Устройство впускного коллектора с изменяемой геометрией

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.