Одной из составных частей ДВС является выпускной коллектор. В процессе эксплуатации он изнашивается. Такое характерно для автомобиля с любым пробегом. Причин для образования трещин немало: от заводского брака, некорректной сборки до динамического разрушения. При выходе детали из строя не спешите запчасть менять. Многие автосервисы специализируются на сварке выпускных коллекторов. Имея сварочный аппарат в гараже, можно реставрировать деталь своими руками. Сделать это можно несколькими методами. Коллектор производится из нержавеющих труб или чугуна. Сварке поддаются оба сплава, но любая технология со своими нюансами. Специалисты готовы поделиться опытом.
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.
Трещина на выпускном коллекторе
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.
Особенности работ
Если обнаружена трещина на коллекторе, то нужно сразу заварить, не ожидая, когда она приведёт к обрыву патрубка. При этом надо учитывать из какого материала изготовлено изделие, например, чугун отличается от других материалов тем, что при сварочных работах надо увеличивать присутствие углерода в пределах 2—6%.
Шовное соединение
Сварка коллектора чугунного требует от исполнителя высокой квалификации, она проводится с подогревом детали или холодным методом, для каждого надо выбрать соответствующие электроды.
При нагреве надо постоянно поддерживать температуру изделия, так как чугун быстро остывает. Нужно с двух сторон трещины просверлить отверстия, чтобы предотвратить ее распространение при нагревании.
Основательно разделать трещину, чтобы новый металл заполнил ее полностью, прилегающий участок зачистить. Процесс сварки сопровождается большим выделением СО2, так как выгорает углерод, поэтому надо организовать мощную вытяжку. Избыточное парообразование ухудшает качество шва. После окончания сварки продолжается подогрев детали, чтобы чугун остывал медленно и на поверхности шва не смог образоваться слой белого налёта, который обработать невозможно.
Виды сварки чугуна
В промышленности выделяют три метода сварки чугуна:
- Горячий — разогрев заготовки происходит до 600—650 °C.
- Полугорячий, когда металл разогревается не выше 300—350 °C.
- Холодный вариант — нагревание детали не производится.
Третий вариант отличается тем, что шов проваривают короткими отрезками с последующим наложением повторного слоя, чтобы избежать коробления.
Газовая
Хорошие результаты по качеству и прочности шва дает газовая сварка чугунных деталей, при этом предотвращается излишнее выгорание углерода, а также методика позволяет предварительное и последующее нагревание изделия для медленного остывания.
Использование полуавтомата
Методика простая, главное для исполнителя знать порядок выполнения сварки и предварительно подготовить деталь, именно от второго действия зависит прочность и качество шовного соединения. В качестве присадки используется проволока специального состава.
Аргоном
Использовать аргон как защитный газ при сварке полуавтоматом довольно накладно, лучший вариант — это TIG сварка чугунных конструкций с применением неплавящегося электрода из вольфрама в среде защитного газа.
При помощи инвертора
Аналогичная сварка требует проведение большого объёма предварительных работ, с учетом следующих рекомендаций:
- область сварки зачищается до блеска лепестковым кругом;
- затем тщательно обезжирить поверхность бензином Б-70 или другим растворителем;
- трещину углубить, сделав конусообразную расшивку.
С инвертором сварка выполняется послойно, а в качестве опорных элементов используются шпильки из стали.
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.
Горячий и полугорячий способы принципиально не различаются. Трещина наплавляется медесодержащими присадками при предварительном прогреве детали. При горячем, деталь разогревают в печи до температуры +600°С, появляется малиновый отлив. Он заметен при затенении. После этого приступают к сварке. Чтобы деталь быстро не остывала, ее периодически прогревают паяльной лампой. При полугорячем способе деталь разогревают в пределах +300°С. Получается ровный шов. Очень важно поддерживать температуру во время охлаждения. Если глубина трещины большая, ее:
- предварительно разделают на всю глубину;
- края рассверливают с обеих сторон;
- кромки сглаживают под углом 30°.
Делают многослойное соединение. Каждый шов обязательно проковывается, длина проходки не более 3 см. Швы для надежности соединения делают перпендикулярно. При электродуговой сварке используют электроды марки ЦЧ-4.
Холодный способ не предусматривает предварительной подготовки. Трещина наплавляется в температурном режиме до 200°С. Для работы используют специальные электроды ОЗЧ-6, ОЗЧ-2.
Прочность на излом у холодного соединения ниже. Для ответственных соединений (когда патрубок выходного коллектора отломлен полностью) лучше брать электроды МНЧ-2. При газовой сварке полуавтоматом применяют медную присадочную проволоку.
Общая информация
Вне зависимости от автомобиля в нем может быть установлен трубчатый или цельный коллектор. Цельный агрегат отливается из чугуна и не имеет швов. Он наиболее прочный и долговечный. Трубчатый изготавливается путем сварки нескольких труб в единую систему. Такой вариант менее надежный, но более ремонтопригодный, поскольку зачастую лопаются именно швы и их можно без проблем наплавить заново.
Сами коллекторы изготавливаются из чугуна, жаростойкой стали или алюминия. Агрегат охлаждается с помощью воздуха, но порой этого недостаточно. В критических ситуациях коллектор сильно перегревается или переохлаждается, швы лопаются, образуются трещины или другие видимые дефекты.
Причиной возникновения трещин могут стать неисправности в двигателе, неправильная работа катализатора, неаккуратная езда по лужам и слякоти, неправильная мойка двигателя, агрессивная манера вождения и многое другое. Иногда частые поломки связаны с браком на производстве или желанием производителя сократить срок эксплуатации авто. Современные автоконцерны не ставят в приоритет качество своих автомобилей, часто изготавливая комплектующие из некачественного металла или допуская огрехи при сборке. Сварка коллектора необходима, если трещины достигли длины 5 сантиметров и больше, если фрагменты коллектора выгорели, сам коллектор раскололся на несколько составных частей, лопнули швы.
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.
Впускной коллектор
Герметичность системы впуска очень важна для исправной работы двигателя.
Герметичность системы впуска очень важна для исправной работы двигателя.
Масляные следы на стыках коллектора видны невооруженным глазом, а подсос воздуха можно вычислить простым приемом. При работе мотора побрызгайте на подозрительные места очистителем элементов тормозной системы или карбюратора. Если через некоторое время обороты двигателя «поплывут» или он начнет вообще захлебываться, значит в этих местах есть существенный подсос. Очиститель, как горючее вещество, попадая на впуск, обогащает топливовоздушную смесь, что и вызывает плавание оборотов мотора.
Подсос дополнительного воздуха, не учтенного датчиками на стороне впуска, вызывает постоянное обеднение смеси. Система управления по выходным показаниям переднего лямбда-зонда пытается корректировать топливоподачу. В итоге имеем пресловутое подтраивание двигателя на холостых оборотах.
Впускной коллектор
После локальной очистки стало понятно, почему больше всего «сопливятся» именно эти места — неприлично большой зазор.
После локальной очистки стало понятно, почему больше всего «сопливятся» именно эти места — неприлично большой зазор.
Из-за большой площади стыков, требующих герметизации, сразу отметается вариант с пластиковой сваркой — слишком дорого. Можно озадачиться самостоятельным заделыванием щелей с помощью паяльника. Но, раз у нас малообъемный атмосферный мотор, то вполне достаточно пройтись герметиком по стыкам.
Перед проведением работ проверяем, подсасывает ли в проблемных местах воздух. Как оказалось, щели были настолько велики, что поливание очистителем тормозов заставляло мотор биться в конвульсиях!
Впускной коллектор
Получилось не очень эстетично. Хорошо, что эти места не на виду.
Получилось не очень эстетично. Хорошо, что эти места не на виду.
Восстановительные работы заняли около часа. Для хорошего доступа к ремонтным местам потребовалось вынуть индивидуальные катушки зажигания. Герметик и баллон очистителя обошлись в 300 рублей. Повторный тест на подсос воздуха после подсыхания уплотнителя прошел успешно — обороты плавать перестали!
Восстанавливаем герметичность системы впуска на редакционной Калине
Check Engine
Частенько приличный подсос воздуха через стыки впускного трубопровода вызывает даже появление индикации Check Engine. Соответствующий код ошибки возвестит о чрезмерном обеднении топливовоздушной смеси. Другими виновниками такой неприятности становятся изношенные прокладки на стыке трубопровода и головки блока цилиндров.
Частенько приличный подсос воздуха через стыки впускного трубопровода вызывает даже появление индикации Check Engine. Соответствующий код ошибки возвестит о чрезмерном обеднении топливовоздушной смеси. Другими виновниками такой неприятности становятся изношенные прокладки на стыке трубопровода и головки блока цилиндров.
Lada Kalina 2 из парка ЗР
Lada Kalina 2 из парка ЗР
Lada Kalina 2 из парка ЗР
Добровольцы есть?
Вооружившись теорией, отремонтируем систему впуска на редакционной Калине. Составной пластиковый тракт атмосферного бензинового мотора 1.6 (106 л.с.) подтекает по периметру колодцев для катушек зажигания. Видимо, это последствия частых тестов на гоночной трассе «Смоленское кольцо», в которых автомобиль и особенно его двигатель эксплуатировались на пределе своих возможностей.
