Свариваем коллектор выхлопных газов своими руками в условиях гаража

В интернете много можно прочесть о тюнинге выхлопной системы ВАЗ своими руками,много споров о надуманной либо реальной прибавке лошадиных сил благодаря тюнингу системы выхлопа растягиваются на 10-ки страниц. А где же правда?

Вопросы, которые задают каждый раз в схожих темах:

1. Какой глушитель купить и поставить, чтоб было больше мощности?
2. Сколько лошадиных сил добавится, если я замес-то катализатора поставлю резонатор?
3. Как поменяется мощность мотора если я поставлю прямоток?

Предназначение выпускной системы

Понижение концентрации загрязняющих веществ в составе выхлопных газов

Понижение уровня шума отработавших газов

Если рассматривать работу системы исходя из убеждений протекающих в ней действий, то действий будет три:

• Первое — демпфированное в той либо другой степени истечение газов по трубам выхлопной системы.
• Второе — гашение акустических волн чтобы уменьшить шум.
• Третье- распространение ударных волн в газовой среде (резонаторе).

Чем больше становятся перепады давления от впускного коллектора к выпускному, тем больше заряд получает цилиндр в фазе впуска. К примеру, если установить в выхлопную трубу заглушку, то давление в выпускном коллекторе не будет успевать падать и давление в будет противодействовать освобождению цилиндра во время открытия выпускного клапана.

В итоге, оставшиеся отработанные газы не позволят наполнить цилиндры в прежней степени новой смесью, и соответственно, движок не будет вырабатывать прежний крутящий момент.

Стоит учесть, что у серийных авто конструкция глушителей и число отработанных газов не плохо сбалансированы и разрешают максимально исполнять функцию системы выхлопа. Другими словами установка прямотока лошадок не добавит, другое дело, когда серийный движок подвергся тюнингу. Повышение рабочего размера цилиндров либо времени на больших оборотах добавит и расход газа через выпускную трубу.

Выходит, что в новом моторе стандартная система выхлопа будет создавать лишнее сопротивление, которое будет душить мотор автомобиля. Глушитель шума создаёт сопротивлении в выпускной системе. Они делятся по способу работы на четыре основные группы: ограничители, резонаторы, отражатели и поглотители. Если говорить о поперечнике трубы, то из практики скажем, что для мотора объемом 1.6литра с крутящим моментом до 8000 о./мин., хватает трубы диаметром в 52миллиметра.

Лучший вариант — отказываться от глушителя, но делать это нельзя, так как без глушителя ни 1 машина не соответствует техническим требованиям. Потому правильней будет настроить выпускную систему так, чтоб распространяющиеся ударные волны в трубах отражаясь вворачивались к выпускному клапану в качестве скачка давления либо разрежения. В силу инерции газов за скачком давления постоянно нужно разрежения, потому задача сделать так, чтоб фронт разряжения был в подходящем месте (выпускной клапан) и в необходимое время. Чтоб организовать такой процесс нужно:

Основные причины поломок

В выхлопной системе, особенно старого авто, имеющего большой пробег, возникают неполадки, независящие от материала глушителя, поэтому каждый водитель должен периодически осматривать всю систему на предмет возникновения трещин или прогаров. Своевременное ТО избавит автолюбителя от проблем с заменой выхлопного коллектора, что стоит очень дорого.
На сохранность системы вывода выхлопных газов влияют:

• отработанные газы, имеющие высокую температуру;
• смеси агрессивного характера;
• уязвимость металла при высоких нагрузках во время эксплуатации.

Возникающие проблемы подразделяются соответственно элементам конструкции выхлопной системы:

1. Сажевый фильтр (катализатор) служит для задержки сажи, содержащейся в выхлопных газах, поэтому сотовые сегменты сильно засоряются, из-за высоких температур происходит оплавление сегментов. Признаки неполадок — из выхлопной трубы газы практически не выходят или появляется едкий сизый дым.
2. Кислородные датчики — происходит разгерметизация или перегрев корпуса, моральный износ, нет контакта в электрической цепи машины, произошли механические повреждения.
3. Гофра в глушителе представляет собой цилиндр, внутри которого находится гофрированная трубка, защищенная двойной оплеткой, верхний слой которой выполнен из нержавеющей стали. Корпус эластичный, поэтому гасит негативные колебания и предотвращает разрушение всей системы — разрыв происходит из-за резкого повышения давления газов при забитом катализаторе.
4. Резонатор устанавливается перед основным глушителем, поэтому многие автолюбители называют его малым или дополнительным аналогичным элементом выхлопной системы. Если увеличилась громкость выхода газов, вибрирующие звуки в месте установки резонатора, то это говорит о том, что одна из внутренних составляющих изделия прогорела.
5. Глушитель, о том, что его следует ремонтировать или срочно менять, предупреждают громкие звуки при работе ДВС или резкое падение мощности двигателя, а также сильная вибрация в месте крепления.
6. Выпускной коллектор, если в салоне чувствуется запах отработанных газов, значит, на его корпусе появилась трещина или произошел разрыв патрубка.

Описанные выше повреждения происходят и от воздействия агрессивных веществ, рассыпаемых на улицах городов для борьбы с гололедицей, например, в виде соли.

Добротность выхлопной системы

Сейчас о понятии «добротности». Так как настроенный выпуск — колебательная система, то ее количественная (добротность) бывает разной:

• 1.Высокодобротная системы, когда можно получить больший выигрыш по моменту, но лишь в узеньком спектре оборотов (реально эти системы в авто не используются).
• 2.Низкодобротная система, когда спектр оборотов больший, но величина выигрыша невелика (используется в целом для кольцевых гонок).
• 3.Система 3 типа, для тех кому важен плавный крутящий момент в широком спектре оборотов (применяют в ралли, в тюнинге для дорожных авто).

Коллектор «A.R.»Электронно управляемые заслонки возле выходных отверстий в головке целиндров. Заслонка отчасти перегораживает выхлопной канал, тем препятствуя распространению ударной волны и тем разрушая ставший вредным резонанс, понижая добротность.

Коллектор «A.R.» оказывает маленькое сопротивление, когда давление в коллекторе меньше, чем у клапана, и наращивают сопротивление, когда ситуация задняя.

Несовпадение отверстий в головке и коллекторе (1 — 2 миллиметров). Сущность та же, что и если с «A.R.» конусом и это является обычным решением для большинства серийных авто.

Делаем спортивный глушитель с нуля

Тюнинг выхлопной системы можно сделать «с нуля». Для этого нам потребуется:

Диаметр труб должен быть разным. Внешняя имеет диаметр в 13 сантиметров, а внутренняя – штатные 48 миллиметров для ВАЗа. Если выполняется тюнинг выхлопной системы УАЗа, то этот размер больше – 52 сантиметра.

Итак, берем нашу перфорированную трубу и обматываем негорючим материалом. Это может быть асбест. Далее устанавливаем большую трубу и плотно забиваем стекловатой внутреннее пространство. После этого сварочным аппаратом делаем швы спереди и сзади. Важно, чтобы все было герметично. Далее привариваем крюк для крепления глушителя в районе бампера. Этот крюк должен быть как на самом глушителе, так и на кузове. Для закрепления можно взять обычную резиновую подушку глушителя от ГАЗели. После этого можно смело устанавливать элемент на место.

Важные моменты при настройке выхлопной системе

В системе глушителя не должно быть других отражающих частей, которые даёт новый резонанс. Это означает, что внутри труб должны отсутствовать резкие замены площади сечения, выступающие вовнутрь углы и детали соединения.

Ударная волна несет внутри себя энергию, которую трансформируем в тепло. Лучше трубы до места их соединения теплоизолировать (обмотать термостойким асбестовым материалом).

Применять гибкие соединения. Если перемещения головки модуле мотора добиваются величины 2-5сантиметров, то без гибких соединений будут постоянные прорывы навесных частей выпускной системы и поломка труб.

Правильно будет применять измерительную систему, которая определит, как минимум 2 параметра — крутящий момент и обороты мотора. Потому для настройки системы выхлопа правильно будет подходит динамометрический щит для мотора. Установлен учесть, что высококачественная настройка выпуска авто — процедура дорогостоящая.

Как Вы могли увидеть, настройка системы выхлопа не так легка, как кажется. Сейчас Вы осознаете, что смена стандартной системы выпуска на спортивную без правильной доработки впуска не гарантирует авто доп. лошадей. Если не можете выполнить настройки ашего мотора, то самое правильное решение будет не останавливаться на отдельных девайсов, а приобрести полный набор для тюнинга мотора.

Такой набор должен быть уже настроен. Скорее всего, набор должен включать в себя как минимум впускной и выпускной коллекторы, распредвал и прошивку для ЭБУ.

Канал бомжкастомз продолжается, хейтеры подходите))

В предыдущих сериях вы видели мрачный стоковый выпускной коллектор от Н22а, с его веселым диаметром на выходе и входе. Кто не видел проходите сюда В результате было решено варить то что надо мне-методом тыка) Выражаю благодарность Олегу с Николаева за замеры RMF drag header и фланцы, и davidos69 за 4-2 сток коллектора) В расчетах помогал интернет и в результате я опирался на этого блогера (очень рекомендую к просмотру)

После всех цифр родились следующее 4-1, 4-2-1 не захотел по причинам-надо что бы валило)). Кому интересны формулы, смотрите видео.

Как сделать прямоточнй глушитель тише

ПГ делается тише по ходу его собирания. И каждый умелец осуществляет это по-разному, используя минвату, стружки металла, ёршики или асбест. Рекомендуется также устраивать внутри самодельного глушителя несколько отделений, образующих дополнительную резонацию.

Устройство прямотока различными способами подразумевает использование минваты, стружки и другие наполнителей

Автомашина с выхлопом громче 96 дБ ТО не проходит, границу не пересекает, по городу не разъезжает. Таков закон. Звук сегодня ограничивают даже в автоспорте, где казалось бы не должно быть ограничений и рамок.

Решив приглушить ПГ, нужно понимать, что это никоим образом не должно сказаться на эффективности новой системы. Ни один из компонентов системы ПГ не должен создавать сопротивления выхлопным газам.

Флейта

Флейта или сайленсер в ПГ — это упрощённая конструкция, используемая тюнерами. Её задача – «утихомирить» ПГ, получив законные дБ на выходе.

Сделать флейту несложно. Достаточно будет использовать в качестве глушителя кусок перфорированной 20-сантиметровой трубки с диаметром, который немногим больше выхлопа (на 1/3). На трубу обязательно фиксируется дисковая либо конусная шайба, для выполнения роли заглушки. Крепление осуществляется на болтах у воздушного среза. Шайба, собственно говоря, и создаёт конструкции форму, напоминающую флейту.

Флейта применяется в ПГ для снижения шума

Стоимость готовых сайленсеров в магазинах варьируется в пределах 8–150 долларов. Китайские модели стоят очень дёшево, но качества от них не жди. Оригинальные, хорошие флейты европейского производства можно приобрести за 100–150 долларов.

Флейту для ПГ можно собрать и своими руками. Ниже приведена схема, по которой можно легко изготовить такую модель.

Самодельная флейта собирается просто

Самодельная флейта собирается просто:

• берётся 20-сантиметровая стальная труба (рекомендуется брать нержавейку) и лист железа толщиной 1 мм;
• проводится сварка (желательно дуговая);
• изначально к трубе должна быть приварена заглушка с отверстиями под болты на 8.

Рекомендуется крепить на все 3 болта, однако можно и на 1. Это будет в разы быстрее.

Выпускной коллектор: причины выхода из строя и обслуживание

В зависимости от марки машины и типа двигателя, на двигатель устанавливаются модели различных модификаций. Их можно разделить на две группы:

• цельнометаллические, они обычно делаются методом литья из чугуна;
• трубчатые, для их производства используются нержавеющие трубы различного диаметра.

К блоку ДВС коллекторы крепятся на фланцы. При каждом такте в камеру поступают под давлением отработанные газы. Их температура достигает 900 градусов. Понятно, что деталь, работая в таком режиме, способна сломаться.

Нарушение герметичности выпускного коллектора – самый сложный дефект. Возможные ситуации:

• прогорает одна из труб;
• от динамической нагрузки появляются трещины на коллекторе;
• полностью отламывается патрубок.

Все эти повреждения – проблема. Для многих автомобилей процедура замены детали затягивается на месяцы – «родные» запчасти иногда приходится заказывать.

На многих СТО их восстанавливают. Сварка коллекторов в зависимости от их модификации производится методами горячей, холодной или аргоновой сварки. Работы производят разным типом оборудования, с использованием электродов или присадочной проволоки. Реставрацией можно заняться во дворе дома или гараже. Как заварить выпускной коллектор самостоятельно? Рассмотрим подробно каждый из методов.

Тюнинг глушителя

Часто владельцы хотят получить более громкий, спортивный звук автомобиля. Этого можно добиться путем установки прямоточного глушителя. Его конструкция не предполагает наличия стенок-перегородок. Соответственно, газы будут более свободно покидать систему. Таким образом, двигателю будет легче «дышать» (увеличится продувка цилиндров).

Изготовить такой глушитель можно из заводского. Что нам нужно для этого? Следует подготовить:

Итак, снимаем заводской глушитель и при помощи болгарки вскрываем его корпус. Далее демонтируем все его внутренности. После этого производим распилы в форме елки по всему периметру новой трубы. Длина последней должна быть такой, чтобы она уместилась в корпусе старого глушителя. Кстати, отверстия можно сделать и при помощи дрели.

Новая труба приваривается к оставшимся хвостикам на сварку. Оставшееся пространство нужно заполнить губками для мытья посуды либо стекловатой. Далее закрываем наш вырезанный корпус. Его нужно качественно заварить, чтобы газы не просочились сквозь шов. По желанию можно покрасить глушитель серебрянкой.

На этом тюнинг выхлопной системы закончен. После можно устанавливать конструкцию на место. Внешне такой глушитель будет как стандартный. Но при оборотах двигателя свыше 3 тысяч в минуту машина будет издавать громкий и басистый звук.

Сварка чугунного выпускного коллектора

Температурная обработка высокоуглеродистого сплава связана с определенными трудностями:

• углерод при термическом воздействии выгорает, металл становится рыхлым;
• у чугуна высокий коэффициент текучести;
• при быстром охлаждении, из-за внутреннего напряжения, литье начинает трескаться, становится белесым, это говорит об изменении структуры сплава.

Сварка выпускного коллектора из чугуна под силу стажистам. Новичкам лучше не браться за реставрацию детали автомобильного двигателя, или сначала нужно потренироваться на бросовых изделиях из чугуна. До недавнего времени за ремонт чугуна сварщики не брались. Шов получался с большим содержанием окалины, в зоне разогрева металл трещал. После появления специальных медесодержащих электродов, позволяющих снижать температуру в ванне расплава до +120°С, появилась возможность создавать прочные соединения.

Сварка коллектора из нержавейки

Трубчатые комплектующие обычно прогорают в местах изгибов. Сложности работы с нержавейкой:

• легированные сплавы в области рабочей зоны подвержены температурной деформации;
• никель, хром, другие компоненты при нагреве активно окисляются, это пагубно сказывается на качестве шва.

Для устранения дефектов применяется метод аргоновой сварки. Защитная атмосфера оберегает металл от окисления, из-за обдува меньше прогревается область, граничащая с рабочей зоной. Необходимо учитывать, что теплопроводность нержавейки ниже, чем у черных низкоуглеродистых сплавов. Нужна небольшая сила рабочего тока, она подбирается экспериментально. Важно соблюдать скорость образования шва. Металл варится большими проходами, чтобы не возникало межкристаллической коррозии в области соединения. Режим работы зависит от используемого оборудования.

• используя универсальный инвертор, для аргоновой сварки в режиме CD/АС TIG применяют тугоплавкие вольфрамовые электроды;
• для ручной электродуговой сварки нужны жаростойкие присадки марки ММА с рутиловым покрытием;
• для полуавтоматов выбирают проволоку по нержавейке, шов получается плотным, не требующим дополнительной обработки.

Типы и конструктивные особенности коллекторов

Конструктивно все выпускные коллекторы делятся на две большие группы:

• Цельные;
• Трубчатые.

Цельные коллекторы устроены просто — это литая конструкция, в которой короткие трубы от каждого цилиндра объединены в общую камеру или приемную трубу. Такие коллекторы вследствие малой длины каналов и особенностей их расположения имеют невысокую эффективность и с их помощью нельзя хорошо настроить выпуск. Однако они очень просты в изготовлении, поэтому находят широкое применение на дешевых двигателях и на малооборотистых тракторных дизелях.

Часто цельный коллектор объединяется в один узел с впускным коллектором — такая деталь называется газопроводом. Это решение широко используется на отечественных двигателях.

Трубчатые коллекторы (они в нашей стране часто называются «пауками») — это более сложная по конструкции, но при этом более эффективная система, с помощью которой можно качественно настроить выпуск. Такие коллекторы обычно изготавливаются из стальных труб, которые на определенной длине переходят в общую приемную трубу.

Трубчатые коллекторы делятся на две большие группы:

• «Короткие» коллекторы типа 4-1 — в таком коллекторе трубы от каждого цилиндра имеют одинаковую длину и в одном месте сходятся в одну приемную трубу;
• «Длинные» коллекторы типа 4-2-1 — в таком коллекторе трубы объединены попарно (обычно соединяются 1-й и 4-й, и 2-й и 3-й цилиндры, они образуют Y-образную конструкцию), а затем две пары соединяются в одну общую приемную трубу.

Эти коллекторы названы «длинными» и «короткими» из-за того пути, который проходят отработанные газы. В коллекторах 4-1 газы проходят меньший путь, поэтому они лучше подходят для высокооборотистых моторов (а лучшие режимы работы они обеспечивают двигателям с рабочей частотой вращения вала 6000 об/мин и выше). В коллекторах 4-2-1 газы проходят более длинный путь, поэтому они лучше подходят для менее оборотистых моторов и сегодня находят очень широкое применение.

Трубчатые коллекторы имеют характерные формы, за которые они и получили название «паук». Такие формы придаются трубам коллектора не просто так — трубы, выходящие из каждого цилиндра, должны иметь строго определенную длину, и чтобы все трубы сошлись в одной (для коллекторов 4-1) или в трех (для коллекторов 4-2-1) точках, их приходится изгибать и закручивать. Здесь свою роль также играет и теснота моторного отсека.

Важно отметить, что каждый двигатель должен оснащаться рассчитанным под него коллектором, в противном случае будет наблюдаться потеря мощности и ухудшение работы силового агрегата

Поэтому при форсировании и тюнинге двигателя большое внимание уделяется правильном расчету и изготовлению коллекторов для него. И при правильном подходе с помощью одно лишь коллектора можно увеличить мощность двигателя на 3-5%

Холодная сварка при ремонте выпускного коллектора

Небольшие дефекты заделывают с использованием специальных клеевых составов, называемых «холодной сваркой». До нанесения смеси ремонтируемую зону необходимо обезжирить. Пользоваться клеями следует строго по инструкции. Тогда получается заплата, по физическим свойствам схожа с металлом. Такой метод удобен для устранения трещин и прогаров в труднодоступных местах. Клей – лишь временная мера устранения поломки. Под большой нагрузкой горячих отходящих из цилиндров газов латанная комплектующая долго не простоит. Клеевой состав не рассчитан на динамические нагрузки, зато отлично выносит статические. Перед приобретением клея важно изучить его характеристики.