Глубокий тюнинг моторов

Porsche,Bmw,Mercedes,

Bentley,Ferrari,Lamboridghini.

Впускные системы ДВС

В наши дни существует сотни компаний по доводке двигателей внутреннего сгорания.

В основном на российском рынке представлены европейские фирмы, в частности немецкие.

Многие фирмы предлагают доработку впускных и выпускных каналов ГБЦ, но только единицы предлагают в комплекте доработку впускного коллектора, либо полностью собственную разработку данного изделия.

А ведь именно в нём, кроме ГРМ, заложена эластичность, экономичность, мощность, крутящий момент. Но не всё так просто, потому что весь ДВС это сплошной компромисс.

Подняв капоты различных марок авто, мы увидим коллектора разных конструкций.

Давайте рассмотрим как работает впускной коллектор и какие параметры он должен обеспечивать на разных частотах вращения коленчатого вала.

Всё дело в том, что мотор работает не в одном установившемся режиме, а вращается в процессе езды в диапазоне от 600 до 6000-7000 тыс.об\мин.

При этом рабочее тело (воздух либо, в случае карбюратора, бензо-воздушная смесь) движется по каналу коллектора не ламенарно (не равномерно), а пульсирует, и  каждым оборотам двигателя соответствует своя частота пульсации рабочего тела.

Наверняка вы встречали термин "Переменная длина коллектора", она нужна чтобы обеспечить каждой зоне оборотов свою частоту пульсации рабочего тела.

На малых оборотах и малой нагрузки, чтобы обеспечить наилучшее наполнение цилиндра смесью, нужны длинные и редкие волны. Диктуется это тем что средняя скорость поршня низкая. В случае если колебание и частота смеси на этих режимах будут высокими, получится следующее: по теории на такте впуска, перед открытием впускного клапана, желательно создать перед тарелкой клапана зону повышенного давления смеси что бы процесс наполнения был как можно эффективнее и продлить его до самого закрытия клапана,  если не обеспечить зону повышенного давления перед открытием клапана, процесс наполнения начнётся только после того как поршень начнёт свой путь к НМТ и создаст в цилиндре зону разрежения в которую и устремится смесь из коллектора, в этом случае процесс наполнения начнётся слишком поздно что приведёт к некачественному наполнению и потери мощности.

Задача настроенной впускной системы - обеспечить качественное наполнение не только в его начальной фазе, но и в конце такта впуска.

Выражается это в до заряде цилиндра. Коллектор должен обеспечить определённую скорость потока смеси которая будет наполнять цилиндр за счёт инерции своей массы, когда поршень уже начел своё движение вверх. 

Это называется инерционный наддув. Развивается он, как правило, на высоких оборотах.

Для режима малых нагрузок нужен относительно узкий и длинный канал, к каждому мотору он подбирается эмпирическим путём. Зоне больших оборотов нужен относительно короткий и большого диаметра канал.

Перейдём к средним и высоким оборотам двигателя.

С ростом скорости вращения мотора необходимо увеличить частоту колебаний смеси. Потому что средняя скорость поршня возрастает и на наполнение времени остаётся меньше.

По теории, с ростом скорости, масса возрастает, как и её инерция. Существует инерция покоя и инерция движения, в данном случае на нас работает инерция движения. Именно за счет неё, за малое время, удаётся наполнить цилиндр. Как правило быстрые и короткие волны обеспечивает конструкция малой длины и большим диаметром.

Коллектора переменной длинны в основном имеют два тракта - длинный и короткий. Но бывают системы и с тремя трактами, как например у AUDI. Такие коллектора имеют более гибкие характеристики наполнения от малых до максимальных нагрузок.

Но в фирме BMW пошли дальше, и создали механизм без ступенчатого изменения длины, его преимущества объяснять не надо. У этих коллекторов нет минусов по характеристикам перед классическими, только они больше по габаритам и дороже в производстве.

Классический коллектор завод настраивает на золотую середину. Она сочетает в себе крутящий момент на низких и средних оборотах, минимальный расход топлива. Дело в том что на массовой машине никто не добивается максимальной мощности, потому что она должна обеспечивать удобство передвижения.

Так как длина постоянна, то настройка на середину не дает ярких красок на верху из-за аэродинамических потерь. На высоких оборотах в коллекторе растёт разрежение из-за аэродинамических потерь, скорость потока смеси неуклонно растёт, до тех пор пока его не начинает разрывать, он не ламинарный, наполнение падает.

Для систем обоих типов существует стабилизатор потока. Он позволяет увеличить пропускную способность путём упорядочивания потоков воздуха на входе в коллектор. Рост составляет 15-30%.

В спорте конструкция другая.

Каждый цилиндр обеспечивает свой собственный канал с индивидуальной заслонкой, начинающейся стабилизатором потока.

Эта система изолирует цилиндры друг от друга ,в следствии того что поток пульсирует, он может влиять на протекающие процессы в соседних цилиндрах.

Такая схема устраняет это негативное влияние. Эта схема не имеет переменную длину и настраивается на максимальные обороты.

В основном коллектора изготавливаются из алюминиевых сплавов, но в последнее время начал широко применяется различный пластик.

Его преимущества это вес и низкая теплопередача. Пластиковый коллектор намного меньше принимает тепла как от мотора, так и от подкапотного пространства, а это важный момент. Он меньше греет смесь проходящую через него. Это значит - чем меньше температура свежего заряда, тем выше её плотность, чем плотность выше, выше и коэффициент наполнения, значит выше мощность. Низкая температура смеси способствует лучшему охлаждению деталей камеры сгорания, уменьшает склонность к детонации топлива.

                                                                                                                                                                                                                                                                                   DMS-TECH