Изменения формы коллектора когда его температура повышается от окружающей до рабочей должны рассматриваться при его разработке. Искажения, вызванные тепловым расширением могут причинять серьезные проблемы с постоянными утечками выхлопного газа. Искажения вызваны неравным температурным распределением через материал коллектора. Как пример, фланец коллектора не будет достигать той же самой температуры как сегмент трубки коллектора; поэтому, он не будет изменять длину так сильно. Эти разные изменения в длине стимулируют искажения, если они не предусмотрены в проекте. Каждый фланец порта, например, должен быть отделен от других. Рис. 10-15. Температурные искажения: Коллектор вынужден деформироваться из-за неравномерного температурного распределения между трубами и фланцем. Решение проблемы - разделение фланца на отдельные сегменты равное количеству портов.
Тепловое расширение может сломать болты крепления фланца. Этого можно избежать, делая отверстия во фланце, прогрессивно большие, чем больше их расстояние от центра коллектора. Тепловые характеристики расширения будут требовать внимания к размерам отверстия под шпильки, особенно для крепления к головке цилиндров.
Напряжения, шпилек на грани растяжения, могут фактически приводить к отказу крепежа, растягивая шпильки при серьезном закреплении, когда коллектор достигает максимальной рабочей температуры. Решение этой проблемы усложняется большими размерами отверстий, расположенных дальше от центра коллектора. Это существенно, когда используется нержавеющая сталь. На длинных двигателях, с шестью цилиндрами в ряд, проектировщик должен предполагать, использование двух коллекторов, связанными трубой с гибким соединением. Этот тип соединения обычно используют на самолетах и больших индустриальных двигателях. Крепеж Выбор крепежа - двоякое решение. Тепло, вовлеченное в специфическое соединение определяет выбор материала, в то время как тип соединения определяет, используются ли болт или шпилька. Идея скрепления частей вместе в рабочих температурах, вызванных системой турбонагнетателя - причина для размышления. Почти любая черная сталь будет окисляться при нагреве. Черная сталь, в конечном счете окислится в местах крепежа. Металлизация кадмием не выдержит при таких температурах. Наиболее разумное решение проблемы крепежа - нержавеющая сталь. Нержавеющие стальные болты и шпильки работают лучше при температурах выше 1200°F. Ниже этого, нержавеющий крепеж хорош, но не рентабелен. Большие, мощные, плоские контр-шайбы необходимы, как и контргайки. Забудьте об использовании любых пружинных контршайб; так как тепло, просто сделает их бесполезными. Тип фиксаторов(контргаек), с деформированными краями,
выпуклостями, или зазубринами, является единственным выбором
Нержавеющие механические контргайки способны хорошо фиксировать соединение при высокой температуре. Контргайки из медного сплава не могут противостоять температуре; они просто проседают.
