Как проверить клапаны вихревых заслонок

Впускной коллектор и вихревые заслонки Ford Duratec 1.8, 2.0, 2.3, 2.5

Впускной коллектор на автомобилях Ford Focus, Mondeo, многих Mazda и Volvo выполнен из пластика, а в его конструкции предусмотрены вихревые заслонки. В первую очередь это касается двигателей Duratec 1.8, 2.0, 2.3, 2.5.

Со временем конструкция привода заслонок изнашивается и появляется характерный грохот во время работы двигателя. Как отремонтировать вихревые заслонки на двигателях Duratec и можно ли их убрать, разбираемся вместе.

Двигатели семейства Duratec устанавливались как на автомобили Форд, так и на Мазда и Вольво.

Что такое вихревые заслонки Форд Фокус, Мондео

Для нормальной работы двигателя и эффективного воспламенения смеси необходимо около 14 кг воздуха на каждый литр бензина . Дозировкой уже давно занимаются электронные системы посредством датчиков и ряда исполнительных устройств.

Принципиальная схема применения вихревых заслонок

Основным дозатором воздуха в системе впуска остается дроссельная заслонка. Однако инженеры во время разработки моторов серии ​​ Duratec для Форд (Focus, Mondeo, C-Max, S-max), Мазда и Вольво предусмотрели установку дополнительных вихревых заслонок на каждый цилиндр. Зачем так усложнять конструкцию? На это есть ряд причин.

Схема работы двигателя Duratec Ford Focus, Mondeo с вихревой заслонкой впускного коллектора

В процессе испытания двигателей Duratec выяснилось, что на малых и холостых оборотах смесь может неконтролируемо обогащаться , что приводит к ряду негативных моментов:

• падение динамики;
• высокий расход топлива;
• пропуски зажигания на холостых оборотах;
• ухудшенное искрообразование.

Чтобы избавиться от этих негативных моментов, причем без дополнительной подачи воздуха, решили применить вихревые заслонки, которые не просто уменьшают сечение каналов впускного коллектора, а создают определенный направленный вихреобразный поток воздуха.

Благодаря изменению геометрии впускного коллектора на малых и холостых оборотах удалось улучшить воспламенение смеси, а также сделать выхлоп менее токсичным, поскольку топливо теперь сгорает полностью и без перерасхода.

Конструкция и неисправности системы изменения геометрии коллектора

Вихревые заслонки выполнены из пластика и зафиксированы на стальной оси квадратного сечения. Площадь заслонки меньше, чем сечение впускного канала коллектора, поэтому даже в закрытом положении лепестки не перекрывают подачу воздуха.

Ось вихревых заслонок приводится в движение блоком вакуумной мембраны, установленным на впускном коллекторе, управляемой клапаном IMRC. При заглушенном двигателе и на холостых оборотах вихревые заслонки закрыты.

Признаки неисправности или износа системы изменения геометрии впускного коллектора двигателей Duratec на Focus, Mondeo, C-Max, S-max:

1. Шелест, «дизеление» , а на поздних стадиях износа громкий треск во время работы двигателя. Шум очень похож на звук неотрегулированных клапанов.
2. Скопление масляной эмульсии в коллекторе , трубках вакуумной мембраны и на клапане IMRC.
3. Высокий расход топлива , временами может доходить до 12-13 литров на сотню в зависимости от объема двигателя.
4. Незначительное падение тяги, динамики, нестабильные холостые обороты и ряд других схожих симптомов.

Срок службы вихревых заслонок зависит, скорее, от условий работы двигателя и составляет от 3 до 5 лет.

В самых запущенных случаях пластиковые лопатки настолько изнашиваются, что могут полностью разрушиться и попасть в газораспределительный механизм, что уже опасно.

Проверить износ оси заслонок просто. Для этого достаточно на запущенном двигателе снять вакуумный шланг с клапана IRMC, затем заглушить шланг пальцем. Шум пропадет, что говорит об износе вихревых заслонок.

На автомобилях Форд Мондео с двигателем Duratec заслонки можно заменить, а впускной коллектор Форд Фокус выполнен несколько по иной схеме. Здесь замена лопаток не предусмотрена, поэтому при критическом износе необходимо менять весь коллектор в сборе. Удовольствие недешевое.

Новый коллектор ОЕМ с каталожным номером 2100040 для двухлитрового Duratec, например, стоит немалых 7800 гривен ($280) . С разборки можно купить за 2500-3000 гривен, но не факт, что износ там будет не критическим.

Поэтому ремонт впускного коллектора на этих двигателях рано или поздно становится актуальным для каждого водителя.

Ремонт впускного коллектора Форд Фокус, Duratec 1.8, 2.0, 2.3, 2.5

Ремонт вихревых заслонок подразумевает установку втулок в корпус впускного коллектора. Как вариант, можно заменить их подшипниками соответствующего диаметра (11,6х5 мм, внешний и внутренний диаметр соответственно), однако в большинстве случаев втулка — надежный, недорогой и доступный вариант для большинства.

Втулки должны быть выточены из капролона, это достаточно износостойкий полимер, который не боится высокой температуры. Размеры втулок следующие:

• наружный диаметр — 11,6 мм;
• внутренний диаметр — 5 мм;
• длина втулки — 30 мм .

Необходимо 4 втулки, а кроме того, вытачиваем заглушку по таким размерам:

• наружный — 11,6 мм;
• внутренний — 5 мм;
• шляпка — диаметр 25 мм, толщина 3 мм .

Точность литья впускного коллектора далека от стандартов NASA, поэтому размеры могут отличаться в пределах 0,1 мм.

Установка втулок в коллектор выполняется после его демонтажа с двигателя. Для этого потребуется снять некоторое навесное оборудование:

1. Отключаем разъемы с катушек свечей зажигания и форсунок.
   
2. Снимаем хомуты, которые крепят проводку к коллектору.
3. Снимаем дроссельную заслонку.
4. Откручиваем натяжитель ремня привода вспомогательного оборудования.
   
5. Откручиваем топливную рампу и снимаем ее.
6. Откручиваем крепление коллектора (7 болтов сверху и один снизу).
7. Отключаем две контактные колодки (одна возле стартера, вторая сверху в районе натяжителя ремня).
8. Аккуратно подаем на себя коллектор и снимаем его.
   

После этого осталось разобрать механизм привода вихревых заслонок, снять заслонки и вынуть ось из коллектора. Втулки должны установиться с небольшим натягом, поэтому при необходимости нужно будет снять пару соток с внешней поверхности втулок наждачной бумагой.

После установки втулок заводим ось заслонок на место, но сами лопатки пока не ставим — необходимо притереть ось к втулкам . Для этого используем шуруповерт, просто на небольшой скорости прокручиваем ось то в одну, то в другую сторону по 50-60 секунд.

Сборку проводим в обратной последовательности, закрепив грибок-заглушку с помощью двухкомпонентного полимерного клея. После доработки вихревые заслонки перестанут шуметь, мы сэкономили на замене коллектора и продлили его ресурс как минимум на 150 тысяч км пробега.

Один комментарий

У меня стук дизиление в двс, форд фьюжн 2.5 usa, похоже на заслонки в коллекторе, скажите какова цена устранения этой проблемы?

Источник

Дело техники. Понаставили тут, или Зачем нужны заслонки на впуске и почему от них стремятся избавиться?

Сорвавшись однажды с насиженного места во впускном коллекторе, такая заслонка может наделать больших бед. История знает немало случаев, когда дело доходило до поломок, требовавших переборки силового агрегата.

Страх оказаться на месте владельцев, успевших финансово пострадать от подобной оказии, подталкивает других удалить заслонки, пока не поздно. Однако заслонки на впуске — элементы конструкции, а в ней ничто не может быть лишним.

Перед тем как попасть в цилиндр, воздух проходит через фильтр, каналы, отверстия и устройства, составляющие систему впуска. Все, что встречается по пути, оказывает сопротивление движению воздушного потока.

Где сопротивление — там потери, из-за которых ухудшается наполнение цилиндра свежим зарядом. В конечном итоге это негативно отражается на мощности. Чего ждут, например, когда ставят фильтры нулевого сопротивления? Разумеется, того, что отражено в их названии.

При таком раскладе возникает другой вопрос: в чем смысл установки на пути воздуха после фильтра других преград? Самая известная из них — дроссельная заслонка, но с ней хотя бы все понятно. Она управляет количеством воздуха, предназначенного для участия в сгорании топлива.

Однако помимо дросселя впускной коллектор в зависимости от варианта двигателя может оборудоваться заслонками, изменяющими его геометрию, а также вихревыми заслонками, которые как раз чаще всего и являются главными фигурантами в делах о посторонних предметах, залетевших в цилиндр. Они-то зачем?

Вопрос отнюдь не праздный, если учесть количество фирм, предлагающих услуги по удалению заслонок из впускного тракта, а также численность владельцев, отрапортовавших в интернете, как они избавились от напасти, и еще большее число желающих пойти по этой же дорожке, но пока колеблющихся в связи с возможными отрицательными последствиями такого шага.

Как ни странно это может прозвучать в свете сказанного выше, но заслонки, предназначенные для изменения геометрии впускного коллектора, как раз и должны не только компенсировать аэродинамические потери на впуске, но и увеличивать мощность мотора за счет улучшения наполнения цилиндров.

Дело в том, что в атмосферных двигателях из-за того, что впускные клапаны открываются и закрываются в определенные моменты времени, воздух во впускном коллекторе перемещается волнами, представляющими собой чередование зон с разряжением и повышенным давлением. Если подгадать, чтобы к моменту открытия клапана напротив него оказался воздушный «сгусток», можно добиться, что в цилиндр попадет больше воздуха. А раз появился дополнительный воздух, можно смело добавлять топливо и рассчитывать на увеличение мощности. В различных источниках этот эффект называют акустическим, резонансным, инерционным или газодинамическим наддувом.

Определяющими параметрами для частоты пульсаций давления в воздушном потоке являются размеры впускного коллектора и число оборотов коленчатого вала. Рассчитать размеры нетрудно, но скоростные режимы работы мотора создают проблемы.

Чем выше обороты коленчатого вала, тем короче в воздушном потоке расстояние между зонами с повышенным давлением. Это означает, что коллектор с единожды настроенными размерами позволяет добиться прироста мощности только в строго определенных режимах работы силового агрегата. При прочих же оборотах такой коллектор в лучшем случае никак не будет влиять на отдаваемую двигателем мощность, а в худшем, когда в момент открытия напротив впускного клапана окажется зона разряжения, способен снизить отдачу силового агрегата.

До появления регулируемых впускных коллекторов применялись впускные системы, рассчитанные на режимы, преимущественно используемые при повседневной езде и соответствующие диапазону частот вращения коленчатого вала, при которых развивается максимальный крутящий момент.

Во впускных коллекторах с изменяемой геометрией все не так. Исполнительный механизм — управляемая электроникой заслонка, положение которой определяет путь воздуха, направляющегося в цилиндры. На низких частотах вращения коленвала этот путь с помощью заслонки удлиняют, на высоких, когда расстояние между пиками воздушных волн сокращается, — делают коротким.

Что касается вихревых заслонок, то без них и вовсе можно было бы спокойно обходиться, если бы в дизелях и современных бензиновых двигателях топливо не впрыскивалось непосредственно в камеру сгорания в конце такта сжатия. Из-за этого на испарение капелек топлива и перемешивание полученных паров с воздухом отводится гораздо меньше времени, чем, например, в бензиновых двигателях с распределенным впрыском во впускной коллектор.

Чтобы в моторах с непосредственным впрыском за короткий промежуток времени получить качественную горючую смесь и тем самым обеспечить полное сгорание топлива, воздух необходимо сильно завихрить. Кроме того, чтобы снизить расход топлива при работе на частичных нагрузках и невысоких оборотах, в бензиновых двигателях с прямым впрыском предусмотрен режим послойного смесеобразования. В его реализации вихревые заслонки также участвуют.

Поэтому бывают они нескольких типов. В одних случаях это горизонтальные перегородки, которые разделяют впускной канал на две части, в других — перегородки имеют фигурную форму, позволяющую асимметрично перекрывать впускной канал и получать требуемое завихрение воздуха. В любом случае положение заслонок определяется режимом работы силового агрегата.

Если не вдаваться дальше в подробности, из сказанного уже вытекает, что заслонки — вещь нужная, а их отключение не может пройти бесследно. Другое дело, что все отлично, пока механизм работает, но когда-нибудь все хорошее заканчивается.

Через какое время и с последствиями какой тяжести напомнят о себе заслонки, во многом зависит от исполнения этих деталей в частности и впускного коллектора в целом. Практика показывает, что наиболее уязвимы варианты из пластика.

Именно они изнашиваются и разбиваются быстрее всего. По причине увеличившихся люфтов в опорах заслонки начинают работать неправильно, может отсоединиться тяга привода, сломаться другие детали привода, после чего заслонки останавливаются вовсе.

Положение вихревых заслонок и заслонок изменения геометрии впускного коллектора отслеживается блоком управления с помощью датчиков. Информация о текущем положении заслонок используется блоком управления для различных целей, в том числе для регулировки рециркуляции отработавших газов и проведения регенерации сажевого фильтра.

Поэтому некорректная работа заслонок либо неисправность служит сигналом для включения аварийного режима и появления ошибки по двигателю.

Впрочем, дожидаться загорания Check engine не стоит. По наихудшему из сценариев события будут развиваться в случаях самопроизвольного откручивание крепежа заслонки к оси, выпадения оси и опорных втулок из коллектора, обрыва заслонки и последующего засасывания этих деталей в цилиндр.

В некоторых моделях автомобилей предупредительным сигналом служит появление постукивания или цоканья во впускном коллекторе. Грядущие последствия могут быть слишком серьезными, чтобы оставлять предупреждение без внимания.

Обрастание сажей и нагаром — другая проблема, приводящая к затруднениям в перемещении и неправильной работе заслонок. Результат в запущенных случаях — опять-таки сигнал Check engine.

Винят в этой проблеме системы рециркуляции отработавших газов и вентиляции картера.

Надо, однако, понимать, что эти системы являются лишь проводниками масляного тумана, частичек сажи и нагара, но их количество в отработавших и картерных газах, поступающих во впускной коллектор, зависит от технического состояния двигателя. Чем оно хуже, тем быстрее заслонки будут обрастать сажей и нагаром.

Конторы, предлагающие услуги по физическому и программному удалению заслонок во впускном коллекторе, обещают, что обратившийся к ним клиент получит полностью работоспособный мотор, но предупреждают, что мощность может снизиться, и рекомендуют компенсировать потери с помощью чип-тюнинга. О том, что из-за некачественного смесеобразования и связанной с этим неполноты сгорания топлива увеличивается дымность выхлопных газов и содержание в них токсичных компонентов, обычно умалчивается.

Кому интересна экология, если правильное решение вопроса предполагает не удаление заслонок, а замену коллектора, стоимость которого в запчастях выражается трехзначным числом в американской валюте? Хорошо хоть, что далеко не во всех моторах заслонки представляют собой реальную угрозу двигателю, из-за чего их отключение и удаление не имеют такого же массового характера, как в случае с катализаторами, сажевыми фильтрами, клапанами EGR.

Сергей БОЯРСКИХ
Фото автора и из открытых источников
ABW.BY

Более 38.000 объявлений о продаже запчастей для легковых автомобилей в нашей базе объявлений

Источник