- призначення системи
- Впускні колектори змінної довжини
- Впускні колектори змінного перерізу
- Як працює система
Жорсткі заходи з питань екології, безпеки і багатьом іншим параметрам змушують виробників автомобілів застосовувати дедалі витонченіші системи, щоб успішно конкурувати на ринку.
призначення системи
Затребуваною технологією, яка підвищує потужність двигуна, економить паливо і знижує токсичність відпрацьованих газів, є система зміни геометрії впускного колектора. Вона підвищує вищезгадані характеристики двигуна, перемішуючи з паливом повітря з атмосфери різними ефективними способами.
Змінити геометрію впускного колектора можна двома способами:
- змінити його довжину;
- змінити поперечний переріз впускного колектора.
У деяких моделях автомобілів використовують обидва способи одночасно.
Впускні колектори змінної довжини
Впускні колектори змінної довжини застосовують в атмосферних дизельних і бензинових двигунах . Вони забезпечують краще наповнення повітрям камери згоряння при різних оборотах двигуна.
Впускний колектор змінної довжини
Так, щоб досягти максимального крутного моменту в двигуні на низьких оборотах застосовується довгий впускний колектор. При високих оборотах на максимальну потужність двигун виводять, використовуючи короткий впускний колектор. Перемикання колектора з однієї довжини на іншу відбувається за рахунок клапана, який входить в систему управління двигуном.
Впускні колектори змінної довжини застосовують в конструкціях двигунів багатьох виробників:
- Differential Variable Air Intake, DIVA компанії BMW;
- Dual-Stage Intake, DSI від Ford;
- Variable Inertia Charging System, Variable Resonance Induction System, VICS, VRIS від виробників Mazda.
Впускний колектор змінної довжини працює наступним чином. Після закриття впускних клапанів в ньому залишається повітря, який робить коливання з частотою, пропорційною оборотам двигуна і довжині колектора. У якийсь момент відбувається ефект нагнітання (резонансний наддув), так як в резонанс входять коливання повітря.
Створюється повітряна суміш, яка нагнітається в камери згоряння під великим тиском в момент відкриття впускних клапанів.
У двигунах з примусовим наддувом впускні колектори змінної довжини не застосовуються, так як надходження необхідного обсягу повітря в камеру згоряння відбувається за допомогою механічного та (або) турбокомпресора . У таких двигунах довжина впускного колектора мінімальна, що дозволяє скоротити розміри двигуна і, відповідно, його вартість.
Впускні колектори змінного перерізу
Впускні колектори змінного перерізу застосовують на дизельних і бензинових двигунах, включаючи обладнані наддувом. У каналах впускного колектора зменшують поперечний переріз, тим самим збільшуючи швидкість повітряного потоку і покращуючи показники утворюється паливно-повітряної суміші. Це призводить до її повного згорання і зниження токсичності відпрацьованих газів.
Найвідомішими з них є:
- Variable Intake System, VIS фірми Toyota;
- Intake Manifold Runner Control, Charge Motion Control Valve, IMRC, CMCV від Ford;
- Variable Induction System, VIS фірми Volvo;
- Twin Port компанії Opel, на її прикладі дивіться схему системи зміни геометрії впускного колектора:
Система зміни геометрії впускного колектора:
1 - робота системи при повному навантаженні (заслінка відкрита); 2 - робота системи при частковому навантаженні (заслінка закрита, завихрення паливно-повітряної суміші); 3 - вихровий канал; 4 - вакуумний регулятор заслінки; 5 - форсунка; 6 - заслінка; 7 - канал наповнення.
Як працює система
Система зміни геометрії впускного клапана працює за наступним принципом. На кожен циліндр подається два канали (окремо на кожен впускний клапан), причому один з них можна перекрити заслінкою. Система управління двигуном надає руху електродвигун або вакуумний регулятор, які є приводом заслінки.
Заслінки закриті при неповному завантаженні, і в камеру згоряння кожного циліндра повітря або паливно-повітряна суміш надходять по одному каналу. Зменшуючи перетин впускного колектора, можна підвищити паливну економічність двигуна, так як рециркуляція відпрацьованих газів настає раніше.
При повному навантаженні відкривають заслінки впускного колектора, збільшуючи подачу повітря або паливно-повітряної суміші в камери згоряння, тим самим підвищуючи потужність двигуна .
Відео:
Всі ці системи підвищують економічність двигуна за умови збереження початкової потужності. Якщо, крім цього, використовувати систему рециркуляції відпрацьованих газів, можна заощадити 10% палива.