форсировки и/или класс вашего автомобиля требует этого, то вам будут нужны сварочный аппарат, металлообрабатывающие станки, испытательный стенд и автомобиль для испытаний и отбора наилучшей комбинации. Вам потребуется исследовать различные объемы камер коллекторов и внутренние контуры. Объем каналов для впуска также является критичной величиной и вам потребуется несколько "базовых" коллекторов чтобы добиться того, что "нравится" вашему двигателю. Практически вес изменения, делаемые вами, потребуют использования специальных промышленных технологий, включающих различные виды сварки и шлифовки. Кроме того, существует распределение топлива, которое потребует сложного подбора жиклеров и модификации карбюратора для обеспечения хорошей приемистости для кратковременных остановок.
Это было лишь краткое перечисление того, что включено в разработку впускной системы с туннельным фигурным коллектором. Однако существуют другие формы форсировки, которые не требуют такого уровня инвестиций. В этом случае можно использовать туннельный коллектор практически без доработки. В таких менее жестких условиях путь к хорошей форсировке с использованием туннельных коллекторов меняется достаточно сильно от двигателя к двигателю, но все же возможно дать общие рекомендации.
Возможно, одно из наиболее важных решений для конструктора, использующего впускную систему со сдвоенным карбюратором, является выбор карбюратора. Слишком часто карбюраторы, предназначенные для использования на коллекторах с одним четырёхкамерным карбюратором, используются на туннельном фигурном коллекторе из-заих доступности или низкой цены. Эти карбюраторы не откалиброваны для работы в сдвоенном режиме, и двигатель часто работает плохо на холостом ходу и при частично открытой дроссельной заслонке. Хотя возможно перекалибровать практически любой карбюратор для работы в системе впуска со сдвоенными карбюраторами, это не менее сложная задача для начала работы, чем работать с «нуля».
После выбора карбюратора утечки вакуума являются самой большой потенциальной ловушкой для конструктора, использующего туннельный фигурный коллектор. Существует несколько дополнительных сопрягаемых поверхностей, у которых туннельный коллектор может образовать утечки, а потеря даже части вакуума серьезно влияет на работу двигателя на холостом ходу и на реакцию при нажатии на педаль «газа».
Тщательно проверьте прокладки и сопрягаемые поверхности между карбюратором и камерой коллектора. Не пользуйтесь прокладками, которые слишком толстые, т. к. это может привести к деформации пластины дроссельной заслонки карбюратора. Не забудьте проверить прокладки между камерой и основанием каналов для подачи смеси; утечки в этих местах могут
studfiles.net
Владельцам бытового электроинструмента, работа которого основана на крутящем моменте электродвигателя, известен тот факт, что самым слабым местом у такого инструмента является коллектор якоря силового узла. При несвоевременной замене изношенных щёток, когда медная основа, находящаяся внутри графита, начинает царапать гладкую поверхность контактных пластин; либо при попадении на пластины мелкой металлической стружки коллектор теряет свою гладкость и приобретает абразивные свойства. В результате появляется сильное искрение под щётками во время работы электродвигателя и быстрый износ щёток. Порой бывает, так что совершенно новые щётки стираются через пару минут работы дрели, или «болгарки». Инструмент вроде и рабочий, а работать на нём – чистое издевательство! Печально… Что же делать? Покупать новый? В перспективе – да. Любой ремонт, как шутят бывалые мастера, – это замена одних неполадок на другие. Новое надёжно, удобно и безопасно. Вот только не всегда есть финансовая возможность приобрести обнову немедленно. А дела стоят. Отдать в сервис? Вариант дешевле, чем покупка. Но можно обойтись ещё дешевле. Починить самостоятельно. Это если инcтрумент в руках мастера, а не случайного человека. Конечно, в сервисе ремонт произведёт опытный человек на специальном оборудовании. Ремонт своими руками почти всегда ниже качеством. Но, как правило, отремонтированная даже в сервисе вещь ресурса новой не приобретает, а чтобы «дотянуть» до получки сойдёт и собственноручная починка, тем более, что это не особенно-то и сложно.
Итак… Коллектор необходимо почистить и отшлифовать. Разбираем наш прибор. Извлекаем вал ротора. Процедура эта на разных видах инструмента разная, но всегда одинаково проста, поэтому останавливаться на данном этапе более подробно не вижу необходимости.
Вот он – виновник «торжества». Бочонок, состоящий из медных пластин. Некогда гладкий и блестящий, сейчас он чумазый от нагара. Промежутки между пластинами едва угадываются. На медной поверхности поперечные борозды. Не порядок!
Хорошо, если в домашней мастерской хозяина имеется бытовой токарный станок, плюс руки, умеющие пользоваться сим редким и дорогим чудом. В этом случае можно дальше и не продолжать. Проблема решена. Но, поскольку хороший токарь с личным станком встречается не чаще честного прокурора, то продолжим и поищем вариант проще и доступней.
Обычная бытовая электродрель уже давно и многими используется в качестве маленького токарного станка для работ не требующих особой точности выполнения. Говоря по научному – для работ низкого квалитета. Если заменить вспомогательную рукоятку дрели на длинный болт, или шпильку с подходящей резьбой, то инструмент легко зажимается в тиски в любой удобной для работающего плоскости. Вал электродвигателя обычно вынимается вместе с редуктором и опорным подшипником, поэтому можно применить прямую, или обратную схему зажима ротора в дрель. Либо в тиски зажимается корпус редуктора нашего прибора и тогда подшипник снимается с вала. Его посадочная шейка крепится в патроне дрели. Либо, если вал без редуктора, то дрель в тисках, а в её патрон крепится дальний от коллектора конец ротора. Другой конец с подшипником крепится в другие тиски. Второй вариант предпочтительней.
Таким образом мы добились вращения вала вне корпуса прибора. Коллектор перед мастером в удобном для работы положении. Выставляем регулировку частоты вращения дрели на минимум и начинаем обработку коллектора. Сначала используем для этого мелкую наждачную бумагу. Полоса наждачки, длиной в 7 – 8 см. и шириной в размер коллектора, натягиваем на ребро деревянной плашки и зажимаем пальцами. Включаем дрель и шлифуем коллектор до исчезновения борозд и крапинок на поверхности контактных пластин. Шлифовать следует поочерёдно в разных направлениях вращения для предотвращения образования острого выступа на одном из концов пластинок. Кроме того важно следить за тем, чтобы барабан коллектора в результате обработки приобретал правильную цилиндрическую форму без завалов и канав. После выполнения данной операции поверхность коллектора стала чище, но ещё не достаточно гладкой. Требуется более тонкая шлифовка, но сначала ещё один нюанс. Изначально, на заводе – изготовителе, контактным пластинам коллектора придаётся слегка выпуклая форма, для предотвращения эффекта пилы, при котором острые края пластин, подобно зубьям, будут «съедать» графит щёток. В результате нашей шлифовки наждачкой «горбушка» контактов полностью ликвидирована. Как её восстановить? Вот это уже сложней. Причём сложность не в технологии, а в кропотливости работы.
Отсоединяем вал от дрели и закрепляем его в тиски в любом удобном для работы положении. Кончиком острого строительного ножа проходимся по межпластинным зазорам скребущим движением, аккуратно снимая пологую фаску с острых краёв контактных пластин, вычищая одновременно грязь из зазоров. Острие ножа следует направлять то на одну, то на другую пластину. Следом подчищаем образовавшуюся пологость всё той же наждачной шкуркой. Делается это осторожными продольными движениями. Лучше если наждачка будет натянута на маленький деревянный, или пластиковый шпатель. К этой процедуре нужно подойти без излишнего фанатизма. Пологость должна быть чуть заметной.
Когда закругление краёв будет завершено – наступит время следующего и завершающего этапа. Полировка. Работа выполняется так же как и шлифовка, с помощью дрели, но в качестве абразива теперь используем не наждачку, а войлок. Чистый лоскут от старых валенок, или пальто укладывается в руке в виде ровной без складок подушечки и приставляет с небольшим усилием к вращающемуся на больших оборотах барабану коллектора. Полировка, так же, как и шлифовка, производится в реверсивном направлении вращения поочерёдно. Добиваемся максимальной гладкости поверхности контактных пластин. Коллектор должен состоять из множества маленьких, слегка выпуклых медных зеркал.
Обдуваем деталь, удаляя металлическую пыль, протираем коллектор ватой, смоченной водкой, или одеколоном. Работа завершена.
Этот инструмент ещё какое-то, может быть даже долгое, время послужит своему хозяину. Техника любит заботливые руки. А руки должны любить технику. Взаимная любовь всегда продуктивна.
www.zapaspro.ru
Впускной коллектор – часть двигателя внутреннего сгорания, через которую топливо-воздушная смесь попадает в камеры сгорания.
Основная функция впускного коллектора заключается в равномерном распределении горючей смеси (или только воздуха) для каждого цилиндра. Равномерное распределение очень важно для эффективности и производительности двигателя. Он также может служить в качестве крепления для карбюратора, дроссельной заслонки, форсунок и других компонентов двигателя.
Из-за нисходящего движения поршней и ограничения пропускной способности воздуха через дроссельную заслонку, во впускном коллекторе образуется частичный вакуум (давление ниже атмосферного). Этот вакуум может быть существенным, и может использоваться в качестве источника питания для управления вспомогательными системами, такими как: гидроусилитель тормозов, приборов контроля выбросов, круиз-контроля, корректировки угла опережения зажигания, привода стеклоочистителей и т.д.
Еще полученный вакуум может быть использован в системе вентиляции картерных газов. Картерные газы поступают во впускной коллектор и дожигаются вместе с очередной порцией топливо-воздушной смеси.
Впускной коллектор исторически изготавливался из железа, алюминия или чугуна. Но в последнее время все большую популярность у автопроизводителей приобретают композитные пластиковые материалы, например, большинство 4-х цилиндровых двигателей Chrysler, Ford Zetec 2.0, Duratec 2.0 и 2.3, GM Ecotec. Тойота тоже не стала исключением, и практически все новые двигатели, начиная с конца 1990-х годов комплектуются пластиковыми впускными коллекторами, такие как 1ZZ-FE, 2ZZ-GE, 1NZ-FE, 2NZ-FE и новейшие 1ZR-FAE, 2ZR-FAE, 1NR-FE, 1AR-FE, 2AR-FE и т.д.
Композитный пластиковый материал был выбран не случайно. Это связано с физическими свойствами воздуха, способного расширяться при нагреве. Металлический впускной коллектор нагревается от блока двигателя и отдает часть тепла воздуху, проходящему через него. Воздух расширяется и попадает в камеры сгорания в меньшем объеме, что отрицательно сказывается на наполнении цилиндров. Использование же пластика помогло снизить отрицательный эффект и повысить наполняемость цилиндров. А как следствие, увеличение мощности на единицу топлива.
Обычно топливо поступает во впускной коллектор в виде мельчайших капель (облака) при помощи карбюратора или инжектора. За счет электростатических сил некоторая часть топлива может конденсироваться на стенках коллектора в виде капель. Такой эффект не желателен, поскольку в таком случае изменяется рассчитанное ЭБУ двигателя стехиометрическое соотношение воздух/топливо. Турбулентность во впускном коллекторе вызывает силы в различных пропорциях и векторах воздействующих на топливо, и способствующих лучшему распылению. Достаточное распыление способствует более полному сгоранию топлива и помогает снизить вероятность возникновения детонации в двигателе путем увеличения фронта пламени. Для достижения такой турбулентности внутреннюю поверхность впускного коллектора делают грубой и не полированной. Но здесь нужна золотая середина, потому что только определенная степень турбулентности позволяет добиться максимального эффекта. Если турбулентность будет выше чем достаточная, то произойдут перепады давления в коллекторе и мощность двигателя снизится.
Форма впускного коллектора является очень важным фактором, влияющим на объемную эффективность двигателя. Резкие изменения контура могут спровоцировать падение давления. В результате чего в камеру сгорания поступит меньше воздуха. Сегодня правильные впускные коллекторы имеют гладкие контуры и постепенные переходы между соседними сегментами.
Современные впускные коллекторы обычно используют раннеры. Это отдельные трубы идущие на каждый впускной канал в головку блока цилиндров, которые исходят от центрального входа коллектора. Главная цель раннера состоит в том, чтобы воспользоваться свойством воздуха резонансом Гельмгольца. В момент всасывания воздух проходит с высокой скоростью через открытый впускной клапан. Когда впускной клапан закрывается, воздух, который еще не прошел через него все еще имеет большой импульс и давит на клапан, создавая карман высокого давления. Этот воздух под высоким давлением начинает выравниваться с более низким давлением воздуха в коллекторе. Из-за инерции воздуха выравнивание будет иметь тенденцию к колебаниям: сначала воздух в раннер будет поступать при более низком давлении, чем в коллекторе. Затем давление воздуха в коллекторе будет пытается выровняться обратно с раннером, и колебания повторятся. Этот процесс происходит со скоростью звука, и в большинстве впускных коллекторах перемещается вверх и вниз много раз, прежде чем клапан откроется снова.
Чем меньше площадь поперечного сечения раннера, тем больше изменение давления из-за резонансных колебаний потока воздуха. Этот аспект резонанса Гельмгольца воспроизводит одно из следствий эффекта Вентури. Когда поршень ускоряется вниз, давление на выходе раннера снижается. Такой низкий импульс давления подходит к входу коллектора, где он преобразуется в импульс избыточного давления. Этот импульс проходит обратно через раннер и клапан. Затем клапан закрывается.
Для того чтобы получить максимальный эффект от резонанса Гельмгольца, открытие впускного клапана должно происходить в определенный момент. В противном случае эффект будет отрицательным. Для двигателей внутреннего сгорания это представляет собой достаточно сложную задачу. Причиной тому является динамичный газораспределительный механизм, который напрямую зависит от частоты вращения коленчатого вала. В то время, как синхронизация импульсов является статичной и зависит от длины раннеров и скорости звука. Традиционным решением обычно является настройка длины раннера под определенные обороты двигателя, на которых двигатель способен развить максимальный момент.Тем не менее современные технологии породили ряд решений, связанных с электронным управлением газораспределительного механизма (VVT-i) и различных схем изменения геометрии впускного коллектора (T-VIS, ACIS).
Видео по теме:
toyota-engine.ru
