Airbox, kolektor ssący i przepustnica: dobór

Za filtrem powietrze trafia do przepustnicy, potem do kolektora ssącego i dalej do cylindrów. Ten poradnik wyjaśnia, czym różni się airbox od filtra stożkowego, co znaczy ciepły i zimny dolot, jak działają plenum i kanały kolektora, jak dobrać średnicę przepustnicy oraz czym różni się sterowanie linką od drive-by-wire. Pokazuje też, kiedy potrzebny jest adapter.

Przepisy i bezpieczeństwo. Zmiany w układzie dolotowym mogą zmieniać hałas, skład spalin i sposób pracy silnika, więc ich status warto ustalić przed zakupem. Pojazd uczestniczący w ruchu ma być „tak zbudowany, wyposażony i utrzymany, aby korzystanie z niego: 1) nie zagrażało bezpieczeństwu osób nim jadących lub innych uczestników ruchu, nie naruszało porządku ruchu na drodze i nie narażało kogokolwiek na szkodę” (Prawo o ruchu drogowym, art. 66 ust. 1 pkt 1), a urządzenia i wyposażenie, w szczególności zapewniające bezpieczeństwo ruchu, „powinny być utrzymane w należytym stanie oraz działać sprawnie i skutecznie” (art. 66 ust. 2). Dodatkowemu badaniu technicznemu podlega pojazd, „w którym dokonano zmian konstrukcyjnych lub wymiany elementów powodujących zmianę danych w dowodzie rejestracyjnym” (art. 81 ust. 11 pkt 3). Czy dany element można zastosować w Twoim pojeździe na drodze publicznej, ustalisz w stacji diagnostycznej lub u organu właściwego w Twoim kraju; na torze obowiązuje regulamin imprezy. Odpowiedzialność za zgodność z przepisami i za dokumenty pojazdu ponosi użytkownik; zmiany mogą też skutkować utratą gwarancji producenta pojazdu. Zobacz też Układy dolotowe.

Jak to działa

Przepustnica reguluje ilość powietrza wpływającego do silnika i zwykle leży między obudową filtra a kolektorem ssącym. Wewnątrz ma przepustnicę motylkową, czyli klapę obracającą się w kanale, a przy częściowym otwarciu w kolektorze panuje podciśnienie. Przy pełnym otwarciu ciśnienie w kolektorze silnika wolnossącego jest zbliżone do atmosferycznego. Kolektor ssący rozdziela powietrze do poszczególnych cylindrów: z centralnej komory, zwanej plenum, odchodzą kanały (runnery) do kanałów w głowicy.

Airbox czy stożek: ciepły i zimny dolot

Chłodniejsze powietrze jest gęstsze, więc zawiera więcej tlenu w tej samej objętości niż powietrze cieplejsze. Dlatego w układach dolotowych liczy się to, skąd filtr pobiera powietrze. Filtr stożkowy ustawiony w komorze silnika obok gorącego kolektora wydechowego zasysa powietrze nagrzane przez silnik. Airbox, czyli obudowa filtra, oddziela filtr przegrodą od reszty komory, a kanał może doprowadzać powietrze z zewnątrz.

Efekt zależy od silnika i zakresu obrotów; nie obiecujemy zysku mocy, a deklaracje reklamowe o skuteczności układów dolotowych warto traktować ostrożnie. Airbox dopasowany do silnika może poszerzać zakres jego pracy.

Dwie rzeczy do sprawdzenia przy zmianie obudowy filtra. Po pierwsze, przepływomierz MAF mierzy masę powietrza, na podstawie której sterownik dobiera dawkę paliwa, więc zmiana średnicy rury, miejsca czujnika lub obudowy wpływa na jego odczyt; czujnik jest też wrażliwy na zanieczyszczenia, na przykład z filtra nasączanego olejem. Po drugie, filtr ustawiony nisko, blisko zderzaka lub nadkola, może zassać wodę; gdy woda sięga poziomu wlotu powietrza, grozi to zalaniem cylindrów (hydrolock), a w skrajnym przypadku zgięciem korbowodów lub uszkodzeniem bloku.

Kolektor ssący: plenum i kanały

Plenum to wspólna komora, z której powietrze trafia do kanałów. Długość kanału dobiera się do prędkości obrotowej, przy której ma być największa wydajność. Długi kanał zwiększa prędkość powietrza i pomaga w momencie przy niższych obrotach, a krótszy i szerszy zmniejsza opór i sprzyja mocy przy wysokich obrotach.

Część kolektorów ma już przepustnicę i listwę paliwową albo miejsce na dodatkowe wtryskiwacze, co trzeba uwzględnić w układzie paliwowym. Kolektory są dedykowane konkretnym silnikom, bo kołnierz i otwory muszą pasować do głowicy; w ofercie sklepu są m.in. kolektory do silników Honda K20 i B16, BMW B58, N52 i S54, VW 1.8T oraz GM LS.

Przepustnica: średnica i sterowanie

Seryjna przepustnica o małej średnicy może ograniczać przepływ przy pełnym otwarciu. Większa zmniejsza opory, ale zbyt duża w stosunku do potrzeb silnika może pogarszać reakcję na pedał przy małym obciążeniu i niskich obrotach oraz wymagać korekty mapy. Średnica musi też pasować do kolektora i rury dolotowej; w opisie produktu jest podana w milimetrach. Jeśli średnice się różnią, potrzebny jest adapter przepustnicy, a kształt przejścia powinien być płynny, bez gwałtownych zwężeń i rozszerzeń.

Drugie ważne pytanie to sterowanie. Przy sterowaniu linką ruch pedału przenoszony jest mechanicznie przez linkę na przepustnicę. W układzie drive-by-wire (electronic throttle control) nie ma mechanicznego połączenia: czujnik pedału wysyła sygnał do sterownika, a elektryczny silnik otwiera przepustnicę, przy czym czujnik położenia (TPS) informuje sterownik o aktualnym kącie. Dlatego przepustnica DBW zwykle nie jest zamiennikiem przepustnicy na linkę: potrzebuje zgodnego sterownika, czujników i okablowania. Adaptery sprzedawane w sklepie dotyczą m.in. przystosowania przepustnicy DBW do kolektora albo przejścia z DBW na linkę w silnikach Toyota JZ; zmiana sposobu sterowania to zadanie dla specjalisty.

Rodzaje: co wybrać

W kategorii airboxów w ofercie dominują uniwersalne filtry carbonowe i wkłady oraz airbox w obudowie aluminiowej, a układy dolotowe są dedykowane modelom (m.in. BMW, Audi A3, Acura Integra).

Jak dobrać

• Silnik i model. Kolektory i układy dolotowe są dedykowane; sprawdź listę pasujących pojazdów.
• Skąd powietrze. Jeśli wybierasz stożek, zadbaj o osłonę lub doprowadzenie chłodniejszego powietrza i o ochronę przed wodą.
• Charakter silnika. Długie kanały pasują do pracy przy niższych obrotach, krótkie do wysokich; wybierz do sposobu użytkowania.
• Średnica przepustnicy. Dopasuj do kolektora i rury, nie szukaj największej.
• Sterowanie. Linka czy DBW musi zgadzać się z tym, co obsługuje Twój sterownik.
• Paliwo i sterownik. Zmiana dolotu może wymagać korekty mapy.

Montaż i typowe błędy

Zmiany w dolocie dotykają czujników i układu paliwowego, więc zalecamy warsztat. Nie podajemy tu instrukcji krok po kroku.

• Nieszczelność za przepływomierzem. Powietrze wpada do silnika, nie będąc zmierzone, a sterownik dobiera dawkę na podstawie niepełnych danych.
• Czujnik MAF w złym miejscu lub w rurze o innej średnicy. Odczyt przestaje odpowiadać rzeczywistości.
• Filtr nisko w nadkolu. Ryzyko zassania wody.
• Przepustnica DBW bez zgodnego sterownika. Silnik nie będzie reagował prawidłowo.
• Zbyt duża przepustnica. Gorsza reakcja i trudniejsze dozowanie gazu przy małym obciążeniu.
• Zapomniane przewody podciśnienia i odmy. Po zmianie kolektora trzeba je podłączyć lub zaślepić.

Co zmienić razem

• Filtr i MAF. Filtr stożkowy czy wkładka: dobór i przepływomierz MAF.
• Rury i łączniki. Łączniki silikonowe: średnice, redukcje, warstwy, temperatura i Orurowanie intercoolera: średnice, materiał, łączenia.
• Przewodnik kategorii: Układ dolotowy: mapa kategorii od filtra do kolektora.
• Kategorie: Airboxy, Kolektory ssące, Przepustnice i Układ dolotowy.

Lista kontrolna przed zakupem

• Wiem, że zmiany w dolocie mogą wpływać na badanie techniczne, i ustaliłem to ze stacją diagnostyczną.
• Wybrałem element dla mojego silnika i modelu.
• Wiem, skąd filtr będzie pobierał powietrze i jak jest chroniony przed wodą.
• Sprawdziłem położenie przepływomierza MAF po zmianie.
• Dopasowałem średnicę przepustnicy do kolektora i rury.
• Wiem, czy mam linkę, czy drive-by-wire, i czy sterownik to obsłuży.
• Wiem, kto wykona montaż i ewentualną korektę mapy.

Zobacz kategorię Układy dolotowe →

FAQ

Airbox czy filtr stożkowy?

Airbox oddziela filtr od gorącej komory i może doprowadzać chłodniejsze powietrze, stożek jest prostszy, ale pobiera powietrze z komory. Efekt zależy od silnika i montażu.

Czy zimny dolot zawsze coś daje?

Chłodniejsze powietrze jest gęstsze, ale rezultat zależy od silnika i obrotów; nie obiecujemy konkretnego zysku.

Długie czy krótkie kanały kolektora?

Długie sprzyjają momentowi przy niższych obrotach, krótkie wydajności przy wysokich. Wybieraj do sposobu użytkowania silnika.

Większa przepustnica zawsze lepsza?

Nie. Zbyt duża może pogarszać reakcję przy małym obciążeniu; średnica ma pasować do silnika, kolektora i rury.

Czy przepustnicę DBW można zamienić na linkę?

To zmiana sposobu sterowania, wymagająca zgodnego sterownika i czujników; zleć ją specjaliście.

Powiązane kategorie: Układ dolotowy · Układy dolotowe · Airboxy · Kolektory ssące · Przepustnice