Як працюють впускні колектори змінної довжини?


12

Я чув, що багато виробників транспортних засобів використовують це для покращення показників потужності та крутного моменту.

Вони роблять це, змінюючи довжину колектора, я сподіваюся на краще схематичне пояснення.


Для отримання додаткової інформації про це, шукайте моє запитання щодо технології TwinPort від Опеля :)
Джордж

Відповіді:


6

Довжина впускних бігунів має певний вплив на роботу двигуна. Наприклад, довші споживачі для всмоктування використовуються для поліпшення крутного моменту в нижньому кінці (крутний момент при низьких оборотах в хвилину), в той час як більш короткі споживачі бігуна покращать потужність верхнього кінця (кінські сили при високих оборотах в хвилину). Довжина варіюватиметься від двигуна до двигуна, а також від того, які цілі кожного транспортного засобу матиме двигун.

Також потрібно враховувати діаметр кожного бігуна. Все співвідноситься з масою і швидкістю повітряного потоку. Через діапазон обертів швидкості потоку повітря в бігунах збільшується, але в якийсь момент він збільшується і не може йти швидше, що буде обмежувати. Зі збільшенням швидкості потоку повітря зростає інерція. У нижній частині впускного ходу інерція повітряного потоку допоможе підштовхнути трохи більше повітря в циліндр, що сприятиме потужності. Але, якщо бігун не є оптимальним, цього не може статися.

Наприклад, довгий бігун з меншим діаметром допоможе крутний момент з низьким кінцем, оскільки він буде досягати межі швидкості раніше, але це зашкодить кінським силам верхнього кінця, оскільки це занадто обмежуючий характер. Короткий бігун великого діаметра допоможе потужності верхнього кінця, оскільки пізніше він досягне максимальної швидкості, але це не допоможе крутного моменту, оскільки він не може отримати достатню швидкість для побудови інерції.

Тепер, коли ви знаєте, у чому полягають відмінності між довжинами бігуна, ви можете уявити, чому хороша ідея мати колектор бігунів змінної довжини. Ви отримуєте найкраще з обох світів. З нормальним колектором ви повинні вибрати точний колектор для будь-яких ваших цілей. Якщо ви плануєте багато перетягувати перегони, то, ймовірно, кращий колектор з бігунами для підтримки потужних потужностей буде найкращим, як ніби ви робите автокрос там, де більшу частину часу ви знижуєтеся в низькому діапазоні обертів. , ви можете вибрати колектор, щоб найкраще покращити крутний крутний момент. Все змінюється, і немає правильної чи неправильної відповіді на всі програми. Але буде компроміс.

Для звичайного щоденного водія ви не хочете йти на компроміс, тому що вам потрібен низький крутний момент для руху навколо стоп-світла, щоб зупинити світло, але також вам потрібна ця сила зверху для злиття на автостраді або проїзду когось.

У колекторах бігунів змінної довжини використовується клапан для перемикання вперед і назад між двома бігунами в залежності від того, що вимагає ситуація. Коли навантаження двигуна велика (низький об / хв), колектор перемкнеться використовувати довший, менший пробіг, щоб отримати крутний крутний момент. Коли навантаження двигуна невелика (високий об / хв), колектор переключиться на використання коротшого, більшого бігуна, щоб допомогти з потужністю зверху. Найкраще з обох світів.

Відмова від відповідальності : Це спрощене пояснення впускних колекторів та бігунів. Існує цілий світ науки між резервуарами перенапруги, більшою динамікою потоку повітря, як турбулентність, завихрення тощо, і, звичайно, якщо мова йде про двигуни з примусовою індукцією (турбо, суперзарядні пристрої), ці правила змінюються.

Редагувати: Ось зображення

Метелики змінної довжини

Ви можете бачити, як описано в одному з коментарів, є вал, який управляє набором метеликів. Вал буде обертатися, що переставить метеликів, ефективно змінюючи властивості бігуна. Вал вакуумується на цьому малюнку, як ви бачите (запустіть шарнір і працюйте ліворуч). Існує дзвоноподібний модулятор з прикріпленою до нього вакуумною лінією. Сучасні можуть використовувати більше електронних методів.


Дуже детальна відповідь ... Я хочу знати, як відбувається перемикання ... Механічно .. Будь-які зображення були б фантастичними
Shobin P

1
У мене 94 Acura Integra GSR зі впускним колектором змінної довжини. Вони називають це впускний повітряний байпас (IAB). Всередині колектора розташовані 4 клапани метелика (як корпус дросельної заслінки). Вони з'єднуються через вал, який виходить збоку колектора. Є вакуумні каністра, соленоїд та привід. При ~ 5800 об / хв соленоїд відкривається, рухаючи рукоятку приводу, відкриваючи клапани метелика.
rpmerf

@Anarach додав фотографію.
DustinDavis

10

Впускні отвори змінної довжини збільшують тиск повітря, що надходить у впускний колектор, завдяки фізичному явищу, що називається резонансом Гельмгольца .

Він також відомий як динамічне нагнітання, оскільки він уникає використання механічного пристрою (компресор / нагнітач) для підвищення тиску повітря на впуску.


Як Helmholtz збільшує тиск повітря?

Не надто надто технічно, будь-яка геометрія впуску повітря має певну частоту Гельмгольца, пов’язану з нею, як і те, як продування по шийці відкритої пляшки створює певну нотку або крок.

З цією частотою молекули повітря вібрують більше, внаслідок чого підвищується тиск.


То чому допомагає зміна ефективної геометрії введення?

Об / хв двигуна буде регулювати те, як часто впускні клапани відкриваються та закриваються. Ці клапани генерують імпульси, які переводяться на частотну сигнатуру.

Ідея зміни ефективної геометрії полягає в тому, щоб отримати частоту Гельмгольца впускного повітря, щоб синхронізуватися з частотою, яку вимагає двигун, для діапазону обертів .

Це спричиняє надходження повітря в циліндри при підвищеному тиску. Зайве говорити:

▲ Air Pressure → ▲ Bang → ▲ Torque → ▲ Power

То як виробники змінюють геометрію споживання?

Існує багато способів, кожен з яких має свої переваги та недоліки:

  • Подовження / скорочення впускних полозів

    '91 Ле-Ман-виграючий Mazda 787B є раннім прикладом цього; на пов’язаному відео YouTube показано, що бігуни-ковзанці ковзають вгору і вниз, як тромбон.

    ▲ RPM → ▼ Length required
    
  • Регулювання між двома впускними бігунами різної довжини

    Саме так описується відповідь Дастін Девіс . Уявіть, що повітря протікає через два впускні полози, один довгий і короткий.

    В кінці бігуна клапан метелика визначає, скільки повітря втягується з кожного бігуна по черзі. Зміна положення клапана змінює ефективну довжину впуску

введіть тут опис зображення

  • Коливальні системи споживання

    Ці установки використовують відкривання та закриття впускних клапанів для контролю ефективної геометрії впуску.


То чому ця установка не є більш поширеною?

Часто витрати перевищують переваги. Як би ми цього не хотіли, влада - це не все.

Крім того, ця установка пропонує лише невеликі коефіцієнти посилення потужності / крутного моменту. При такому підході типовий приріст складе 3-5%.


Домовились. Це схема.
DucatiKiller
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.