Зачем на капоте воздухозаборники и нужны ли они на машинах в городе?
Эффектные накладки на капот для создания на нем дополнительных воздухозаборников можно купить практически на любую машину. Автомобилистам нравится, как меняется облик их транспортного средства. Обычный гражданский автомобиль становится похожим на раллийный спорткар. Многие водители даже рассказывают, что после установки «ноздрей» на капоте резко улучшилась вентиляция моторного отсека и, следовательно, за счет притока дополнительного воздуха выросла мощность двигателя. Действительно ли новые ноздри на капоте могут повысить эффективность силового агрегата?
Инерционный наддув
Впервые крупные ноздри на капоте серийных спорткаров появились на серийном Pontiac Firebird Trans Am 60-х годов. Этот автомобиль имел так называемый инерционный наддув, который через дополнительные воздуховоды нагнетал поток непосредственно во впускной коллектор. На высокой скорости давление потока воздуха увеличивается, отчего через ноздри в камеры сгорания попадает больше кислорода, благодаря чему температура сгорания смеси растет и мощность мотора повышается.
Подобные инерционные наддувы ставились раньше на автомобили Формулы 1, а сейчас идут на спортивные мотоциклы. Они дают прибавку мощности в 5-10%, но только на скоростях свыше 150 км/ч.
Охлаждение турбины
На современных раллийных машинах с турбированными моторами закачивание воздуха идет с помощью механического нагнетателя или турбины, работающей от энергии выхлопных газов. Для нее достаточно потока воздуха, проходящего через решетку радиатора.
Но если присмотреться ко многим спортивным машинам, то на них дополнительные воздуховоды все же присутствуют. У разных спорткаров они не похожи друг на друга. У Subaru ноздри направлены вперед и жадно хватают набегающий воздух, как на старом Pontiac Firebird. У Chevrolet Corvet они, наоборот, размещены покато и похожи на жалюзи, стелящиеся по поверхности.
Дело в том, что эти приспособления выполняют разные функции и являются частями разных технических устройств.
Ноздри Subaru служат для закачивания воздуха в интеркуллер, который охлаждает поток перед его поступлением в камеры сгорания. Тем самым плотность воздуха повышается, как и содержание в нем кислорода.
Отвод тепла из-под капота
На Chevrolet Corvet и Camaro или многих раллийных машинах вместо ноздрей ставятся жалюзи, расположенные по ходу движения. Они не забирают воздух извне, а, наоборот, помогают ему выйти наружу из моторного отсека.
Дело в том, что при движении на высоких скоростях в верхней части двигателя образуется область перегрева, которая может вызвать недостаточный термообмен в штатной системе охлаждения. Поэтому инженеры и разместили в наиболее проблемных зонах такие небольшие жабры, с помощью которых стравливается лишнее тепло в атмосферу и обеспечивается обдув головки цилиндров.
Ноздри на «Жигулях»
Что же будет, если поставить такие же ноздри, как на Subaru, на обычные гражданские автомобили? В первую очередь нарушится циркуляция воздуха под капотом. Через дополнительные отверстия воздух начнет закачиваться под капот и будет создавать там повышенное давление, которое на высоких скоростях будет препятствовать обдуву радиатора. Если водитель любит раскручивать мотор до пиковых значений и ездит быстро, то могут наблюдаться проблемы с охлаждением силового агрегата.
Поэтому запускать под капот ветер не рекомендуется. Циркуляция воздуха в нем посчитана инженерами досконально и не требует вмешательства владельца машины. Поэтому бессмысленно делать отверстия в капоте своей машины в надежде улучшить ее характеристики. Чаще этими действиями можно только навредить.
Воздухозаборник: свежий воздух для работы двигателя
Для работы двигателя внутреннего питания необходим воздух, который отбирается из атмосферы с помощью специального устройства — воздухозаборника. О том, что такое воздухозаборник и для чего он нужен, каких типов бывает и как устроен, а также о правильном выборе и замене этой детали — читайте в статье.
Что такое воздухозаборник?
Воздухозаборник (заборник воздуха) — деталь системы питания транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания; трубы различной формы, сечения и конструкции для забора воздуха и его направленной подачи на воздушный фильтр и далее в карбюратор или дроссельный узел.
На воздухозаборник возложено несколько функций:
- Отбор атмосферного (холодного) воздуха для подачи на двигатель;
- Отбор теплого воздуха для питания двигателя в момент холодного запуска и при прогреве (преимущественно в холодное время года);
- Направленная подача воздуха к фильтру независимо от его расположения (это позволяет удобно располагать фильтр и другие детали системы питания);
- Некоторые типы воздухозаборников — защита системы питания двигателя от попадания в нее воды и грязи;
- В некоторых автомобилях и при тюнинге — выполнение функций декоративного элемента.
Воздухозаборники являются важными деталями системы питания двигателя, так как от их конструкции, места установки и общего технического состояния зависят объем и стабильность подачи воздуха к двигателю. Поэтому при поломке данной детали ее необходимо отремонтировать или заменить. Чтобы сделать верный выбор воздухозаборника для автомобиля, необходимо разобраться в их типах, конструкции и особенностях.
Воздухозаборник КАМАЗ-4308 САПТ (ОАО КАМАЗ)
Воздухозаборник МАЗ в сборе ОЗАА
Воздухозаборник МАЗ ОАО МАЗ
Воздухозаборник КАМАЗ-ЕВРО ТЕХНОТРОН
Воздухозаборник КАМАЗ-ЕВРО ТЕХНОТРОН
Воздухозаборник КАМАЗ-ЕВРО ТЕХНОТРОН
Воздухозаборник МАЗ в сборе ОЗАА
Воздухозаборник МАЗ ОАО МАЗ
Воздухозаборник ВАЗ-2121 капота
Воздухозаборник ВАЗ-21082 патрубок терморегулятора
Типы, конструкция и применяемость воздухозаборников
Конструктивно все заборники воздуха одинаковы — это труба круглого, прямоугольного или более сложного сечения, которая одной стороной устанавливается на корпусе воздушного фильтра, а другой выходит в наиболее удобное место внутри кузова или снаружи автомобиля. Под действием разряжения, возникающего во впускном тракте системы питания двигателя, воздух всасывается через наружную часть заборника, поступает к фильтру и далее в систему.
Типичное расположение воздухозаборника грузового автомобиля
Воздухозаборники можно разделить на две группы по месту установки на транспортном средстве:
- Наружные;
- Внутренние.
Наружные заборники устанавливаются за пределами кузова автомобиля — над капотом, над крышей, за задней поверхностью кабины и т.д. Для установки выбирается такое место, где наблюдается нормальное или повышенное давление воздуха во время движения транспортного средства, избегая зон турбулентности (завихрений) с пониженным давлением.
Внутренние заборники располагаются в подкапотном пространстве в непосредственной близости от двигателя. Для подачи воздуха в моторный отсек служат отверстия в капоте, крыльях или в иных деталях кузова. Данные воздухозаборники делятся на два типа по назначению:
- Для забора холодного воздуха;
- Для забора теплого воздуха.
Заборники первого типа располагаются на некотором удалении от двигателя, обеспечивая подачу к фильтру воздуха с температурой окружающей среды. Заборники второго типа располагаются у наиболее нагретых частей двигателя (обычно монтируется непосредственно на выпускной коллектор), обеспечивая подач к фильтру теплого воздуха. Система из двух заборников воздуха облегчает зимнюю эксплуатацию двигателя, ускоряя его прогрев. Как правило, такая система содержит терморегулятор с заслонкой, изменяя положение которой можно смешивать теплый и холодный воздух для достижения оптимальной температуры поступающей в цилиндры топливно-воздушной смеси.
Схема воздушного тракта системы питания двигателя легковых автомобилей
Схема воздушного тракта системы питания двигателя грузовых автомобилей
Воздухозаборники наружные и холодного воздуха делятся на две группы по способу подачи воздуха:
- Пассивные;
- Активные.
Пассивные заборники воздуха — это простые устройства в виде пластиковых или металлических труб различной конфигурации, которые обеспечивают лишь подвод воздуха к фильтру. Такую конструкцию имеет большинство воздухозаборников легковых автомобилей и очень многих грузовиков. На наружной стороне данных устройств могут располагаться различные вспомогательные устройства — «грибки» для защиты от пыли и грязи, резонаторы для формирования потока воздуха определенной структуры, сетки, жалюзи и т.д.
Активные заборники воздуха — это более сложные устройства, которые не просто доставляют воздух к фильтру, но и решают одну или несколько вспомогательных задач. Наибольшее распространение имеют два вида активных воздухозаборников:
- Моноциклоны — заборники с завихрителями (неподвижными лопастями, расположенными поперек оси потока воздуха), которые придают потоку воздуха вращение для дополнительной очистки от пыли (за счет центробежных сил) и лучшей наполняемости системы питания. Примером моноциклона служит типичный воздухозаборник тракторов МТЗ в виде грибка, также несколькими циклонами оснащаются современные заборники грузовых автомобилей, предназначенных для эксплуатации в условиях повышенной запыленности;
- Вращающиеся заборники — устройства, на наружной стороне которых установлен вращающийся сетчатый барабан с крыльчаткой и завихрителем. Барабан приходит во вращение под действием набегающего потока воздуха, благодаря этому происходит отсеивание крупного мусора и формирование завихренного потока воздуха в системе питания. Также вращение обеспечивает самоочистку наружной поверхности барабана от застревающих частиц загрязнений, поэтому данные устройства используются на автомобилях и различной технике (тракторы, комбайны), эксплуатируемой в условиях повышенной запыленности.
Конструкция воздухозаборника-моноциклона (с завихрителем)
Конструкция вращающегося воздухозаборника
Оба этих воздухозаборника, а также и все заборники с сетками на входе, считаются фильтрами грубой очистки воздуха, которые устраняют проникновение в систему питания крупных частиц (камней, травы и т.д.) и значительно продлевают ресурс воздушного фильтра.
В отдельную группу выделяются воздухозаборники специального назначения — шноркели (шнорхели). Эти устройства используются на внедорожниках и другой технике, которой в процессе эксплуатации приходится преодолевать глубокие водные преграды и двигаться по бездорожью (военная техника, раллийные автомобили). Шноркель представляет собой герметичную трубу, вынесенную на уровень крыши автомобиля — расположение в самой высокой точке автомобиля обеспечивает защиту от воды и грязи. Обычно шноркели оборудуются поворотным заборником, который можно развернуть по ходу или против хода движения автомобиля, он имеет сетку и может оснащаться вспомогательными деталями (для отвода воды, для завихрения воздуха и т.д.).
Воздухозаборник на капот
Наконец, существует большая группа капотных воздухозаборников легковых автомобилей, которые выполняют две функции — формирование направленного потока воздуха и украшение. Эти устройства имеют разнообразный дизайн и привносят во внешний вид автомобиля новые ноты, и, в то же время, обеспечивают интенсивную подачу воздуха в подкапотное пространство или непосредственно к внутреннему заборнику воздуха. Но сегодня распространение получили и чисто декоративные воздухозаборники, которые помогают придать автомобилю более агрессивный, спортивный вид, но практически не оказывают никакого влияния на работу воздушного тракта его системы питания.
Вопросы выбора и замены воздухозаборников
В процессе эксплуатации транспортного средства воздухозаборник не подвергается большим нагрузкам, однако он может быть поврежден вследствие удара (чему особенно подвержены наружные заборники грузовых автомобилей, тракторов и другой техники) или вибраций, либо потерять свои характеристики от старения (особенно этому подвержены пластиковые детали). При неисправности деталь следует заменить, иначе может нарушиться режим работы двигателя, повыситься интенсивность засорения фильтров и т.д.
На замену следует выбирать только те воздухозаборники, которые подходят для данного автомобиля или трактора — это легко сделать по типу и каталожному номеру детали. Замена возможна только в тех случаях, когда на разной технике используются одинаковые детали — как, например, заборники всех автомобилей КАМАЗ, «грибки» на воздухозаборники, моноциклоны и вращающиеся заборники многих тракторов и грузовиков, и т.д.
Замена заборника обычно сводится к демонтажу старой детали и установке новой, для этого требуется выкрутить несколько винтов, демонтировать пару хомутов и снять один или два уплотнителя. При монтаже следует соблюдать правильность установки уплотнителей и обеспечивать максимально герметичный монтаж, чтобы избежать подсоса воздуха через щели. Все работы следует выполнять в соответствии с инструкцией по ремонту и ТО автомобиля.
Выбор декоративного воздухозаборника сводится к подбору детали, подходящей по месту установки и внешнему виду. Монтаж заборника может выполняться различными способами, в том числе и без выполнения сверления капота и иных кузовных деталей — в каждом конкретном случае следует придерживаться приложенной инструкции.
При верном подборе и замене воздухозаборника двигатель будет получать необходимое количество воздуха и нормально работать в любых условиях.
29 Июня Пила циркулярная электрическая: быстрая и качественная резка древесины
Для распиловки древесины самое широкое распространение получил простой механизированный инструмент — циркулярная пила. Все о том, что такое циркулярная (дисковая) пила, каких типов бывает этот инструмент, как он устроен и работает, а также о правильном подборе и эксплуатации пил — читайте в статье.
22 Июня АКБ: подбор, установка, эксплуатация, техника безопасности
Выбор, замена и обслуживание автомобильного аккумулятора — дело несложное, но требующее определенных знаний и навыков. Вопросы правильного побора АКБ для транспортного средства, его монтажа, правильной и безопасной эксплуатации, а также его технического обслуживания подробно рассмотрены в материале.
15 Июня АКБ: типы, устройство и принцип работы аккумуляторов
Одной из основ электросистем современных автомобилей и иной техники являются источники постоянного тока для работы электростартеров — аккумуляторные батареи. Все об аккумуляторных батареях (АКБ), их существующих сегодня типах, конструкции и заложенных в основе их работы принципах — читайте в статье.
8 Июня Маяк проблесковый: свет предупреждает об опасности
Многие транспортные средства оснащаются специальными светосигнальными устройствами для привлечения внимания и предупреждения об опасности — проблесковыми маяками. О том, что такое проблесковый маяк, как он устроен и работает, а также о правилах его применения, покупке и установке — читайте в статье.
30 Ноября 2022 MEGAPOWER: фильтруем лишнее
Фильтры для легковых автомобилей MEGAPOWER — качественные расходники по оптимальной цене.
25 Августа 2022 Пистолет для подкачки шин с манометром: накачка шин для любителей и профессионалов
Одна из самых частых операций по обслуживанию автомобиля — подкачка шин. Для удобства выполнения этой работы созданы специальные приспособления — пистолеты для подкачки шин с манометром. Все об этих пистолетах, их типах, устройстве, характеристиках и применяемости подробно рассказано в данной статье.
11 Августа 2022 Нагнетатель смазки (солидолонагнетатель): незаменимое оборудование для заправки механизмов консистентной смазкой
Многие узлы автотракторной, сельскохозяйственной и иной техники, а также станков и разнообразного оборудования требуют регулярного наполнения консистентными смазками высокой вязкости. Наиболее эффективно эта работа выполняется специальными нагнетателями смазки, о которых подробно рассказано в статье.
Воздухозаборник автомобиля, его назначение и функции
В статье рассказано, для чего нужен воздухозаборник, зачем ставить дополнительные воздухозаборники, об эстетической их роли.
Даже незнакомые с автомобильной тематикой люди часто интересуются, зачем на капотах спортивных автомобилей такие странные вырезы, отверстия или поднятые вверх «ковши». Это ничто иное, как дополнительные воздухозаборники. Если вас интересует установка воздухозаборника, то в магазине Lowstuff предоставлен отличный их ассортимент.
Воздухозаборники различного типа — обычное явление на автомобилях, позиционирующихся как спортивные. Часто воздухозаборники являются чисто косметическими, но это те, которые обычно не выполняют одну или несколько из следующих функций.
Подача охлажденного воздуха
Для сжигания топлива требуется кислород. Если двигатель не имеет собственного источника кислорода, этот кислород должен поступать из окружающего воздуха. Количество кислорода, доступного для сжигания и, следовательно, максимальная выходная мощность двигателя, зависит от температуры окружающей среды и местного статического атмосферного давления. Как правило, более холодный и плотный воздух дает больше энергии, а более теплый, более тонкий воздух (например, в жаркий день или на больших высотах) дает меньше. Моторный отсек автомобиля действительно очень теплый. Нормальная рабочая температура типичного двигателя легкового автомобиля с водяным охлаждением значительно выше 70 C, а двигатель с воздушным охлаждением может быть значительно горячее. Тепло, излучаемое работающим двигателем, быстро нагревает воздух вокруг него. Поскольку большинство автомобильных моторных отсеков закрыты и довольно тесны, и у них мало возможностей для отвода тепла, воздух в моторном отсеке обычно значительно теплее, чем наружный воздух. Если двигатель забирает воздух из-под капота, высокие температуры уменьшат плотность впускного заряда и, следовательно, уменьшат полезную мощность двигателя. Очевидным решением этой проблемы является добавление канала для впуска холодного воздуха, который позволяет двигателю забирать воздух из охладителя, а более плотный воздух выходит из моторного отсека. Эффективная система холодного воздуха может нейтрализовать большую часть потерь мощности, вызванных высокими температурами под капотом, потенциально повышая мощность двигателя на 5% и более.
Воздухозаборник для двигателей с наддувом
Существует несколько способов достижения наддува, включая использование механического компрессора (нагнетателя или турбокомпрессора). Другой подход заключается в использовании движения транспортного средства для нагнетания воздуха в двигатель под давлением через поршневой ковш.
В любом теле движущегося воздуха (или другой сжимаемой жидкости) статическое давление воздуха обратно пропорционально его скорости. Чтобы воспользоваться этим принципом, площадь поперечного сечения впускной камеры поршневого ковша обычно начинается с малого и постепенно увеличивается. В результате воздух поступает в камеру с высокой скоростью и затем замедляется по мере расширения камеры. Когда быстро движущийся воздух продолжает поступать в камеру, воздух начинает накапливаться, и его давление увеличивается. Если этот воздух под высоким давлением поступает во впускные клапаны двигателя (при условии, что до этого давление не рассеивалось), его можно использовать для обеспечения мягкого эффекта наддува. Функциональный поршневой ковш, как правило, также служит для забора холодного воздуха, хотя обратное не всегда верно.
Если вы не можете это сделать, сымитируйте это!
Функциональный воздухозаборник стоит дорого и создает определенные минусы в эксплуатации транспортного средства. Более того, скромное повышение производительности, которое может обеспечить рабочий ковш, представляет больший интерес для гонщиков, чем для обычного автолюбителя. Поэтому неудивительно, что значительное количество автомобилей со спортивными формами оснащаются… имитацией гоночных ковшей! Поддельные ковши часто имеют самое касательное отношение к реальной вещи и обычно устанавливаются там, где стилисты думали, что они будут выглядеть круто, а не там, где они имели бы функциональный смысл. (Это особенно очевидно в автомобилях, которые предлагают функциональные ковши в качестве опции; рабочие ковши часто находятся в разных местах и имеют очень разные формы.)
Расположение воздухозаборников у LandRover и других автопроизводителей
Когда в первый раз заглянул под капот LandRover Range Rover то удивился многому, но больше всего — расположению воздухозаборников. Воздуховоды расходятся от двигателя в обе стороны, стоят два фильтра. От фильтров трубы идут в крыло, выходя из него и через специальный пластиковый «коннектор» состыковываются с крышкой капота. Внутри капота идет свой воздуховод в переднюю часть.
следим за стрелочками
Таким образом получилась система воздуховодов, хорошо защищенная от попадания воды и риска гидроудара. Вот примеры видео, на которых большие Land Rover легко принимают волну на капот без каких-либо последствий.
Если вы посмотрели последнее видео, то обратили внимание, что младшие модели LR словили гидроудар. В отличие от старших моделей, младшие не только ниже, но еще и лишены такой хитрой схемы воздуховода. У них под капотом просто дырка в форме отверстия, куда спокойно заливается вода:
Воздуховод RR Velar
А что у Discovery 5?
Воздуховод Discovery 5 организован почти как у Range Rover, но не так. Компания жестко придерживается принципа, что все самое лучшее должно быть у Range Rover, все остальные будут в чём то хуже. Вроде логично, но с Discovery 5 маркетологи на мой взгляд перегнули палку лицемерия. У Discovery 5 воздуховод практически полностью повторяет схему RR — воздух захватывается в отверстие на капоте, летит внутри капота и подается в трубу в крыле. Нюанс в том, что отсутствует пластиковый коннектор, который соединяет крыло и капот!
Отверстия все на месте.
А это значит, что вода, попав в подкапотное пространство, по крылу теоретически может дотечь до воздуховода. На пути ей встретится достаточно большое количество отверстий, куда она может слиться, тем не менее схема очевидно менее надежная, чем у Range Rover.
Хотя…. На видео Discovery 5 оказался единственным автомобилем, у которого вода вообще не попала на капот.
А как было у Discovery 4?
Если посмотреть на подкапотное пространство Discovery 4 , то воздуховодов у него в явном виде не наблюдается.
Забор воздуха у D4 происходит в крыле над колесом, как стати сделано и у Тойоты, о чём поговорим позже. На мой взгляд почти 100% защита от волны, накатившей на капот. Почему же Land Rover решил уйти от этой схемы? Потому что вариант с забором воздуха через капот позволил увеличить глубину преодолеваемого брода с 70 см у D4 до 90 см у новых LR (RR, RRS, Discovery 5, Новый Defender).
А что у Тойот?
У Land Cruiser используется та же схема, что и у D4 — воздухозаборник забирает воздух в правом крыле. Не случайно в правом подкрылке сделаны жабры. Вот на этом видео хорошо показано их предназначение:
Соответственно такое расположение отлично защищает от волны на капоте, но ограничивает максимальную глубину брода в 70 см. Иначе может случиться что-то типа:
Конкретно в этом случае гидроудар случился из-за срезанного подкрылка при установке силового бампера. Вода из колеи влетела в подкрылок и двигатель засосал ее в воздуховод.
А что у других?
У Jeep Grand Cherokee все выглядит достаточно ненадежно:
Воздухозаборник у Jeep скромно отгорожен пластиковой заслонкой, которая должна напугать волну.
Несмотря на высокое расположение воздухозаборника, заявленная глубина брода всего 51 см. Но, опять же несмотря на заявленную глубину брода, Jeep таки может:
У Pajero 4 на первый взгляд все еще опаснее — воздухозаборник выставлен прямо в центре:
Заявленная глубина брода 70 см. Видео с волной на капот к сожалению не нашел.
Доп1: У Паджеро 4 капот плотно прилегает к радиаторной решетки за счет резинового уплотнителя. Вода не может напрямую попасть в воздуховод, так как идет по изогнутому маршруту — сквозь решетку радиатора выходит в подкапотное пространство через отверстие, помеченное желтым.
Лайфхак по преодолению глубоких луж
Несмотря на формальные показатели по паспортным глубинам брода, мое глубокое убеждение — водоемы лучше проезжать медленно, как RRS из второго видео на 1:44. Но что делать, если ехать надо, а глубина большая или дно такое, что ехать медленно опасно?
Есть вариант, который может помочь. Попробуйте проехать такой брод …. задом. При движении задом, за капотом вода отступит и не захлестнёт воздухозаборник.
В моей практике не приходилось преодолевать брода глубиной более чем полметра. Паспортные 90 см. кажутся «ту мач», вряд ли решусь сунуться в такой брод по своей воле без шноркеля.