Система холодного впуска для эффективной работы двигателя

Система холодного впуска для эффективной работы двигателя

Система холодного впуска – это современный и весьма популярный вид моторного тюнинга, который способен, квалифицировано уменьшить степень нагрева воздуха входящего в двигатель, тем самым повышая эффективность наполнение им цилиндров. То есть чтобы при нажатии на педаль акселератора происходила лучшая отдача, воздух с которым работает двигатель, должен быть максимально холоден. Именно эту функцию призвана выполнять система впуска воздуха.

Холодный впуск: плюсы и минусы

В настоящее время существует множество видов тюнинга автомобиля. Особой популярностью у многих автовладельцев пользуется модификация моторной части авто. Чаще всего автолюбители прибегают к установке холодного впуска, в результате чего в двигатель начинает поступать холодный воздух. Практически каждый автовладелец мечтает о том, чтобы его автомобиль двигался скорее, а мотор в пробке вибрировал как можно меньше. Однако не все знают, что можно произвести модификацию установкой холодного впуска. И далеко не все понимают, что такое холодный впуск. Плюсы и минусы системы, а также варианты установки на некоторые автомобили будут рассмотрены в данной статье.

Холодный впуск на приору делал кто нибудь Приора клуб

В настоящее время существует множество видов тюнинга автомобиля. Особой популярностью у многих автовладельцев пользуется модификация моторной части авто. Чаще всего автолюбители прибегают к установке холодного впуска, в результате чего в двигатель начинает поступать холодный воздух. Практически каждый автовладелец мечтает о том, чтобы его автомобиль двигался скорее, а мотор в пробке вибрировал как можно меньше. Однако не все знают, что можно произвести модификацию установкой холодного впуска. И далеко не все понимают, что такое холодный впуск. Плюсы и минусы системы, а также варианты установки на некоторые автомобили будут рассмотрены в данной статье.

Что это такое

Система холодного впуска позволяет наполнить цилиндры прохладным воздухом, благодаря чему увеличивается эффективность работы мотора.

Достоинства и недостатки системы

Итак, один из способов добавить несколько лошадиных сил автомобилю – это установить фильтры нулевого сопротивления. Но как и любая система, система впуска холодного воздуха имеет свои преимущества и несовершенства.

Преимущества системы холодного впуска:

• увеличение мощности двигателя и его крутящего момента;
• оперативный запуск турбокомпрессора;
• увеличивает чувствительность педали акселератора;
• существенное снижение расхода топлива;
• снижается вероятность получения детонации;
• двигатель работает плавно и мягко;

• дополнительный шум от фильтра нулевого сопротивления;
• возможность гидроудара при неординарных вариантах монтажа устройства и эксплуатации автомобиля;
• трудоемкость в процессе установки;
• необходимость удалять или изменять месторасположения некоторые заводские крепления, датчики и блоки;
• некоторые модели фильтров нулевого сопротивления недостаточно хорошо очищают воздух, следовательно, существует вероятность порчи двигателя.

Принцип работы

Для работы системы необходимо установить фильтр вне капота, в хорошо закрытом от попадания грязи или пыли пространстве. При этом устанавливать необходимо в той части, где наблюдается хороший поток прохладного воздуха. Поступающий в нулевик воздух по трубопроводам подходит к системе впуска, где, благодаря более низкой температуре воздуха, происходит наилучшее сгорание поступающего топлива. В результате увеличивается эффективность работы агрегата.

Нагнетатель с изменяемой геометрией турбины для дизельных двигателей

Для дизельных двигателей находит применение нагнетатель с изменяемой геометрией турбины, позволяющий ограничивать поток отработавших газов через турбину при высокой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Рис. Турбонагнетатель с изменяющейся геометрией турбины: а – положение направляющих лопаток при высокой скорости потока отработавших газов; б – положение направляющих лопаток при низкой скорости потока отработавших газов; 1 – крыльчатка турбины; 2 – управляющее кольцо; 3 – подвижные направляющие лопатки соплового аппарата; 4 – управляющий рычаг; 5 – управляющий пневматический цилиндр; 6 – поток отработавших газов

Подвижные направляющие лопатки 3 соплового аппарата изменяют попе­речное сечение каналов, через которые отработавшие газы устремляются на крыльчатку турбины. Этим они согласовывают возникаю­щее в турбине давление газа с требуе­мым давлением наддува. При низкой на­грузке на двигатель подвижные лопатки открывают небольшое поперечное сече­ние каналов так, что увеличивается про­тиводавление отработавших газов. Поток газов развивает в турбине высокую скорость, обеспечи­вая высокую частоту вращения вала на­гнетателя. При этом поток отработавших газов дейст­вует на более удаленную от оси вала об­ласть лопаток крыльчатки турбины. Та­ким образом, возникает большее плечо силы, которое дополнительно увеличи­вает крутящий момент. При высокой на­грузке направляющие лопатки открыва­ют большее поперечное сечение кана­лов, что уменьшает скорость течения потока отработавших газов. Вследствие этого турбо­нагнетатель при равном количестве отработавших газов меньше ускоряется и работает с мень­шей частотой при большем количестве газов. Этим способом ограничивается давление наддува. Поворотом управляющего кольца 2 изменяется угол направления лопаток, которые устанавливаются на желаемый угол либо непосредственно отдельным управляющим рычагом 4, укрепленным на лопатках, либо поворотными кулачка­ми. Поворот кольца осуществляется при помощи управляющего пневматического цилиндра 5 под действием разрежения или давления воздуха либо, как вариант, при помощи электродвигателя с обрат­ной связью по положению лопаток (дат­чик положения). Нагнетатель с из­меняемой геометрией в положении покоя открыт и поэтому безопасен, т. е. при от­казе управления ни он сам, ни двигатель не повреждаются. Происходит лишь по­теря производительности на низких час­тотах вращения коленчатого вала.

Причины холодного воздуха из печки

Причин, по которым печка может дуть холодным воздухом, довольно много и для определения конкретной причины придется немного повозиться с автомобилем, чтобы правильно диагностировать поломку.

Список причин:

• Забит радиатор печки;
• Сломан моторедуктор положения заслонки;
• Неисправен термостат;
• Недостаточное количество охлаждающей жидкости;
• Неисправна крышка расширительного бачка;

Давайте остановимся на каждой из причин поподробнее и начнем с самых примитивных.

Преимущество установки

Одним из способов увеличения мощности авто считается именно установка системы впуска холодного воздуха. Однако каждая из систем имеет свои преимущества и недостатки. Среди преимуществ отметим:

1. Увеличение мощности.
2. Повышенная чувствительность педали газа.
3. Уменьшение потребления топлива.
4. Равномерная работа агрегата.

Обзор элементов системы впуска двигателя

Резонатор

Представляет собой пластиковый воздухозаборник, который, как правило, установлен под фарами возле радиаторов. Патрубок устанавливается по ходу движения автомобиля, чтобы захватывался поток воздуха.

Конструкция воздухозаборника осуществлена таким образом, чтобы избежать попадания воды в цилиндры.

Корпус воздушного фильтра

Пластиковый короб, в котором устанавливается фильтр. Корпус максимально герметичен, обычно имеет отстойник для мусора.

Фильтр расположен во всей площади корпуса, в составе которого целлюлозная бумага с прорезиненными краями. Рассчитан фильтр таким образом, чтобы обеспечить необходимое сопротивление.

Дроссельный патрубок

Обычно представляет собой гофрированный патрубок. В гофре имеется отдельный патрубок, через который во впускной коллектор попадают картерные газы. К патрубку присоединяется ДМРВ, крепится хомутами с двух сторон во избежание подсоса неучтенного воздуха.

Датчик имеет в своей основе платиновую проволоку и никелевую сетку в качестве чувствительного элемента. Работа датчика заключается в подсчете впускаемого воздуха, а полученная информация уже передается на электронный блок управления.

Получив данные от датчика массового расхода воздуха, блок управления уже знает, в каком количестве подать топливо.

Дроссельная заслонка

Дроссельная заслонка нужна для дозирования впускаемого воздуха, непосредственно влияющее на количество впрыскиваемого топлива.

За положением открытия заслонки отвечает электронный потенциометр ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки). В зависимости от открытия заслонки корректируется количество подачи топлива.

Устанавливаемый либо на дросселе, либо на коллекторе, регулятор холостого хода (РХХ), отвечает за поток воздуха в обход закрытого дросселя в режиме холостого хода.

Впускной коллектор

Впускной коллектор равномерно распределяет воздух по цилиндрам, создавая необходимую геометрию потока, а также играет роль в смесеобразовании.

Может быть пластиковым или железным. У современных двигателей ресивер с изменяемой геометрией потока воздуха, а за геометрию отвечают двигающиеся шторки.

Заключение

Установка данного оборудования требует высокой квалификации специалиста и занимает достаточно много времени, поскольку требует поиска и выбора участка в подкапотном пространстве максимально удаленного от источников тепла на конкретном автомобиле, дабы полностью исключить попадания в цилиндры горячего воздуха.

К тому же необходимо подчеркнуть, что установка «нулевика» имеет смысл только тогда, когда весь двигатель подвергся доработке. Все знают, что чудес не бывает, поэтому снизить сопротивление потоку можно только за счет увеличения проходных отверстий, одним словом, только ухудшив качество фильтрации. Таким образом, при установке фильтра нулевого сопротивления на стандартный мотор игра и вовсе не стоит свеч. Согласитесь, глупо получать теоретическую прибавку мощности за счет снижения ресурса мотора авто.

Система на авто «Субару»

Автомобили «Субару» изначально отличались хорошей мощностью и тяговитостью. Однако некоторые автолюбители решают облегчить участь мотора и устанавливают холодный впуск, чтобы двигатель смог работать с лучшей эффективностью без сильного износа.

Доступные методы увеличения подачи воздуха

От количества попадающего воздуха зависит мощность двигателя. Установка турбины – метод радикальный, однако существуют более простые и дешевые способы:

Установка воздушного фильтра нулевого сопротивления

К данному способу относятся скептически, но эффективность ФНС доказана. Оправдана установка подобного фильтра только в случае комплексного тюнинга, но и без того прибавляет скромных 1-3% мощности за счет снижения сопротивления, а значит, увеличения объема воздуха в камере сгорания.

Холодный впуск

Существуют готовые комплекты холодного впуска. Не на всех автомобилях воздухозаборник способен забирать холодный воздух, температура подкапотного пространства не позволяет.

Конструкция холодного впуска дает возможность попадать в коллектор холодному воздуху, а значит в цилиндры попадает больше воздуха – горение смеси будет более эффективно.

Установка впускного коллектора с иной геометрией

Для автомобилей ВАЗ предусмотрены коллектора под разные потребности: с короткими каналами — мотор будет «верховым», с длинными каналами обеспечить достаточный крутящий момент с холостых до средних оборотов.

Холодный впуск, “Хонда”

Многие автовладельцы автомобилей «Аккорд» сталкиваются с проблемой жестких провалов авто на горячем двигателе. Чтобы устранить неисправность, большинство из водителей решают установить на авто холодный впуск. Для установки необходимо приобрести дополнительно прокладки под коллектор. Облегчить поступление холодного воздуха можно и отключением обогрева коллектора. Отключение обогрева происходит путем отпиливания части коллектора, где находился клапан холостого хода, и куда по каналам поступал антифриз. Сняв коллектор в правой части головки, необходимо в канале сделать резьбу, чтобы установить в итоге туда заглушку. После нарезки резьбы необходимо удалить всю стружку. В коллекторе имеющееся отверстие сразу необходимо залепить эпоксидным клеем или заварить с помощью аргонной сварки. Отпилить лишнюю часть можно с помощью болгарки. Затем устанавливаем детали на свои места. Помимо этого, впускную трубу необходимо вывести под крыло. Специально изогнутую трубку необходимого диаметра можно заказать именно под «Аккорд». Под крыло также устанавливается фильтр нулевого сопротивления вместо имеющегося там резонатора.

Волновой нагнетатель воздуха Comprex

Вариантом системы наддува для двигателей легковых автомобилей является волновой нагнетатель воздуха, известный также под названием Comprex. Приводимый от двигателя через зубчатый ремень 2, разделенный на секции ротор 7 вращается в цилиндрическом корпусе, имеющем с торцов щелевые окна для прохода свежего воздуха и выхода отработавших газов. Система окон и полостей выполнена особым образом, что позволяет волны давления потока 5 отработавших газов преобразовывать в повышенное давление потока 1 свежего воздуха.

Рис. Волновой нагнетатель: 1 – поток свежего воздуха под высоким давлением; 2 – зубчатый ремень; 3 – поток свежего воздуха под низким давлением; 4 – поршень двигателя; 5 – поток отработавших газов под высоким давлением; 6 – поток отработавших газов низкого давлением; 7 – ротор; 8 – щелевые окна

Существенным достоинством волнового нагнетателя является непосредственный газодинамический энергообмен между отработавшими газами и свежим воздухом без участия каких-либо промежуточных механизмов. Такой энергообмен происходит со звуковой и сверхзвуковой скоростью. Волновой обменник, как и механический нагнета­тель, автоматически реагирует на изменения нагрузки изменением давления наддува. При постоянном передаточном отноше­нии между двигателем и волновым нагнетателем энергооб­мен оптимален только для одного рабочего режима. Для устране­ния этого недостатка на торцах корпуса имеется ряд воздуш­ных «карманов» раз­ной формы и размера, благодаря которым диапазон оптималь­ной работы нагнетате­ля расширяется. Кро­ме того, это позволяет достичь благоприят­ного протекания кри­вой крутящего момен­та, чего невозможно осуществить с помо­щью других методов наддува.

Волновой, нагнета­тель, по сравнению с другими способами наддува, требует мно­го места для ремен­ной передачи и систе­мы трубопроводов. Это усложняет возможность его установки в условиях огра­ниченного объема подкапотного про­странства автомобиля.

Диагностика

Для проверки автомобиля на подсос можно воспользоваться сканером ELM327, как это сделать можно прочитать тут. Данный сканер способен провести диагностику вашего авто и указать имеется ли в нем эта неисправность. Но, проверка сканером не всегда будет эталонной, так как подсос может быть незначительный и ЭБУ попросту может его не заметить.

Лучше всего проверять подсос старым проверенным методом, а точнее несколькими, которые приведены ниже.

Первый способ

Необходимо открутить ДМРВ от корпуса воздушного фильтра. Крепится он двумя болтами под ключ на «10мм». Вынимаем ДМРВ и запускаем двигатель.

На работающем ДВС рукой или пакетом перекрываем отверстие датчика, автомобиль должен заглохнуть, а впускная гофра сжаться. В двигателе создается вакуум, который при отсутствии подсоса воздуха будет сохраняться продолжительное время и гофра останется сжатой.

Если же на вашем авто гофра мгновенно расправилась или же вовсе не сжалась, то это свидетельствует о наличии подсоса.

Второй способ

Для диагностики данным способом понадобиться насос или компрессор.

Тут так же как и в первом случае, необходимо открутить ДМРВ от корпуса и между ним вставить пакет. Затем закрутить обратно тем самым заблокировать доступ воздуха в двигатель.

На ресивере находим штуцер с заглушкой. Снимаем заглушку и подключаем туда насос, накачиваем в ресивер давление и слушаем, откуда будет исходить шипение. Для более точного определения места подсоса можно использовать мыльный раствор с пульверизатором. Данным раствором обрызгиваем места возможного подсоса и смотрим на появление пузырей.

Видео по 1 и 2 способу

Третий способ

Данный способ широко используется на станциях технического обслуживания. Поиск подсоса производиться с помощью дымогенератора. Этот способ схож со вторым, но вместо воздуха в ресивер нагнетают дым. Если в двигателе есть подсос, то из этого места будет утекать дым.

Динамика разгона хуже

А почему же тогда зимой автомобиль хуже едет и расходует больше топлива? Во-первых, двигателю, чтобы выйти на описанный выше идеальный режим работы, когда все функционирует как хорошо сыгранный оркестр, надо еще прогреться до рабочей температуры. А многие поездки зимой настолько коротки, что ни о каком полном прогреве мотора речи и не идет.

На что расходуется мощность двигателя:

• механические потери в трансмиссии;
• механические потери на привод вспомогательных агрегатов;
• аэродинамическое сопротивление автомобиля;
• сопротивление качению шин.

А теперь рассмотрим, как все эти факторы действуют на автомобиль зимой.

Жидкие и пластичные смазки, а также рабочие жидкости во всех элементах ходовой части, трансмиссии, рулевого управления и тормозной системы густеют с понижением температуры.

А значит, требуется больше энергии на перемещение деталей в этих агрегатах. Любая коробка передач — от DSG и гидромеханического автомата до простой механики — на густом холодном масле имеет повышенные потери на трение. То же относится и ко всем типам вариаторов. Полноприводные машины тут явно в проигрыше. У них много отдельных агрегатов, заправленных маслом, которое густеет на морозе, а значит вращать валы и шестерни тяжелее.

Загустевшая от мороза жидкость в гидроусилителе рулевого управления отнимает свою толику сил у двигателя.

Как показали эксперименты, проведенные в нашем издательстве, даже тормозные жидкости сильно густеют на морозе. Какая связь с сопротивлением движению? А простая: насос АБС с трудом перекачивает этот кисель, потребляя энергию из бортовой электросети машины.

Электросеть

, вообще говоря,
нагружена зимой значительно больше
. Почти круглые сутки нужны фары, включены всевозможные обогревы — сидений, стекол, руля, форсунок омывателя и так далее. Работают стеклоочистители. А энергию дает генератор, отбирая ее у двигателя.

Аэродинамическое сопротивление движению

, особенно заметное на скоростях свыше 80 км/ч,
зимой также больше
. Во-первых, плотнее воздух, о чем уже говорилось выше. А уж если идет снег или снег с дождем, то такая среда оказывает большое сопротивление движению автомобиля. Снег зимой зачастую облепляет автомобиль, ухудшая его обтекаемость и повышая сопротивление движению.

Зимние шины создают заметно большее сопротивление движению, чем летние

. Они более «зубастые», да еще и многие модели снабжены шипами. Масса зимних шин обычно больше, чем летних. На морозе некоторые модели шин дубеют и также повышают сопротивление качению.

Не забудем, что при качении колес в снежной колее сопротивление повышается многократно

. Тяжело автомобилю ехать и по свежевыпавшему снегу, но еще сильнее, наверное, все замечали, машина теряет ход, двигаясь в снежно-водяной каше.

Ну и предельным случаем оказывается автомобиль, забуксовавший в снегу. Двигатель ревет, мощность есть, а движения никакого нет. КПД равен нулю!