Самая горячая деталь под капотом автомобиля – это коллектор системы выпуска отработанных газов. Если бы они отработали полностью, о чём мечтают разработчики моторов, то температура на выпуске равнялась бы температуре на впуске, то есть забортной, но реальность намного хуже.
Даже у исправного двигателя коллектор разогревается до нескольких сотен градусов Цельсия, а уж если случаются неполадки или мотор форсирован, то выхлопные патрубки можно разглядывать в темноте, они начинают излучать свет в видимом диапазоне, начиная с тёмно-красного и выше.
Что такое выпускной коллектор
В каждом цилиндре двигателя гражданского автомобиля, то есть не спорткара или спецавтомобиля, присутствуют один или два выпускных клапана.
Они открываются на такте выпуска, осуществляя очистку цилиндра от продуктов горения, то есть газов с высоким давлением и температурой. Сбрасывается газ в систему выпуска, первой по ходу частью которой и будет выпускной коллектор.
Это интересно: Основные причины потери мощности двигателя
Его задача состоит в том, чтобы свести потоки от всех цилиндров в единый выхлопной канал. Могут быть разные конфигурации, чаще всего это схема 4 в 1.
Она же используется и на моторах V8, где такой коллектор присутствует на каждой из головок. То есть на выходе газы от всех цилиндров соединяются в единый поток.
Простота тут кажущаяся. Дело в том, что поток неравномерный, он пульсирует по мере открытия разных клапанов.
И пульсации давления могут помешать свободе выхлопа, это тут же скажется на важнейшем факторе отдачи двигателя – наполнении цилиндров. При неудачной организации всё произойдёт по типичному сценарию – упадёт мощность и увеличится расход топлива.
Результатом оптимизации выпуска стали тщательно просчитанные формы выпускных коллекторов. Цилиндры минимально мешают друг другу, а если двигатель настроен на максимальную отдачу, то и помогают, газовые пробки буквально вылетают из каналов под действием резонансного разрежения.
Такие коллекторы сложной формы делаются из жаропрочной стали, а обычные – отливаются из чугуна. Отсюда и проблемы с температурной стойкостью.
Какая температура выхлопных газов бензинового и дизельного двигателя
Обычно газы успевают расшириться и сбросить температуру до 300-500 градусов. Но в отдельных случаях она превышает 1000 °C, что вызывает перегрев материала.
Причин может быть много:
- плохо отрегулирована топливная система, идёт догорание в коллекторе;
- слишком позднее зажигание;
- некачественный бензин;
- неисправен каталитический нейтрализатор;
- проблемы с зажиганием, пропуски воспламенения;
- злоупотребление предельными режимами;
- нарушены фазы газораспределения;
- неудачный чип-тюнинг;
- у дизелей неправильно устанавливается момент впрыска;
- вторая чисто дизельная проблема – недостаток воздуха на впуске, здесь всё наоборот, медленно горит богатая смесь.
Перегрев здесь достаточно опасен, поэтому некоторые моторы оснащаются датчиками температуры выхлопных газов, так называемыми EGT-сенсорами.
Особенно это актуально при наличии турбонаддува. Починить или заменить перегретый коллектор куда дешевле, чем покупать новую турбину.
Как измерить температуру выпускного коллектора
У всех моторов предусмотрена разная температура на выпуске. Для определения наличия неисправности можно оценить её текущее значение и сравнить с типовым для данного двигателя.
В экстремальных случаях это сразу видно по свечению, его цвет достаточно точно связан с температурой. Начало свечения – примерно 700-800 градусов, яркий красный цвет – это уже намного больше 1000.
При нормальных условиях коллектор не светится, поэтому при отсутствии EGT датчика можно воспользоваться цифровым пирометром или обычной термопарой в комплекте с вольтметром.
Проблемы, связанные с повышенной температурой
При перегреве коллектор будет скорее всего разгерметизирован, то есть на нём появятся трещины, усилится шум двигателя, будет греться и загрязняться подкапотное пространство, газы проникнут в салон.
Но это уже последствия основной неисправности, из-за которой и повысилась температура. Она может привести и к более серьёзным повреждениям, начиная от роста расхода и заканчивая разрушением двигателя и пожаром.
Прочитай: Какая должна быть температура охлаждающей жидкости для нормальной работы двигателя
Потребуется диагностика с использованием инструментальных средств. Анализируются все параметры, связанные с топливной системой, зажиганием, газораспределением.
При помощи эндоскопа надо проверить состояние катализатора. Им же контролируются выпускные клапаны, состояние поршней, свечей, количество нагара.
Особое внимание уделяется турбодизелям. Если не локализовать и не устранить причину, то ремонт обойдётся гораздо дороже бензинового аналога.
Способы снижения температуры выхлопа
Догорание смеси в коллекторе устраняется настройкой систем впрыска и зажигания. В современных моторах этим управляет электронный блок, но он не со всеми отклонениями способен справиться и даже их заметить.
Надо проверить показания датчиков, замерить давление топлива, обеспечить отслеживание выхлопа кислородными датчиками.
Фазы газораспределения можно проверить датчиками давления в цилиндрах без контроля по меткам, которые не всегда дают нужный результат.
Качество топлива косвенно оценивается по текущему углу опережения, он корректируется автоматически по сигналам датчика детонации.
Особенно критичны настройки газовой аппаратуры, если она установлена. Газ в принципе горит медленнее, то есть температура на выпуске растёт. Плохое дозирование доведёт её до предельной и выше.
