Nell'ingegneria automobilistica, un collettore di scarico raccoglie i gas di scarico da più cilindri in un unico tubo.
Il collettore di scarico è esposto agli estremi:riscaldamento e raffreddamento, che provocano espansione e contrazione costanti. I collettori possono rompersi nel tempo a causa delle sollecitazioni dovute a sbalzi di temperatura costanti ed estremi.
I collettori di scarico sono generalmente semplici unità in ghisa o acciaio inossidabile che raccolgono il gas di scarico del motore da più cilindri e lo inviano al tubo di scarico. Per molti motori, ci sono collettori di scarico tubolari aftermarket noti come collettori in inglese americano, collettori estrattori in inglese britannico e australiano e semplicemente come "collettori tubolari" in inglese britannico.
Questi sono costituiti da singoli tubi di scarico per ciascun cilindro, che poi di solito convergono in un tubo chiamato collettore. Le intestazioni che non hanno raccoglitori sono chiamate intestazioni zoomie.
I tipi più comuni di collettori aftermarket sono realizzati in acciaio dolce o tubi in acciaio inossidabile per i tubi primari insieme a flange piatte e possibilmente un collettore di diametro maggiore realizzato con un materiale simile ai primari.
Possono essere rivestiti con una finitura di tipo ceramico (a volte sia all'interno che all'esterno), oppure verniciati con una finitura resistente al calore, oppure nudi. Sono disponibili intestazioni cromate, ma tendono ad essere blu dopo l'uso. Anche l'acciaio inossidabile lucido si colora (di solito una tinta gialla), ma nella maggior parte dei casi meno del cromo.
Un'altra forma di modifica utilizzata è isolare un collettore standard o aftermarket. Ciò riduce la quantità di calore emessa nel vano motore, riducendo quindi la temperatura del collettore di aspirazione. Esistono alcuni tipi di isolamento termico, ma tre sono particolarmente comuni:
L'obiettivo dei collettori di scarico ad alte prestazioni è principalmente quello di ridurre la resistenza al flusso (contropressione) e di aumentare l'efficienza volumetrica di un motore, con conseguente aumento della potenza erogata. I processi che si verificano possono essere spiegati dalle leggi dei gas, in particolare dalla legge dei gas ideali e dalla legge combinata dei gas.
La guarnizione del collettore di scarico, come qualsiasi guarnizione, funge da superficie di tenuta inserita tra due diversi componenti metallici. La guarnizione è costituita da strati di metallo o materiali compositi e previene le perdite poiché le due superfici metalliche attraversano innumerevoli cicli di espansione e contrazione di riscaldamento/raffreddamento durante la vita operativa di un motore.
Durante la corsa di scarico, la valvola di scarico si apre per consentire ai gas esauriti di uscire dalla camera di combustione attraverso la luce di scarico nella testata. La guarnizione è una chiusura ermetica contro la testata, quindi i gas passano nel collettore di scarico e sul resto dell'impianto di scarico.
La guarnizione impedisce ai gas nocivi e alle temperature incredibilmente elevate di fuoriuscire dal motore nel punto sbagliato.
In generale, le guarnizioni del collettore di scarico sono articoli resistenti, che spesso durano ben oltre 100.000 miglia. La mancanza di manutenzione del motore e l'accumulo di carbonio, tuttavia, possono causare punti caldi nelle camere di combustione e nelle luci di scarico. Ciò può causare l'incendio o l'espansione di una guarnizione verso l'esterno. Questo è un buon promemoria per utilizzare detergenti per l'impianto di alimentazione per rimuovere l'accumulo di carbonio.
Una guarnizione guasta consente anche all'aria fresca di entrare nel sistema di scarico in un punto per cui non è stato progettato, il che potrebbe portare a valvole di scarico bruciate. Questa è una riparazione costosa e può causare più danni, quindi è meglio sostituire una guarnizione di scarico difettosa il prima possibile.
Quando le guarnizioni del collettore di scarico si guastano in questo modo, i sintomi sono piuttosto evidenti. Ecco cosa cercare.
Il sistema di scarico ha il compito di allontanare dall'auto i gas che escono dal sistema di combustione. Inoltre, attutisce i rumori associati alle alte velocità e alle esplosioni nel sistema di combustione. Infine, raffredda i gas tossici e li converte in gas meno nocivi prima di uscire dall'auto.
Con tutta questa onerosa responsabilità, il sistema di scarico è composto da parti specifiche per aiutarlo a svolgere correttamente il lavoro. Queste parti includono collettori, schermi termici, giunti, tubi, marmitte e raccordi flessibili. Il sistema di scarico sperimenta le condizioni più difficili rispetto alle altre parti del veicolo. Deve raffreddare la temperatura da un massimo di 1.200 gradi alla temperatura ambiente.
Durante la stagione fredda, l'acqua potrebbe arrivare come sottoprodotto del sistema di combustione. Quest'acqua può causare la ruggine del sistema di scarico nel tempo. Inoltre, l'impianto di scarico è posizionato verso la parte inferiore del veicolo, il che lo costringe ad affrontare tutte le diverse condizioni stradali (es. neve, ghiaccio, sporco, sale, ecc.)
Detto questo, non sorprende che potresti dover eseguire riparazioni e manutenzioni regolari al sistema di scarico più spesso rispetto ad altre parti del veicolo.
Sapere di avere una perdita dal collettore di scarico è facile da catturare; tuttavia, è più difficile determinare da dove proviene esattamente la perdita.
Ci sono sintomi generali che possono dirti che c'è una perdita nel tuo sistema di scarico, tra cui:
Se hai riscontrato uno dei sintomi precedenti, potrebbe essere necessario confermare le perdite mediante un'ispezione visiva.
Prima di eseguire qualsiasi ispezione visiva, è necessario tenere presente che l'impianto di scarico può bollire, soprattutto se l'auto era in funzione. Pertanto, prima di effettuare qualsiasi indagine, è necessario assicurarsi che il veicolo si sia raffreddato per almeno un paio d'ore. È una buona idea indossare guanti di sicurezza durante l'ispezione.
Una volta che il tuo veicolo si è raffreddato, apri il cofano e trova il collettore. Potrebbe essere un po' complicato trovare il collettore di scarico in quanto potrebbe essere nascosto sotto gli scudi termici. Il collettore è solitamente vicino al tubo di scarico (uno dei molteplici tubi arrugginiti).
Segui i tubi di scarico e controlla la presenza di perdite o crepe, come segui. Assicurati di controllare tutti i componenti del sistema di scarico (ad es. catalizzatori, marmitte, risonatori, ecc.) verifica la presenza di perdite dalla parte inferiore della parte superiore utilizzando uno specchio meccanico.
È una buona idea controllare la presenza di una perdita multiplo ascoltando strani suoni specifici.
La perdita del collettore di scarico suona come un gocciolamento o uno sbuffo e il suono diventa più forte quando ti avvicini al convertitore catalitico o al motore. Avvia il motore e chiedi a un amico di far girare il motore e vedere se il suono diventa più forte o cambia. Monitora i rumori nei tubi di scarico.
Ricorda, l'impianto di scarico può essere in ebollizione, quindi non toccare mai i tubi con le mani. Assicurati di indossare guanti di sicurezza.
Come accennato in precedenza, se c'è una perdita nel collettore di scarico, i gas tossici torneranno all'interno dell'auto invece di lasciarla.
A seconda della posizione e della gravità della perdita, il comportamento inverso del flusso di gas può causare molti problemi, tra cui:
Le cause principali di una perdita del collettore sono tre:
Come accennato in precedenza, il gas che scorre nel sistema di scarico può essere estremamente elevato. Quindi, quando l'auto si raffredda, la temperatura dell'impianto di scarico diminuisce drasticamente. Questo ciclo di riscaldamento e raffreddamento può causare l'espansione e il restringimento di tutte le parti del sistema di scarico in sequenza. L'espansione e le contrazioni possono causare crepe e rotture nella guarnizione.
La guarnizione del collettore è responsabile della tenuta dell'intero sistema di scarico. Se la guarnizione è danneggiata o incrinata, i gas rifluiscono nell'auto, il che influisce sulle prestazioni complessive dell'auto e provoca strani rumori nel motore.
Come potrebbe accadere alla guarnizione del collettore, il collettore stesso potrebbe rompersi a causa dei cicli di riscaldamento e raffreddamento del sistema di scarico. Una piccola crepa nel collettore potrebbe non essere evidente. Può causare strani suoni proprio quando avvii il motore.
Questi suoni vengono ridotti durante la guida mentre le parti metalliche si espandono con il calore e chiudono le fessure. Tuttavia, se le crepe diventano sempre più grandi, l'espansione del metallo non può chiudere le crepe e sono probabili guasti significativi al motore.
Il collettore è collegato al sistema di scarico da due grandi bulloni. Questi bulloni potrebbero allentarsi o rompersi a causa del riscaldamento e raffreddamento continui oa causa dell'usura nel tempo.
Bulloni del collettore allentati o rotti possono causare fori e quindi perdite nel collettore, provocando l'inversione della direzione del flusso dei gas tossici.
Nel settore automobilistico, i costi di manutenzione sono suddivisi in costi di componenti e costi di manodopera, misurati in base al numero di ore necessarie. Il costo della manodopera varia in modo significativo in base al luogo della riparazione (ad es. concessionaria o officina).
In generale, la riparazione della perdita del collettore di scarico richiede da due a tre ore di riparazione. Il costo orario medio della manodopera varia da $ 80 a $ 90, il che significa che la riparazione della perdita del collettore costerà da $ 160 a $ 270 solo per la manodopera. Tuttavia, questo numero può arrivare fino a $ 330 se desideri riparare la perdita del collettore in una concessionaria in cui il costo della manodopera all'ora è di circa $ 110.
D'altra parte, puoi eliminare l'intero costo della manodopera se ripari da solo la perdita del collettore.
Il costo delle parti dipende dalla marca del veicolo, dal modello, dall'anno e dal numero di cilindri nel motore (ad esempio quattro o sei o otto). Ad esempio, il costo della guarnizione per una Chevrolet Impala varia da $ 18 a $ 28 se la acquisti da un'officina di riparazione auto locale. Tuttavia, la guarnizione per la stessa Chevrolet Impala può costare $ 50 se la acquisti da un concessionario.
In conclusione, il costo per riparare la perdita del collettore di scarico potrebbe variare da $ 18 se lo imposti da solo a $ 400 se lo risolvi presso un concessionario.
