очень злые распредвалы, иначе рабочий диапазон уходит 6+
пример такого ресивера супер1600, да и любые ресиверы банки перед гбц. тот же нуждин.
3. золотая середина примерно 300-350мм длина канала. это длина адекватная для резонанса от 5 до 8 тыс оборотов в зависимости от распредвалов. вертикальными конструкциями такую длину не получить, поэтому она достигается поворотом каналов на голову. это ресиверы NFR, прокар, нфр стайл, пбк, тм рейс и т.п.
чем нфр оригинал лучше — у него один радиус поворота каналов и он большой. ну и конус там)
на ресивере ПБК3.2 есть 2 радиуса с прямым участком. у тм рейс также есть переход из 1 радиуса в другой.
сюда же можно добавить лада спорт (у него каналы удлиненные вперед) также нуждин нов. образца. (удлиненный) хотя я не считал его длину. но концепция правильная.
Эти ресиверы либо дают вполне городской характер на узких валах, либо адекватные обороты для широкофазных валов типа 5-8 как я сказал в начале.
другими словами для 90% тюнинг моторов городских лучше портинг не делать. вот и живите с этим.