Я слышал, что многие производители автомобилей используют это для улучшения показателей мощности и крутящего момента.
Они делают это, изменяя длину коллектора, я надеюсь на лучшее схематическое объяснение.
Ответы:
Длина впускных направляющих оказывает определенное влияние на работу двигателя. Например, более длинные впускные направляющие используются для улучшения крутящего момента на нижнем конце (крутящий момент при низких оборотах), а более короткие впускные направляющие улучшают мощность на верхнем конце (мощность при высоких оборотах). Длина будет варьироваться от двигателя к двигателю, а также от того, какие цели каждого транспортного средства двигатель будет приводить в действие.
Вы также должны принять во внимание диаметр каждого бегуна. Все соотносится с массой и скоростью воздушного потока. В диапазоне оборотов скорость воздушного потока в полозьях увеличивается, но в какой-то момент она достигает максимума и не может двигаться быстрее, что будет ограничивать. По мере увеличения скорости воздушного потока увеличивается и его инерция. В нижней части такта впуска инерция воздушного потока поможет протолкнуть немного больше воздуха в цилиндр, что поможет мощности. Но, если бегун не оптимален, этого не может быть.
Например, длинный, меньший диаметр бегуна поможет снизить крутящий момент, потому что он достигнет ограничения скорости раньше, но это повредит верхнюю мощность, потому что это слишком ограничительно. Короткий бегун большого диаметра будет помогать максимальной мощности, потому что он позже достигнет максимальной скорости, но не поможет низкому крутящему моменту, потому что он не может набрать достаточную скорость для создания инерции.
Теперь, когда вы знаете, каковы различия между длинами бегунка, вы можете представить, почему было бы неплохо иметь коллектор бегунка переменной длины. Вы получаете лучшее из обоих миров. С нормальным коллектором вы должны выбрать точный коллектор для любых ваших целей. Если вы планируете проводить много драг-рейсинга, то, вероятно, лучше всего будет использовать коллектор с бегунами для поддержки максимальной мощности, если вы делаете автокросс, когда большую часть времени находитесь в диапазоне низких оборотов в минуту. Вы можете выбрать коллектор, чтобы наилучшим образом улучшить крутящий момент нижнего конца. Все меняется, и нет правильного или неправильного ответа для всех приложений. Но будет компромисс.
Для обычного ежедневного водителя вы не хотите идти на компромисс, потому что вам нужен низкий крутящий момент для движения вокруг стоп-сигнала, чтобы включить свет, а также вам нужна эта мощность сверху для слияния на автостраде или прохождения кого-либо.
Коллекторы с регулируемой длиной бегунка используют клапан для переключения между двумя направляющими в зависимости от ситуации. Когда нагрузка на двигатель высокая (низкие об / мин), коллектор переключится на более длинный, меньший ход для получения крутящего момента нижнего конца. Когда нагрузка на двигатель низкая (высокие об / мин), коллектор переключится на использование более короткого, большего бегуна, чтобы помочь с мощностью на вершине. Лучшее из обоих миров.
Отказ от ответственности : это упрощенное объяснение впускных коллекторов и направляющих. Существует целый мир науки между расширительными баками, динамикой воздушного потока, такой как турбулентность, завихрение и т. Д. И, конечно, когда речь идет о двигателях с принудительной индукцией (турбонагнетатели, суперзарядные устройства), эти правила меняются.
Редактировать: вот изображение
Вы можете видеть, как описано в одном из комментариев, есть шахта, которая управляет набором бабочек. Вал будет вращаться, что приведет к изменению положения бабочки, эффективно меняя свойства бегуна. На этой картинке вал модулирован вакуумом, как вы можете видеть (начните соединение и работайте слева). Есть колоколообразный модулятор с присоединенной вакуумной линией. Современные могут использовать больше электронных методов.
Воздухозаборники переменной длины увеличивают давление воздуха, поступающего во впускной коллектор, благодаря физическому явлению, называемому резонансом Гельмгольца .
Он также известен как динамический наддув, поскольку он позволяет избежать использования механического устройства (компрессор / нагнетатель) для повышения давления всасываемого воздуха.
Не вдаваясь в технические аспекты, любая геометрия воздухозаборника связана с определенной частотой Гельмгольца, подобно тому, как выдувание через горлышко открытой бутылки дает определенную ноту или высоту.
На этой частоте молекулы воздуха вибрируют сильнее, что приводит к повышению давления.
Обороты двигателя определяют частоту открытия и закрытия впускных клапанов. Эти клапаны генерируют импульсы, которые переводят в частотную сигнатуру.
Идея изменения эффективной геометрии заключается в том, чтобы частота Гельмгольца на впуске воздуха синхронизировалась с частотой, требуемой двигателем, в диапазоне оборотов .
Это заставляет всасываемый воздух поступать в цилиндры под более высоким давлением. Разумеется:
▲ Air Pressure → ▲ Bang → ▲ Torque → ▲ Power
Есть много способов, каждый со своими достоинствами и недостатками:
Удлинение / укорочение впускных полозьев
Победившая в Ле-Мане '91 Mazda 787B является ранним примером этого; Связанное видео YouTube показывает бегунов, скользящих вверх и вниз, как тромбон.
▲ RPM → ▼ Length required
Регулирование между двумя впускными полозьями разной длины
Это то, что описывает ответ DustinDavis . Представьте себе воздух, проходящий через два впускных канала, один длинный и один короткий.
В конце бегунка дроссельный клапан определяет, сколько воздуха втягивается от каждого бегуна по очереди. Изменение положения клапана изменяет эффективную длину впуска
Колебательные системы впуска
Эти установки используют открытие и закрытие впускных клапанов для контроля эффективной геометрии впуска.
Часто затраты перевешивают выгоды. Как бы нам этого ни хотелось, сила - это еще не все.
Плюс, эта установка предлагает только умеренное увеличение мощности / крутящего момента. При таком подходе типичные выгоды будут на уровне 3-5%.