Выпускной коллектор: работа в условиях АДа

Мы уделим сегодня внимание элементу, который первым принимает на себя удар от вырывающихся из цилиндров раскалённых выхлопных газов. Это выпускной коллектор.

Для чего нужен и как устроен выпускной коллектор

Как мы уже сказали, герой этой статьи является первой деталью выпускной системы автомобиля и непосредственно подсоединён к двигателю.

На первый взгляд может показаться, что его роль достаточно проста – собирать то, что остаётся от топлива из камер сгорания цилиндров мотора, и передавать это дальше по системе. Но если вникнуть в вопрос глубже, то окажется, что от коллектора зависят и параметры силового агрегата – мощность и крутящий момент.

Конструктивно элемент очень прост. Представляет он собой несколько труб (по одной на каждый цилиндр), которые с одного конца подсоединены к двигателю, а с другого сходятся в одну большую трубу. Более никаких деталей в выпускном коллекторе Вы не найдёте.

Изготавливается он из жаропрочных сплавов, например, чугун или специальная сталь, а в редких случаях даже из керамики. Дело в том, что условия, с которыми сталкивается коллектор, нельзя назвать дружелюбными – температура узла из-за раскалённых газов может достигать 900 – 1300 градусов, настоящий ад.

Поэтому бытует мнение, что элемент может прогореть, но на самом деле такое практически никогда не случается – по сути, данную деталь выхлопной системы можно назвать вечной.

Инженерные вариации на тему коллекторов

Несмотря на свою простоту, выпускной коллектор имеет разновидности, появление которых обусловлено физикой оборота газов по трубам. Из-за этого разработчикам приходится идти на компромиссы, и о них мы обязательно поговорим. Но сперва разновидности.

Встречаются такие типы коллекторов:

• цельные;
• трубчатые.

В первом случае конструкция получается очень дешёвой. Главной её особенностью являются короткие патрубки и общая камера. Честно говоря, цельные коллекторы крайне неэффективны для отвода отработавших газов.

Всему виной короткие трубки, из-за которых велико влияние импульсов газа на соседние цилиндры.

В результате мы имеем неудовлетворительную продувку камер сгорания, а это отражается на многих факторах, включая и параметры двигателя.

Для того чтобы мотор работал с максимальной эффективностью, были разработаны трубчатые коллекторы. Именно они наиболее часто встречаются под капотами современных автомобилей. Представляют они собой трубы, идущие от цилиндров и сходящиеся в одну (или иногда сначала в несколько, а потом уж в одну).

Разрабатывая их, инженерам есть с чем повозиться, так как от длины труб и их диаметра зависит отдача мотора на разных оборотах.

Так, к примеру, если мы возьмём короткие трубки, то они, благодаря так называемому резонансному эффекту будут наилучшим образом продувать камеры сгорания на высоких оборотах, но тогда возрастёт взаимное влияние цилиндров друг на друга.

Длинные трубы, в свою очередь, хороши на малых оборотах. Аналогичная история и с диаметром – малый диаметр труб оптимален с точки зрения скорости отвода газов на малых и средних оборотах, но оказывает большое сопротивление им на высоких, из-за чего мощность мотора падает. С большим диаметром всё наоборот.

Таким образом, инженерам приходится лавировать и искать компромиссы, о которых мы не зря упомянули ранее.

О тюнинге вместо эпилога…

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

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

До встречи на нашем канале https://t.me/Tashoglo