Вироблений крутний момент двигуна - це залежність від кількості поглинутого повітря та співвідношення повітря / паливо, що спалюється в циліндрах (циліндрах) у поєднанні зі "статичними" змінними, такими як коефіцієнт стиснення, отвір / хід, конструкція колінчастого вала, довжина впуску, профіль кулачка , розмір впускного і витяжного габаритів тощо.
Коли всі інші параметри тепер статичні (незмінні), коли двигун побудований і зібраний, а ECU контролює кількість палива, що додається до суміші (співвідношення повітря / паливо), у бензинових двигунах крутний момент, вироблений у цьому двигуні, зараз майже повністю функція потоку повітря. Більше повітря в циліндрах = більше крутного моменту, менше повітря в циліндрах = менше крутного моменту (якщо говорити про масу, а не про обсяг).
Природне прагнення (незмінне)
Через це, у природно-аспіраційному двигуні з змінним кулачком без змінного впускного двигуна внутрішнього згоряння буде один (і лише один) об / хв, при якому витрата буде максимальною, виходячи з профілю кулачка і довжини впуску (горб у графік). Ви можете налаштувати місце, де цей пік відбувається за допомогою різних кулачків та головки та розмірів клапанів, але є лише один. (зверніть увагу: це виключає змінну довжину впуску та змінні системи кулачків, див. нижче)
Природне аспірація (змінна кулачок та / або впуск)
При змінних профілях кулачків може бути два або більше піків (або навіть теоретично безперервно налаштована установка), де кожен окремий профіль кулачка або довжина впуску зазнає пікового потоку (найбільший заряд маси в циліндрах). Це може змінювати підйом, тривалість або обидва клапани. Прикладами цього є VTEC Honda від Honda , VVT-i Toyota , загалом відомий як Час змінних клапанів .
Довжина впуску також може змінюватися на додаток до або замість профілю кулачка для подальших (хоча зазвичай менших) локальних максимумів уздовж графіка (піків). Прикладами цього є VRIS Mazda , змінний впускний колектор VW на VR6 , YCC-I Yamaha
Примусова індукція (регульована)
Тепер розглянемо вимушену індукцію. За допомогою здатного компресора (або нагнітача, або турбокомпресора) він буде здатний змінювати масовий заряд через діапазон обертів. З ряду причин байпасні / випускні клапани, відходи, муфти та подібні пристрої обмежують кількість до відомого значення, як правило, виходячи з тиску (скажімо, 21 фунт / кв.дюйм). При такому тиску, якщо ми можемо припустити постійну температуру (що ми не можемо на практиці), це дасть теоретично постійну масу повітря, що надходить у циліндри при достатньому поштовху. При встановленій масі повітря та ECU, що впорскує відповідну кількість палива, двигун буде виробляти постійну кількість крутного моменту .
Кожен вибух детонації буде відчувати тиск розширення встановленої кількості повітряної маси та палива, і ваша лінія крутного моменту стає рівною, коли 21пс повітря витісняється постійним способом через подачу під тиском (на відміну від змінної тяги природного прагнення). Це не стане «плоским», коли компресор не в змозі справити більше тиску, ніж регульована кількість, що буде відбуватися як тоді, коли компресор не обертається досить швидко (занадто низький об / хв), так і при кількості повітряного потоку в двигун потреба при обороті в хвилину більше, ніж може забезпечити компресор (занадто високий об / хв).
Примусова індукція (нерегульована)
Тепер теоретично, якщо ваші компоненти двигуна були надбудовані, щоб справити набагато більше крутного моменту, ніж потрібно було б в іншому випадку, ви можете зняти систему відходів / зчеплення і знерегулювати максимальний тиск, по суті дозволяючи характеристикам потоку компресора визначати будь-який пік його може виробляти весь шлях, поки компресор не настільки вищий від ефективності, що нагріває повітряний заряд (і, таким чином, розширюючи його) настільки, що він або викликає детонацію, призводить до виходу з ладу компонентів, або зменшення ефективної повітряної маси навіть при більш високому тиску або якусь їх комбінацію.
Вимушена індукція - теорія проти практики
Також зауважте, що існує велика різниця між "теоретичною" дино-діаграмою, із ідеально рівними / плавними лініями, та "справжньою" дино-діаграмою, як на практиці. Навіть із ідеально регульованою системою примусової індукції при заданому тиску (21 фунт / кв.дюйм у наведеному вище прикладі, 7,5psi на графіку нижче), будуть невеликі розбіжності через температурні та потокові характеристики впускної та кулачкової системи при різних об / хв, що може призвести до схилів і невеликих вершин / долин у регіоні «плоско-іш».
Чому плоский крутний момент?
Теоретично можна було б запровадити штучні змінні обмеження в двигуні з природним напором, щоб отримати ті самі результати, але це було б просто марно. Як варіант, якщо ви могли б створити ідеальну безперервно змінну систему кулачків і впуску, можливо, ця система (теоретично) могла б дістати до постійної повітряної маси і, отже, плоскої кривої.
Причина регулювання тиску здійснюється з примусовою індукцією, як правило, пов'язана з конструктивними обмеженнями, такими як ціна на переробку компонентів для короткого стрибка крутного моменту, включаючи, можливо, все, від розміру інжектора палива до металургії поршня і стрижня, та відповідного удару що буде прийнято в надійності для дуже невеликих прибутків.
]