Схемы выпускных коллекторов

Конструктивным элементом выхлопной системы является выпускной коллектор, в котором происходит смешение всех отработанных газов в единый поток, с целью их последующего отвода через трубу в глушитель и за пределы автомобиля. Между тем выхлопной коллектор предназначен и для обеспечения процесса эффективного продува, а также наполнения камер сгорания.
Большая часть потерь на выпуске приходится на выпускной коллектор. В спорте и тюнинге штатный коллектор заменяют на так называемый «паук», который отличается формой и порядком соединения приемных труб с выпускными окнами.
Есть два типа выпускных коллекторов:
– цельный;
Конструкция цельного коллектора заключается в использовании коротких каналов, изготовленных из жаропрочного чугуна. Из-за коротких каналов эффективность отвода отработанных газов и продувки камеры, в которой происходит сгорание, очень низкая, обусловлено это появлением импульсов газов от каждого цилиндра. Но такой коллектор прост в изготовлении и стоимость его небольшая;
– трубчатый.
Конструкция трубчатого коллектора отличается увеличенными длиной, диаметром выпускных труб, которые изготавливаются из нержавеющей стали, иногда используется керамика. Благодаря оптимизированной структуре коллекторы имеют высокую эффективность в диапазоне высоких и средних оборотов.
Схемы трубчатых коллекторов, используемых в настоящее время:
– короткий коллектор: четыре трубы конструктивно соединены в одну;
– длинный коллектор: четыре трубы конструктивно соединены попарно, а потом в одну.
Принцип работы
Отработанные газы в выпускной системе движутся на основе колебательного процесса. При использовании короткой трубы наилучшая продувка камер происходит при высоких оборотах, за счет резонансного эффекта. Когда используется длинная труба – наилучший показатель при низких оборотах, но такая конструкция предотвращает возврат отработанных продуктов в соседние клапаны, которые еще не закрылись.
При малых диаметрах трубы обеспечивается высокая скорость перемещения отработанных продуктов, которая способствует лучшей инерционной продувке камеры сгорания и достижению крутящего момента на средних и низких оборотах. Но на высоких оборотах появляется сопротивление потоку. При большом диаметре трубы на высоких оборотах получается прирост мощности, а на низких – снижение.
«Паук»
Современные трубчатые выхлопные коллекторы сегодня производятся в двух оптимальных схемах:
1. выпускной коллектор 421, именуемый длинным коллектором или в случае со спортивными авто – выпускной паук 421;
2. выпускной коллектор 41 – короткий коллектор.
В первом случае четыре трубы коллектора соединены попарно с последующим соединением в единую трубу. В случае если имеет место тюнингованная или спортивная машина, коллектор именуют не иначе как коллектор паук. Во втором случае коллектор выхлопной трубы будет представлен конструкцией, состоящей из четырех труб соединенных в одну.
Обычно этих «пауков» ставят на двигатели с распределительными валами, имеющими фазу более 285 градусов.
Конфигурация «паука» 2-2, когда четыре трубы переходят попарно в две, каждая из которых имеет отдельный выход, (получается два выхода) в серийном производстве практически не встречаются. Однако сварщики-любители выполняют для себя такие модификации. Некоторые считают, что такая конфигурация «паука» 2-2 не дает возможность подключения лямбды, поэтому ее применение не всегда оправданно.
На сегодняшний день трубчатый выпускной коллектор 422 является одним из самых востребованных элементов тюнинга. В зависимости от конструктивных особенностей авто и имеющихся технических параметров, может быть установлен как спортивный выпускной коллектор, так и иные виды коллекторов.