Для оптимальной производительности впускной коллектор автомобиля должен иметь определенную геометрию, соответствующую определенной частоте вращения двигателя. По этой причине классический дизайн обеспечивает правильную загрузку цилиндров только в ограниченном диапазоне оборотов двигателя. Чтобы обеспечить подачу достаточного количества воздуха в камеру сгорания на любой скорости, используется система изменения геометрии впускного коллектора.
Как работает система коллекторов с изменяемой геометрией
На практике переделку впускного коллектора можно производить двумя способами: изменяя площадь поперечного сечения и изменяя его длину. Эти методы можно использовать по отдельности или в комбинации.
Характеристики впускного коллектора с изменяемой длиной
Впускной коллектор с изменяемой длиной — это технология используется на бензиновых и дизельных транспортных средствах, за исключением систем с наддувом. Принцип этой конструкции следующий:
- При малой нагрузке на двигатель воздух поступает через удлиненную ветвь коллектора.
- При высоких оборотах двигателя — по короткой ветви коллектора.
- Рабочий режим изменяется ЭБУ двигателя через привод, который управляет клапаном и тем самым направляет воздух по короткому или длинному пути.
Регулируемая длинна впускного коллектора основана на эффекте резонансного наддува и обеспечивает интенсивный впрыск воздуха в камеру сгорания. Это делается следующим образом:
- Некоторое количество воздуха остается в коллекторе после закрытия всех впускных клапанов.
- Колебание остаточного воздуха в коллекторе пропорционально длине впускного коллектора и частоте вращения двигателя.
- Когда колебания достигают резонанса, создается высокое давление.
- Подача сжатого воздуха происходит при открытии впускного клапана.
В двигателях с наддувом этот тип впускного коллектора не используется, поскольку нет необходимости генерировать резонансную компрессию воздуха. Нагнетание в таких системах осуществляется с помощью установленного турбонагнетателя.
Характеристики впускного коллектора с переменным сечением
В автомобильной промышленности изменение сечения впускного коллектора используется на автомобилях с бензиновыми и дизельными двигателями, включая системы с наддувом. Чем меньше поперечное сечение трубопровода, по которому подается воздух, тем больше поток, а следовательно, и смешивание воздуха и топлива. В этой системе каждый цилиндр имеет два впускных отверстия, каждое со своим впускным клапаном. Один из двух каналов имеет заслонку. Эта система изменения геометрии впускного коллектора приводится в действие электродвигателем или вакуумным регулятором. Принцип действия конструкции следующий:
- При работе двигателя на малых оборотах заслонки находятся в закрытом положении.
- Когда впускной клапан открыт, топливно-воздушная смесь поступает в цилиндр только через один канал.
- Когда воздушный поток проходит через канал, он входит в камеру по спирали, чтобы обеспечить лучшее смешивание с топливом.
- Когда двигатель работает на высоких оборотах, заслонки открываются, и топливно-воздушная смесь проходит по двум каналам, увеличивая мощность двигателя.
Какие схемы изменения геометрии применяют производители
В мировой автомобильной промышленности система изменения геометрии впускного коллектора используется многими производителями, которые называют эту технологию своим собственным уникальным названием. Следовательно, конструкции с переменной длиной впускного коллектора можно определить следующим образом:
- Ford. Название системы — Dual-Stage Intake;
- BMW. Название системы — Differential Variable Air Intake;
- Mazda. Название системы — VICS или VRIS.
Механизм изменения поперечного сечения впускного коллектора можно узнать как:
- Ford. Название системы — IMRC или CMCV;
- Opel. Название системы — Twin Port;
- Toyota. Название системы — Variable Intake System;
- Volvo. Название системы — Variable Induction System.
Использование системы изменения геометрии, независимо от изменения длины или поперечного сечения впускного коллектора, улучшает характеристики автомобиля, делает его более экономичным и снижает концентрацию токсичных компонентов в выхлопных газах.
