На что влияют вихревые заслонки во впускном коллекторе
Дело техники. Понаставили тут, или Зачем нужны заслонки на впуске и почему от них стремятся избавиться?
Сорвавшись однажды с насиженного места во впускном коллекторе, такая заслонка может наделать больших бед. История знает немало случаев, когда дело доходило до поломок, требовавших переборки силового агрегата.
Перед тем как попасть в цилиндр, воздух проходит через фильтр, каналы, отверстия и устройства, составляющие систему впуска. Все, что встречается по пути, оказывает сопротивление движению воздушного потока.
Однако помимо дросселя впускной коллектор в зависимости от варианта двигателя может оборудоваться заслонками, изменяющими его геометрию, а также вихревыми заслонками, которые как раз чаще всего и являются главными фигурантами в делах о посторонних предметах, залетевших в цилиндр. Они-то зачем?
Вопрос отнюдь не праздный, если учесть количество фирм, предлагающих услуги по удалению заслонок из впускного тракта, а также численность владельцев, отрапортовавших в интернете, как они избавились от напасти, и еще большее число желающих пойти по этой же дорожке, но пока колеблющихся в связи с возможными отрицательными последствиями такого шага.
Как ни странно это может прозвучать в свете сказанного выше, но заслонки, предназначенные для изменения геометрии впускного коллектора, как раз и должны не только компенсировать аэродинамические потери на впуске, но и увеличивать мощность мотора за счет улучшения наполнения цилиндров.
Дело в том, что в атмосферных двигателях из-за того, что впускные клапаны открываются и закрываются в определенные моменты времени, воздух во впускном коллекторе перемещается волнами, представляющими собой чередование зон с разряжением и повышенным давлением. Если подгадать, чтобы к моменту открытия клапана напротив него оказался воздушный «сгусток», можно добиться, что в цилиндр попадет больше воздуха. А раз появился дополнительный воздух, можно смело добавлять топливо и рассчитывать на увеличение мощности. В различных источниках этот эффект называют акустическим, резонансным, инерционным или газодинамическим наддувом.
Определяющими параметрами для частоты пульсаций давления в воздушном потоке являются размеры впускного коллектора и число оборотов коленчатого вала. Рассчитать размеры нетрудно, но скоростные режимы работы мотора создают проблемы.
Чем выше обороты коленчатого вала, тем короче в воздушном потоке расстояние между зонами с повышенным давлением. Это означает, что коллектор с единожды настроенными размерами позволяет добиться прироста мощности только в строго определенных режимах работы силового агрегата. При прочих же оборотах такой коллектор в лучшем случае никак не будет влиять на отдаваемую двигателем мощность, а в худшем, когда в момент открытия напротив впускного клапана окажется зона разряжения, способен снизить отдачу силового агрегата.
До появления регулируемых впускных коллекторов применялись впускные системы, рассчитанные на режимы, преимущественно используемые при повседневной езде и соответствующие диапазону частот вращения коленчатого вала, при которых развивается максимальный крутящий момент.
Что касается вихревых заслонок, то без них и вовсе можно было бы спокойно обходиться, если бы в дизелях и современных бензиновых двигателях топливо не впрыскивалось непосредственно в камеру сгорания в конце такта сжатия. Из-за этого на испарение капелек топлива и перемешивание полученных паров с воздухом отводится гораздо меньше времени, чем, например, в бензиновых двигателях с распределенным впрыском во впускной коллектор.
Чтобы в моторах с непосредственным впрыском за короткий промежуток времени получить качественную горючую смесь и тем самым обеспечить полное сгорание топлива, воздух необходимо сильно завихрить. Кроме того, чтобы снизить расход топлива при работе на частичных нагрузках и невысоких оборотах, в бензиновых двигателях с прямым впрыском предусмотрен режим послойного смесеобразования. В его реализации вихревые заслонки также участвуют.
Через какое время и с последствиями какой тяжести напомнят о себе заслонки, во многом зависит от исполнения этих деталей в частности и впускного коллектора в целом. Практика показывает, что наиболее уязвимы варианты из пластика.
Именно они изнашиваются и разбиваются быстрее всего. По причине увеличившихся люфтов в опорах заслонки начинают работать неправильно, может отсоединиться тяга привода, сломаться другие детали привода, после чего заслонки останавливаются вовсе.
Положение вихревых заслонок и заслонок изменения геометрии впускного коллектора отслеживается блоком управления с помощью датчиков. Информация о текущем положении заслонок используется блоком управления для различных целей, в том числе для регулировки рециркуляции отработавших газов и проведения регенерации сажевого фильтра.
Поэтому некорректная работа заслонок либо неисправность служит сигналом для включения аварийного режима и появления ошибки по двигателю.
Впрочем, дожидаться загорания Check engine не стоит. По наихудшему из сценариев события будут развиваться в случаях самопроизвольного откручивание крепежа заслонки к оси, выпадения оси и опорных втулок из коллектора, обрыва заслонки и последующего засасывания этих деталей в цилиндр.
В некоторых моделях автомобилей предупредительным сигналом служит появление постукивания или цоканья во впускном коллекторе. Грядущие последствия могут быть слишком серьезными, чтобы оставлять предупреждение без внимания.
Винят в этой проблеме системы рециркуляции отработавших газов и вентиляции картера.
Надо, однако, понимать, что эти системы являются лишь проводниками масляного тумана, частичек сажи и нагара, но их количество в отработавших и картерных газах, поступающих во впускной коллектор, зависит от технического состояния двигателя. Чем оно хуже, тем быстрее заслонки будут обрастать сажей и нагаром.
Конторы, предлагающие услуги по физическому и программному удалению заслонок во впускном коллекторе, обещают, что обратившийся к ним клиент получит полностью работоспособный мотор, но предупреждают, что мощность может снизиться, и рекомендуют компенсировать потери с помощью чип-тюнинга. О том, что из-за некачественного смесеобразования и связанной с этим неполноты сгорания топлива увеличивается дымность выхлопных газов и содержание в них токсичных компонентов, обычно умалчивается.
Кому интересна экология, если правильное решение вопроса предполагает не удаление заслонок, а замену коллектора, стоимость которого в запчастях выражается трехзначным числом в американской валюте? Хорошо хоть, что далеко не во всех моторах заслонки представляют собой реальную угрозу двигателю, из-за чего их отключение и удаление не имеют такого же массового характера, как в случае с катализаторами, сажевыми фильтрами, клапанами EGR.
Сергей БОЯРСКИХ
Фото автора и из открытых источников
ABW.BY
Более 38.000 объявлений о продаже запчастей для легковых автомобилей в нашей базе объявлений
Вихревые заслонки, что делать, если они вышли из строя?
Для чего нужны вихревые заслонки, многие знают, а для тех кто не знает, коротко напишу.
Вихревые заслонки – это клапаны, установленные на впускном коллекторе. Предназначаются для улучшения образования топливной смеси и как следствие улучшение ее горения. Таким образом, качественно приготовленная топливная смесь лучше горит, отсюда получаем больше мощности на маховике, с меньшим расходом топлива. Данная система не является экологической, как на пример EGR или сажевый фильтр с катализатором. Это придумано исключительно для повышения КПД двигателя внутреннего сгорания.
Казалось бы, отличная конструкторская идея! Несомненно, так и есть. Но.…… И тут начинается самое интересное :). Любая система хороша, пока она работает. Данная конструкторская мысль не рассчитана на большие пробеги. Со временем, элементы вихревых заслонок выходят из строя и ведут к более крупной проблеме, наверно к самой пугающей всех автомобилистов – капитальный ремонт двигателя!
(Фото двигателя Vokswagen Touareg со снятыми вихревыми заслонками)
Но это я вас пугаю :). Прежде чем случится страшному кошмару, будут слышны первые признаки, а тут главное не пропустить и не отмахнутся от них.
Как узнать, что вихревые заслонки вышли из строя? Очень просто – они начинают дребезжать, появляется металлический стук, они начинают клинить. Соответственно появляются ошибки, и загорается лампочка «Check Engine».
(Фото снятых вихревых заслонок и дроссельной заслонки Vokswagen Touareg)
Если уж так случилось, что в вашем автомобиле вышли из строя вихревые заслонки – не расстраивайтесь, ничего страшного в этом нет, пока они на месте и не рассыпались. Эту проблему можно устранить несколькими вариантами:
(Фото ЭБУ в процессе считывания/записи программы)
Собственно на этом и все. Что хотел, кратко и надеюсь понятно, написал. У кого остались вопросы, звоните или пишите :).
На что влияют вихревые заслонки во впускном коллекторе
-Мы максимально быстро и четко выполныем работы.
-Мы прислушиваемся к каждому пожеланию клиента, какое бы мелкое оно не было.
-В спорных ситуация мы стараемся всегда идти на встречу клиенту настолько, насколько это возможно.
-У нас рыночные цены. Согласитесь, что всегда возникает подозреие, если что-то стоит очень дешево или наоборот очень дорого.
Вихревые заслонки. Заслонки впускных коллекторов. Swirl Flaps
На современных дизельных двигателях в последнее время можно встретить так называемые Вихревые Заслонки. Для чего они нужны, как работают, какой риск представляют и как с этим бороться мы и рассмотрим в сегодняшнем материале.
На фото ниже обычная вихревая заслонка от дизельного двигателя БМВ M47N:
Для чего нужны вихревые заслонки?
Поэтому для оптимальной работы двигателя во всех режимах подачу воздуха разделили на 2 части. В одной части никаких заслонок нет, и она всегда свободно продувается, тогда как вторая часть имеет ту самую заслонку, которая полностью закрыта на низких оборотах и тем шире открывается, чем выше обороты.
На рисунке представлена схема работы вихревых заслонок на низких оборотах. Воздух подается только через один канал. Второй канал закрыт полностью.
При повышении оборотов, когда двигателю требуется больше воздуха, постепенно приоткрывается вторая заслонка, контролируя силу воздушного потока. Полностью открытая заслонка на высоких оборотах представлена на рисунке ниже:
За положение вихревых заслонок отвечает интегрированный датчик, и соответствующий привод, изменяющий угол наклона этих самых заслонок.
Проблемы и неисправности вихревых заслонок
Наиболее популярными неисправностями вихрей на сегодняшний день являются:
Если со слетевшими тягами, отказавшим моторчиком привода и выходом датчика из строя всё более-менее понятно, то сильный нагар и механическое повреждение вихревых заслонок стоит рассмотреть поподробнее.
На фото ниже представлен двигатель с сильным нагаром на вихрях:
Из-за низкого качества топлива, и исправно работающей системой ЕГР на заслонках образуется толстый слой нагара, который со временем блокирует заслонки в каком-либо положении, что очень не нравится ЭБУ и он начинает показывать «Check engine». Для 100% гарантии требуется замена впускного коллектора вместе с вихрями.
Второй серьезной проблемой вихревых заслонок является (являлось) механическое повреждение. К примеру, на двигателях BMW M47TU, выпущенных с 2001 по 2004 год довольно часто в камеру сгорания попадали отлетевшие болты крепления заслонки к шпинделю. На двигателях с 2005 года баварцы эту проблему уже решили. Однако на двигателях других производителей изредка происходят подобные инциденты до сих пор.
Отключение вихревых заслонок
Альтернативой полной замены вихрей является их не менее полное отключение. Делается путем перепрограммирования электронного блока управления двигателем (ЭБУ). В программе отключается диагностика вихревых заслонок, а сами заслонки навсегда замирают либо в закрытом, либо в открытом положении (это зависит от типа двигателя). При отключении заслонок незначительная крутящего момента на низких оборотах будет потеряна, о причинах этого мы написали выше. Однако, если сделать чип-тюнинг (программное увеличение мощности, крутящего момента и скорости реакции дроссельной заслонки), то это с лихвой (с очень большой такой лихвой!) компенсирует потерю.
Удаление вихревых заслонок
Найдите специалиста по чип-тюнингу
Сделайте чип-тюнинг у проверенного специалиста с выдачей сертификата и возможностью манибэка.
АДАКТ против удаления корректно работающего катализатора.
Узнайте про возможные последствия для автомобиля.
При возникновении подобных симптомов или других отклонений в поведении машины обращайтесь на диагностику автомобиля к ближайшему специалисту.
Устранение неисправностей системы
Отключение вихревых заслонок
Отключение выполняется путем перепрограммирования ЭБУ двигателя. При таком подходе отключается контроль датчика системы, а сами лопатки фиксируется в открытом положении. Физически удалять вихревые заслонки необязательно, однако многие водители заказывают данную услугу, чтобы полностью исключить вероятность разрушения и связанные с этим дальнейшие проблемы. Также можно дополнительно установить заглушки.
Так выглядят заглушки вихревых заслонок
При отключении системы будет небольшое падение тяги на низких оборотах. Его можно компенсировать за счет мощностного программного тюнинга мотора (чип-тюнинг). Собственно, прошивая ЭБУ для отключения заслонок, обычно сразу записывают программу, улучшающую динамику.
Отключение/удаление вихревых заслонок — наиболее бюджетный и популярный способ решения проблемы неисправной системы.
Ремонт и чистка вихревых заслонок
Ремонт, как правило, сводится к замене неисправных или некачественных элементов системы: мест крепления, прокладок и тяги, привода и датчика положения. Например, частыми причинами стука вихревых заслонок является поломка/деформация рычага привода или разрушение мест крепления.
Замена — достаточно дорогостоящее решение, не столько из-за цен на запчасти, сколько из-за стоимости сервисных работ. Плюс в случае разрушения заслонки в прайс ремонта добавятся работы по устранению нанесенного мотору ущерба. Мы рекомендуем делать замену раньше заявленного срока службы, особенно если заливаете топливо не лучшего качества.
В некоторых случаях после замены элементов или системы целиком необходимо проводить адаптацию вихревых заслонок.
Чистку заслонок выполняют, сразу промывая весь впускной коллектор, включая клапан ЕГР и дроссельную заслонку, иначе это делать просто бессмысленно. Собственно, во многом в появлении нагара виновата как раз работающая система ЕГР. Поэтому очистку придется делать регулярно (желательно через каждые 20–30 тыс. км).
Обращайтесь к нашим региональным партнерам на диагностику системы. Специалисты установят причину проблем и проконсультируют, как быть дальше: удалять вихревые заслонки или заменить неисправные элементы. Найти ближайших партнеров АДАКТ можно на карте ниже.
Принцип работы вихревых заслонок
Слева — работа вихревых заслонок при частичной нагрузке, справа — при полной
При наличии системы во впускном коллекторе подача воздуха разделена на 2 канала: один канал с установленной заслонкой, другой без заслонки, и свободно продувается. Система разработана таким образом, что при работе на частичной нагрузке (менее 3000 оборотов для дизельных автомобилей и менее 2700 для бензиновых), заслонка за счет длины и геометрии впускного тракта создает завихрение и улучшает топливную смесь. При полной нагрузке заслонка открывается полностью для подачи большего объема воздуха. За работу заслонок отвечает датчик положения, который регулирует степень открытия.
Есть автомобили в двигателе которых установлены вихревые заслонки. В таких двигателях обычно 4 клапана на цилиндр, а значит хорошее наполнение цилиндров на высоких оборотах, интересно при 2х клапанной системе вихревых заслонок нету. Оно и понятно, так как 8ми клапанники в отличие от 16 клапанных гбц и так хорошо тянут на низких оборотах.
На низких оборотах у 16 клапанных головок при открытых 2х впускных клапанах идет обратный выброс топливной смеси и второе, самое интересное это как перемешивается воздух с бензином и как происходит наполнение цилиндра.
Выделяется два основных вида завихрения при движении смеси в цилиндр.
Swirl и Tumble. Swirl – завихрение вокруг вертикальной своей оси (как стрептизерша вокруг шеста крутится).
А 16 рики наоборот не любят стриптиза, они больше склонны к завихрениям вокруг горизонтальной оси (гимнаст вращается на турнике )
Установив заслонку в один из впусных каналов гбц можно добиться вертикального завихрения, что положительно скажется на наполнении цилиндров на низких и средних оборотах, что и сделали многие производители, добавив так называемые вихревые заслонки. Данное изобретение является прародителем всех современных систем Variable Swirl Control System. Автором изобретения является Douglas David, а патентообладателем (первоначальным) Ford Global Technologies, Inc.
Исходя из написанного вихревые заслонки полезное изобретение, которое позволяет сделать двигатель мощным там где это нужно и как следствие экономичным.
Иногда этот механизм ломается, но и поддается ремонту, в крайнем случае замене.
Для двигателей Форд Мондео есть заводские ремкомплекты впускного коллектора с номерами 1 317 276 и 1 317 278.