Выпускной коллектор: особенности ВАЗ 2114

Выпускной коллектор ВАЗ 2114 — важная часть двигателя внутреннего сгорания автомобиля. Он призван удалять продукты сгорания топлива из блока цилиндров. Это устройство входит в общую выпускную систему. Для лучшего понимания его работы нужно рассмотреть устройство выхлопной системы автомобилей ВАЗ.

Выхлопная система

Основные элементы выхлопной системы на этих автомобилях — это приемная труба, глушители дополнительный и основной, а также нейтрализатор. Приемная труба на ВАЗ 2114 соединена с нейтрализатором при помощи специального шарнира. Похожая конструкция была использована уже на ВАЗ 2109.

Для обеспечения более надежного и герметичного соединения, между фланцами находится кольцо из графита. Для того чтобы не допустить нагрева корпуса автомобиля, инженеры предусмотрели специальную прокладку над нейтрализатором. Она играет роль теплоотводящего элемента.

На входной части нейтрализатора разработчиками ВАЗа был установлен специальный датчик кислорода. Автолюбители знают его как лямбда-зонд. Какие функции он выполняет? Здесь все достаточно просто. Эта деталь нужна для того, чтобы как можно точнее определить количество кислорода в выхлопных газах.

Так, информация, полученная от этого датчика, подается в ЭБУ, а затем используется для того, чтобы быстро скорректировать количество топлива, которое затем будет поступать в блок цилиндров. Как и во многих других моделях ВАЗ, глушители надежно зафиксированы на днище кузова автомобиля. Для этого инженеры применили специальные подвески.

Вибрация, которая сопровождает выход газов, значительно снижается как раз при помощи этих подвесок. Это обеспечивает тишину в салоне автомобиля.

Особенности нейтрализатора

Теперь рассмотрим работу и функции, выполняемые катализатором в автомобилях ВАЗ. Его также называют каталитическим нейтрализатором. Это устройство является одной из самых основных частей выпускной системы этих машин. Оно предназначено для того, чтобы как можно больше снизить токсичность отработанных газов, которые будут выброшены в атмосферу.

Конструкция устройства — это корпус, теплоизоляционный блок и непосредственно блок с носителем. Нужно особо отметить блок-носитель. Именно эта составляющая катализатора на ВАЗ, да и на многих других машинах, снабжена носителями из керамики, которые не подвергаются деформации при работе в высокотемпературных режимах и при повышенных вибрациях.

Конструкция этого элемента представляет собой несколько продольных сот, которые призваны увеличить площадь работы с выпускными газами. Средствами снижения токсичности выхлопных газов в автомобилях служат специальные вещества. В основном для этих целей применяют платину, палладий или родий.

Устройство нейтрализатора

Эти химические вещества призваны значительно ускорить реакции, которые проходят в нейтрализаторе. Эти вещества работают в процессах окисления углеводородов. В результате реакции получается обычный водяной пар. Родий работает катализатором в восстановительных реакциях.

Его основная роль — это восстановление оксидов азота в как можно более безвредные вещества. Блок, в котором находятся эти вещества, размещен в специальном продолговатой формы корпусе, а между ним располагается теплоизоляционный слой. Также в этом корпусе расположен датчик кислорода.

Практика показала, что при рабочей температуре выхлопных газов катализатор может уверенно задерживать более 90% всех токсичных газов. Так, эта деталь обладает значительной эффективностью.

Выпускной коллектор

Теперь поговорим о выпускном коллекторе. Коллектор предназначен для сборки газов, которые образовались после сгорания топлива. Газы выходят через выпускные отверстия или окна в блоке цилиндров и имеют очень высокую температуру. После выхода из коллектора они движутся по направлению к нейтрализатору или катализатору, а затем в глушитель через резонатор. Затем продукты горения выпускаются в атмосферу.

Для более комфортной езды, для эффективной работы мотора нужно максимально снизить сопротивление газам на выходе и снизить шум при этом. Газы, которые поступают в коллектор ВАЗ, могут быть самой различной температуры. Она напрямую зависит от того, в каком режиме работает мотор.

Именно поэтому коллектор ВАЗ должен иметь возможность работать так, чтобы продукты горения могли поступать в него как при холостом ходе мотора, так и при работе двигателя на максимальных ресурсах мощности. Когда силовой агрегат работает на предельной мощности, выпускной коллектор может нагреваться до запредельных температур и накаляться буквально докрасна.

Снятие впускной трубы и выпускного коллектора: 1 – датчик контрольной лампы давления масла; 2 – впускная труба; 3 – заборник теплого воздуха; 4 – кронштейн подводящей трубы насоса охлаждающей жидкости; 5 – выпускной коллектор; 6 – прокладка

Эта деталь подвержена расширению вследствие высоких температур. Чтобы снизить влияние горячих газов и облегчить продуктам сгорания топлива возможность проходить в выхлопную систему, коллектор ВАЗ изнутри снабжен специальными рассекателями и отражателями. Сегодня для использования в моторах семейства ВАЗ применяют два вида этих устройств.

Один колектор расположен обычно над, а другой под свечами зажигания. Чтобы максимально сберечь свечи от воздействия высоких температур, инженеры применили здесь специальные отражатели тепла, изготовленные методом штамповки. Такие детали свободно выдерживают температуру до 900 °С. Именно до таких температур может нагреваться выпускной коллектор.

В режиме холостой работы мотора коллектор практически не нагревается. Изготавливают эту деталь методом литья, материалом служит чугун. После процесса отливки изделие проходит обжиг, а затем отпуск тех участков, которые проходили закалку.

Почему коллекторы делают из чугуна? Этот материал отлично себя показал при работе в условиях резких перепадов температур. Ведь температуры в этой детали очень часто меняются от небольших до крайне высоких.

Виды элементов

Сегодня выпускают два вида выпускных коллекторов:

• цельный;
• трубчатый.

Цельные детали обладают более короткими каналами, которые затем объединяются в одну камеру. Материал — жаропрочный чугун. Деталь имеет невысокую эффективность по отводу газов. Это потому, что более короткие каналы коллектора служат препятствием для импульсов газов из блока цилиндров.

Большинство деталей производятся для массового использования, из-за часто страдает их качество. Такие коллекторы лишены зоны разрежения. Если они сильно нагреваются, а затем охлаждаются, чугунное литье может давать трещины. Тогда потребуется снятие выпускного коллектора ВАЗ 2114 и его замена.

Для спортивного и экстремального использования выпускают большое количество выпускных коллекторов с различными формами и способами соединения труб. Они изготавливаются из нержавейки. Автолюбители называют эти детали пауками.Различают короткие пауки и длинные.

Для примера, на 4-цилиндровом двигателе система труб представлена формулой 4-2-1. Так, каждый цилиндр имеет свою трубу. Затем эти трубы соединяются в две, а далее в одну. Такая система используется в тюнинге. Она позволяет увеличить мощность автомобиля и увеличить крутящий момент. Короткая система 4-1 используется в спорте.

Прокладка

Как уже было сказано, коллектор ВАЗ при работе сильно греется. Нагрев иногда приводит к термическим напряжениям. Следствием этого бывает движение поверхности детали по поверхностям головок блока цилиндров. Для того чтобы соединение коллектора с ГБЦ было герметичным, инженеры «АвтоВАЗа» использовали прокладку коллектора. Иногда может потребоваться замена прокладки, а иногда и полностью замена коллектора.

Прокладка — это важная деталь, которая служит уплотнителем. От того, в каком она состоянии, зависит правильная работа выпускного коллектора. Если не произвести замену, то эффективность работы автомобиля может заметно снизиться.

Прокладка расположена между выхлопным коллектором и ГБЦ. Задача ее — это ни в коем случае не допустить попадание газов в пространство под капотом. Прокладка — самое слабое звено этого узла. Ей приходится выполнять свои функции в особенно тяжелых условиях. Именно эти прокладки автолюбителям приходится часто заменять.

Когда нужно менять прокладку? Сегодня уплотнители производят из прессованного асбеста, а затем они проходят армирование сталью. Но даже такой высокопрочный материал однажды приходит в негодность. Как понять, что пора менять прокладку? При движении транспортного средства автолюбитель будет слышать шум и четко различимый запах газов.

К тому же машина будет заводиться через раз, а из-под капота можно будет слышать неестественные для автомобиля звуки. Для замены прокладки необходимо снять воздухозаборники, далее понадобится снятие выпускного коллектора ВАЗ. Иногда для этого нужно провести демонтаж термоэкрана. Теперь нужно открутить болты, которыми выпускной коллектор соединен с мотором.

Далее производится снятие выпускного коллектора ВАЗ. Сразу под ним можно увидеть остатки прокладки. Нужно будет хорошо потрудиться, потому что то, что осталось от прокладки, сильно прикипело к ГБЦ. Для начала нужно снять нагар, а затем вычистить участок, где коллектор ВАЗ прилегает к блоку цилиндров. Далее нужно нанести на поверхность специальную графитовую смазку, а затем можно установить новую прокладку.

Тюнинг выпускной системы, замена паука

Среди автолюбителей существует мнение, что если произвести снятие выпускного коллектора ВАЗ, который был установлен на заводе, и заменить на деталь типа «паук», то можно значительно увеличить мощность автомобиля. Тюнинг выпускной системы — это большая тема. В рамках тюнинга можно провести множество мероприятий.

А если проводить их грамотно, то можно значительно улучшить мощностные характеристики машины. Одно из действий — это замена коллектора. Для увеличения мощности нужен грамотный подход к выхлопной системе. Многие уверены, что заводской коллектор ВАЗ почти не дает двигателю раскрыться полностью, он задерживает процесс выпуска продуктов горения.

Чтобы раскрыть потенциал силового агрегата, нужны всего лишь снятие выпускного коллектора ВАЗ, а затем и установка паука с формулой 4-2-1. Паук можно приобрести в автомобильных магазинах, которые предлагают запчасти для тюнинга. Еще раз напомним, бывают пауки 4-2-1 и 4-1, а для ВАЗ 2114 больше подходит схема 4-2-1.

Есть множество моделей этих деталей различных модификаций и от разных производителей. Можно приобрести выпускной коллектор без датчика кислорода или же с таковым. Для того чтобы произвести замену, нужно снять выпускной коллектор ВАЗ. Для этого нужно установить машину на эстакаду или смотровую яму.

Затем следует дождаться, пока коллектор полностью остынет. Далее нужно произвести демонтаж установленных стандартных элементов, которые поставлялись с завода. Здесь необходимо снятие приемной трубы и выпускного коллектора ВАЗ. Чтобы этот процесс не занял много времени, можно произвести отсоединение и коллектора, и трубы вместе.

Многие автолюбители сталкиваются с прикипанием гаек. Поэтому лучше использовать популярную смесь WD-40.

Далее переходим непосредственно к замене. Паук должен надежно сесть на шпильки ГБЦ. Нужно все делать очень аккуратно и следить, чтобы нагретый паук не прикасался к проводам или другим деталям. Теперь нужно определить, насколько эта деталь повторяет изгибы под дном автомобиля.

Здесь возможен контакт коллектора со стабилизатором. Это можно исправить с помощью молотка. Сделать эту доработку можно даже одному, однако лучше, если для этой работы у автолюбителя будет помощник. Так можно сэкономить время.