Muchos de nosotros siempre tenemos miedo al sistema de escape. Todos sabemos que todo se calienta debido al calor. gases de escape provenientes del motor, por lo que muchas personas sufrieron quemaduras. Esto es especialmente conocido por los propietarios de motocicletas en las que los tubos de escape están ubicados muy cerca de las piernas. Pero, ¿qué tan caliente se calienta realmente el sistema de escape? ¿Todos los elementos del sistema se calientan uniformemente? Mire un video detallado sobre esto en el ejemplo del automóvil S2000, que fue filmado con una cámara termográfica especial.

Eso . El autor de estos videos esta vez hizo un video sobre la obra. Sistema de escape coche. El video fue tomado desde el arranque del motor. Luego, el autor, después de una buena prueba de gasolina, nos mostró cómo se calientan todos los componentes del sistema de escape.

Un excelente vídeo que nos muestra en detalle el sistema de evacuación de gases calientes de la cámara de combustión del motor.

Tenga en cuenta que los datos de varios componentes del sistema de escape se superponen en el video (esquina superior izquierda). Como puede ver, por ejemplo, el silenciador, contrariamente a los temores, en realidad no se calienta mucho. Aunque los componentes individuales del sistema de escape están muy calientes.

Es cierto que vale la pena señalar que el video se filmó cuando el automóvil estaba inactivo. ¿Y cómo se verá el sistema de escape a través de los ojos de una cámara térmica mientras el automóvil está en movimiento? También sería interesante ver. Esperamos que el autor del video responda esta pregunta pronto.

Para aquellos que no han visto otros videos grabados con una esquina térmica, aquí hay una lista.

Cualquier falla de cualquier motor de cualquier vehículo provoca mucha emoción, porque ocurre (en la mayoría de los casos) en el momento mismo en que le exiges el máximo rendimiento: despegue, ascenso, motor y al aire... Podrías pensar que si en el momento del adelantamiento (esto ya es sobre autos ) el motor estornuda con un corte de energía, entonces todos estarán encantados ...

Entonces, ¿cuál es mejor? Use rosas: "sí, es un automóvil extranjero, ¿qué será ..." o, después de leer el "Manual de instrucciones" de "A" a "Z", prepárese para un rechazo repentino? Mi opinión es que es preferible la segunda opción, y la mejor opción- para prevenir fallas….. ¿Y qué se necesita para esto? - Operación adecuada servicio oportuno junto con el monitoreo y diagnóstico.

fallas mecanismo de manivela y el grupo cilindro-pistón son los más peligrosos por lo "repentino" y la gravedad de las consecuencias. La mayor parte de tales fallas está asociada con violaciones del proceso de combustión. Es necesario controlar y comprender este proceso.

Combustión normal de la mezcla aire-combustible

La mezcla de aire y combustible se comprime durante la carrera ascendente del pistón y en un momento determinado, llamado “punto de ignición”, se enciende por una chispa eléctrica. También existe el término "avance de encendido" - un valor medido en grados de rotación del cigüeñal (PKV) o en milímetros de movimiento del pistón y que muestra el avance del momento de encendido del momento en que el pistón alcanza arriba muerto puntos (PMS).

El proceso de combustión comienza al final de la carrera de compresión, cuando el pistón, que comprime la mezcla de combustible y aire, se acerca al PMS. En el momento del encendido (A), la descarga de la chispa provoca un calentamiento instantáneo (alrededor de 10-5 s o una centésima de microsegundo) de la mezcla a una temperatura de más de 1000 °C en un volumen muy pequeño entre los electrodos de la bujía. , lo que lleva a la descomposición térmica, la ionización de las moléculas de combustible y oxígeno y la ignición de la mezcla. Aparece un centro de combustión, saturado de productos de combustión, y una interfase entre éste y la mezcla no quemada (frente de llama). Si el volumen del hogar es suficiente para calentar y encender las capas de mezcla en contacto con él (esto depende principalmente de la potencia de descarga de la chispa, la temperatura y la presión de la mezcla al final de la carrera de compresión), entonces el El proceso de combustión comienza a extenderse por el volumen de la cámara de combustión desde la bujía hacia el lado de la mezcla aún no quemada a una velocidad inferior a 1 m/s. Los flujos turbulentos que se producen al llenar y comprimir la mezcla distorsionan y destruyen los claros límites del frente de llama: los volúmenes de los componentes en llamas se introducen en la mezcla no combustible. El área de la superficie del frente aumenta considerablemente y, con ella, aumenta la velocidad de propagación del frente, hasta 50-80 m / s (punto (B) en el diagrama del indicador).

El movimiento acelerado del frente provoca un encendido y una combustión cada vez más rápidos de nuevas porciones de la mezcla. Como resultado, la temperatura y la presión en la cámara de combustión aumentan drásticamente. El punto C, correspondiente a la presión máxima (5...6 MPa), coincide aproximadamente con el momento en que el frente de llama llega a las paredes del cilindro. Una disminución en la cantidad de mezcla y la eliminación de calor de los gases a las paredes del cilindro conducen a una disminución en la tasa de combustión. La temperatura de los productos de combustión, habiendo alcanzado un máximo (más de 2000°C) algo más tarde que la presión, comienza a descender junto con el comienzo del movimiento descendente del pistón. El proceso de combustión, que tomó 30 - 400 PKV, terminó. Comienza el proceso de expansión: el ciclo de la carrera de trabajo.

El proceso de combustión normal se caracteriza por los siguientes parámetros:

Velocidad de propagación de la llama - 50-80 m/s.
magnitud y momento presión máxima- 5-6 MPa, 12…150 después del PMS
el valor y el momento de la temperatura máxima - 2100-2300°C, 25 ... 300 después del PMS.

Estos parámetros están significativamente influenciados por muchos factores:

1. Diseño y dimensiones de la cámara de combustión;
2. Relación de compresión;
3. La cantidad de gases residuales;
4. Avance de encendido;
5. Potencia de chispa;
6. Velocidad de rotación del cigüeñal;
7. La temperatura de las paredes de la cámara de combustión;
8.Temperatura mezcla aire-combustible;
9. Presión de la mezcla aire-combustible;
10. Calidad de la mezcla aire-combustible;
11. Propiedades del combustible;
12. Estado del motor.

Solo una parte de estos parámetros puede ser controlado por el operador y una parte aún más pequeña debe ser controlada. Si se cumplen los requisitos de instalación, funcionamiento y mantenimiento del motor, todos los parámetros serán normales y el fabricante garantiza un proceso de combustión normal, es decir, funcionamiento normal del motor.

Esto es ideal, pero en condiciones reales de operación no es difícil obtener un proceso de combustión anómalo, dadas las peculiaridades de la aeronáutica nacional y la producción de gasolina.
Existe la necesidad de controlar el propio proceso de combustión. La mayoría forma asequible- control de temperatura: culata (THC) y gases de escape (TEG).

El THC es un parámetro complejo. El valor de CHC está influenciado por la temperatura de combustión y la eficiencia del sistema de refrigeración. La inercia del parámetro depende de la conductividad térmica del material de la cabeza.

TVG es un parámetro que caracteriza indirectamente el proceso de combustión del combustible. La medida es prácticamente libre de inercia. Una desventaja significativa parámetro dado es la ambigüedad y la complejidad del análisis. Para el uso completo del indicador EGT como herramienta de control operativo y de diagnóstico, es necesario, como mínimo, conocer los valores normales del EGG y el efecto sobre ellos de varios cambios en las condiciones de operación y desviaciones en el proceso de combustión. Figura 2. Se muestra un gráfico típico de la dependencia del TVG con la velocidad del cigüeñal.

II. Perturbaciones de la combustión

Las causas más comunes de fallas en la combustión son:
Funcionamiento defectuoso Sistema de combustible
Mal funcionamiento del sistema de encendido
Disparos (aplausos)
encendido por incandescencia
Diésel
combustión por detonación
Gasolina baja octanaje o gasolina falsificada

Mal funcionamiento del sistema de combustible

Esta falla significa cualquier violación o falla que cause escasez o riqueza mezcla aire-combustible.

La cantidad de aire (u oxígeno) necesaria y suficiente para la oxidación completa del combustible (en CO2 y H2O) se denomina teóricamente cantidad necesaria aire (u oxígeno). En promedio, se necesitan 14,8 kg de aire para quemar 1 kg de combustible. De hecho, este valor depende en gran medida de la composición de la gasolina (método de producción) y puede oscilar entre 13,8 y 15,2.

La cantidad de aire a la que se produce la combustión del combustible puede diferir de la requerida teóricamente. En este caso, la combustión se produce con exceso o falta de aire. Para evaluar la relación entre el combustible y el aire, se utiliza el coeficiente de exceso de aire alfa, la relación entre la cantidad de aire disponible para la combustión y la requerida teóricamente.

En alfa 1.0 (exceso de aire), la mezcla se llama pobre. Un motor de varios cilindros puede funcionar de manera estable en el rango alfa de 0,5 a 1,15.

La influencia del coeficiente de exceso de aire en el proceso de combustión y el estado térmico del motor se dan en la fig. 3 y 4.
para carburador motores de avión la relación de exceso de aire está entre 0,70…1,10. La mayoría de las veces, los motores funcionan rica mezcla con falta de aire. Esto se explica por el hecho de que el motor desarrolla mayor poder con una rica mezcla de 0,85...0,90. En el modo de despegue, la mezcla se enriquece a 0,75 ... 0,80 para reducir las temperaturas de funcionamiento de las culatas y las válvulas de escape. Con una disminución de la carga (estrangulamiento), el estado térmico del motor se vuelve menos exigente, lo que permite cambiar a mezclas más pobres. El funcionamiento con una mezcla pobre (1,05…1,10) se acompaña de una caída de la potencia (de un 4…6 %) y un aumento de la eficiencia (de un 10…15 %) en comparación con el funcionamiento con una composición de mezcla correspondiente a poder maximo motor. En los motores de varios cilindros, que suelen sufrir una distribución desigual del combustible entre los cilindros, es necesario establecer la composición de la mezcla para los cilindros de trabajo más pobres. En este caso, rara vez es posible garantizar un funcionamiento estable con valores alfa > 1,05 (para todo el motor). El trabajo en mezclas pobres solo es posible con estrangulamiento, a potencias del orden de 0,6 ... 0,9 de la potencia nominal. En modo inactivo, la mezcla debe enriquecerse a 0,65 ... 0,70 para garantizar un funcionamiento estable y mejorar la respuesta del acelerador. Para un arranque confiable de un motor frío, se requiere un enriquecimiento aún mayor de la mezcla a 0,45 ... 0,55.

El carburador debe proporcionar la composición óptima de la mezcla de aire y combustible en todos los modos de funcionamiento del motor. Seis sistemas de carburador:

cámara de flotación,
sistema de lanzamiento,
sistema movimiento inactivo,
sistema intermedio,
sistema de carga parcial
sistema de carga completa

responsable de preparar la mezcla aire-combustible para varios modos operación del motor

Dadas las características del carburador, se pueden extraer las siguientes conclusiones:
1. Un ligero enriquecimiento de la mezcla aire-combustible va acompañado de una disminución de la temperatura de la culata y de los gases de escape.
2. Una mezcla de aire y combustible ligeramente pobre va acompañada de un aumento significativo en la temperatura de la culata y los gases de escape. Lo más peligroso es el agotamiento de la mezcla en los modos de 4500 ... 5000 rpm y 6000 ... 6800 rpm.
3. Una mezcla rica o pobre severa provoca una caída significativa en la temperatura de la culata y los gases de escape. Porque la tasa de combustión cae, la presión máxima se alcanza en un momento posterior, lo que hace que el motor trabaje mucho.
4. Una fuerte mezcla pobre (reduciendo el suministro de combustible) provoca una disminución de la potencia, se produce una caída espontánea de la velocidad, normalmente hasta 4500 rpm (el mínimo consumo especifico combustible).
5. Un fuerte agotamiento o enriquecimiento de la mezcla en uno de los cilindros va acompañado de un aumento de las vibraciones, una caída en la temperatura de este cilindro, fallos de encendido y una parada completa del cilindro.

Las principales razones para enriquecer la mezcla:
contaminación filtro de aire,

elevado presion de combustible,
hélice "pesada".
Las principales razones de la mezcla magra:
fuga de aire en el sistema de combustible o tubería de entrada,
violación del ajuste del carburador (uno o más sistemas),
disminución en el rendimiento de la bomba,
obstrucción de los componentes del sistema de combustible,
instalación incorrecta modo de crucero (cuando el acelerador se mueve de alta velocidad muy bajo).
hélice "ligera".

Durante el funcionamiento del motor del automóvil, se forman productos de combustión, que se caracterizan por su alta temperatura y toxicidad. Para enfriarlos y sacarlos de los cilindros, así como para reducir el nivel de contaminación ambiente el diseño prevé un sistema de escape. Otra función de este sistema es reducir el ruido del motor. El sistema de escape (escape) consta de una cadena secuencial de elementos, cada uno de los cuales realiza una función específica.

Diseño del sistema de escape

Sistema de escape

La tarea principal del sistema de escape es la eliminación eficiente de los gases de escape de los cilindros del motor, reduciendo su toxicidad y nivel de ruido. Saber en qué consiste el sistema de escape de un coche te ayudará a entender mejor cómo funciona y por qué. Posibles problemas. El diseño de un sistema de escape estándar depende del tipo de combustible utilizado, así como de la aplicación estándares ambientales. El sistema de escape puede constar de los siguientes elementos:

• Múltiple de escape: cumple la función de eliminar gases y enfriar (purgar) los cilindros del motor. Está hecho de materiales resistentes al calor, ya que la temperatura de los gases de escape varía en promedio de 700°C a 1000°C.
• Downpipe: es una tubería de forma compleja con bridas para montar en un colector o turbocompresor.
• (instalado en motores de gasolina de la normativa medioambiental Euro-2 y superior) - elimina los componentes más nocivos CH, NOx, CO de los gases de escape, convirtiéndolos en vapor de agua, dióxido de carbono y nitrógeno.
• Parallamas: instalado en los sistemas de escape de los automóviles en lugar de un catalizador o un filtro de partículas (como reemplazo económico). Está diseñado para reducir la energía y la temperatura del flujo de gases que salen del colector de escape. A diferencia de un catalizador, no reduce la cantidad de componentes tóxicos en los gases de escape, sino que solo reduce la carga en los silenciadores.
• - sirve para controlar el nivel de oxígeno en la composición de los gases de escape. Puede haber uno o dos sensores de oxígeno en el sistema. Sobre el motores modernos(en línea) con un catalizador, se instalan 2 sensores.
• (parte obligatoria del sistema de escape motor diesel) - elimina el hollín de los gases de escape. Puede combinar las funciones de un catalizador.
• Resonador (presilenciador) y silenciador principal: reduce el ruido de escape.
• Tubería - conecta los elementos individuales del escape sistema automotriz en un solo sistema.

El principio de funcionamiento del sistema de escape.

Ubicación del sistema de escape

En la versión clásica para motores de gasolina, el sistema de escape de un automóvil funciona de la siguiente manera:

• Las válvulas de escape del motor se abren y los gases de escape con los restos de combustible no quemado se expulsan de los cilindros.
• Los gases de cada cilindro ingresan al colector de escape, donde se combinan en una sola corriente.
• Por bajante los gases de escape del colector de escape pasan a través de la primera sonda lambda ( Sensor de oxigeno), que mide la cantidad de oxígeno en el escape. En base a estos datos la unidad electronica El control ajusta el suministro de combustible y la composición de la mezcla de aire y combustible.
• A continuación, los gases entran en el catalizador, donde entran en reacción química con metales oxidantes (platino, paladio) y metal reductor (rodio). La temperatura de funcionamiento de los gases no debe ser inferior a 300°C.
• A la salida del catalizador, los gases pasan por la segunda sonda lambda, con cuya ayuda se evalúa el correcto funcionamiento del catalizador.
• Además, los gases de escape purificados ingresan al resonador y luego al silenciador, donde los flujos de escape se convierten (estrechan, expanden, redirigen, absorben), lo que reduce el nivel de ruido.
• Desde el silenciador principal, los gases de escape ya se liberan a la atmósfera.

El sistema de escape del motor diesel tiene algunas características:

• A medida que los gases de escape salen de los cilindros, ingresan al múltiple de escape. La temperatura de los gases de escape de un motor diesel varía en el rango de 500-700 °C.
• Luego ingresan al turbocompresor, que realiza la sobrealimentación.
• Después de eso, los gases de escape pasan por el sensor de oxígeno y entran en el filtro de partículas, que elimina los componentes nocivos.
• Finalmente, el escape pasa por el silenciador del automóvil y sale a la atmósfera.

La evolución del sistema de escape está indisolublemente ligada al endurecimiento de las normas medioambientales para el funcionamiento de los vehículos. Por ejemplo, a partir de la categoría Euro-3, la instalación de un catalizador y filtro de partículas para gasolina y motores diesel obligatorio, y reemplazarlos con un parallamas se considera una violación de la ley.

Atención Para prolongar la "vida" del catalizador, es necesario controlar cuidadosamente lo que ingresa al tanque de llenado de la máquina. Incluso una pequeña cantidad de gasolina con plomo puede dañar permanentemente el catalizador. Por lo tanto, es especialmente peligroso repostar un automóvil en algún lugar de la carretera, adquiriendo combustible ya derramado en botes. También se debe agregar que al instalar un silenciador nuevo, se debe prestar atención a la apariencia estética y la protección anticorrosión de las soldaduras, a los soportes de montaje ubicados en tuberías y resonadores. El metal de los sujetadores debe tener un cierto grosor, y los sujetadores deben soldarse con soldaduras de longitud suficiente. La soldadura de partes del sistema es el factor más importante, lo que afecta la confiabilidad de todo el sistema de escape, que tiene que percibir constantemente cargas dinámicas de varias fuerzas.

¿Cuál es la temperatura del colector de escape?

En un automóvil con un convertidor catalítico dañado, el contenido de CO alcanza del 1,5 al 4 %, mientras que un convertidor catalítico que funciona normalmente reduce esta cifra a alrededor del 0,03 % y, a menudo, a más. nivel bajo. Sin embargo, los síntomas de "incapacidad" del catalizador pueden detectarse durante el funcionamiento del vehículo. Pérdida de potencia, problemas de arranque trabajo ruidoso motor: todo esto puede ser una señal de que el catalizador está dañado.

También debe verificar en qué estado se encuentra el final. tubo de escape. sistema egr Si está muy fumado, cubierto de hollín, es una señal segura de que el sistema de escape, y especialmente el catalizador, pueden tener defectos graves. La vida útil de los catalizadores modernos aumenta constantemente, sin embargo, la mayoría de los fabricantes recomiendan cambiar el catalizador después de 120 a 150 mil km.

km de recorrido. Por supuesto, hay casos en que los catalizadores se encargan de 250 mil km.

La temperatura de los gases de escape de un motor de gasolina en el colector

Esto debe hacerse con cuidado para que el líquido, que es agresivo con la goma, no la dañe si entra en contacto con el diafragma de la válvula. En los sistemas con electroválvula de control, suele llevar un filtro que protege el sistema de vacío de la contaminación. Necesita ser limpiado. Cuando la EGR comienza a fallar, muchos propietarios de automóviles prefieren silenciarla.

Como regla, esto se hace usando una junta cortada de una lámina delgada de metal, instalada debajo de la válvula. Entre los especialistas, las opiniones sobre la interferencia del sistema difieren. Algunos lo consideran completamente inofensivo y algunos incluso lo consideran útil.
Estos últimos creen que, como resultado, aumenta la temperatura en la cámara de combustión y esto aumenta el riesgo de grietas en la culata. Descarga de archivos Para este propósito, los componentes tales como convertidores catalíticos, sensores de oxígeno, filtros de partículas y algunos otros dispositivos.

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Además, la cerámica es un material frágil y el daño al catalizador puede llevar a su destrucción, y no es tan difícil dañarlo, dado que los elementos del sistema de escape se encuentran debajo de la parte inferior del automóvil. Un cambio brusco de temperatura a un lado más bajo (meterse en un charco) también puede destruirlo. Es gracias al catalizador que los fabricantes de motores logran cumplir con los estándares ambientales requeridos.
La presencia de este elemento es ahora obligatoria en casi todos los países del mundo. Fig.3 Tipos de silenciadores: a) - limitador, b) - reflector, c) - resonador, d) - absorbedor operación correcta catalizador, es necesario que los gases de escape contengan una cierta cantidad de oxígeno, a la cual temperatura de trabajo conversor catalítico. Analiza esta sonda lambda.

Temperatura de escape

S15 especificación R http://www.brn-gt-club.ruhttp://www.kels.ru

• 27 de enero de 2006 07:01 #18 Leer, buen artículo. Si tengo tiempo hoy, lo traduciré y lo publicaré aquí.
• 27/01/2006 07:46 #19 ¿Alguien tiene información confiable sobre qué tan alto vive un termopar, en meses o kilómetros?Longitud del colector a la turba 10 cm en total. GT-T 5MT Edición Garrett
• 27 de enero de 2006 08:02 #20 y donde es correcto poner antes del turbo o despues del turbo? S15 especificación R http://www.brn-gt-club.ruhttp://www.kels.ru
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403 - acceso denegado

Atención

Los convertidores catalíticos, entre otras cosas, ayudan a reducir el ruido.La combustión de la mezcla de aire y combustible es explosiva, lo que se acompaña de un sonido característico. Para combatir esto, se instala un silenciador en el sistema de escape. Según su funcionamiento, los silenciadores se dividen en cuatro tipos: resonador, reflector, limitador y absorbedor.

El resonador, por regla general, se encuentra inmediatamente después del convertidor catalítico y, en esencia, es un silenciador preliminar. Estructuralmente, es un tubo perforado y una cámara que lo rodea. Muy a menudo, los resonadores incluyen varias cámaras. diferente tamaño y sirven para amortiguar el ruido de baja frecuencia.

¿Temperatura del silenciador de escape?

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El sensor mide la cantidad residual de oxígeno en los gases de escape y, usando una computadora, ajusta la cantidad de combustible suministrado para obtener la óptima mezcla de trabajo. Un catalizador combinado con una sonda lambda no solo puede reducir las emisiones sustancias nocivas en la atmósfera, pero también proporciona un menor consumo de combustible, mejora la eficiencia del motor. Si la sonda lambda falla (habrá signos lambda defectuosa sonda) son posibles diferentes proporciones de combustible y aire en la mezcla aire-combustible: rica o pobre.

Ambos destruyen el catalizador, el primero, debido al alto contenido de hidrocarburos, el segundo conduce a su sobrecalentamiento. El catalizador y la sonda lambda son muy sensibles a la calidad del combustible. Llenar tanques de combustible Los vehículos con convertidores catalíticos en sus sistemas de escape solo requieren gasolina sin plomo.
Los componentes principales del sistema de escape hoy en día son: múltiple, conversor catalítico(catalizador), sonda lambda (sensor de oxígeno), silenciador y tubos de conexión. El colector sirve para eliminar los gases de escape de los cilindros del motor y combinarlos en una sola corriente. Después de abrir válvula de escape, se forma una zona de baja presión en el colector, desplazándose a lo largo de la tubería hasta chocar con un obstáculo, que es la unión de las tuberías, y se refleja en direccion contraria, hacia el siguiente cilindro.
Debido a las longitudes de las tuberías, se llega a un momento en el que la zona de presión reducida se encuentra en la siguiente válvula de escape en el momento de su apertura. Este vacío permite la mejor manera de llenar el cilindro con una nueva mezcla de aire y combustible.

Creo que el límite para el motor comienza después de 900-950 grados, si el motor está preparado (cambios de válvula), entonces el límite probablemente sea aún más alto.

• 25.01.2006 12:19 #3 mezcla magra, calor combustión, los pistones se derriten, la detonación también se precipita, puede desmoronarse. dicen que hasta 800-850C todavía nada. vino después S15 especificación R http://www.brn-gt-club.ruhttp://www.kels.ru
• 25 de enero de 2006 12:38 #4 Hasta 900 grados es normal. Si es más alto, vale la pena considerarlo. Las temperaturas de escape también pueden aumentar si se retrasa el encendido y la mezcla se quema en el colector de escape.

  Con todo respeto Andrés

• 25 de enero de 2006 14:26 #5 Entonces la pregunta es cuánto se vuelve más pobre la mezcla si elevo la presión a un kilogramo en cerebros nativos con tarjetas de combustible nativas.