車のエキゾーストマニホールド装置

内燃機関の効率は、燃料システムのタイプやピストン付きシリンダーの構造だけではありません。 車の排気システムは重要な役割を果たします。 彼女について詳しく説明されています 別のレビューで..。 それでは、その要素のXNUMXつであるエキゾーストマニホールドについて考えてみましょう。

エキゾーストマニホールドとは

エンジンマニホールドは、片側が一方のパイプに接続され、もう一方が共通のバー（フランジ）に固定され、シリンダーヘッドに固定されている一連のパイプです。 シリンダーヘッド側のパイプ数はエンジンシリンダー数と同じです。 反対側には小さなマフラー（レゾネーター）または 触媒車内にある場合。

コレクターデバイスは似ています インテークマニホールド..。 多くのエンジン改造では、タービンが排気システムに取り付けられ、そのインペラは排気ガスの流れによって駆動されます。 それらはシャフトを回転させ、その反対側にもインペラが取り付けられています。 この装置は、エンジンのインテークマニホールドに新鮮な空気を注入して、その出力を高めます。

通常、この部分は鋳鉄でできています。 その理由は、この要素が常に非常に高温になっているためです。 排気ガスは排気マニホールドを900度以上に加熱します。 さらに、コールドエンジンが始動すると、排気システム全体の内壁に結露が発生します。 エンジンが停止しているときも同様のプロセスが発生します（特に天候が雨で寒い場合）。

モーターに近づくほど、モーターの運転中に水分が蒸発する速度は速くなりますが、金属と空気が絶えず接触すると、酸化反応が加速します。 このため、車に鉄のアナログを使用すると、すぐに錆びて燃え尽きてしまいます。 1000度に加熱すると塗装層がすぐに燃え尽きてしまうため、このスペアパーツを塗装することはできません。

現代の自動車では、酸素センサー（ラムダプローブ）がエキゾーストマニホールド（通常は触媒の近く）に取り付けられています。 このセンサーの詳細について説明します 別の記事で..。 要するに、それは電子制御ユニットが混合気の組成を制御するのを助ける。

通常、排気システムのこの部分は、車両全体と同じくらい長く続きます。 これは単なるパイプなので、割り込むものは何もありません。 失敗するのは、酸素センサー、タービン、および排気ガスの操作に関連するその他の部品だけです。 蜘蛛自体について話すと、時間の経過とともに、動作条件の特殊性のために、それは燃え尽きる可能性があります。 しかし、これはめったに起こりません。 このため、ドライバーがエキゾーストマニホールドの修理や交換を行う必要はほとんどありません。

エキゾーストマニホールドの動作原理

車のエキゾーストマニホールドの操作は非常に簡単です。 ドライバーがエンジンを始動したとき（エンジンが始動したかどうかに関係なく） ガソリン または ディーゼル 単位）、混合気の燃焼はシリンダー内で発生します。 リリースのサイクルについて ガス分配メカニズム 排気バルブを開きます（シリンダーごとにXNUMXつまたはXNUMXつのバルブがあり、内燃エンジンの一部の変更では、キャビティの換気を改善するためにXNUMXつもあります）。

ピストンが上死点まで上昇すると、すべての燃焼生成物が結果として生じる排気ポートから押し出されます。 その後、流れはフロントパイプに入ります。 隣接するバルブの上の空洞に高温の排気が入るのを防ぐために、シリンダーごとに個別のパイプが取り付けられています。

設計によっては、このパイプは隣接するパイプとある程度の距離を置いて接続され、触媒の前で共通のパスに結合されます。 触媒コンバーター（その中で、環境に有害な物質が中和される）を介して、排気は小型のメインサイレンサーを通って排気管に送られます。

この要素はエンジンの出力特性をある程度変化させる可能性があるため、メーカーはモーター用にさまざまなタイプのスパイダーを開発しています。

排気ガスが除去されると、排気管に脈動が発生します。 この部品の製造中、メーカーは、これらの振動がインテークマニホールドで発生する波のプロセスと可能な限り同期するように設計しようとします（一部の車では、ユニットの特定の動作モードで、両方の吸気排気バルブは、より良い換気のために短時間開きます）。 排気ガスの一部が突然管に押し込まれると、触媒で反射して真空を作り出す波が発生します。

この効果は、対応するピストンが再び排気行程を実行するのとほぼ同時に排気バルブに到達します。 このプロセスにより、排気ガスの除去が容易になります。つまり、抵抗を克服するためにモーターが費やすトルクが少なくて済みます。 この経路の設計により、燃料燃焼生成物の除去を最大限に促進することが可能になります。 モーターの回転数が多いほど、このプロセスはより効率的に行われます。

しかし、古典的な排気システムの場合、ほとんど問題はありません。 事実、排気ガスが波を作るとき、短いパイプのために、それは隣接する経路に反射されます（それらは穏やかな状態にあります）。 このため、他のシリンダの排気バルブを開くと、この波が排気口の障害となります。 このため、モーターはこの抵抗を克服するためにトルクの一部を使用し、モーターの出力が低下します。

エキゾーストマニホールドは何のためにありますか？

ご覧のとおり、車のエキゾーストマニホールドは排気ガスの除去に直接関与しています。 この要素の設計は、モーターのタイプと、マニホールドの製造で実装するメーカーの方法論によって異なります。

変更に関係なく、この部分は次のもので構成されます。

• パイプの受け取り。 それらのそれぞれは、特定のシリンダー上に固定されるように設計されています。 多くの場合、取り付けを容易にするために、それらはすべて共通のストリップまたはフランジに固定されています。 このモジュールの寸法は、排気がこの不一致から漏れないように、シリンダーヘッドの対応する穴と溝の寸法と正確に一致する必要があります。
• 排気管。 これでコレクターは終わりです。 ほとんどの車では、すべてのパイプがXNUMXつに収束し、レゾネーターまたは触媒に接続されます。 ただし、個別のマフラーを備えたXNUMXつの別々のテールパイプがある排気システムの変更があります。 この場合、ペアの数のパイプがXNUMXつのモジュールに接続され、別のラインを参照します。
• シーリングガスケット。 この部品は、シリンダーヘッドハウジングとスパイダーレールの間（およびダウンパイプとスパイダーの間のフランジ）に取り付けられます。 この要素は常に高温と振動にさらされるため、耐久性のある材料で作成する必要があります。 このガスケットは、排気ガスがエンジンコンパートメントに漏れるのを防ぎます。 車内の新鮮な空気はこの部分から来るので、この要素が高品質であることがドライバーと乗客の安全にとって重要です。 もちろん、ガスケットが破れた場合、すぐにそれが聞こえます-管内の高圧のために強いポップが表示されます。

エキゾーストマニホールドの種類と種類

エキゾーストマニホールドの主なタイプは次のとおりです。

1. 全体。 この場合、パーツは中実になり、チャネルは内部で作成され、10つのチャンバーに収束します。 このような変更は、高温の鋳鉄で行われます。 深刻な温度変化（特に冬に、コールドケースが-1000以下から、地域によっては数秒で+ XNUMX℃まで熱くなるとき）に対する耐性の観点から、この金属には類似物がありません。 この設計は製造が簡単ですが、排気ガスを効率的に伝導しません。 これはシリンダーチャンバーのパージに悪影響を及ぼし、そのためトルクの一部が抵抗を克服するために使用されます（ガスは小さな穴から除去されるため、排気管内の真空が非常に重要です）。
2. 管状。 この変更は、現代の車で使用されます。 通常、それらはステンレス鋼から作られ、セラミックから作られることはあまりありません。 この変更には利点があります。 それらは、波のプロセスによって経路に発生する真空によるシリンダーブローの特性を改善することを可能にします。 この場合、ピストンは排気行程で抵抗に打ち勝つ必要がないため、クランクシャフトはより速く回転します。 一部のモーターでは、この改善により、ユニットの出力を10％増加させることができます。 従来の車では、このパワーの増加が常に目立つとは限らないため、このチューニングはスポーツカーで使用されます。

パイプの直径は、エキゾーストマニホールドで重要な役割を果たします。 直径の小さいスパイダーが機械に取り付けられている場合、定格トルクの達成は低回転と中回転にシフトします。 一方、より大きな直径のパイプを備えたコレクターを設置すると、高速では内燃エンジンの最大出力を取り除くことができますが、低速ではユニットの出力が低下します。

パイプの直径に加えて、パイプの長さとシリンダーとの接続の順序は非常に重要です。 そのため、エキゾーストシステムをチューニングする要素の中には、パイプが盲目的に接続されているかのようにねじれているモデルがあります。 各モーターには、独自のマニホールドの変更が必要です。

4-4スパイダーは、標準の1気筒エンジンを調整するためによく使用されます。 この場合、6000つのノズルは、可能な最大距離でのみ、XNUMXつのパイプにすぐに接続されます。 この変更はショートと呼ばれます。 エンジン出力の増加は、強制された場合にのみ観察され、その後、毎分XNUMXを超える速度で観察されます。

また、スポーツカーのチューニングオプションとしては、いわゆるロングスパイダーが使用されています。 それらは通常、複合式4-2-1を持っています。 この場合、最初に5本のパイプすべてがペアで接続されます。 これらのパイプのペアは、モーターから最大距離で7つに接続されます。 通常、パイプはペアで取られ、シリンダーに接続されます。シリンダーには、最大の並列出口があります（たとえば、XNUMX番目とXNUMX番目、およびXNUMX番目とXNUMX番目）。 この変更により、はるかに広いrpm範囲で出力が増加しますが、この数値はそれほど目立ちません。 国産車モデルでは、この増加はXNUMX〜XNUMX％の範囲でのみ観察されます。

ダイレクトフローエキゾーストシステムが車に取り付けられている場合は、断面積が増加した中間パイプを使用して、シリンダーの換気を容易にし、音を減衰させることができます。 多くの場合、長いスパイダーの改造では、抵抗の低い小さなマフラーを使用できます。 特定の地域のコレクターの一部のモデルは、ベローズ（金属製の波形）をパイプに切り込みます。 それらは、排気の自由な流れを妨げる共鳴波を減衰させます。 一方、波形は短命です。

また、ロングスパイダーの中には、4-2-2接続タイプの変更があります。 原理は前のバージョンと同じです。 このような排気システムの近代化を決定する前に、触媒の除去（パイプが長くなる）のみによる出力の増加が最大5％になることを考慮する必要があります。 スパイダーを取り付けると、モーターのパフォーマンスが約XNUMXパーセント向上します。

パワーユニットをより具体的にアップグレードするために、これらの作業に加えて、チップの調整を含むいくつかの特定の手順を実行する必要があります（詳細については、以下をお読みください） 別々に).

コレクターの状態に影響を与えるもの

エキゾーストマニホールドの寿命は車両全体と同じであることがよくありますが、故障することもあります。 エキゾーストマニホールドに関連する典型的な故障は次のとおりです。

• パイプが燃え尽きています。
• 腐食が発生しました（鋼の改造に適用されます）。
• 過度の高温と製造上の欠陥により、製品の表面にドロスが形成される場合があります。
• 金属に亀裂が生じた（モーターが長時間高速で運転されていて、高速で水たまりに打ち込むときなど、コレクター表面に冷水が付着した場合）。
• 部品の壁の温度が頻繁に変化するため、金属が弱くなっています（加熱すると金属が膨張し、冷却すると収縮します）。
• パイプの壁に結露が発生し（特に冬など、車がめったに離れない場合）、そのために金属の酸化プロセスが加速されます。
• 内面に煤の堆積物が現れています。
• マニホールドガスケットが焼損しています。

これらの誤動作は、次の要因によって示されます。

• ダッシュボードのエンジン信号が鳴りました。
• 排気ガスの強い臭いがキャビンまたはボンネットの下に現れました。
• モーターが不安定です（rpmがフロートします）。
• エンジンを始動すると、異音が聞こえます（たとえば、パイプが燃え尽きると非常に大きな音がするなど、損傷の種類によって強度が異なります）。
• 機械にタービンがある場合（排気ガスの圧力によってインペラが回転する）、その出力が低下し、ユニットのダイナミクスに影響を与えます。

コレクターの故障の中には、ドライバーが影響を与えることができない要因に関連しているものもありますが、パーツの損傷を防ぐためにドライバーができることがいくつかあります。

高速すぎると、燃焼生成物は通常モードのように600度まで加熱できませんが、300倍の強度があります。 通常モードで吸気管が約XNUMX度に加熱されている場合、最大モードではこのインジケーターもXNUMX倍になります。 そのような強い熱から、コレクターはその色を深紅色に変えることさえできます。

部品の過熱を避けるために、ドライバーはユニットを最高速度にすることはあまりありません。 また、温度レジームは点火システムの設定によって影響を受けます（誤ったUOZは、排気管への燃え尽き症候群の放出を引き起こし、バルブの燃え尽き症候群にもつながる可能性があります）。

混合気の過度の枯渇または濃縮は、吸気管が過熱するもうXNUMXつの理由です。 これらのシステムの誤動作を定期的に診断することで、コレクターを可能な限り良好な状態に保つことができます。

エキゾーストマニホールドの修理

通常、エキゾーストマニホールドは修理されませんが、新しいものと交換されます。 それがチューニングの変更であり、それが燃え尽きた場合、いくつかは損傷した領域を修正します。 ただし、溶接時に金属が高温処理されるため、継ぎ目がすぐに錆びたり焼けたりすることがあります。 さらに、そのような作業のコストは、新しい部品を取り付けるよりもはるかに高くなります。

部品を交換する必要がある場合は、この作業を正しい順序で行う必要があります。

エキゾーストマニホールドの交換

コレクターを自分の手で交換するには、次のものが必要です。

1. バッテリーを外して、オンボードネットワークの電源を切ります（これを安全に行う方法について説明します） ここで);
2. 不凍液を排出します。
3. サーマルシールド（多くの現代の自動車に取り付けられているケーシング）、噴射システムのレシーバー（キャブレターエンジンにはこの要素がありません）、およびエアフィルターを分解します。
4. マニホールドフランジファスナーをインテークパイプから外します。
5. シリンダーヘッドからマニホールドのボルトを外します。 この手順は、パワーユニットの変更によって異なります。 たとえば、8バルブバルブでは、最初にインテークマニホールドが取り外され、次に排気が取り外されます。
6. ガスケットを取り外し、シリンダーヘッドの表面をその残骸から取り除きます。
7. 取り付け穴のピンまたはスレッドを分解する過程で損傷した場合は、これらの要素を復元することが重要です。
8. 新しいガスケットを取り付けます。
9. 新しいマニフォールドをシリンダーヘッドに接続します（4気筒内燃エンジンに8つのバルブがある場合、組み立ては分解と逆の順序で行われます。つまり、最初にエキゾーストマニホールド、次にインテークマニホールドです）。
10. シリンダーヘッドとの接続部の固定ボルトとナットを締めますが、完全には締めないでください。
11. マニホールドをフロントパイプまたは触媒に接続し、その前に必要なガスケットを取り付けます。
12. シリンダーヘッドのマウントを締めます（これはトルクレンチで行い、締め付けトルクは自動車の技術資料に示されています）。
13. 下流のパイプフランジファスナーを締めます。
14. 新しい不凍液またはろ過した不凍液を注ぎます。
15. バッテリーを接続します。

ご覧のように、スパイダー自体の交換手順は簡単ですが、作業を行う際には、シリンダーヘッドのネジ山がはがれないように注意する必要があります（スタッド自体は交換が簡単で、シリンダーヘッドの新しいスレッドははるかに困難です）。 このため、トルクレンチの使用経験がない場合、またはそのような工具がまったくない場合は、専門家に作業を委託する必要があります。

結論として、エキゾーストマニホールドをルノーローガンに交換する方法の小さな例を検討することをお勧めします。

エンジンルノー1,4および1,6のエキゾーストマニホールドの交換（取り外し-取り付け）8バルブK7J K7M

質問と回答：

インテークマニホールドはどのように機能しますか？ 空気は、各シリンダーで生成される真空によって引き込まれます。 流れは最初にエアフィルターを通り、次にパイプを通って各シリンダーに流れます。

エキゾーストマニホールドはエンジン性能にどのように影響しますか？ そこには共鳴があります。 バルブが突然閉じ、一部のガスがマニホールドに保持されます。 バルブが再び開かれると、残りのガスが次の流れの除去を妨げる可能性があります。

インテークマニホールドとエキゾーストマニホールドの違いを見分けるには？ インテークマニホールドはエアフィルターからパイプに接続します。 エキゾーストマニホールドは、車両の排気システムに接続されています。