Влаштування впускного колектора зі змінною геометрією

Для оптимальної продуктивності впускний колектор автомобіля повинен мати певну геометрію, що відповідає певній частоті обертання двигуна. Тому класичний дизайн забезпечує правильне завантаження циліндрів тільки в обмеженому діапазоні оборотів двигуна. Щоб забезпечити подачу достатньої кількості повітря на камеру згоряння на будь-якій швидкості, використовується система зміни геометрії впускного колектора.

Як працює система колекторів із змінною геометрією

Насправді переробку впускного колектора можна робити двома способами: змінюючи площу поперечного перерізу і змінюючи його довжину. Ці методи можна використовувати окремо чи комбінації.

Характеристики впускного колектора із змінною довжиною

Впускний колектор із змінною довжиною - це технологія використовується на бензинових та дизельних транспортних засобах, за винятком систем з наддувом. Принцип цієї конструкції наступний:

• При малому навантаженні на двигун повітря надходить через подовжену гілку колектора.
• При високих оборотах двигуна - по короткій гілки колектора.
• Робочий режим змінюється ЕБУ двигуна через привід, який керує клапаном і тим самим спрямовує повітря коротким або довгим шляхом.

Регульована довжина колектора впускного заснована на ефекті резонансного наддува і забезпечує інтенсивне впорскування повітря в камеру згоряння. Це робиться так:

• Деяка кількість повітря залишається у колекторі після закриття всіх впускних клапанів.
• Коливання залишкового повітря в колекторі пропорційно довжині впускного колектора та частоті обертання двигуна.
• Коли коливання досягають резонансу, створюється високий тиск.
• Подача стисненого повітря відбувається під час відкриття впускного клапана.

У двигунах із наддувом цей тип впускного колектора не використовується, оскільки немає необхідності генерувати резонансну компресію повітря. Нагнітання у таких системах здійснюється за допомогою встановленого турбонагнітача.

Характеристики впускного колектора зі змінним перетином

В автомобільній промисловості зміна перерізу впускного колектора використовується на автомобілях з бензиновими та дизельними двигунами, включаючи системи з наддувом. Чим менший поперечний переріз трубопроводу, яким подається повітря, тим більше потік, отже, і змішування повітря і палива. У цій системі кожен циліндр має два впускні отвори, кожне зі своїм впускним клапаном. Один із двох каналів має заслінку. Ця система зміни геометрії впускного колектора приводиться в дію електродвигуном або вакуумним регулятором. Принцип дії конструкції наступний:

• Працюючи двигуна на малих оборотах заслінки перебувають у закритому положенні.
• Коли впускний клапан відкритий, паливно-повітряна суміш надходить у циліндр лише через один канал.
• Коли повітряний потік проходить через канал, він входить у камеру спіралі, щоб забезпечити краще змішування з паливом.
• Коли двигун працює на високих оборотах, заслінки відкриваються, і паливно-повітряна суміш проходить двома каналами, збільшуючи потужність двигуна.

Які схеми зміни геометрії застосовують виробники

У світовій автомобільній промисловості система зміни геометрії впускного колектора використовується багатьма виробниками, які називають цю технологію своєю власною унікальною назвою. Отже, конструкції зі змінною довжиною впускного колектора можна визначити так:

• Форд Назва системи - Dual-Stage Intake;
• BMW Назва системи - Differential Variable Air Intake;
• Мазда.  Назва системи - VICS або VRIS.

Механізм зміни поперечного перерізу впускного колектора можна дізнатися як:

• Форд Назва системи - IMRC або CMCV;
• Опель. Назва системи - Twin Port;
• Toyota. Назва системи - Variable Intake System;
• Volvo. Назва системи - Variable Induction System.

Використання системи зміни геометрії, незалежно від зміни довжини або поперечного перерізу впускного колектора, покращує характеристики автомобіля, робить його більш економічним та знижує концентрацію токсичних компонентів у вихлопних газах.