Què és un col·lector d'admissió en un dispositiu de cotxe

Per a la preparació i combustió d'alta qualitat de la mescla aire-combustible, així com per a l'eliminació efectiva dels productes de combustió, els vehicles estan equipats amb un sistema d'admissió i d'escapament. Esbrinem per què necessiteu un col·lector d’admissió, què és, i també les opcions per ajustar-lo.

El propòsit del col·lector d'admissió

Aquesta peça està dissenyada per assegurar el subministrament d'aire i VTS als cilindres del motor mentre funciona. A les unitats de potència modernes, s’instal·len elements addicionals en aquesta part:

• Vàlvula d’acceleració (vàlvula d’aire);
• Sensor d'aire;
• Carburador (en modificacions del carburador);
• Injectors (en motors d'injecció de combustió interna);
• Un turbocompressor el impulsor del qual és accionat pel col·lector d’escapament.

Oferim un petit vídeo sobre les funcions d’aquest element:

Múltiple d'admissió: preguntes més freqüents

Disseny i construcció del col·lector d'admissió

Un dels factors més importants que afecten l’eficiència del motor és la forma del col·lector. Es presenta en forma de sèrie de canonades connectades en un tub de derivació. S'instal·la un filtre d'aire al final de la canonada.

El nombre de claus a l’altre extrem depèn del nombre de cilindres del motor. El col·lector d'admissió està connectat al mecanisme de distribució de gas a la zona de les vàlvules d'admissió. Un dels desavantatges de VC és la condensació de combustible a les seves parets. Per evitar aquest efecte de reacció electrostàtica, els enginyers han desenvolupat una forma de canonada que crea turbulència a l'interior de la línia. Per aquest motiu, l'interior de les canonades es deixa deliberadament rugós.

La forma de les canonades del col·lector ha de tenir paràmetres específics. En primer lloc, el tracte no ha de tenir cantonades afilades. Per això, el combustible romandrà a la superfície de les canonades, cosa que provocarà l’obstrucció de la cavitat i canviarà els paràmetres de subministrament d’aire.

En segon lloc, el problema més comú de les vies d’admissió amb què continuen lluitant els enginyers és l’efecte Helmholtz. Quan s’obre la vàlvula d’admissió, l’aire corre cap al cilindre. Després del seu tancament, el flux continua movent-se per inèrcia, i després torna bruscament. A causa d'això, es crea una pressió de resistència que interfereix amb el moviment de la següent porció de la segona canonada.

Aquests dos motius obliguen els fabricants d’automòbils a desenvolupar millors col·lectors que proporcionin un sistema d’admissió més suau.

Com funciona?

El col·lector d’aspiració funciona d’una manera molt senzilla. Quan arrenca el motor, s’obre la vàlvula d’aire. En el procés de desplaçament del pistó al punt mort inferior de la carrera de succió, es crea un buit a la cavitat. Tan bon punt s’obre la vàlvula d’entrada, una porció d’aire es mou a gran velocitat cap a la cavitat lliure.

Durant l'etapa d'aspiració, es produeixen diferents processos en funció del tipus de sistema de combustible:

• Mono injecció: la següent porció d'aire es subministra des del filtre. Passa pel carburador o la cavitat on està instal·lat l'injector de combustible (si el motor està equipat amb un vehicle d'injecció). En aquesta cavitat, l’aire es barreja amb el combustible. A causa del buit del cilindre, aquesta porció és aspirada per la vàlvula elevada del sistema d'admissió;
• Injecció multipunt: els injectors individuals de combustible es troben a cada canonada del col·lector. Quan s'obre la vàlvula corresponent, l'aire es subministra a través d'una canonada adequada per a ella. Al mateix temps, el combustible s’atomitza.
• Injecció directa: només es succiona aire. Es baixa la vàlvula, el pistó comprimeix l’aire del cilindre. Al final de la carrera de compressió, el combustible es subministra a pressió al medi comprimit a través de l'injector. Als motors de combustió interna dièsel, es produeix un procés idèntic, només es comprimeix més l’aire.

Tots els motors moderns estan equipats amb un sistema electrònic que controla el subministrament d’aire i combustible. Això fa que el motor sigui més estable. Les dimensions de les canonades s’adeqüen als paràmetres del motor en l’etapa de fabricació de la unitat de potència.

Forma de col·lector

Aquest és un factor molt important, al qual se li dóna la importància clau en el disseny del sistema d'admissió d'una modificació del motor independent. Les canonades han de tenir una secció, longitud i forma específiques. No es permet la presència de cantons nítids, ni de curvatures complexes.

A continuació s’expliquen alguns motius pels quals es presta tanta atenció a les canonades del col·lector d’admissió:

1. El combustible es pot instal·lar a les parets de la via d’admissió;
2. Durant el funcionament de la unitat de potència, pot aparèixer una ressonància de Helmholtz;
3. Perquè el sistema funcioni correctament, s’utilitzen processos físics naturals, com ara la pressió creada pel flux d’aire a través del col·lector d’admissió.

Si el combustible roman constantment a les parets de les canonades, això pot provocar un estrenyiment de la via d’admissió i l’obstrucció, cosa que afectarà negativament el rendiment de la unitat de potència.

Pel que fa a la ressonància de Helmholtz, es tracta d’un mal de cap mil·lenari per als dissenyadors que dissenyen modernes unitats de potència. L’essència d’aquest efecte és que quan es tanca la vàlvula d’admissió es crea una forta pressió que empeny l’aire fora del col·lector. Quan es torna a obrir la vàlvula d’entrada, la contrapressió fa que el flux xoqui amb una contrapressió. A causa d’aquest efecte, es redueixen les característiques tècniques del sistema d’admissió del cotxe i també augmenta el desgast de les parts del sistema.

Sistemes de canvi de col·lectors d'admissió

Les màquines més antigues tenen un col·lector estàndard. Tanmateix, té un inconvenient: la seva eficiència només s’aconsegueix en un mode de funcionament limitat del motor. Per ampliar la gamma, s’ha desenvolupat un sistema innovador: geometria de capçalera variable. Hi ha dues modificacions: es canvia la longitud del camí o la seva secció.

Col·lector d'admissió de longitud variable

Aquesta modificació s’utilitza en motors atmosfèrics. A baixes velocitats del cigonyal, el recorregut d’admissió ha de ser llarg. Això augmenta la resposta i el parell de l’accelerador. Tan bon punt augmentin els revolucions, s’ha de reduir la seva longitud per tal de revelar tot el potencial del cor del cotxe.

Per aconseguir aquest efecte, s’utilitza una vàlvula especial que talla la mànega del col·lector més gran de la més petita i viceversa. El procés està regulat per la llei física natural. Després de tancar la vàlvula d’admissió, en funció de la freqüència de l’oscil·lació del flux d’aire (això està influït pel nombre de revolucions de l’eix del cigonyal), es crea una pressió que condueix el solapa d’aturada.

Aquest sistema només s’utilitza en motors atmosfèrics, ja que l’aire és forçat a unitats turboalimentades. El procés en ells està regulat per l'electrònica de la unitat de control.

Tots els fabricants anomenen aquest sistema a la seva manera: per a BMW és DIVA, per a Ford-DSI, per a Mazda-VRIS.

Col·lector d'admissió variable

Quant a aquesta modificació, es pot utilitzar tant en motors atmosfèrics com turboalimentats. Quan la secció del tub de derivació disminueix, augmenta la velocitat de l’aire. En un entorn aspirat, això crea l’efecte d’un turbocompressor i, en sistemes d’aire forçat, el disseny el fa més fàcil per a un turbocompressor.

A causa de l’alt cabal, la barreja aire-combustible es barreja de manera més eficient, cosa que condueix a la seva combustió d’alta qualitat als cilindres.

Els col·leccionistes d’aquest tipus tenen una estructura original. A l’entrada del cilindre hi ha més d’un canal, però es divideix en dues parts: una per a cada vàlvula. Una de les vàlvules té un amortidor que és controlat per l'electrònica del cotxe mitjançant un motor (o es fa servir un regulador de buit).

A baixes velocitats de cigonyal, el BTC s’alimenta a través d’un forat: funciona una vàlvula. Això crea una zona de turbulència, que millora la barreja de combustible amb l'aire i, alhora, la seva combustió d'alta qualitat.

Tan bon punt augmenta la velocitat del motor, s’obre el segon canal. Això condueix a un augment de la potència de la unitat. Com en el cas dels col·lectors de longitud variable, els fabricants d’aquest sistema donen el seu nom. Ford indica IMRC i CMCV, Opel - Twin Port, Toyota - VIS.

Per obtenir més informació sobre com aquests col·lectors afecten la potència del motor, consulteu el vídeo:

Augment de la potència del motor sense turbina. Tot sobre el col·lector de geometria variable.

Mal funcionament del col·lector d'admissió

Les falles més habituals del sistema d’admissió són:

• Violació de l'estanquitat al lloc d'instal·lació de les juntes;
• Formació de sutge i quitrà a les parets interiors;
• La formació d’un pas als punts de connexió (un obstacle de 2 mm és suficient perquè la potència del motor baixi aproximadament un vint per cent, però només a velocitats baixes);
• Sobrecalentament per proximitat al col·lector d’escapament.

Generalment, les juntes perden les seves propietats quan el motor s’escalfa massa o quan s’afluixen els passadors de subjecció.

Considerem com es diagnostiquen alguns mal funcionaments del col·lector d'admissió i com afecten el funcionament del motor.

Fugides de refrigerant

Quan el conductor s’adona que la quantitat d’anticongelant disminueix gradualment, mentre condueix, se sent una desagradable olor a refrigerant cremant i queden gotes d’anticongelant fresc sota el cotxe, això pot ser un signe d’un col·lector d’admissió defectuós. Per ser més precisos, no el col·lector en si, sinó una junta instal·lada entre les seves canonades i la culata.

En alguns motors, s’utilitzen juntes que també asseguren l’estanquitat de la jaqueta de refrigeració del motor. No es poden ignorar aquests mal funcionaments, ja que posteriorment comportaran necessàriament una avaria greu de la unitat.

Fugides d'aire

Aquest és un altre símptoma de la desgastada junta del col·lector d’admissió. Es pot diagnosticar de la següent manera. El motor arrenca, la canonada de la branca del filtre d’aire està bloquejada al voltant d’un 5-10 per cent. Si les revolucions no cauen, significa que el col·lector aspira aire a través de la junta.

La violació del buit al sistema d’admissió del motor provoca una marxa de ralentí inestable o un funcionament complet de la unitat de potència. L’única manera d’eliminar aquest mal funcionament és substituir la junta.

Amb menys freqüència, es poden produir fuites d'aire a causa de la destrucció de les canonades del col·lector d'admissió. per exemple, podria ser un crack. Un efecte similar es produeix quan es forma una esquerda a la mànega de buit. En aquest cas, aquestes peces se substitueixen per de noves.

Encara amb menys freqüència, es poden produir fuites d'aire a causa de la deformació del col·lector d'admissió. Cal canviar aquesta part. En alguns casos, es detecta una fuita de buit a través d’un col·lector deformat per un xiulet que surt de sota el capó mentre el motor funciona.

Dipòsits de carboni

Normalment, aquest mal funcionament es produeix en unitats turboalimentades. Els dipòsits de carboni poden provocar la pèrdua de potència del motor, l’error i l’augment del consum de combustible.

Un altre símptoma d’aquest mal funcionament és la pèrdua de tracció. Depèn del grau d’obstrucció de les canonades d’entrada. S'elimina desmuntant i netejant el col·lector. Però, segons el tipus de col·lector, és més fàcil substituir-lo que netejar-lo. Això es deu al fet que, en alguns casos, la forma dels broquets no permet la correcta eliminació dels dipòsits de carboni.

Problemes amb les vàlvules de canvi de geometria d'admissió

Els amortidors d’aire dels col·lectors d’alguns automòbils estan alimentats per un regulador de buit, mentre que en d’altres són accionats elèctricament. Independentment del tipus d’amortidors que s’utilitzin, els elements de goma que hi ha es deterioren, a partir dels quals els amortidors deixen de fer front a la seva tasca.

Si l’accionament de l’amortidor és buit, podeu comprovar-ne el rendiment mitjançant una bomba de buit manual. Si aquesta eina no està disponible, farà una xeringa normal. Quan es troba que falta una unitat de buit, s’ha de substituir.

Un altre mal funcionament de la transmissió de l’amortidor és la fallada dels solenoides de control de buit (electrovàlvules). En els motors equipats amb un col·lector d’admissió de geometria variable, es pot trencar una vàlvula que es regula canviant la geometria del tracte. Per exemple, es pot deformar o enganxar a causa de l’acumulació de carboni. En cas d’aquest mal funcionament, s’ha de substituir tot el col·lector.

Reparació del col·lector d'admissió

Durant la reparació del col·lector, primer es prenen les lectures del sensor instal·lat. Per tant, podeu assegurar-vos que l’error es produeixi en aquest node concret. Si la fallada es troba efectivament al col·lector, es desconnectarà del motor. El procediment es realitza en diverses etapes:

• El sistema de combustible està desconnectat;
• Els terminals es desconnecten de la bateria;
• S’està desmuntant el filtre d’aire;
• La vàlvula d’acceleració es desmunta;
• Es descargola els cargols de muntatge del col·lector i es retira la peça.

Val la pena tenir en compte que algunes falles no es poden reparar. Les vàlvules i els amortidors pertanyen a aquesta categoria. Si estan trencats o funcionen de manera intermitent, només cal que els substituïu. Si el sensor es falla, no cal desmuntar el conjunt. En aquest cas, l'ECU rebrà lectures incorrectes, que conduiran a una preparació incorrecta del BTC i afectaran negativament el rendiment del motor. Els diagnòstics són capaços de reconèixer aquest mal funcionament.

Durant les reparacions, s’ha de prestar la deguda atenció als segells de les juntes. Una junta trencada provocarà fuites de pressió. Un cop retirat el col·lector, s’ha de netejar i rentar l’interior del col·lector.

Afinació del col·leccionista

Canviant el disseny del col·lector d'admissió, és possible millorar les característiques tècniques de la unitat de potència. Normalment, el col·lector s’ajusta per dos motius:

1. Elimineu les conseqüències negatives causades per la forma i la longitud de les canonades;
2. Modificar l'interior, cosa que millorarà el flux de la barreja d'aire / combustible als cilindres.

Si el col·lector té una forma asimètrica, el flux d'aire o barreja aire-combustible es distribuirà de manera desigual sobre els cilindres. La major part del volum es dirigirà al primer cilindre i a cada un posterior, el més petit.

Però els col·leccionistes simètrics també tenen els seus inconvenients. En aquest disseny, un volum més gran entra als cilindres centrals i un de més petit als externs. Com que la barreja aire-combustible és diferent en diferents cilindres, els cilindres de la unitat de potència comencen a funcionar de manera desigual. això fa que el motor perdi la seva potència.

En el procés de sintonització, el col·lector estàndard es canvia a un sistema amb una entrada d’accelerador múltiple. En aquest disseny, cada cilindre té una vàlvula d’acceleració individual. Gràcies a això, tots els fluxos d’aire que entren al motor són independents els uns dels altres.

Si no hi ha diners per a aquesta modernització, podeu fer-ho vosaltres sense pràcticament cap inversió material. Normalment, els col·lectors estàndard tenen defectes interns en forma de rugositat o irregularitats. Creen turbulències que creen turbulències innecessàries en el camí.

A causa d’això, els cilindres poden omplir-se mal o desigualment. Aquest efecte no sol ser molt notable a velocitats baixes. Però quan el conductor espera una resposta instantània en prémer el pedal del gas, en aquests motors no és satisfactori (depèn de les característiques individuals del col·lector).

Per eliminar aquests efectes, el tracte d’admissió es lija. A més, no hauríeu de portar la superfície a un estat ideal (semblant a un mirall). N’hi ha prou amb eliminar la rugositat. En cas contrari, es formarà condensació de combustible a les parets de l’interior del tub d’admissió del mirall.

I una subtilesa més. En actualitzar el col·lector d'admissió, no s'ha d'oblidar del lloc de la seva instal·lació al motor. S'instal·la una junta al lloc on es connecten les canonades a la culata. Aquest element no hauria de crear cap pas, a causa del qual el flux entrant xocarà amb un obstacle.

Conclusió + VÍDEO

Per tant, la uniformitat del funcionament de la unitat de potència depèn de la part aparentment senzilla del motor, el col·lector d’admissió. Tot i que el col·lector no pertany a la categoria de mecanismes, sinó que exteriorment és una part simple, el funcionament del motor depèn de la forma, la longitud i l'estat de les parets interiors de les seves canonades.

Com podeu veure, el col·lector d'admissió és una part senzilla, però el seu mal funcionament pot causar molta preocupació per al propietari del cotxe. Però abans de començar a reparar-lo, hauríeu de comprovar la resta de sistemes amb símptomes similars de mal funcionament.

Aquí teniu un petit vídeo sobre com la forma del col·lector d’admissió afecta el rendiment del tren motriu:

Col·lector d'admissió i d'escapament: què és? Gairebé el complex.

Preguntes i respostes:

On es troba el col·lector d’admissió? Això forma part de l'accessori del motor. En les unitats de carburador, aquest element del sistema d’admissió es troba entre el carburador i la culata. Si el cotxe és injector, el col·lector d'admissió simplement connecta el mòdul del filtre d'aire als forats corresponents de la culata. Els injectors de combustible, segons el tipus de sistema de combustible, s’instal·laran a les canonades del col·lector d’admissió o directament a la culata.

Què s’inclou al col·lector d’admissió? El col·lector d'admissió consta de diverses canonades (el seu nombre depèn del nombre de cilindres del motor), connectades en una canonada. Inclou una canonada del mòdul del filtre d'aire. En alguns sistemes de combustible (injecció), els injectors de combustible s’instal·len a les canonades adequades per al motor. Si el cotxe utilitza un carburador o una injecció mono, aquest element s’instal·larà al node on estan connectades totes les canonades del col·lector d’admissió.

Per a què serveix un col·lector d'admissió? En els cotxes clàssics, l’aire es subministra i es barreja amb combustible al col·lector d’admissió. Si la màquina està equipada amb injecció directa, el col·lector d’admissió només serveix per subministrar una nova porció d’aire.

Com funciona el col·lector d'admissió? Quan el motor arrenca, l'aire fresc del filtre d'aire passa pel col·lector d'admissió. Això passa per l'empenta natural o per l'acció d'una turbina.