カーデバイスのインテークマニホールドとは
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混合気の準備と高品質の燃焼、および燃焼生成物の効果的な除去のために、車両には吸気および排気システムが装備されています。 インテークマニホールドが必要な理由、それが何であるか、そしてそれを調整するためのオプションを理解しましょう。
インテークマニホールドの目的
この部品は、モーターの稼働中にモーターのシリンダーに空気とVTSが確実に供給されるように設計されています。 最新のパワーユニットでは、この部分に追加の要素が取り付けられています。
- スロットルバルブ（エアバルブ）;
- エアセンサー;
- キャブレター（キャブレターの変更）;
- インジェクター（インジェクション内燃焼エンジン内）;
- インペラが排気マニホールドによって駆動されるターボチャージャー。
この要素の機能に関する短いビデオを提供します。
インテークマニホールドの設計と構造
モーター効率に影響を与える最も重要な要因のXNUMXつは、コレクターの形状です。 これは、XNUMXつの分岐パイプで接続された一連のパイプの形式で表示されます。 パイプの端にはエアフィルターが取り付けられています。
もう一方の端のタップの数は、モーターのシリンダーの数によって異なります。 インテークマニホールドは、インテークバルブの領域でガス分配メカニズムに接続されています。 VCの欠点のXNUMXつは、壁に燃料が凝縮することです。 この静電反応の影響を防ぐために、エンジニアはライン内に乱流を発生させるパイプ形状を開発しました。 このため、パイプの内側は意図的に粗くしています。
マニホールドパイプの形状には、特定のパラメータが必要です。 第一に、管は鋭い角を持つべきではありません。 このため、燃料はパイプの表面に残り、キャビティの目詰まりを引き起こし、空気供給のパラメータを変更します。
第二に、エンジニアが苦労し続けている最も一般的な摂取路の問題は、ヘルムホルツ効果です。 吸気バルブが開くと、空気がシリンダーに流れ込みます。 閉じた後、流れは慣性によって動き続け、その後突然戻ります。 このため、抵抗圧力が発生し、XNUMX番目のパイプの次の部分の動きを妨げます。
これらのXNUMXつの理由により、自動車メーカーはよりスムーズな吸気システムを提供するより優れたマニホールドを開発する必要があります。
どのように動作します
吸引マニホールドは非常に簡単な方法で動作します。 エンジンが始動すると、エアバルブが開きます。 吸引ストロークでピストンを下死点に移動させる過程で、キャビティ内に真空が発生します。 インレットバルブが開くとすぐに、空気の一部が空いた空洞に高速で移動します。
吸引段階では、燃料システムのタイプに応じてさまざまなプロセスが実行されます。
- モノインジェクション-空気の次の部分はフィルターから供給されます。 それは、キャブレターまたは燃料噴射装置が取り付けられている空洞を通過します（エンジンに噴射車両が装備されている場合）。 この空洞では、空気が燃料と混合されます。 シリンダー内の真空により、この部分は吸気システムの隆起したバルブから吸い込まれます。
- マルチポイントインジェクション-個々の燃料インジェクターが各マニホールドパイプに配置されます。 対応するバルブが開くと、それに適したパイプを介して空気が供給されます。 同時に、燃料は霧化されます。
- 直接注入-空気のみが吸い込まれます。 バルブが下がり、ピストンがシリンダー内の空気を圧縮します。 圧縮ストロークの終わりに、燃料は圧力下でインジェクターを介して圧縮媒体に供給されます。 ディーゼル内燃焼エンジンでは、同じプロセスが発生し、空気だけがさらに圧縮されます。
最新のエンジンはすべて、空気と燃料の供給を制御する電子システムを備えています。 これにより、モーターがより安定します。 パイプの寸法は、パワーユニットの製造段階でモーターのパラメーターに一致します。
マニホールド形状
これは非常に重要な要素であり、別のエンジン改造の吸気システムの設計において非常に重要です。 パイプには、特定のセクション、長さ、および形状が必要です。 鋭い角や複雑な曲率の存在は許可されていません。
インテークマニホールドパイプに注目する理由は次のとおりです。
- 燃料は吸気管の壁に沈殿する可能性があります。
- パワーユニットの動作中に、ヘルムホルツ共鳴が発生する場合があります。
- システムが適切に機能するために、インテークマニホールドを通る空気の流れによって生成される圧力などの自然な物理的プロセスが使用されます。
燃料が常にパイプの壁に残っていると、その後、吸気管が狭くなり、目詰まりを引き起こし、パワーユニットの性能に悪影響を与える可能性があります。
ヘルムホルツ共鳴に関しては、これは現代のパワートレインを設計する設計者にとって長年の頭痛の種です。 この効果の本質は、吸気バルブが閉じると強い圧力が発生し、それが空気をマニホルドから押し出すことです。 インレットバルブが再び開かれると、背圧によって流れが逆圧と衝突します。 この効果により、車の吸気システムの技術的特性が低下し、システム部品の摩耗も増加します。
インテークマニホールド交換システム
古いマシンには標準のマニホールドがあります。 ただし、XNUMXつの欠点があります。その効率は、限られたエンジン動作モードでのみ達成されます。 範囲を拡大するために、革新的なシステムが開発されました-可変ヘッダージオメトリ。 XNUMXつの変更があります-パスまたはそのセクションの長さが変更されます。
可変長吸気マニホールド
この変更は、大気エンジンで使用されます。 クランクシャフトの速度が遅い場合は、吸気経路を長くする必要があります。 これにより、スロットルの応答とトルクが増加します。 回転数が増加するとすぐに、車の心臓の可能性を最大限に引き出すために、その長さを短くする必要があります。
この効果を達成するために、特別なバルブが使用され、大きい方のマニホールドスリーブを小さい方のスリーブから切り離し、その逆も同様です。 このプロセスは、自然の物理法則によって規制されています。 吸気バルブを閉じた後、気流の振動の周波数に応じて（これはクランクシャフトの回転数に影響されます）、圧力が発生し、シャットオフフラップを駆動します。
このシステムは、空気がターボチャージャー付きユニットに押し込まれるため、大気エンジンでのみ使用されます。 それらのプロセスは、制御ユニットの電子機器によって規制されています。
各メーカーはこのシステムを独自の方法で呼んでいます。BMWにはDIVA、フォードにはDSI、マツダにはVRISがあります。
可変吸気マニホールド
この変更に関しては、大気エンジンとターボチャージャー付きエンジンの両方で使用できます。 分岐管の断面が減少すると、風速が増加します。 吸引された環境では、これはターボチャージャーの効果を生み出し、強制空気システムでは、設計によりターボチャージャーが容易になります。
流量が多いため、混合気がより効率的に混合され、シリンダー内での高品質な燃焼につながります。
このタイプのコレクターは、独自の構造を持っています。 シリンダーの入り口には複数のチャネルがありますが、バルブごとにXNUMXつずつ、合計XNUMXつの部分に分かれています。 バルブのXNUMXつには、モーターを使用してカーエレクトロニクスによって制御されるダンパーがあります（または代わりに真空レギュレーターが使用されます）。
クランクシャフトの速度が遅い場合、BTCはXNUMXつの穴から供給されます。XNUMXつのバルブが機能します。 これは乱流のゾーンを作成し、燃料と空気の混合を改善すると同時に、その高品質の燃焼を改善します。
エンジン速度が上がるとすぐに、XNUMX番目のチャネルが開きます。 これは、ユニットのパワーの増加につながります。 可変長マニホールドの場合と同様に、このシステムのメーカーはその名前を付けています。 フォードはIMRCとCMCV、オペル-ツインポート、トヨタ-VISを示しています。
このようなコレクターがモーター出力に与える影響の詳細については、ビデオを参照してください。
インテークマニホールドの故障
吸気システムの最も一般的な障害は次のとおりです。
- ガスケットの設置場所での気密性の違反;
- 内壁に煤とタールが形成される。
- 接続ポイントでのステップの形成（2 mmの障害物は、エンジン出力が約XNUMX％低下するのに十分ですが、これは低速でのみです）。
- エキゾーストマニホールドの近くからの過熱。
一般に、ガスケットは、モーターが熱くなりすぎたり、固定ピンが緩んだりすると、その特性を失います。
インテークマニホールドのいくつかの誤動作がどのように診断され、それらがモーターの動作にどのように影響するかを考えてみましょう。
クーラント漏れ
運転中に不凍液の量が徐々に減少していることにドライバーが気付いた場合、運転中にクーラントが燃えるような不快な臭いが聞こえ、新鮮な不凍液の滴が常に車の下に残っている場合、これはインテークマニホールドの故障の兆候である可能性があります。 より正確には、コレクター自体ではなく、パイプとシリンダーヘッドの間に取り付けられたガスケットです。
一部のエンジンでは、エンジン冷却ジャケットの気密性も確保するガスケットが使用されています。 このような誤動作は、その後必然的にユニットの重大な故障につながるため、無視することはできません。
空気漏れ
これは、インテークマニホールドガスケットの摩耗のもう5つの症状です。 以下のように診断できます。 エンジンが始動し、エアフィルターの分岐パイプが約10〜XNUMXパーセントブロックされます。 回転数が下がらない場合は、マニホールドがガスケットから空気を吸い込んでいることを意味します。
エンジンインテークシステムのバキュームに違反すると、アイドル速度が不安定になったり、パワーユニットが完全に機能しなくなったりします。 このような誤動作を解消する唯一の方法は、ガスケットを交換することです。
まれに、インテークマニホールドパイプの破壊により空気漏れが発生する可能性があります。 たとえば、それは亀裂である可能性があります。 真空ホースに亀裂が生じた場合も同様の効果があります。 この場合、これらの部品は新しい部品と交換されます。
さらにまれに、インテークマニホールドの変形によって空気漏れが発生する可能性があります。 この部分は変更する必要があります。 場合によっては、変形したマニフォールドからの真空漏れが、エンジンの運転中にボンネットの下から聞こえるヒスノイズによって検出されます。
炭素堆積物
通常、このような誤動作はターボチャージャー付きユニットで発生します。 炭素の堆積物は、エンジンの出力を失い、失火し、燃料消費量を増加させる可能性があります。
この機能不全の別の症状は、牽引力の喪失です。 吸気管の目詰まりの程度によります。 コレクターを分解して洗浄することで除去されます。 ただし、コレクターの種類によっては、清掃するよりも交換する方が簡単です。 これは、場合によっては、ノズルの形状によって炭素堆積物を適切に除去できないためです。
インテークジオメトリチェンジバルブの問題
一部の車のマニホールドエアダンパーは真空レギュレーターによって駆動されますが、他の車では電気的に駆動されます。 使用するダンパーの種類に関係なく、ダンパー内のゴム要素が劣化し、ダンパーはその役割を果たせなくなります。
ダンパードライブが真空の場合は、手動真空ポンプを使用してその性能を確認できます。 このツールが利用できない場合は、通常の注射器で十分です。 バキュームドライブがないことが判明した場合は、交換する必要があります。
ダンパードライブのもうXNUMXつの誤動作は、真空制御ソレノイド（ソレノイドバルブ）の故障です。 可変形状のインテークマニホールドを装備したエンジンでは、バルブが破損する可能性があり、これは管の形状を変更することによって調整されます。 たとえば、炭素の蓄積により変形したり、くっついたりする可能性があります。 このような不具合が発生した場合は、マニホールド全体を交換する必要があります。
インテークマニホールド修理
コレクターの修理中に、コレクターに取り付けられているセンサーの読み取り値が最初に取得されます。 したがって、障害がこの特定のノードにあることを確認できます。 障害が実際にマニホールドにある場合は、モーターから切断されています。 手順はいくつかの段階で実行されます。
- 燃料システムが切断されています。
- 端子はバッテリーから切り離されています。
- エアフィルターは解体中です。
- スロットルバルブが分解されます。
- マニホールドの取り付けボルトを緩め、部品を取り外します。
一部の障害は修復できないことを考慮する価値があります。 バルブとダンパーはこのカテゴリーに属します。 それらが壊れているか、断続的に動作する場合は、それらを交換する必要があります。 センサーが故障した場合、アセンブリを分解する必要はありません。 この場合、ECUは誤った読み取り値を受け取り、BTCの誤った準備につながり、モーターのパフォーマンスに悪影響を及ぼします。 診断はこの誤動作を認識することができます。
修理中は、ジョイントシールに十分な注意を払う必要があります。 ガスケットが破れると圧力漏れが発生します。 マニホールドを取り外したら、マニホールドの内部を清掃して洗浄する必要があります。
コレクターの調整
インテークマニホールドのデザインを変更することで、パワーユニットの技術的特性を向上させることができます。 通常、コレクターはXNUMXつの理由で調整されます。
- パイプの形状と長さによって引き起こされる悪影響を排除します。
- 内部を変更します。これにより、シリンダーへの空気/燃料混合物の流れが改善されます。
マニホールドの形状が非対称の場合、空気または混合気の流れがシリンダー全体に不均一に分散されます。 ボリュームの大部分は最初のシリンダーに送られ、後続の各シリンダー（小さい方のシリンダー）に送られます。
しかし、対称コレクターにも欠点があります。 この設計では、大きなボリュームが中央のシリンダーに入り、小さなボリュームが外側のシリンダーに入ります。 シリンダーによって混合気が異なるため、パワーユニットのシリンダーが不均一に作動し始めます。 これにより、モーターの出力が失われます。
チューニングの過程で、標準マニフォールドはマルチスロットルインテークを備えたシステムに変更されます。 この設計では、各シリンダーに個別のスロットルバルブがあります。 このおかげで、モーターに入るすべての空気の流れは互いに独立しています。
そのような近代化のためのお金がなければ、実質的に材料投資なしで自分でそれを行うことができます。 通常、標準的なマニホールドには、粗さや不規則性の形で内部欠陥があります。 それらは、パスに不要な乱気流を作成する乱気流を作成します。
このため、シリンダーの充填が不十分または不均一になる可能性があります。 この影響は通常、低速ではあまり目立ちません。 しかし、ドライバーがアクセルペダルを踏んだ瞬間の反応を期待している場合、そのようなエンジンでは不十分です（コレクターの個々の特性によって異なります）。
このような影響を排除するために、吸気管は研磨されています。 さらに、表面を理想的な状態（鏡のような状態）にしないでください。 ざらつきを取り除くだけで十分です。 そうしないと、ミラーの吸気管内の壁に結露が発生します。
そしてもうXNUMXつの微妙さ。 インテークマニホールドをアップグレードするときは、エンジンへの取り付け場所を忘れないでください。 パイプがシリンダーヘッドに接続されている場所にガスケットが取り付けられています。 この要素はステップを作成しないでください。そのため、着信ストリームが障害物と衝突します。
結論+ビデオ
したがって、パワーユニットの動作の均一性は、エンジンの一見単純な部分であるインテークマニホールドに依存します。 コレクターはメカニズムのカテゴリーに属さないが、外見上は単純な部品であるという事実にもかかわらず、エンジンの動作は、パイプの内壁の形状、長さ、および状態に依存します。
ご覧のとおり、インテークマニホールドはシンプルな部品ですが、その故障は車の所有者に大きな懸念を引き起こす可能性があります。 ただし、修復を開始する前に、同様の誤動作の症状がある他のすべてのシステムを確認する必要があります。
インテークマニホールドの形状がパワートレインの性能にどのように影響するかについての短いビデオは次のとおりです。
質問と回答：
インテークマニホールドはどこにありますか？ これはモーターアタッチメントの一部です。 キャブレターユニットでは、吸気システムのこの要素はキャブレターとシリンダーヘッドの間にあります。 車がインジェクターの場合、インテークマニホールドはエアフィルターモジュールをシリンダーヘッドの対応する穴に接続するだけです。 燃料噴射装置は、燃料システムのタイプに応じて、インテークマニホールドパイプに取り付けるか、シリンダーヘッドに直接取り付けます。
インテークマニホールドには何が含まれていますか？ インテークマニホールドは、XNUMX本のパイプに接続された複数のパイプ（それらの数はエンジンのシリンダー数によって異なります）で構成されています。 エアフィルターモジュールからのパイプが含まれています。 一部の燃料システム（噴射）では、燃料噴射装置がエンジンに適したパイプに取り付けられています。 車がキャブレターまたはモノインジェクションを使用している場合、このエレメントは、インテークマニホールドのすべてのパイプが接続されているノードに取り付けられます。
インテークマニホールドとは何ですか？ クラシックカーでは、空気が供給され、インテークマニホールドで燃料と混合されます。 機械に直接噴射が装備されている場合、インテークマニホールドは空気の新鮮な部分を供給するためだけに機能します。
インテークマニホールドはどのように機能しますか？ エンジンが始動すると、エアフィルターからの新鮮な空気がインテークマニホールドを通って流れます。 これは、自然推力またはタービンの作用のいずれかが原因で発生します。
