Давайте более подробно рассмотрим выхлопную систему, обратив внимание сначала на выпускной коллектор.
Этот компонент первым принимает на себя удар раскаленных выхлопных газов, выходящих из цилиндров.
Для чего нужен и как устроен выпускной коллектор
Выпускной коллектор — это первая часть выхлопной системы, правильно соединенная с двигателем.
На первый взгляд может показаться, что его роль довольно проста — он собирает остатки топлива из камер сгорания двигателя и передает их дальше по системе.
Однако, если копнуть глубже, становится ясно, что выпускной коллектор также отвечает за мощность и крутящий момент двигателя.
Структурно компонент очень прост. Он состоит из нескольких труб (по одной на каждый цилиндр), которые одним концом подсоединяются к двигателю, а другим сходятся в одну большую трубу.
Вы не найдете других деталей в выпускном коллекторе.
Он изготавливается из жаропрочных сплавов, таких как чугун или специальная сталь. В редких случаях он даже изготавливается из керамики.
Дело в том, что условия, в которых находится выпускной коллектор, нельзя назвать дружелюбными — температура блока может достигать от 900 до 1 300 градусов из-за нагретых газов. Живой ад.
Поэтому существует мнение, что этот компонент может перегореть, но в действительности этого почти никогда не происходит — на самом деле эту часть выхлопной системы можно назвать вечной.
Инженерные вариации на тему коллекторов
Несмотря на свою простоту, выпускной коллектор имеет разновидности, основанные на физике потока газа через трубы.
По этой причине разработчикам приходится идти на компромиссы — о них мы и поговорим. Но сначала о вариациях.
Существуют такие типы коллекторов:
- цельный;
- трубчатый.
В первом случае строительство обходится очень дешево.
Его главные особенности — короткие выпускные патрубки и общая камера сбора. Честно говоря, цельные коллекторы крайне неэффективны при отводе дымовых газов.
Все это объясняется короткими трубами, которые приводят к высокому взаимодействию импульса газа с соседними цилиндрами.
Результатом этого является недостаточная промывка камер сгорания, что влияет на ряд факторов, в том числе на производительность двигателя.
Чтобы двигатель работал с максимальной эффективностью, были разработаны трубчатые выхлопные системы.
Именно они чаще всего встречаются под капотами современных автомобилей.
Это выхлопные трубы, идущие от цилиндров и сходящиеся в одну (или иногда сначала несколько, потом одну).
Инженерам приходится проделывать большую работу при их проектировании, поскольку длина выхлопных труб и их диаметр определяют эффективность работы двигателя на разных оборотах.
Так, например, если взять более короткие трубы, камеры сгорания раздуваются на более высоких оборотах благодаря эффекту резонанса.
Но тогда увеличится взаимодействие цилиндров друг с другом.
Длинные выхлопные трубы, с другой стороны, хороши на низких оборотах.
То же самое относится и к диаметру — малые диаметры труб хороши для выхлопов на низких и средних оборотах.
Но на высоких оборотах они оказывают большое давление, поэтому мощность двигателя падает. При использовании более крупных выхлопных труб верно обратное.
Поэтому инженерам приходится лавировать и находить компромиссы, как мы уже не зря упоминали ранее.
О тюнинге вместо эпилога…
Говоря о выпускном коллекторе, нельзя обойти стороной тему тюнинга, поскольку эта деталь довольно часто оказывается в списке тех, которые необходимо модифицировать.
На рынке можно найти различные конфигурации этого компонента для конкретной модели.
Например, выпускные коллекторы позволяют получить хорошую мощность на низких оборотах двигателя или в среднем диапазоне — на любой вкус.
А в автоспорте часто обходятся без выпускных коллекторов и подсоединяют выхлопные трубы непосредственно к каждому цилиндру.
Надеюсь, уважаемые читатели, что мы достаточно глубоко погрузились в изучение выпускного коллектора. Мы продолжим изучать строение выхлопных систем автомобилей в следующих публикациях, не пропустите!
