Всё о впускном коллекторе М272
На написание этой статьи меня сподвигло осознание что многие владельцы M272/M273 не понимают что за «вредную» вещь засунули эти инженеры Mercedes-Benz в их многострадальные моторы, а также в процессе исследования темы выяснились некоторые интересные вещи. Achtung! Много буков.
Итак, впускной коллектор переменной длины был изобретен еще в 1958 году Daimler Benz AG и жил бы он себе забытый, пока его не нахлобучили на М112/M113. Зачем? Потому что предыдущий M119 5L выдавал максимальный момент 480Nm на 3900rpm, тогда как в M113 5L 460Nm были доступны уже на 2700rpm. Это стало возможным благодаря магниевому коллектору Pieburg 7.22671.06.0, способному регулировать длину впускного тракта от 400 до 800мм.
Здесь небольшая сноска. Почему вообще на низких оборотах нужен длинный коллектор, а на высоких — короткий? Здесь действует принцип инерционного наддува, или “internal supercharging”, как это называет Pierburg. Во время движения поршня вниз открываются впускной клапан и создается волна низкого давления, засасывающая воздух из впускного коллектора. Затем клапан закрывается и «лишний» воздух ударяется об него, создавания избыточное давление и отражаясь обратно к дросселю. Для обеспечения инерционного наддува необходимо чтобы отраженный воздух создал избыточное давление именно тогда, когда впускной клапан открыт. На низких оборотах необходимо чтобы воздух дольше возвращался, однако с повышением оборотов воздух должен поступать чаще и тут соленоид деактивирует заслонки, позволяя воздуху идти по короткому пути.
Насколько я знаю коллектор на М112/М113 довольно надежный и с отлаженной технологией ремонта.
И вот в 2004 году на свет появился великий и ужасный М272. Что поменялось в коллекторе? Добавили второй актуатор и вихревые щитки. С 1750rpm до 3900rpm впускные заслонки закрыты, таким образом воздух идёт длинным путём, затем заслонки открываются и двигатель «дышит» через короткий отрезок коллектора.
Нововедением и ещё одной головной болью стали вихревые щитки, работающие при небольшой нагрузке на двигатель.
Щитки полностью перекрывают один из двух впускных клапанов, таким образом создавая турбуленцию в камере сгорания, которая способствует лучшей однородности смеси. Щитки открываются при высокой нагрузке, а также во время запуска двигателя.
С теорией закончили. Теперь о том, почему ломается коллектор.
В самой компании Pierburg обвиняют в этом как ни странно магистраль PCV, по крайней мере на W211, с которой капает масло на механизм заслонок и разрушает пластик:
Ещё одной причиной является обильное попадание масла во впускной коллектор по тем или иным причинам. Оно закоксовывает заслонки и щитки, вызывая повышенный износ и клин всего механизма. Чрезвычайно редко сломанные щитки могут попасть в цилиндр с дальнейшим попадаловом на гильзовку.
Частично проблема решается заменой «коромысла» на железное, при этом желательно вскрыть коллектор и проинспектировать состояние заслонок и втулок. Заслонки на разбитых втулках начинают болтаться и протирать магниевый корпуск коллектора вплоть до дыр. Сейчас выпускают как новые втулки, так и заслонки целиком.
И на сладкое. Одним из кардинальных способов решения проблемы является замена коллектора на пластиковый с последней модификации SLK350.
Он абсолютно лишён заслонок, а благодаря материалу практически не нагревается, что способствует большей мощности. Кроме того, к нему идёт дроссельная заслонка 82мм (против 76мм у стокового М272), что ещё больше добавляет мощности. Итого для замены своего коллектора на пластиковый нужно:
Сам коллектор A2721403001
Дроссельная заслонка 82мм A2731410325
Соединительное колено A2731400118
Путь самурая — бесценно.
Впускной коллектор m272 или всё, что вы хотели, но боялись спросить )))
Загорелась у меня ошибка 0521. Погуглив увидел, что это связано со впускным коллектором.
Выбирая машину слыша, что на этих моторах есть какие-то проблемы с какими-то заслонками, но что это коснется меня как-то не думалось… Короче пришлось изучать тему и принимать дальнейшее решение.
Неисправности впускного коллектора бывают двух видов:
1. Ломается пластиковый привод вихревых заслонок
2. Разлетаются заслонки изменения длинны впускного тракта
Пути решения данных проблем следующие:
1. Купить новый впускной коллектор (оригинал или дубликат тут кто как хочет) и забыть о проблеме.
Минусом данного решения является цена (дубликат стоит в районе 30 тыс. руб.) и тот неоспоримый факт, что вы сталкнетесь с данной проблемой вновь по прошествии определенной тысячи километров.
(злые языки говорят про 50-60 тысяч, хотя у меня коллектор отходил все 110…).
2. Ремонт, который в свою очередь распадается на два подпункта:
2.1 Если у вас сломался пластиковый привод вихревых заслонок, то его можно просто поменять. Есть следующие виды ремкомплектов:
— bersa-tools.ru/products/R…lya-Mercedes-M272-M273-V6
Это пластиковый привод (но в комплекте идут доп детали, которые относятся к креплению заслонок изменения геометрии впускного тракта). Достоинства данного комплекта в том, что там есть доп детали, которые могут понадобиться. Минус в том, что привод все также остается пластиковым.
— vanos-bmw.ru/mercedes-m27…yclid=5355077456236381055
Это алюминиевый привод. Но просто его поставить не получиться, для его установки нужно будет еще переделывать тяги вихревых заслонок. Хотя для человека, который самостоятельно снял впускной коллектор это не должно стать проблемой ;-))))
— spare-parts-nsk.ru/
Как по мне, так это самый толковый комплект. Жаль, что нашел я его слишком поздно.
При замене данного привода нужно учитывать еще и то, что тяга вакуумника, которая толкает привод заслонок, может подизноситься и болтаться на новом приводе. Если у вас именно такая ситуация, то существует еще ремкомплект тяги вакуумника (Vaico V30-2286) можете поискать в экзисте, правда там опять все пластиковое и цена кусается. Эту проблему еще может решить комплект №3 spare-parts-nsk.ru/
Прибегая к такому способу ремонта необходимо понимать, что привод ломается не сам по себе. Если он сломался, значит усилие на нем стало больше расчетного. Это может быть следствием «загаженности» впускного коллектора и «застревания» вихревых заслонок. Поэтому было бы лучше располовинить коллектор и почистить внутренности.
2.2. Если у вас сломались заслонки, изменяющие длину впускного тракта, то ремкомплекта по ним не существует (по крайней мере я не нашел) и весь ремонт заключается в вытряхивании их из коллектора, чтобы их обломки не улетели во впуск двигателя.
У данного метода есть противники. Их аргументы сводятся к тому, что в мерседесе не дураки сидят и абы что в коллектор совать не будут. Это действительно так. Изменяемая геометрия впускного тракта позволяет получить прибавку в мощности до 10% на низких оборотах. Также есть мнение, что удалив заслонки, при определенных режимах работы двигателя, топливо не будет полностью сгорать в камере и будет догорать уже на выпуске в катализаторах.
Дополнительно нужно учитывать, что если просто удалить заслонки из впускного коллектора, то в блоке управления двигателем будет висеть ошибка. Короче для блока управления двигателем нужна новая программа (без заслонок). Но удалив эти заслонки вы получите практически вечный коллектор. Кому что, решайте сами.
А я остановился на следующем варианте.
снял впускной коллектор
описывать процесс снятия не буду, в интернете полно инструкций.
вот сам коллектор со сломанным приводом вихревых заслонок
почистил все карбклинером, в том числе и топливные фарсунки.
выбросил заслонки геометрии, заглушил отверстия болтами м16 с шагом резьбы 1,5 (предварительно нарезал резьбу соответствующим мечиком) и полностью убрал вакуумники, которые управляли заслонками геометрии (шланг до вакуумников заглушил болтом на герметике, подобранным по диаметру) и собрал все обратно.
Установил новый привод тяг вихревых заслонок, который и послужил толчком для всего этого ;-)))))
При работе использовал вот эту инструкцию: www.drive2.ru/o/b/1671175
После проделанных манипуляций, дабы избежать негативных последствий удаления заслонок было предпринято следующее:
— съездил в сервис, где мне удалили катализаторы и вварили пламягасители. Хочу отметить, что катализаторы были еще в сносном состоянии и я сдал их на цветмет.
-так как катализаторы уже были удалены, отпал всякий смысл в моторе продувки катализаторов, который также был демонтирован.
процесс не фоткал, но речь вот про этот мотор
соответственно убрали вакуумники, которые за это отвечали и заклушили отверстия самодельными заглушками из нержавейки.
Все это безобразие не могло пройти незамеченным для блока управления двигателем ввиду чего ребята из Лаборатории скорости залили мне чипованную прошику. Прошивка спортивная (насколько она может быть спортивной для атмосферного двигателя ;-))))) также программно удалены катализаторы (Евро 2) и программно убраны заслонки, изменяющие геометрию впуска.
По трассе еще не ездил, по городу не понял, вроде существенных изменений нет, хотя что по пробкам можно понять.
Для себя я вижу это так, я получил авто с вечным впускным коллектором не потеряв, а может и выиграв в мощности. Время покажет, насколько мое решение было правильным.
В качестве заключения хочу дать небольшие советы тем, кто захочет пойти по такому-же пути.
— Под впускным коллектором очень много всякой грязи, пред его снятием тчательно продуйте его по периметру (без компрессора лучше даже не суваться).
— Даже после продувки грязи будет много, поэтому коллектор снимать аккуратно, чтобы не насыпать песка в двигатель.
— отверстия после снятия коллектора нужно закрыть тряпками, но такими, с которых не останется ниток в двигателе.
— особое внимание разъемам проводки. Само собой не сломать, запоминать какой откуда и надежно защелкивать. Я при монтаже неплотно защелкнул разъем дроссельной заслонки. Скажу вам, что это не самое приятно чувство, когда после сборки ты заводишь авто и думаешь, что все будет в порядке, а авто начинает колбасить о оно не реагирует на педаль газа ;-))))) Защелкнуть разъем без снятия коллектора это тоже тот еще квест.
Как работает впускной коллектор на 272 моторе
Сообщение от stimix
ошибка по вихревым заслонкам чек увы никак не зажигает. проблема при этой ошибке может быть несколько. даже если электронная часть не работает смотрите именно выработку тяги центральных заслонок! именно они сыпятся а не боковые по которым ошибки.
а вот чек вам зажгло совсем другое. вполне возножно адаптации смесеобразования.
Подскажите, пожалуйста. 10 тыс. км назад при диагностике обнаружилась ошибка 0521 — p2004. Чек НЕ горел. Осмотр показал, что сломана крестовина вихревых заслонок (тех, что по краям). В Минске в наличии крестовины не оказалось, ждать не стали — заклеили композитными материалами, отходила еще так 10 тыс. Никаких ошибок не было. Но вот 2 месяца назад поломалась снова.
При первой разборке снимали дроссель, проверяли состояние втулок и люфты. Были минимальные, ничего критичного.
Поэтому второй раз решил заказать алюминиевую крестовину, заменили. Тяги все целые.
Но вот недавно обнаружили новую ошибку 0522 — p2006. Все целое, крестовина работает, когда нажимаешь ничего не цепляет.
Еще при втором снятии коллектора, из него вытекло грамм 20 масла, в связи с чем поменяли маслоотделитель, крышку вентиляции и картридж с торца двигателя.
1. Это может быть связано с внутренними заслонками длины впуска? Т.к. ведь на них нет никаких датчиков.
2. Может это быть связано с плохо подключенной фишкой к датчикам вихревых заслонок? Или ошибка была бы другая?
3. Может быть ли ошибка связана с адаптацией?
Больше воздуха без наддува: что такое изменяемая геометрия впуска и зачем она нужна
Наверняка все слышали про изменяемую геометрию впускного коллектора и даже встречали аббревиатуры вроде IMRC, DIVA, DSI, VIS или чего-то похожего. Что всё это такое, зачем это надо, чем отличается и как работает? Сегодня попробуем изложить теорию изменяемой геометрии впуска простыми словами.
Хорошо, но не очень
Любой уважающий себя автомобилист знает, что на такте впуска в цилиндр попадает воздух. Пока поршень движется вниз, к нижней мёртвой точке, впускные клапаны (или клапан) открыты, и воздух всасывается внутрь. И этот процесс идёт просто прекрасно, пока клапан открыт. А что происходит, когда он закрывается? В этот момент воздух внезапно останавливается перед «закрытой дверью», ударяется об неё и идёт обратно во впуск. Звучит, может быть, на первый взгляд странно, но это так: воздух тоже имеет массу (кубометр воздуха весит больше килограмма, между прочим), а значит, он знаком с понятием инерции. Итак, он возвращается во впускной коллектор, а там он натыкается на дроссельную заслонку. И от нечего делать идёт опять к клапану. И оно бы ничего, если бы клапан в этот момент оказался открытым: в этом случае в цилиндр попало бы больше воздуха, а значит, при желании можно было бы впрыснуть и больше топлива. И, само собой, получить больше мощности. Именно к такому событию и стремятся конструкторы, рассчитывая сечение и длину впускного коллектора. А явление, при котором газы по инерции попадают в цилиндр в увеличивающемся количестве, называется резонансным или газодинамическим наддувом. Разумеется, оно свойственно только атмосферным моторам – в турбированных моторах необходимое количество воздуха можно нагнать этой самой турбиной. А единственный возможный наддув в атмосферном моторе – вот этот вот резонансный.
Понятно, что больше всего хочется избежать наименее благоприятного варианта развития событий: открыть впускной клапан в тот момент, когда воздух, только что ударившись о закрытый клапан, бежит от него обратно к дроссельной заслонке. В этом случае воздуха получится совсем мало, а это приведёт к очень плохому сгоранию топлива: без окислителя (кислорода в воздухе) никакого толкового сгорания не получится. Именно поэтому расчёт коллектора – работа сложная. И, к сожалению, связанная с поиском компромисса.
В атмосферном моторе воздух поступает в цилиндр приблизительно на 75-80% от объёма цилиндра. Конечно же, это не совсем плохо, но и не максимально эффективно. И чтобы сделать это наполнение более качественным, пришла мысль использовать резонансный наддув. Но сделать это не так просто: частота этого резонанса напрямую зависит от оборотов коленвала. А кроме этого, есть ещё два важных параметра: масса резонирующего воздуха и скорость его потока. И их желательно менять, потому что наполнение цилиндров при разных оборотах должно иметь немного разную физику.
Если не углубляться в дебри газовой динамики, то суть можно объяснить довольно просто: при низких оборотах скорость движения воздушного потока будет не слишком высокой, что в сочетании с реже открывающимся клапаном приведёт к нежелательным последствиям. А если при этом канал будет ещё и широким, то турбулентность воздушного потока будет слабой, что приведёт к не очень качественному перемешиванию воздуха и топлива. Сгорание такой топливовоздушной смеси будет недостаточно равномерным, а значит, неэффективным. Поэтому лучше, если на низких оборотах длина коллектора будет больше, а сечение его канала – меньше.
На высоких оборотах длинный и узкий канал наоборот нежелателен: слишком сильно вырастают насосные потери, а потенциальное количество воздуха, которое могло бы попасть в цилиндр, снижается. Поэтому в этой ситуации лучше иметь более короткий коллектор, но с большим сечением.
Раньше пытались прийти к компромиссу, сделав такой коллектор, который бы более-менее справлялся с воздушным потоком и на низких, и на высоких оборотах. В итоге воздух на каких-то оборотах поступал лучше, на каких-то похуже, и постоянное желание делать моторы мощнее и экологичнее заставили искать способы оптимизации и впускного коллектора. А способ тут один: менять его геометрию, делая его то длиннее, то короче, то уже, то шире. Так появились разные системы изменяемой геометрии впуска.
И так, и эдак
Первая система позволяет изменить длину впускного коллектора в зависимости от оборотов. Часто её так и на называют – переменная длина впуска. Принцип работы у неё довольно простой: в коллекторе предусмотрены два канала разной длины. В нём же стоит заслонка, которая может переключать поток воздуха либо на длинный канал, либо на короткий. Понятно, что тут тоже есть некоторое допущение: вместо плавного изменения длины впуска предусмотрены лишь два положения его длины. Да, решение опять попахивает компромиссом, но это всё же лучше, чем ничего, а делать систему, которая меняла бы длину коллектора непрерывно в зависимости от оборотов, было бы очень дорого. Теоретически такие системы существуют, но в жизни встречаются очень редко.
Остаётся вопрос: кто и как всем этим управляет? В наиболее примитивных системах – конечно же, разрежение в коллекторе, которое падает с ростом оборотов. В этом случае обходятся простым приводом, меняющим положение под действием мембраны. Этот механизм не слишком точный и почти не поддающийся диагностике, поэтому более популярен другой принцип – электропривод, управляемый ЭБУ. Он и работает точнее, и в случае чего способен зажечь Check Engine и напроситься на компьютерную диагностику.
Изменение сечения впускного канала работает практически по тому же принципу: либо есть заслонка, которая стоит в канале и меняет его сечение, либо, если каналов два, то она может перекрывать один из них. Управление этими заслонками такое же, как и управление заслонками переменной длины – вакуумом или электроприводом.
Справедливости ради надо добавить, что переключениями между каналами не всегда заведует заслонка в прямом смысле слова (нечто, похожее на пластинку, которое вращается на оси). Реализация может быть разной, и, например, в опелевских моторах Z18XER этим процессом заведует так называемый «барабан» (который на барабан, если честно, внешне совсем не похож), стоящий внутри коллектора. Он имеет окна и способность крутиться вокруг своей оси. В зависимости от угла поворота барабана, его окна могут быть частично перекрыты глухой стенкой, а могут быть открыты, что и меняет скорость и объём потока воздуха. Да, Опель когда-то умел порадовать нестандартным подходом к стандартным вещам.
Почему я вспомнил про Опель? Потому что многие производители стараются добавить своими системам изменения геометрии впуска уникальности, но технически это выглядит не очень интересно – они все похожи. Поэтому в ход идёт маркетинг и изобретение новых название. Отсюда и получается некоторая каша букв, в которой легко запутаться. Например, система изменения сечения у Форда могла называться IMRC (Intake Manifold Runner Control) или CMCV (Charge Motion Control Valve), а его же система изменения длины впуска называется DSI (Dual-Stage Intake). У BMW эта система называются DIVA (Differential Variable Air Intake) и так далее – различных аббревиатур много, но суть у них одна. Точнее, две – изменение длины или сечения. Впрочем, встречаются и такие системы, которые меняют и то, и другое одновременно.
Что может пойти не так?
Слабое место изменяемой геометрии – это как раз заслонки. Вращаясь на оси, они изнашиваются и со временем начинают люфтить. Появляется характерный стук (или даже треск) в районе впускного коллектора. Если смотреть на это неприятное явление сквозь пальцы, заслонка в один прекрасный момент может развалиться, после чего её куски полетят прямиком в цилиндр. И это будет очень грустно.
Кроме того, заслонки со временем могут зарастать сажей. Мы же помним про прекрасную систему рециркуляции, которая способна отправлять во впуск часть отработавших газов? Она же отправляет туда и частички сажи. Если сажи будет много, заслонки ею зарастают и перестают работать должным образом. Тут поможет промывка, для чего, к сожалению, впуск придётся разобрать.
Другие симптомы, указывающие на неисправность изменяемой геометрии впуска, не способны однозначно указать именно не неё. Будет заметен рост расхода топлива, в некоторых режимах снизится мощность. Но тут уже не обойтись без диагностики – причин для подобного безобразия множество, и геометрия впуска стоит чуть ли не на последнем месте. Ну а с треском заслонок лучше не ездить – последствия попадания их обломков для мотора почти фатальны. Чаще во впуск улетают вихревые заслонки, но всё же непонятный стук и треск в коллекторе должны сразу насторожить.