Układ ssąco-wydechowy

Układ ssący silnika

Układ ssący silnika, zwany również układem dolotowym zbudowany jest z kilku elementów, między innymi: filtra powietrza, przewodów dolotowych oraz kolektora dolotowego, możemy również zaliczyć do niego zawory ssące znajdujące się w cylindrach silnika. Jego głównym zadaniem jest doprowadzanie i czasami też wstępne sprężanie powietrza dostarczanego do komory spalania. W nowoczesnych pojazdach do układu dolotowego dołączona jest również turbosprężarka pozwalająca na wtłoczenie do silnika większej ilości powietrza pod wyższym ciśnieniem. Dokładną zasadę działania turbosprężarki opisaliśmy już na naszej stronie internetowej w kategorii o nazwie „Układ doładowania powietrza – turbo”, zachęcamy do przeczytania artykułu znajdującego się na dole strony.

Filtr powietrza

Powietrze trafiające do naszego silnika musi być jak najczystsze, aby zapobiec jego uszkodzeniom. Dlatego właśnie tak ważną i kluczową rolę odgrywa w układzie dolotowym filtr powietrza, który zatrzymuje wszystkie drobinki, które mogłyby dostać się do komory spalania w naszym silniku. Filtr ma bardzo trudne zadanie, wystarczy wyobrazić sobie ile drobinek piasku, pyłu i kurzu unosi się na polach w trakcie żniw. Większość tych zanieczyszczeń unosi się na wysokości sięgającej nawet dwóch metrów, czyli na takiej na której znajdują się zazwyczaj otwory do zasysania powietrza w naszych maszynach rolniczych. Przez co tak ważnym jest, aby zadbać o jego regularną wymianę, dzięki czemu będziemy mogli w spokoju użytkować nasze maszyny zamiast martwić się drogimi naprawami przekraczającymi często w przypadku remontów silnika kilkanaście tysięcy złotych. Materiałami, z których produkuje się filtry powietrza są zazwyczaj: papier, papier z włókniną lub sama włóknina wykonana z tworzywa sztucznego. Dobre filtry oprócz swojego podstawowego działania powinny również zmniejszać hałas powstający podczas zasysania powietrza. Kolejnym czynnikiem zewnętrznym, który może znacząco wpłynąć na jego prawidłowe działanie jest obudowa filtra powietrza. Jest to element znajdujący się pod maską naszego pojazdu, w którym umiejscowiony jest sam filtr. Obudowa powinna być szczelna by zapewnić jednostajny przepływ powietrza przez filtr, oraz chronić go przed przedostawaniem się wody, która mogłaby dostać się do komory silnika siejąc tam spustoszenie. Rolę tą pełnią separatory wody umieszczone w obudowie przed filtrem powietrza. Na szczęście zużycie filtra powietrza możemy ocenić sami. Wystarczy zlokalizować jego obudowę pod maską, rozpiąć ją i zajrzeć do środka. Jeżeli filtr zmienił kolor, jest zabrudzony a wewnątrz obudowy dostrzeżemy drobinki na przykład piasku czy kurzu, oznaczać to będzie, że nasz filtr może kwalifikować się już do wymiany. Jeżeli tego nie zrobimy możemy narazić się na nieprawidłowe działanie silnika: spadek mocy, wzrost zużycia paliwa lub w przypadku silników wysokoprężnych zwiększone natężenie czarnego dymu wydobywającego się z rury wydechowej pojazdu. Może to również skutkować koniecznością coraz częstszego regenerowania filtra cząstek stałych, jeśli nasz pojazd jest w takowy wyposażony. W trakcie wymiany należy pamiętać, że część zanieczyszczeń znajdujących się na jego powierzchni może się zwyczajnie wysypać, dlatego ważne jest aby przed włożeniem nowego, czystego filtra dokładnie oczyścić wnętrze obudowy ze wszystkich drobinek w celu uniknięcia przedostania się ich do przepływomierza i jego ewentualnego uszkodzenia. W naszym sklepie internetowym znajdą Państwo oryginalne filtry między innymi do maszyn rolniczych marek Arbos i Rostselmash, a także szeroki wybór zamienników renomowanych marek Donaldson i Mann Hummel.

Przepływomierz

Jest niewielkim urządzeniem, jednak odgrywa bardzo ważną rolę w całym układzie. Jest połączony z komputerem do którego wysyła informację o ilości powietrza, które jest zasysane do silnika. Dzięki jego pracy jednostka sterująca może bardzo precyzyjnie dobrać ilość wtrysku paliwa. Jest to bardzo ważne, ponieważ przy fałszywych danych praca silnika może zostać zaburzona. Przez nieodpowiednie dobranie dawek mieszanka może zawierać za dużo lub zbyt mało paliwa. Przepływomierze możemy podzielić na trzy podstawowe rodzaje, które wyłoniły się wraz z rozwojem technologii i wprowadzaniem ulepszeń. Najstarszą i stosunkowo trwałą konstrukcją jest przepływomierz klapkowy. Jego działanie opierało się na zastosowanej w jego budowie klapie, która pod wpływem przepływającego powietrza odchylała się odpowiednio napędzając połączony z nią potencjometr i przesyłając dane o aktualnej pozycji wychylenia do jednostki sterującej. Ta na podstawie tej informacji dobierała odpowiednią dawkę paliwa, która powinna zostać wtryśnięta do komory za pośrednictwem wtryskiwaczy. Następcom stał się przepływomierz masowy, jego konstrukcja nie jest dużo bardziej skomplikowana od przepływomierza klapkowego jednak sposób działania już tak. Mianowicie w miejscu, gdzie w jego poprzedniku była klapka znajduje się drucik wykonany z platyny, który jest stale podgrzewany do wyznaczonej temperatury. Przepływające powietrze schładza drucik, który komputer stara się utrzymać w zadanej temperaturze, zgodnie z zasadą, im więcej powietrza tym więcej energii musi zużyć sterownik do podtrzymania temperatury przewodu. Właśnie na podstawie tego zużycia energii komputer oblicza ilość powietrza dostarczanego do silnika i reguluje odpowiednią dawką paliwa. Aktualnie jest to najczęściej stosowany przepływomierz w motoryzacji. Ostatni rodzaj jest zdecydowanie najbardziej zaawansowany a mowa jest o przepływomierzach typu Vortex. Działanie ich opiera się o wykorzystanie fal ultradźwiękowych. Generator zamontowany w kolektorze dolotowym ma za zadanie wywoływać drgania, natomiast w miejscu ich powstawania montuje się mikrofony. Ich zadaniem jest wyłapywanie powstających ruchów powietrza, dzięki czemu odczytywana jest przez sterownik informacja odnośnie jego ilości w układzie. Nie jest to zbyt popularne rozwiązanie ze względu na skomplikowaną i kosztowną budowę. Na szczęście przepływomierz uważany jest za bezobsługowe urządzenie, jedynymi zewnętrznymi zagrożeniami dla niego są kurz i inne drobinki, aby wyeliminować to zagrożenie wystarczy, że będziemy pamiętać o regularnych wymianach filtra powietrza.

Kolektor dolotowy

Nazywany również kolektorem ssącym, to właśnie za jego pośrednictwem powietrze przedostaje się do komory silnika. Najczęściej wykonany z metalu, budowa składa się z kanałów których liczba odpowiada ilości cylindrów w naszym silniku. Najczęstszą usterką kolektora jest jego zapychanie się przez nagar gromadzący się w jego kanałach. Przyczyną gromadzenia się sadzy w kolektorze może być między innymi rozszczelnienie skrzyni korbowej lub znaczne zużycie turbosprężarki. Możliwa jest również awaria uszczelnień kolektora, może to doprowadzić do dostawania się dodatkowego powietrza do komory spalania przez co praca silnika będzie nieprawidłowa. Przełoży się to na spadek osiągów i nierówną pracę jednostki. Może również występować hałas generowany przez powietrze dostające się do kolektora. Chęć dbania o niego nie wymusza na nas każdorazowego demontażu kolektora w celu przeprowadzenia czyszczenia i konserwacji. Wystarczy zastosować odpowiednie środki do czyszczenia kolektorów silnika, które znajdziecie Państwo na naszym sklepie internetowym.

Układ wydechowy

W przeciwieństwie do układu dolotowego zadaniem układu wydechowego jest odprowadzenie spalin oraz zmniejszenie hałasu generowanego przez silnik. Podstawowy układ wydechowy składa się między innymi z: kolektora wydechowego, rury wydechowej oraz tłumika lub kilku tłumików w zależności od budowy. Natomiast w nowocześniejszych urządzeniach może również występować katalizator.

Kolektor wydechowy

Przypomina budową kolektor dolotowy, składa się z kanałów, których liczba zależy od ilości komór spalania w silniku, przykładowo silnik czterocylindrowy będzie uzbrojony w kolektor z czterema kanałami. Odlewany z żeliwa, aby mógł wytrzymać wysokie temperatury spalin wydostające się z silnika.

Tłumik

Posiadają różną konstrukcję, jednak każdy ma to samo zadanie mianowicie niwelować hałas powstający w trakcie przemieszczania się spalin po układzie od momentu przedostania się ich z silnika poprzez zawory wydechowe do momentu opuszczenia układu przez końcówkę rury wydechowej. Większość tłumików działa na zasadzie odbijania fali spalin od swoich ścianek, dzięki czemu każdorazowe odbicie się powoduję utratę energii i tłumienie fali.

Katalizator

Zadania katalizatora różnią się od siebie w zależności od ich rodzajów. Rozróżniamy katalizatory utleniające, które przyspieszają utlenianie oraz zmniejszają zawartość tlenku węgla i węglowodorów w spalinach, katalizatory redukujące obniżające zawartość tlenków azotu oraz katalizatory redukująco-utleniające trójfunkcyjne. W silnikach z zapłonem samoczynnym zdecydowanie najczęściej stosowane są te pierwsze, ponieważ to właśnie w tych silnikach napędzanych olejem napędowym zachodzi największa potrzeba zmniejszenia ilości tlenku węgla oraz węglowodorów w spalinach.

Filtr cząstek stałych

Popularny pod swoją skróconą nazwą DPF jest implementowany do wszystkich nowoczesnych pojazdów i maszyn napędzanych silnikami wysokoprężnymi choć coraz częściej stosowany jest również w przypadku silników napędzanych benzyną. Opracowanie takiego urządzenia wymusiła ekologia i związane z nią normy emisji spalin wytwarzanych przez pojazdy. Jego zadaniem jest zatrzymywanie i neutralizowanie cząsteczek sadzy. Możemy wprowadzić podział na suchy filtr cząstek stałych (DPF) oraz mokry, znany pod skrótem FAP. W przypadku tego drugiego do jego prawidłowej pracy wymagane jest zastosowanie dodatku do paliwa.

System SCR

Większość współczesnych diesli posiada na swoim pokładzie system SCR, którego zasada działania zbliżona jest do filtra cząstek stałych. Ogranicza przedostawanie się szkodliwych tlenków azotu do środowiska. Do działania tego systemu niezbędny jest roztwór mocznika o nazwie AdBlue dostępny na naszym sklepie internetowym. Mocznik ten zgromadzony w zbiorniku wtryskiwany jest do katalizatora, a pod wpływem wysokich temperatur znajdujących się w jego wnętrzu zachodzi reakcja chemiczna, w trakcie której uwalnia się amoniak, który oddziałuje na tlenki azotu. Efektem końcowym tego procesu jest zamiana szkodliwych dla środowiska związków chemicznych w parę wodną i lotny azot.