Для оптимальной работы впускной коллектор автомобиля должен иметь определенные геометрические параметры, подобранные под заданную частоту вращения коленчатого вала. По этой причине классическая конструкция обеспечивает корректное наполнение цилиндров лишь в ограниченном диапазоне оборотов двигателя. Чтобы обеспечить поступление достаточного количества воздуха в камеру сгорания при любой величине оборотов, применяется система изменения геометрии впускного коллектора.
Принцип действия коллекторов с изменяемой геометрией
Преобразование впускного коллектора на практике может быть реализовано двумя методами: изменением площади сечения и изменением его длины. Эти методы могут применяться по отдельности или в комплексе.
Особенности впускного коллектора с изменяемой длиной
Технология изменения длины впускного коллектора применяется для автомобилей с двигателями, работающими как на бензине, так и на дизеле, за исключением систем с наддувом. Принцип работы такой конструкции состоит в следующем:
- При низкой нагрузке на двигатель воздух проходит по длинному пути.
- При высоких оборотах двигателя – по короткому.
- Изменение режима работы осуществляется ЭБУ двигателя посредством привода, который переключает клапан между двумя ветками коллектора.
Работа впускного коллектора с переменной длиной основана на получении эффекта резонансного наддува. Он обеспечивает интенсивное нагнетание воздуха в камеру сгорания. Происходит это следующим образом:
- После закрытия всех впускных клапанов в коллекторе остается некоторое количество воздуха.
- В трубопроводе коллектора возникают колебания остатков воздуха, пропорциональные длине впускного коллектора и частоте оборотов двигателя.
- Когда эти колебания достигают резонанса, возникает высокое давление.
- При открытии впускного клапана осуществляется нагнетание.
Для двигателей, имеющих наддув, этот вид впускных коллекторов не применяется в силу отсутствия необходимости создания резонансного наддува. Нагнетание воздуха в таких системах выполняется принудительно предустановленным турбокомпрессором.
Особенности впускного коллектора с переменным сечением
В автомобилестроении изменение сечения впускного коллектора применяется на автомобилях, оснащенных двигателями, работающими как на бензине, так и на дизеле, в том числе для систем, оснащенных наддувом. Чем меньше сечение трубопровода, по которому подается воздух, тем выше скорость потока, а следовательно, и смешение воздуха и топлива. В такой системе каждый цилиндр имеет два впускных канала, оснащенных собственными впускными клапанами. Один из пары каналов имеет заслонку. Привод такой системы изменения геометрии впускного коллектора осуществляется электродвигателем или вакуумным регулятором. Принцип действия конструкции представляет собой следующий процесс:
- Когда двигатель работает на малых оборотах, заслонки находятся в закрытом положении.
- При открытии впускного клапана топливовоздушная смесь (воздух) поступает в цилиндр только по одному каналу.
- При подаче через один канал воздушный поток входит в камеру по спирали, обеспечивая лучшее смешение с топливом.
- Когда двигатель работает на высоких оборотах, заслонки открываются, топливовоздушная смесь (воздух) поступает по двум каналам, что обеспечивает увеличение мощности мотора.
Системы изменения геометрии у различных производителей
В мировом автомобилестроении систему изменения геометрии впускного коллектора используют многие производители, которые обозначают технологию собственным уникальным наименованием. Так конструкции с переключением длины впускного коллектора могут обозначаться как:
- Dual-Stage Intake в автомобилях марки Ford;
- Differential Variable Air Intake для автомобилей марки BMW;
- VICS или VRIS в авто марки Mazda.
В свою очередь, механизм изменения сечения впускного коллектора может маркироваться как:
- IMRC или CMCV в автомобилях Ford;
- Twin Port для машин Opel;
- Variable Intake System в японских авто Toyota;
- Variable Induction System для марки Volvo.
Применение системы изменения геометрии, независимо от того, варьируется ли длина впускного коллектора или сечение позволяет повысить мощность автомобиля, делает его более экономичным и обеспечивает снижение концентрации токсичных компонентов в выхлопных газах.
(7 оценок, среднее: 4,43 из 5)
Загрузка...
