Изменяемая геометрия впускного коллектора

Часть 1. Теоретическая составляющая.

И так, как некоторым моим подписчика известно, надумал внедрить в свою ласточку регулируемый впуск от 21127 мотора. Подсобрал немного теоретической информации. Окучил всё в этот пост. Тут только теория, для того, чтоб разобраться, как оно работает. Наработок пока никаких нет.

И так, теория:
Система изменения геометрии впускного коллектора является одной из востребованных технологий повышения мощности двигателя, экономии топлива, снижения токсичности отработавших газов.

Изменение геометрии впускного коллектора может быть реализовано двумя способами:

изменением длины впускного коллектора;
изменение поперечного сечения впускного коллектора.
В ряде случаев изменение геометрии впускного коллектора на одном двигателя осуществляется одновременно двумя способами.

Впускной коллектор переменной длины

Система изменения геометрии впускного коллектора
Впускной коллектор переменной длины применяется в атмосферных бензиновых и дизельных двигателях для обеспечения лучшего наполнения камеры сгорания воздухом на всем диапазоне оборотов двигателя.

На низких оборотах двигателя требуется достижение максимального крутящего момента как можно быстрее, для чего используется длинный впускной коллектор. Высокие обороты выводят двигатель на максимальную мощность при коротком впускном коллекторе.

Впускной коллектор переменной длины используют в конструкции двигателей многие производители, некоторые дали системе собственные названия:

Dual-Stage Intake, DSI от Ford;
Differential Variable Air Intake, DIVA от BMW;
Variable Inertia Charging System, VICS, Variable Resonance Induction System, VRIS от Mazda.
Регулирование длины впускного коллектора (переключение с одной длины на другую) производится с помощью клапана, входящего в состав системы управления двигателем.

Работа впускного коллектора переменной длины осуществляется следующим образом. При закрытии впускных клапанов во впускном коллекторе остается часть воздуха, которая совершает колебания с частотой пропорциональной длине коллектора и оборотам двигателя. В определенный момент колебания воздуха входят в резонанс, чем достигается эффект нагнетания – т.н. резонансный наддув. При открытии впускных клапанов воздушная смесь в камеры сгорания нагнетается с большим давлением.

В надувных двигателях впускной коллектор переменной длины не используется, т.к. необходимый объем воздуха в камере сгорания обеспечивается механическим и (или) турбокомпрессором. Впускной коллектор в таких двигателях очень короткий, что сокращает размеры двигателя и его стоимость.

С одного форума, там это тоже цитата откуда-то, по этому источник не указываю:
При длинных впускных коллекторах крутящий момент на малых скоростях растет, в то время как крутящий момент на больших скоростях уменьшается. При использовании короткого коллектора происходит прямо противоположное. Компромисс между этими двумя ситуациями достигается благодаря использованию впускной системы с переменной геометрией (VGIS).

Электромагнитный клапан впускной системы с переменной геометрией, управляется блоком электронного управления (ECM), открывает и закрывает управляющий клапан в коллекторе, используя блок вакуумного поршня, который называется диафрагмой.
В зависимости от двигателя, при скоростях примерно 4700 об/мин и ниже, электромагнитный клапан включается (ECM). Вакуум, действующий на диафрагму, закрывает управляющий клапан, увеличивая длину коллектора до 538 мм. При скоростях вращения примерно 4800 об/мин и выше, электромагнитный клапан обесточивается, вакуум снижается, открывается управляющий клапан и длина коллектора уменьшается до 293 мм.
Датчик положения дроссельной заслонки и/или датчик температуры охлаждающей жидкости могут влиять на активацию впускной системы VGIS.

VIS(Variable Intake System) — изменение геометрии впускного тракта.

В чем суть технологии и зачем она нужна.
Впускной тракт, который образуют последовательно воздушный фильтр, дроссель или карбюратор, впускной коллектор и клапана, существенно влияет на процессы наполнения цилиндров горючей смесью. Поток воздуха, проходящий по впускному тракту, подвержен колебаниям и образует совместно с деталями тракта колебательную систему. Таким образом процессы наполнения цилиндров сильно зависят от параметров этого колебательного контура. Добиться работы такой системы во всем диапазоне нагрузок и оборотов, крайне сложно. Отсюда пришла идея изменять параметры колебательной системы в процессе работы. Исследования показывают, что при коротком впускном коллекторе мотор лучше работает на высоких оборотах, при низких оборотах более эффективен длинный впускной тракт. Естественно напрашивалось решение сделать впускной тракт переменной длинны и управлять им в зависимости от оборотов и нагрузки.

Реализация на двигателях X18XE1, X20XEV и Z18XE.
Одной из систем, относящихся к классу систем изменения геометрии впускного тракта, является система изменения длинны впускного коллектора. Широкое применение на Opel эта система нашла в двигателях X18XE1 , X20XEV и получила дальнейшее развитие на моторе Z18XE . Впускной коллектор был сконструирован таким образом, что переключая внутреннюю заслонку воздух направлялся коротким путем при полных нагрузках, и длинным путем при частичных. Функции исполнительного механизма выполняет вакуумный регулятор (2), который в зависимости от нагрузки двигателя переключает заслонки во впускном коллекторе (1).

Реализация на двигателе Z18XER .
Дальнейшее развитие идея переменной длинны впускного тракта получила в двигателе Z18XER. В пластиковый впускной коллектор, встроен вращающийся барабан. Этот барабан приводится в действие сервомотором, который управляется от блока управления двигателем. В зависимости от положения барабана, воздух направляется по короткому или длинному пути. Электронное управление позволяет более точно управлять длинной воздушного столба в зависимости от режима работы мотора.

В систему входит:
1. Сервомотор управления барабаном.
2. Топливная рампа
3. Сервомотор управления и датчик дроссельной заслонки
4. Дроссель
5. Барабан для изменения длинны коллектора
6. Корпус впускного коллектора.

Не следует путать системы изменения длины с системой Twinport . В случае с Twinport изменяется не длинна, а сечение впускного тракта.
© AutoPro

У нас эта ситсема в разработке-то давно уже есть.
В распиновке блока Январь 5.1 можно увидеть выход на управление этим устройством — 36 контакт.
Тоже самое можно увидеть на современных контроллерах.

Шестнадцатиклапанный двигатель ВАЗ-11193 объемом 1,6 л (100 л.с. при 5600 об/мин) предназначен для Калины и автомобилей «десятого» семейства. Характерные особенности — механизм регулировки фаз газораспределения (он расположен на звездочке привода впускного распредвала) и впускной тракт с изменяемой длиной, благодаря которым максимальный крутящий момент в 137 Нм достигается уже при 3000 об/мин.

Это, на секундочку 2002 год Журнал Авторевю.

Фактор наполнения цилиндров

Прозвучит довольно странно, но бензиновый двигатель работает в первую очередь на воздухе. Именно исходя из массы воздушного заряда, ECM (Engine Control Module) рассчитывает цикловую подачу топлива. Для полного сгорания топливовоздушной смеси (ТПВС) на 1 порцию бензина должно припадать 14,7 порций воздуха. В зависимости от режима работы двигателя, допускается небольшое обеднение или обогащение, но рамки регулировки довольно узкие. Выход за эти рамки ведет к большому количеству вредных выбросов и увеличению расхода топлива.

Особенности воспламенения тяжелого топлива позволяют работать дизельному двигателю при очень обедненной смеси. Тем не менее, эффективное наполнение цилиндра свежим воздухом в мощностном режиме, а также скорость потока заряда и его направление, напрямую влияют на крутящий момент и эластичность двигателя.

Принцип инерционного надува

В процессе работы двигателя во впускном тракте возникают волны – чередующиеся зоны повышенного и пониженного давления. На такте впуска над поршнем создается зона разряжения, засасывающая воздух из впускного тракта. Поскольку воздушный поток имеет определенную массу, после закрытия впускного клапана над ним создается зона повышенного давления.

Движущийся по инерции воздушный поток ударяется о стенки перекрытого отверстия, отражается и движется уже к дроссельной заслонке. Для достижения инерционного наддува следующий момент открытия впускного клапана должен наступить, когда отраженный поток воздуха опять создаст зону повышенного давления перед клапаном.

• s – длина впускного тракта от клапана до входа в коллектор;
• t – время, необходимое волне для преодоления расстояния s;
• v – скорость движения волны (скорость звука).

Подведем итоги

• Чем ниже обороты двигателя, тем длиннее должен быть впускной тракт. При этом небольшое сечение впускных каналов позволяет увеличить скорость движения потока воздуха, что благотворно влияет на перемешивание ТПВС.
• Чем выше обороты двигателя, тем короче должен быть впускной тракт. Повышение оборотов ведет к увеличению массы воздуха, поступающего в цилиндры за единицу времени. Поэтому в зоне высоких оборотов сечение впускных каналов должно обеспечивать достаточную пропускную способность и не создавать избыточные насосные потери.

Система перекрытия раннеров индивидуальными заслонками

Принцип работы системы заключается в перекрытие половины впускных раннеров в режимах малых и частичных нагрузок. Заслонки, перекрывающие путь потоку воздуха, соединены тягой либо устанавливаются все на одной оси. На ранних моделях тяги управлялись вакуумным регулятором. Позже перекрытие клапанов осуществлялось электропневматическим клапаном, питание на который подавал ЭБУ двигателя. Большинство современных систем с индивидуальными заслонками оборудуются сервоприводами. Внедрение датчика положения оси вихревых заслонок позволило реализовать обратную связь для более точного управления системой EGR. Подобную систему индивидуальных заслонок применяют как на бензиновых, так и на дизельных ДВС с турбонаддувом.

Проблемы

• Образование нагара, грязевых отложений на заслонках, впускных каналах. Работа системы EGR в паре с неисправной системой ВКГ приводит к отложениям сажи на стенках коллектора. Поэтому на дизельных ДВС впускной коллектор с изменяемой геометрией гораздо чаще требует к себе внимания.
• Обламывание оси крепления заслонки. Проблема «смертельных бабочек» хорошо известна владельцам BMW. После обламывания ось крепления и куски заслонки попадают в камеру сгорания, повреждая поршни, клапаны и стенки камеры сгорания.
• Появление люфтов в местах крепления заслонок к оси, тяге. Из-за этого датчик положения заслонок выдает неверный сигнал, что заставляет ЭБУ постоянно корректировать положение заслонок.

Впускной коллектор с изменяемой длиной

На схеме принцип работы впускного коллектора двигателя Skoda Octavia 2.0 MPI (AZJ). Заслонки управляются при помощи электромагнитных клапанов. Механическое воздействие на ось заслонки осуществляется через вакуумный клапан, который берет разряжение из вакуумной камеры.

• Заслонки закрыты. Воздух движется по узкому длинному каналу.

• В режиме работы свыше 4000 тыс.об./мин открывается заслонка 1.

• Обороты двигателя свыше 4800 тыс./мин. Открытие заслонки 2 позволяет резонировать потоку на небольшой длине, что улучшает наполнение на высоких оборотах.

Изменение геометрии

Довольно интересно изменение геометрии впускного коллектора реализовано на турбированных двигателях AGN, AGU объемом 1.8 литра. Короткий или длинный впуск образовывается в зависимости от положения четырех параллельных заслонок, установленных между раннерами.

• Заслонки закрыты. Сообщение между каналами отсутствует. Для каждого из цилиндров пропускная способность ограничена сечением раннера.

• Заслонки открыты. Все раннеры сообщены, что значительно уменьшает насосные потери, увеличивая наполняемость цилиндров на высоких оборотах.

Для оптимальной работы впускной коллектор автомобиля должен иметь определенные геометрические параметры, подобранные под заданную частоту вращения коленчатого вала. По этой причине классическая конструкция обеспечивает корректное наполнение цилиндров лишь в ограниченном диапазоне оборотов двигателя. Чтобы обеспечить поступление достаточного количества воздуха в камеру сгорания при любой величине оборотов, применяется система изменения геометрии впускного коллектора.

Принцип действия коллекторов с изменяемой геометрией

Преобразование впускного коллектора на практике может быть реализовано двумя методами: изменением площади сечения и изменением его длины. Эти методы могут применяться по отдельности или в комплексе.

Особенности впускного коллектора с изменяемой длиной

Технология изменения длины впускного коллектора применяется для автомобилей с двигателями, работающими как на бензине, так и на дизеле, за исключением систем с наддувом. Принцип работы такой конструкции состоит в следующем:

• При низкой нагрузке на двигатель воздух проходит по длинному пути.
• При высоких оборотах двигателя — по короткому.
• Изменение режима работы осуществляется ЭБУ двигателя посредством привода, который переключает клапан между двумя ветками коллектора.

Работа впускного коллектора с переменной длиной основана на получении эффекта резонансного наддува. Он обеспечивает интенсивное нагнетание воздуха в камеру сгорания. Происходит это следующим образом:

• После закрытия всех впускных клапанов в коллекторе остается некоторое количество воздуха.
• В трубопроводе коллектора возникают колебания остатков воздуха, пропорциональные длине впускного коллектора и частоте оборотов двигателя.
• Когда эти колебания достигают резонанса, возникает высокое давление.
• При открытии впускного клапана осуществляется нагнетание.

Для двигателей, имеющих наддув, этот вид впускных коллекторов не применяется в силу отсутствия необходимости создания резонансного наддува. Нагнетание воздуха в таких системах выполняется принудительно предустановленным турбокомпрессором.

Особенности впускного коллектора с переменным сечением

В автомобилестроении изменение сечения впускного коллектора применяется на автомобилях, оснащенных двигателями, работающими как на бензине, так и на дизеле, в том числе для систем, оснащенных наддувом. Чем меньше сечение трубопровода, по которому подается воздух, тем выше скорость потока, а следовательно, и смешение воздуха и топлива. В такой системе каждый цилиндр имеет два впускных канала, оснащенных собственными впускными клапанами. Один из пары каналов имеет заслонку. Привод такой системы изменения геометрии впускного коллектора осуществляется электродвигателем или вакуумным регулятором. Принцип действия конструкции представляет собой следующий процесс:

• Когда двигатель работает на малых оборотах, заслонки находятся в закрытом положении.
• При открытии впускного клапана топливовоздушная смесь (воздух) поступает в цилиндр только по одному каналу.
• При подаче через один канал воздушный поток входит в камеру по спирали, обеспечивая лучшее смешение с топливом.
• Когда двигатель работает на высоких оборотах, заслонки открываются, топливовоздушная смесь (воздух) поступает по двум каналам, что обеспечивает увеличение мощности мотора.

Системы изменения геометрии у различных производителей

В мировом автомобилестроении систему изменения геометрии впускного коллектора используют многие производители, которые обозначают технологию собственным уникальным наименованием. Так конструкции с переключением длины впускного коллектора могут обозначаться как:

• Dual-Stage Intake в автомобилях марки Ford;
• Differential Variable Air Intake для автомобилей марки BMW;
• VICS или VRIS в авто марки Mazda.

В свою очередь, механизм изменения сечения впускного коллектора может маркироваться как:

• IMRC или CMCV в автомобилях Ford;
• Twin Port для машин Opel;
• Variable Intake System в японских авто Toyota;
• Variable Induction System для марки Volvo.

Применение системы изменения геометрии, независимо от того, варьируется ли длина впускного коллектора или сечение позволяет повысить мощность автомобиля, делает его более экономичным и обеспечивает снижение концентрации токсичных компонентов в выхлопных газах.

Система изменения длины впускного коллектора

⏰Время чтения: 7 мин.

Рассмотрим такой узел, как система изменения длины впускного коллектора, а также явные и скрытые неприятности, которые может преподнести данная система.

Мало кто из владельцев инжекторных автомобилей уделяет должное внимание системе изменения длины (геометрии) впускного коллектора. А зря! Данный узел требует периодической диагностики, так как его неисправность обычно не приводит к явным проблемам, а заключается в постепенной потере мощности, нестабильной работе двигателя, не совсем адекватной реакции педали акселератора и, конечно же, перерасходе топлива.

Но не только автовладельцы не уделяют этой системе должное внимание, а и поставщики автозапчастей. Часто поиск деталей данной системы превращается в настоящий квест с непреодолимыми препятствиями.

Мало того, что некоторые продавцы понятия не имеют о чём идёт речь и, дабы совсем не падать в глазах клиента, начинают читать мне каталоги с номерами запчастей и доказывать, что зелёное не зелёное, а круглое

Всё дело в том, что большинство продавцов-“консультантов” никогда в глаза не видели то, о чём консультируют. А в каталогах, которыми они руководствуются, тоже бывают ошибки на ошибке. Но для них это святая книга правды.

Вот пример кодов запчастей системы изменения длины впускного коллектора Лачетти, Нубира, Джентра и т.д.

• Электромагнитный клапан системы изменения длины впускного коллектора – 25183354 (GM), 96333470 (Корея). В каталогах он обозначается как клапан электромагнитный рециркуляции выхлопных газов Lanos, Leganza, Matiz, Nubira, Lacetti, Aveo, Vida, Tac. Какие выхлопные газы???
• Рабочий механизм (пневмокамера) – 96408135. Тут, вообще, цирк! Он у нас и клапан ЕГР, и датчик отработавших газов!!!, и датчик давления, и КЛАПАН заслонок…
• Ресивер с обратным клапаном (бачок вакуумный) – 96334828 –  Бачок вакуумный системы впрыска топлива Дэу Ланос, Нубира, Шевроле Такума, Лачетти. Бачок отработавших газов

Как работает система изменения длины впускного коллектора

Впускной коллектор с системой изменения длины применяется как в бензиновых, так и в дизельных двигателях для обеспечения лучшего наполнения камеры сгорания воздухом на разных оборотах двигателя.

На низких оборотах требуется достижение максимального крутящего момента как можно быстрее, для чего используется длинный впускной коллектор. Высокие обороты выводят двигатель на максимальную мощность при коротком впускном коллекторе.

На большинстве автомобилей эта система работает одинаково. Во впускном коллекторе установлена ось с заслонками, которые перекрывают, либо открывают путь воздушному потоку по одному из двух путей – короткому или длинному.

Состоит система изменения длины впускного коллектора обычно из таких элементов:

• ресивер с обратным клапаном
• электромагнитный клапан
• механизм изменения длины (пневмокамера)
• ось с заслонками
• соединительных вакуумных трубок
• проводки к электромагнитному клапану

Рассмотрим устройство и работу системы более детально на примере автомобиля Шевроле Лачетти.

На фото ниже я отметил:

• красной стрелкой – ресивер с обратным клапаном
• зелёной стрелкой – электромагнитный клапан
• синей стрелкой – проводка к электромагнитному клапану
• желтой стрелкой – механизм (пневмокамера) изменения длины
• цифрами – соединительные вакуумные трубки: 1 – от электромагнитного клапана к механизму (пневмокамере), 2 – от коллектора к ресиверу, 3 – от ресивера к клапану.

На заглушенном двигателе шток механизма (пневмокамеры) выдвинут полностью и система находится в состоянии короткого коллектора. Как только мы заводим двигатель, в коллекторе создаётся разрежение и давление падает до 30-33 кПа. На клапан подаётся напряжение и он открывается, тем самым пуская разрежение из коллектора через ресивер в рабочий механизм (пневмокамеру). Пневмокамера втягивает свой шток и, проворачивая ось заслонок, переводит систему на длинный коллектор, что обеспечивает приемистость на низких оборотах двигателя. В таком положении система будет, пока двигатель не достигнет оборотов, равных 4,5 тыс.об/м. После этого ЭБУ отключает подачу напряжения на клапан и он закрывается, перекрывая подачу вакуума на пневмокамеру. Шток пневмокамеры должен теперь полностью выдвинуться и провернуть ось заслонок снова в режим короткого коллектора. Но как он выйдет, если пневмокамера герметична и ей нужен доступ воздуха, чтобы пружина в пневмокамере смогла сдвинуть шток? Это как бутылку опустить в воду горлышком вниз. Вода в нее не попадёт, пока не проделать отверстие в донышке, чтобы вышел воздух.

Для этих целей электромагнитный клапан имеет ещё и третий штуцер, который закрыт колпачком (фильтром), который расположен внизу и на него как раз указывает зелёная стрелка. Это атмосферный штуцер. При отключении напряжения, электромагнитный клапан не только перекрывает разрежение от ресивера к пневмокамере, но и открывает переход от пневмокамеры к атмосферному штуцеру, позволяя пневмокамере набрать воздух и выдвинуть шток.

Теперь кратко рассмотрим устройство и проверку каждого узла отдельно.

Электромагнитный клапан системы изменения длины впускного коллектора

Клапан состоит из корпуса, запорного механизма, трёх штуцеров и электромагнитной катушки. Чтобы демонтировать клапан с автомобиля достаточно со стороны ресивера отогнуть фиксатор-защёлку и сдвинуть клапан вниз

Клапан имеет три штуцера. Один из них (атмосферный) закрыт крышечкой. Её необходимо снять для проверки и удаления грязи

Для проверки запирающих свойств клапана достаточно подуть в боковой штуцер. При этом воздух должен выходить в нижний (атмосферный) штуцер, а в верхний не должен. Если подать на клапан напряжение, то всё должно быть наоборот.

Для проверки обмотки клапана достаточно нажать на фиксатор колодки проводов и снять её

На клапане будут видны два контакта. К ним необходимо подключить омметр и замерить сопротивление, которое должно составлять несколько Ом. Если сопротивление в норме, а клапан не работает, тогда необходимо проверить приходящее напряжение на колодке, которое должно составлять около 12 В. Не забудьте завести двигатель для измерения напряжения.

Ресивер (вакуумный бачок) системы изменения длины впускного коллектора

Это цилиндрическая ёмкость с обратным клапаном внутри. Проверка очень проста и состоит из двух пунктов:

• проверить целостность, чтобы не было утечки вакуума
• отключить трубку, идущую к электромагнитному клапану, а вторую трубку отключить от коллектора (трубка №2). Подуть в эту трубку – воздух не должен проходить. Но при всасывании в себя – воздух должен проходить!

Рабочий механизм (пневмокамера) системы изменения длины впускного коллектора

Это самое слабое звено в этой цепи.

Пневмокамера состоит из корпуса (металлического или пластикового), штока, диафрагмы и пружины.

Чаще всего система изменения геометрии впускного коллектора выходит из строя именно из-за изношенной диафрагмы пневмокамеры. Её можно назвать расходным материалом.

Чтобы проверить целостность пружины и диафрагмы, достаточно отсоединить вакуумную трубку  и вдавить шток. Шток должен войти без заеданий, а при отпускании – должен резко выдвинуться. Значит пружина цела и ось заслонок не заедает.

Теперь вдавливаем шток и закрываем штуцер пальцем. Шток не должен выходить из пневмокамеры полностью. Если выходит – значит диафрагма порвана.

Вот видео работы рабочего механизма с немного износившейся диафрагмой. Смотрите внимательно

Диафрагма ещё кое-как работает. Шток на холостом ходу втягивается, но стоит немного нажать педаль газа, как шток немного выходит. Это происходит, потому что при открытии дроссельной заслонки в коллекторе возрастает давление и уменьшается разрежение. И этого разрежения уже не хватает для удержания порванной диафрагмы. Хотя целую диафрагму оно удержало бы без проблем.

По достижении оборотов 4,5 тыс.об/м, шток выдвигается полностью, как должно и быть. Значит вся система работает исправно, кроме диафрагмы.

Но главная проблема даже не в том, что теперь коллектор некорректно переводится в длинный/короткий. Вернее, это тоже большая проблема, но есть и ещё более серьёзная.

Дело в том, что до 4,5 тыс.об/м электромагнитный клапан открыт и, естественно, пускает разрежение в пневмокамеру с порванной диафрагмой, что приводит к подсосу неучтённого воздуха во впускной коллектор! Из-за этого происходит нарушение корректной работы двигателя на малых и средних оборотах. Наблюдаются провалы, дергания, возрастание оборотов холостого хода и, соответственно расход топлива ещё больше бьёт по карману.

Поэтому пневмокамеру в обязательном порядке необходимо заменить.

Если Вы заметили, что диафрагма испорчена, а до дома ещё очень далеко и нет возможности купить новую пневмокамеру, тогда можно поступить следующим образом:

1. Отсоединить вакуумную трубку от коллектора, а штуцер на коллекторе заглушить. Внимание!!! Только заглушку нужно искать, которая наденется НА штуцер (например, шланг загнуть и закрепить проволокой, резиновую часть от медицинской пипетки и т.п.), а НЕ в штуцер (спички, зубочистки и т.п.). Нужно именно так для того, чтобы Вашу заглушку не засосало в коллектор! Я использовал загнутый и обжатый проволокой кусочек вакуумного шланга 
2. Утопить шток пневмокамеры и зафиксировать его в этом положении проволокой, хомутом или чем-то подобным.

Так можно спокойно ехать, куда глаза глядят. Но помнить, что на высоких оборотах двигателя динамика будет чуть хуже.

Замена пневмокамеры системы изменения длины впускного коллектора

Для замены пневмокамеры необходимо открутить два шурупа битой torx, либо подходящей отвёрткой

и отцепить шток

Если новой пневмокамеры пока нет или будете ремонтировать старую, а ездить необходимо, тогда закручиваем шурупы на своё место и привязываем к одному из них ось заслонок

А вот теперь самое интересное! После того, как пневмокамера уже была демонтирована, оказалось, что дело было не в порванной диафрагме. Когда её перевернули, увидели вот такое

Вот поближе

Через такую щель сосало воздух во впускной коллектор!

Так как новую пневмокамеру найти не просто и цена у неё, как у комплекта хороших свечей, было принято решение попробовать её отремонтировать и заменить свечи

Паять не представлялось возможным, так как этот металл не лудится. От сварки также отказался.

Спасение нашлось в средстве для ремонта бамперов и прочих элементов кузова.

Как им пользоваться изложено в статье Как заклеить бампер

Красота там не нужна, а надёжность важна, так как в эту отрывающуюся часть внутри давит пружина. Поэтому кроме герметичности необходима и механическая прочность. Получилось, в общем, вот так

Пневмокамера стала работать лучше новой

В комментариях возникло много вопросов по проверке пневмокамеры, поэтому решил добавить видео проверки исправной пневмокамеры

А вот полное видео о системе изменения длины впускного коллектора

А Вы давно обращали внимание на систему изменения длины впускного коллектора в своём авто? Советую посмотреть

Всем Мира и ровных дорог!!!

Варианты реализации системы изменения геометрии впускного коллектора и для чего это нужно

Наиболее эффективной современной технологией, которая позволяет существенно увеличивать мощность ДВС, снижать расходы топлива, уменьшать токсичные выбросы является система изменения геометрии впускного коллектора.

Изменение параметров геометрии коллектора можно добиться в двух случаях:

• при изменении длины самого коллектора впуска;
• при изменении его поперечного сечения.

В некоторых типах ДВС изменение геометрии коллектора происходит одновременно двумя изложенными способами.

Впускной коллектор с изменением длины

Данный тип коллектора может использоваться на дизельных и бензиновых двигателях, которые обеспечивают эффективное наполнение камеры сгорания входящим воздухом на рабочих оборотах ДВС.

Для того чтобы обеспечить высокий вращающий момент на достаточно низких оборотах двигателя, применяется впускной коллектор максимальной длины. И, наоборот, на высоких оборотах для эффективной работы двигателя применяется впускной коллектор минимальной длины.

Подобные впускные коллекторы применяются в наиболее известных системах изменения геометрии —  DIVA от концерна BMW; VICS и VRIS от компании Mazda; DSI от концерна Ford.

Длина впускного коллектора регулируется за счет регулирующего клапана, который является составным элементом СУД (системы управления двигателем).

Принцип работы

Принцип работы впускного коллектора с изменением длины основан на следующем. Часть воздушной массы, которая остается во впускном коллекторе после закрытия впускных клапанов, производит колебательные движения с частотой, которая прямо пропорциональна длине коллектора и рабочим оборотам ДВС.

В некоторый момент колебания воздушной массы достигают резонансной частоты, что способствует возникновению эффекта нагнетания. Этот процесс получил название резонансный наддув. Открытие клапанов впуска обеспечивает подачу воздуха под высоким давлением в камеру сгорания.

В двигателях надувного типа нет необходимости мудрить с впускным коллектором переменной длины, поскольку подача воздуха обеспечивается турбиной или компрессором. Поэтому в таких двигателях применяется впускной коллектор малой длины, который позволяет уменьшить размеры ДВС, а, следовательно, и его стоимость.

Впускной коллектор с изменением сечения

Впускной коллектор с изменением сечения используется на всех видах ДВС – бензиновых, дизельных, с наддувом.  Увеличение скорости движения воздуха, улучшение образования и сгорания ТВС, а также уменьшение уровня токсичности газов обеспечивается за счет уменьшения поперечного сечения коллекторных каналов.

К наиболее распространенным системам, оснащенным впускным коллектором с изменением сечения относятся: Twin Port от компании Opel; Variable Induction System от концерна Volvo; VIS от компании Toyota; IMRC и CMCV от концерна Ford.

Подобная система имеет центральный впускной канал, который разделяется на два канала для отдельных цилиндров. При этом один из каналов закрывается заслонкой, привод которой выполняет регулятор вакуумного типа или электрический двигатель.

Если нагрузка в системе неполная, заслонки остаются в закрытом состоянии, ТВС или чистый воздух (в зависимости от применяемой системы впрыска) подается в камеры сгорания цилиндров по единственному каналу. Это способствует образованию завихрений, которые улучшают процесс смесеобразования.

Уменьшение площади сечения впускного коллектора способствует улучшению экономичности ДВС за счет того что система рециркуляции выхлопных (отработавших) газов начинает работать чуть раньше.

Если нагрузка полная, в таком случае заслонки остаются открытыми, благодаря чему происходит максимальная подача ТВС (или воздуха) в камеру сгорания с дальнейшим увеличением мощности ДВС.

Принцип работы

Система изменения геометрии имеет достаточно простой принцип работы. Каждый цилиндр оснащен отдельным каналом на каждый клапан впуска. При этом любой из этих каналов может закрываться специальной заслонкой. Система управления двигателем активизирует работу привода заслонки. В зависимости от нагрузки системы происходит подача соответствующего объема ТВС (или воздуха) в камеру сгорания.

Основным назначением системы является повышение эффективности и экономичности любого ДВС при сохранении заявленной мощности. Подобная система также позволяет сэкономить топливо до 10-15%, если параллельно ей задействовать систему для рециркуляции газов, образованных при сгорании топлива.

Фото и рис.: Nissan, Audi

чип тюнинг M47D20, повышенная токсичность | Страница 2

Вадим, о каких вихревых заслонках идет речь, о тех, которые находятся во впускном коллекторе? Вопрос: что там можно завихрять и для чего??? Дизель бмв — непосредственный впрыск с камерой сгорания в поршне. Форма камеры сгорания и чистота ее от нагара и сажи + правильный впрыск (форма, количество, сорость капель) — вот что важно для полного сгорания топлива, весь процесс происходит в циллиндре а не до него. эти заслонки изменяют геометрию коллектора. я уже дословно и подробно об этом сообщал, но ты пытался меня осприть. я утверждаю — моё мнение, точнее мои знания правильные. без обид и конфронтаций — почитай:

Система изменения геометрии впускного коллектора является одной из востребованных технологий повышения мощности двигателя, экономии топлива, снижения токсичности отработавших газов.

Изменение геометрии впускного коллектора может быть реализовано двумя способами:
изменением длины впускного коллектора;
изменение поперечного сечения впускного коллектора.

В ряде случаев изменение геометрии впускного коллектора на одном двигателя осуществляется одновременно двумя способами.
Впускной коллектор переменной длины

Впускной коллектор переменной длины применяется в атмосферных бензиновых и дизельных двигателях для обеспечения лучшего наполнения камеры сгорания воздухом на всем диапазоне оборотов двигателя.

На низких оборотах двигателя требуется достижение максимального крутящего момента как можно быстрее, для чего используется длинный впускной коллектор. Высокие обороты выводят двигатель на максимальную мощность при коротком впускном коллекторе.

Впускной коллектор переменной длины используют в конструкции двигателей многие производители, некоторые дали системе собственные названия:
Dual-Stage Intake, DSI от Ford;
Differential Variable Air Intake, DIVA от BMW;
Variable Inertia Charging System, VICS, Variable Resonance Induction System, VRIS от Mazda.

Регулирование длины впускного коллектора (переключение с одной длины на другую) производится с помощью клапана, входящего в состав системы управления двигателем.

Работа впускного коллектора переменной длины осуществляется следующим образом. При закрытии впускных клапанов во впускном коллекторе остается часть воздуха, которая совершает колебания с частотой пропорциональной длине коллектора и оборотам двигателя. В определенный момент колебания воздуха входят в резонанс, чем достигается эффект нагнетания – т.н. резонансный наддув. При открытии впускных клапанов воздушная смесь в камеры сгорания нагнетается с большим давлением.

В надувных двигателях впускной коллектор переменной длины не используется, т.к. необходимый объем воздуха в камере сгорания обеспечивается механическим и (или) турбокомпрессором. Впускной коллектор в таких двигателях очень короткий, что сокращает размеры двигателя и его стоимость.
Впускной коллектор переменного сечения

Впускной коллектор переменного сечения применяется как на бензиновых, так и на дизельных двигателях, в т.ч. оборудованных наддувом.При уменьшении поперечного сечения каналов впускного коллектора достигается увеличение скорости воздушного потока, лучшее смесеобразование и соответственно обеспечивается полное сгорание топливно-воздушной смеси, снижение токсичности отработавших газов.

Известными системами впуска переменного сечения являются:
Intake Manifold Runner Control, IMRC, Charge Motion Control Valve, CMCV от Ford;
Twin Port от Opel;
Variable Intake System, VIS от Toyota;
Variable Induction System, VIS от Volvo.

В системе впускной канал к каждому цилиндру разделен на два канала (отдельный канал на каждый впускной клапан), один из которых перекрыт заслонкой. Привод заслонки осуществляет вакуумный регулятор или электродвигатель, являющийся исполнительным устройством системы управления двигателем.

При частичной нагрузке заслонки закрыты, топливно-воздушная смесь (двигатели с распределенным впрыском) или воздух (двигатели с непосредственным впрыском) поступает в камеру сгорания каждого из цилиндров по одному каналу. При этом создаются завихрения, которые обеспечивают лучшее смесеобразование. При уменьшении сечения впускного коллектора раньше вступает в работу система рециркуляции отработавших газов, тем самым повышается топливная экономичность двигателя.

При полной нагрузке заслонки впускного коллектора открываются, увеличивается подача воздуха (топливно-воздушной смеси) в камеры сгорания и соответственно повышается мощность двигателя.

http://systemsauto.ru/vpusk/variable_length_intake_manifold.html

 

Если увеличить длину впускного коллектора, что будет? — Тюнинг и самострой

То, что с ростом длинны несколько увеличится сопротивление на входе — это факт. Изменится резонансная частота вп. коллектора, что повлияет на пиковую тягу в узком диапазоне скорости вращение мотора(что можно заметить — где то станет лучше, но где то и хуже).

Как затруднение прохождения воздуха в двигатель может глобально увеличить крутящий момент мне не понятно.  Имхо может только в некотором очень узком диапазоне за счет резонаса при изменении длинны впускной трубы. Этот диапазон можно подстроить наверное под особенности гонщика, глобальных последствий тут нет. Иначе бы следовало душить моторы затыкая впускные коллекторы тряпками и тп. Но это точно не добавляет мотору ни прыти ни тяговитости.

А основные глобальные конструктивные  способы увеличить крутящий момент такие:

1)подавать больше топливо-воздушной смеси (ну тут вроде все понятно, чем больше горючки полностью сгорает, тем выше температура и давление развивается в цилиндрах и больше давление на поршни, тем больше сила передается коленвалу и далее)

2) увеличение хода поршней (страдает приемистость, быстроходность мотора и увеличивается износ поршневой группы и нагрузки на мотор)

3)Растягивание процесса горения в цилиндрах во времени. Яркий пример-  комонрэйл моторы в которых крутящий момент бывает огромен и имеет преимущества особенно на низах. Достигается это за счет не однократной подачи топлива как в обычных моторах( топливо быстро сгорает и давление +температура в цилиндрах быстро падают, вместе с ними и крутящий момент если двигатель медленно вращается), а нескольких последовательных впрысков  топлива следующих один за другим, что позволяет  растягивать во времени горение и поддерживать высокую температуру и давление дольше на малых оборотах, повышая тем самым тягу. Кстати, по той же причине дефорсированные  бензиновые моторы с меньшей степенью сжатия и на более низкооктановом топливе внизу обычно имеют преимущества перед высокофорсированными, которые имеют явное преимущество только после примерно 2000-2500 об\мин.

Сообщение отредактировал Eduardo: 08 June 2016 — 11:33

Впускной коллектор с изменяемой геометрией

12.09.2019, Просмотров: 6036

Современные технологии позволяют за короткий промежуток времени впрыскивать в цилиндры большое количество топлива. Гораздо сложнее обеспечить эффективное наполнение цилиндров свежим зарядом воздуха. Впускной коллектор с изменяемой геометрией – один из действенных способов повысить мощность и крутящий момент двигателя при сохранении его объема. Давайте рассмотрим устройство, принцип работы заслонок, способы реализации изменения длины и формы впускного коллектора.

Фактор наполнения цилиндров

Прозвучит довольно странно, но бензиновый двигатель работает в первую очередь на воздухе. Именно исходя из массы воздушного заряда, ECM (Engine Control Module) рассчитывает цикловую подачу топлива. Для полного сгорания топливовоздушной смеси (ТПВС) на 1 порцию бензина должно припадать 14,7 порций воздуха. В зависимости от режима работы двигателя, допускается небольшое обеднение или обогащение, но рамки регулировки довольно узкие. Выход за эти рамки ведет к большому количеству вредных выбросов и увеличению расхода топлива.

Особенности воспламенения тяжелого топлива позволяют работать дизельному двигателю при очень обедненной смеси. Тем не менее, эффективное наполнение цилиндра свежим воздухом в мощностном режиме, а также скорость потока заряда и его направление, напрямую влияют на крутящий момент и эластичность двигателя.

Принцип инерционного надува

В процессе работы двигателя во впускном тракте возникают волны – чередующиеся зоны повышенного и пониженного давления. На такте впуска над поршнем создается зона разряжения, засасывающая воздух из впускного тракта. Поскольку воздушный поток имеет определенную массу, после закрытия впускного клапана над ним создается зона повышенного давления.

Движущийся по инерции воздушный поток ударяется о стенки перекрытого отверстия, отражается и движется уже к дроссельной заслонке. Для достижения инерционного наддува следующий момент открытия впускного клапана должен наступить, когда отраженный поток воздуха опять создаст зону повышенного давления перед клапаном.

Для расчета интервалов повышенного давления над впускным клапаном используется формала t=s/v, где

• s – длина впускного тракта от клапана до входа в коллектор;
• t – время, необходимое волне для преодоления расстояния s;
• v – скорость движения волны (скорость звука).

Временной интервал, при котором открыт впускной клапан, зависит от оборотов коленчатого вала. Чем медленней скорость движения поршня, тем дольше отраженная волна возвращается к впускному клапану и, соответственно, тем большее расстояние ей нужно преодолеть для создания инерционного наддува. Чтобы сократить время t, позволив тем самым воздушному потоку попасть в открывающийся впускной клапан в зоне повышенных оборотов, необходимо сократить расстояние s. Именно эту инженерную задачу призван решить впускной коллектор с изменяемой геометрией.

Подведем итоги

• Чем ниже обороты двигателя, тем длиннее должен быть впускной тракт. При этом небольшое сечение впускных каналов позволяет увеличить скорость движения потока воздуха, что благотворно влияет на перемешивание ТПВС.
• Чем выше обороты двигателя, тем короче должен быть впускной тракт. Повышение оборотов ведет к увеличению массы воздуха, поступающего в цилиндры за единицу времени. Поэтому в зоне высоких оборотов сечение впускных каналов должно обеспечивать достаточную пропускную способность и не создавать избыточные насосные потери.

Система перекрытия раннеров индивидуальными заслонками

Принцип работы системы заключается в перекрытие половины впускных раннеров в режимах малых и частичных нагрузок. Заслонки, перекрывающие путь потоку воздуха, соединены тягой либо устанавливаются все на одной оси. На ранних моделях тяги управлялись вакуумным регулятором. Позже перекрытие клапанов осуществлялось электропневматическим клапаном, питание на который подавал ЭБУ двигателя. Большинство современных систем с индивидуальными заслонками оборудуются сервоприводами. Внедрение датчика положения оси вихревых заслонок позволило реализовать обратную связь для более точного управления системой EGR. Подобную систему индивидуальных заслонок применяют как на бензиновых, так и на дизельных ДВС с турбонаддувом.

Проблемы

• Образование нагара, грязевых отложений на заслонках, впускных каналах. Работа системы EGR в паре с неисправной системой ВКГ приводит к отложениям сажи на стенках коллектора. Поэтому на дизельных ДВС впускной коллектор с изменяемой геометрией гораздо чаще требует к себе внимания.
• Обламывание оси крепления заслонки. Проблема «смертельных бабочек» хорошо известна владельцам BMW. После обламывания ось крепления и куски заслонки попадают в камеру сгорания, повреждая поршни, клапаны и стенки камеры сгорания.
• Появление люфтов в местах крепления заслонок к оси, тяге. Из-за этого датчик положения заслонок выдает неверный сигнал, что заставляет ЭБУ постоянно корректировать положение заслонок.

Впускной коллектор с изменяемой длиной

На схеме принцип работы впускного коллектора двигателя Skoda Octavia 2.0 MPI (AZJ). Заслонки управляются при помощи электромагнитных клапанов. Механическое воздействие на ось заслонки осуществляется через вакуумный клапан, который берет разряжение из вакуумной камеры.

• Заслонки закрыты. Воздух движется по узкому длинному каналу.

• В режиме работы свыше 4000 тыс.об./мин открывается заслонка 1.

• Обороты двигателя свыше 4800 тыс./мин. Открытие заслонки 2 позволяет резонировать потоку на небольшой длине, что улучшает наполнение на высоких оборотах.

Изменение геометрии

Довольно интересно изменение геометрии впускного коллектора реализовано на турбированных двигателях AGN, AGU объемом 1.8 литра. Короткий или длинный впуск образовывается в зависимости от положения четырех параллельных заслонок, установленных между раннерами.

• Заслонки закрыты. Сообщение между каналами отсутствует. Для каждого из цилиндров пропускная способность ограничена сечением раннера.

• Заслонки открыты. Все раннеры сообщены, что значительно уменьшает насосные потери, увеличивая наполняемость цилиндров на высоких оборотах.

Как работают впускные коллекторы переменной длины?

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.

Как работают впускные коллекторы переменной длины?

Длина впускных направляющих оказывает определенное влияние на работу двигателя. Например, более длинные впускные направляющие используются для улучшения нижнего конечного крутящего момента (крутящего момента при низких оборотах), в то время как более короткие впускные направляющие улучшают максимальную мощность (мощность в лошадиных силах при высоких оборотах). Длина будет варьироваться от двигателя к двигателю, а также от целей каждого транспортного средства, на котором будет работать двигатель.

Также необходимо учитывать диаметр каждой полозья.Все зависит от массы и скорости 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 повысит мощность. Но, если бегун не оптимален, этого не может быть.

Например, длинный бегун меньшего диаметра будет способствовать низкому крутящему моменту, потому что он достигнет предела скорости раньше, но это повредит максимальной мощности, потому что это слишком ограничительно.Короткое рабочее колесо большого диаметра будет способствовать максимальной мощности, потому что оно достигнет максимальной скорости позже, но не поможет при низком крутящем моменте, потому что оно не может набрать скорость, достаточную для создания инерции.

Теперь, когда вы знаете, в чем разница между длинами бегунов, вы можете представить себе, почему наличие манифольда бегунов переменной длины было бы хорошей идеей. Вы получаете лучшее из обоих миров. При использовании обычного коллектора вы должны выбрать именно тот, который соответствует вашим целям. Если вы планируете много заниматься дрэг-рейсингом, то, вероятно, лучше всего подойдет коллектор с бегунами для поддержки максимальной мощности там, где, как если бы вы участвуете в автокроссе, где большую часть времени вы находитесь в нижнем диапазоне оборотов. , вы можете выбрать коллектор для лучшего улучшения крутящего момента на низких оборотах.Все по-разному, и нет правильного или неправильного ответа для всех приложений. Но компромисс будет.

Тем не менее, для обычного ежедневного водителя вы не хотите идти на компромисс, потому что вам нужен низкий крутящий момент для движения вокруг стоп-сигнала до стоп-сигнала, но также вам нужна эта мощность на вершине для слияния на автостраде или обгона кого-то.

Коллекторы с направляющими переменной длины используют клапан для переключения между двумя направляющими в зависимости от ситуации.Когда нагрузка на двигатель высока (низкие обороты), коллектор переключается на использование более длинного и меньшего рабочего колеса для получения нижнего конечного крутящего момента. Когда нагрузка на двигатель низкая (высокие обороты), коллектор переключается на использование более короткого и большего рабочего колеса, чтобы обеспечить максимальную мощность. Лучший из двух миров.

Заявление об ограничении ответственности : Это упрощенное объяснение впускных коллекторов и бегунов. Существует целый мир науки между расширительными баками, большей динамикой воздушного потока, такой как турбулентность, завихрение и т. Д., И, конечно же, когда дело доходит до двигателей с принудительной индукцией (турбо, суперзарядные устройства), эти правила меняются.

Edit: вот изображение

Вы можете видеть, как описано в одном из комментариев, есть вал, управляющий набором бабочек. Вал будет вращаться, что изменит положение бабочек, эффективно изменив свойства бегунка. Как вы можете видеть, на этом рисунке вал имеет модулированный вакуум (запустите рычажный механизм и двигайтесь влево). Имеется модулятор в форме колокола с присоединенной к нему вакуумной магистралью. Современные могут использовать больше электронных методов.

Технические тайны разгаданы

Переменная Впускной коллектор становится все более популярным с середины 90-х годов.это используется для увеличения крутящего момента от низких до средних без каких-либо недостатков топлива потребление или высокая мощность, таким образом улучшая гибкость двигателя.

An обычный фиксированный впускной коллектор имеет оптимальную геометрию для работы на высоких скоростях мощность, или низкоскоростной крутящий момент, или компромисс между ними. Переменное потребление коллекторы вводят еще одну или две ступени для работы с другим двигателем скорости.

Результат звучит как переменная фазы газораспределения, но регулируемый впускной коллектор дает больший крутящий момент на низких скоростях чем мощность высокого класса.Поэтому он очень полезен для салонов, которые тяжелее и тяжелее в наши дни с лучшей управляемостью, есть также все больше спортивных автомобилей с регулируемым впускным коллектором VVT, в том числе Ferrari 360 M и 550M.

По сравнению с VVT, переменная впускной коллектор дешевле. Что ему нужно, так это несколько литых коллекторов и несколько клапанов с электроприводом. Напротив, VVT нуждается в элегантном и точном гидравлические приводы, или даже некоторые специальные толкатели кулачков и распредвалы.

Есть два вида переменных впускные коллекторы: впускные коллекторы переменной длины и резонансный впуск. Оба они используют геометрию впускных коллекторов для достижения одинаковой Цель.

Приемник переменной длины коллекторы

Впускные коллекторы переменной длины обычно используется в салонах. В большинстве конструкций используются 2 впускных коллектора с разной длины для обслуживания каждого цилиндра. Более длинный — для малой скорости использовать. Более короткий — для высоких оборотов.Легко понять, почему высокий скорости нужны короткие коллекторы, потому что это позволяет более свободно и просто дыхание.

Но зачем нужна более длинная труба для низкой скорости? потому что дольше труба снижает частоту попадания воздушной массы в цилиндр сглаживание импульсы, таким образом соответствует более низким оборотам двигателя. Это обеспечивает лучший цилиндр наполнение, таким образом улучшая выходной крутящий момент. Кроме того, более длинные выводы впускных коллекторов для более медленного воздушного потока, следовательно, лучшего смешивания между воздухом и топливом.

Хорошо видно коллекторы двигателя Ford Duratec 2,5 л V6. Каждый цилиндр имеет длинную трубку и короткую трубку.

Тойота 2 литра Двигатель с регулируемым впуском также имеет коллектор длиннее, чем другой

Некоторые системы предлагают 3 ступени переменного длина, такая как у Audi V8.Как Audi может упаковать все 3 коллекторы для каждого цилиндра, а всего 24 коллектора в одном двигателе?

В Фактически, Audi не использует отдельные коллекторы. Вместо этого используется роторный заборник. коллектор с входом в центре ротора. Впускное отверстие вращается на различные положения для формирования коллектора разной длины. Вся система углубления в V-образной долине.

Резонансный прием система

оппозитные двигатели и V-образные двигатели (но не рядные двигатели) могут использовать резонансный впускной коллектор для повышения среднего к высокому КПД.

Каждый блок цилиндров питается от общей камеры статического давления. камера через отдельные трубы. Две водоотводящие камеры соединены между собой. двумя трубами разного диаметра. Одна из труб может быть закрыта клапан управляется системой управления двигателем. Порядок стрельбы устроен так, чтобы цилиндры дышали попеременно из каждой камеры, создавая волна давления между ними. Если частота волны давления соответствует оборотов, это может помочь в наполнении цилиндров, тем самым повышая эффективность дыхания.Поскольку частота зависит от площади поперечного сечения соединительного трубы, закрыв одну из них на низких оборотах, площадь, а также частоту уменьшает, тем самым увеличивая выход на средних оборотах. На высоких оборотах клапан открывается и поэтому улучшает наполнение цилиндров на высоких скоростях.

Порше 996 GT3 резонансная система впуска. Обратите внимание, что 2 трубы соединяются между 2 пленумы.

Резонансная система впуска использовалась в различные Porsche, начиная с 964 Carrera.Начиная с 993 года, Porsche объединила его с дополнительным коллектором переменной длины для создания трехступенчатой ​​системы впуска по имени Вариорам. Тем не менее, он занимает очень много места, так что в 996 используется только резонансная система впуска. Honda NSX — еще один редкий и чудесное применение резонансной системы впуска.

Порше VarioRam
Ниже 5000 об / мин (слева A и вверху справа): длинные трубы; резонанс прием отключен. 5,000-5,800 об / мин (слева B и посередине справа): длинные трубы плюс короткотрубный резонансный впуск, с одной из соединенных между собой трубок резонансный впуск закрыт. вверху 5800 об / мин (слева C и внизу справа): длинные трубы плюс короткая труба впуск резонансный, с обеими соединенными между собой трубками резонанса впуск открыт.

Сводная информация о переменном впуске Коллекторы

Преимущество:	Улучшает передача крутящего момента на низкой скорости без ущерба для мощности на высокой скорости; Более дешевый чем изменение фаз газораспределения.
Недостаток:	Немного места занимает; нет большая выгода от высокой скорости вывода.
Используется:	См. ниже

(PDF) Влияние впускного коллектора переменной длины на производительность двигателя внутреннего сгорания

Bayas J.G. et. al. Влияние впускного коллектора переменной длины на производительность двигателя внутреннего сгорания

48 | Инженерный колледж Массачусетского технологического института, Пуна, Индия, MECHPGCON 2016, специальный выпуск INPRESSCO IJCET-5 (июнь 2016 г.)

• Для сравнения результатов моделирования экспериментального и одномерного двигателя

.

1.4 Обзор литературы

М. А. Джевиз провел эксперименты по изучению влияния изменения объема впускного коллектора

на производительность и выбросы двигателя

. Были учтены характеристики тормоза и двигателя

, коэффициент вариации в

, среднее эффективное давление (covimep)

. Он пришел к выводу, что мощность двигателя

может быть увеличена за счет использования бесступенчатой ​​впускной камеры

объема.M.A. Ceviz и M.

Akin исследовали влияние объема впускного коллектора

на работу двигателя с искровым зажиганием с электронной топливной форсункой

. Двигатели Si с многоточечным впрыском топлива

показали лучшие характеристики, чем карбюраторный

. Результаты показали, что изменение длины камеры

приводит к улучшению расхода топлива

при высокой нагрузке и низких оборотах двигателя.[2]

Исследования, проведенные Jensen Samuel et. al. в своей исследовательской работе

под названием «Влияние впускного коллектора переменной длины

на многоцилиндровый дизельный двигатель с турбонаддувом

Двигатель» ‟‟ они подтвердили основные параметры двигателя

с турбодизельным двигателем V46-6 мощностью 1000 л.с., и были обнаружены отклонения

быть менее 5% от экспериментальных данных

. В этой работе были изучены две различные конфигурации двигателя

— одноцилиндровый двигатель NA

и 12-цилиндровый двигатель с турбонаддувом.

Термодинамическое моделирование показывает, что в обоих случаях

объемный КПД может быть улучшен за счет использования

впускного коллектора переменной длины.

2. Методология

Впускной коллектор обычно испытывает два вида волн давления

, одна из которых представляет собой волну сжатия, а другая — волну всасывания

. Впускной коллектор можно настроить таким образом, чтобы можно было достичь объемного КПД более 100%

.Таким образом, возможно улучшение выходного крутящего момента

и мощности двигателя. Воздух, протекающий через направляющую впускного коллектора

, мимо впускного клапана

и в цилиндр, течет одинаково, пока не закроется впускной клапан

. После закрытия клапана воздух ударяет по закрытому клапану

и образуется волна высокого давления. Это

волна сжатия и распространяется вперед и назад вдоль длины закрытого всасывающего желоба

.Настройка впускного коллектора

— это не что иное, как возвращение волны сжатия

к впускному клапану именно тогда, когда он открывается. Эта волна сжатия

затем устремляется в цилиндр, и

чувствует ее при значениях больше, чем у нормального, и достигается максимальная объемная эффективность

. Эффект

называется эффектом нагнетания поршня и длиной впускного коллектора

для достижения этого эффекта поршня можно предсказать с помощью

Теории поршня Chryslers.

Другая волна — это волна разрежения или всасывания, она

генерируется, когда впускной клапан открывается и вакуум

цилиндра подвергается воздействию во впускной коллектор. Это низкое давление

при перемещении от отверстия впускного клапана к другому концу впускного коллектора

, т.е.в атмосферу в случае

одноцилиндрового двигателя, и отражается как волна давления

. Затем генерируемая волна высокого давления

возвращается к впускному клапану.Время прихода

этой отраженной волны высокого давления можно настроить с открытием впускного клапана

путем соответствующей конструкции впускного коллектора

. Настройка впускного коллектора таким образом

увеличивает локальную плотность воздуха на впуске. В цилиндре

давление

увеличивается при ivc, что приводит к максимально возможной объемной эффективности

.

2.1 Chrysler Ram Theory

Воздух, протекающий внутри раструба впускного коллектора, мимо впускного клапана

и в цилиндр, течет одинаково, пока впускной клапан

не закроется.После закрытия клапана воздух ударяет по закрытому клапану

и образуется волна высокого давления.

Эта волна высокого давления колеблется во впускном канале

, пока впускной клапан не откроется для следующего хода. Время

, после которого впускной клапан снова открывается, если совпадает со временем

прихода волны высокого давления воздуха на впуске, тогда возникает эффект поршня

, вызывающий максимально возможное давление воздуха

в IVC.Настройка соответствует регулировке длины впускного желоба

таким образом, чтобы эта волна давления достигла

точно в то время, когда впускной клапан открывается. Этот эффект

также называется эффектом инерционного плунжера, а его длина равна

, что определяется теорией Ram Chryslers.

Волна давления распространяется со скоростью звука. При нормальных атмосферных условиях

скорость звука составляет

около 343 метра в секунду.Для нашего двигателя в рассмотрении

(NA Diesel, Диаметр цилиндра 87,5 мм, ход поршня

110 мм) впускной клапан остается открытым на 256 ° вращения.

Двигатель поворачивается два раза (720 °) для впуска, чтобы

открывался один раз.

Следовательно,

720 ° — 220 ° = 500 ° поворота кривошипа, наш впускной клапан

остается закрытым.

Допустим, 1500 об / мин,

1500/60 = 25 об / сек

25 об / сек * 360˚ / об = 9000 / сек.

500˚ / 9000 = 0,05556 секунды для волны сжатия

, чтобы вернуться к впускному клапану, когда он снова откроется.

0,05556 секунды * 343 м / с = 19,05 м

Это расстояние, на которое волна распространяется со скоростью звука

. Теперь волна должна вернуться к впускному клапану

, поэтому длина впуска становится вдвое меньше, потому что волна распространяется вверх

и вниз по впуску, который составляет 9,52 м. Установка такого большого количества

длинного всасывания практически затруднена, поэтому можно использовать целые числа, кратные (3,

6, 12,…) этой длины без особого влияния

на преимущества эффекта Ram.Итак, взяв целое число

, кратное 6, мы получим длину всасывания 1,58 м. Аналогичные расчеты

могут быть выполнены для расчета длины всасывания для

с получением максимальной объемной эффективности при различных оборотах двигателя

.

Такое же соотношение между частотой вращения двигателя и длиной трубопровода

для условий настройки можно получить из

следующего уравнения;

Международный журнал научных и технологических исследований

ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ В IJSTR (ISSN 2277-8616) — Международный журнал научных и технологических исследований — это международный журнал с открытым доступом из различных областей науки, техники и технологий, в котором особое внимание уделяется новым исследованиям, разработкам и их приложениям. Приветствуются статьи, содержащие оригинальные исследования или расширенные версии уже опубликованных статей конференций / журналов. Статьи для публикации отбираются на основе экспертной оценки, чтобы гарантировать оригинальность, актуальность и удобочитаемость. IJSTR обеспечивает широкую политику индексирования, чтобы опубликованные статьи были хорошо заметны для научного сообщества. IJSTR является частью экологически чистого сообщества и предпочитает режим электронной публикации, так как он является «ЗЕЛЕНЫМ журналом» в Интернете. Мы приглашаем вас представить высококачественные статьи для обзора и возможной публикации во всех областях техники, науки и технологий.Все авторы должны согласиться с содержанием рукописи и ее представлением для публикации в этом журнале, прежде чем она будет отправлена ​​нам. Рукописи следует подавать в режиме онлайн IJSTR приветствует ученых, заинтересованных в работе в качестве добровольных рецензентов. Рецензенты должны проявить интерес, отправив нам свои полные биографические данные. Рецензенты определяют качественные материалы.Поскольку ожидается, что они будут экспертами в своих областях, они должны прокомментировать значимость рецензируемой рукописи и то, способствует ли исследование развитию знаний и развитию теории и практики в этой области. Заинтересованным рецензентам предлагается отправить свое резюме и краткое изложение конкретных знаний и интересов по адресу [email protected] . IJSTR публикует статьи, посвященные исследованиям, разработкам и применению в областях инженерии, науки и технологий.Все рукописи проходят предварительное рецензирование редакционной комиссией. Вклады должны быть оригинальными, ранее или одновременно не публиковаться где-либо еще, и перед публикацией они должны быть подвергнуты критическому анализу. Статьи, которые должны быть написаны на английском языке, должны иметь правильную грамматику и правильную терминологию. IJSTR — это международный рецензируемый электронный онлайн-журнал, который выходит ежемесячно. Цель и сфера деятельности журнала — предоставить академическую среду и важную справочную информацию для продвижения и распространения результатов исследований, которые поддерживают высокоуровневое обучение, преподавание и исследования в области инженерии, науки и технологий.Поощряются оригинальные теоретические работы и прикладные исследования, которые способствуют лучшему пониманию инженерных, научных и технологических проблем.

Страница не найдена — Inpressco

Международный журнал передового промышленного проектирования

IJAIE приглашает статьи во всех областях промышленного инжиниринга, включая торговые центры и обрабатывающую промышленность, целлюлозно-бумажную промышленность, кожевенную промышленность, текстильную промышленность, керамическую промышленность, стекольную промышленность, производство шелка, киноиндустрию и т. Д.

человек, которых мы обслужили

INPRESSCO опубликовал около 3500 статей с 2010 года и привлек более 10000 исследователей по всему миру, включая различные области инженерных наук и технологий

Международный журнал тепловых технологий

International Journal of Thermal Technologies ISSN: 2277 — 4114, выходит ежеквартально

Международный журнал современной инженерии и технологий

International Journal of Current Engineering and Technology индексируется Регенсбургским университетом, Германия

Добро пожаловать в International Press Corporation

Inpressco является международным издателем серии международных журналов и книг с открытым доступом, прошедших рецензирование, и книг, охватывающих широкий спектр академических дисциплин.

Разъяснение стратегий управления впускным каналом

1 марта 2019

Вы когда-нибудь думали о впускном коллекторе двигателя только как о наборе труб, по которым воздух поступает в двигатель? Что ж, впускной коллектор делает это, и хотя он обычно мешает, когда вы хотите поработать над чем-то еще, дело в том, что впускной коллектор на современном двигателе — это тщательно спроектированный компонент, который имеет решающее значение для эффективной работы двигателя.В этой статье мы кратко обсудим важность конструкции впускного коллектора, а также различные средства и стратегии, которые разработчики двигателей приняли для повышения эффективности впускных коллекторов, начиная с этого вопроса —

Что такое впускной бегунок?

Впускные желоба — это фактические трубы, которые направляют всасываемый воздух из резервуара, известного как «воздухозаборник», к впускным отверстиям. На изображении выше показан типичный впускной коллектор, на котором бегунки соединяются с камерой статического давления по отдельности, в отличие от ответвлений от одной точки выхода, как это было обычно на старых коллекторах.

Хотя может показаться, что полозья в этом примере имеют неравную длину, это не так. Обратите внимание, что крайний правый бегун имеет ярко выраженный «изгиб», чтобы он достиг той же длины, что и крайний левый бегун. На практике длина ползуна определяется как расстояние от сопрягаемой поверхности коллектора с головкой цилиндра до точки или линии, проведенной через камеру статического давления, которая является общей для всех бегунов. Это подводит нас к роли, которую длина полозья играет в конструкции коллектора, задав этот вопрос —

Почему важна длина полозья?

Несмотря на то, что эта статья предназначена для обсуждения различных стратегий активного контроля за приемными бегунами, длину бегунов можно рассматривать как своего рода «пассивную» стратегию контроля за бегунами.Вот почему —

Когда двигатель работает, ход поршней на впуске создает отрицательное давление (частичный вакуум) в камере статического давления коллектора, но базовая физика требует, чтобы воздух, который «всасывается» из камеры, должен быть заменен воздухом, вталкиваемым внутрь. пленум при атмосферном давлении. Давайте посмотрим на этот процесс более подробно —

Поскольку, скажем, поршень номер один движется вниз на своем такте впуска, когда впускной клапан открыт, объем впускного коллектора увеличивается благодаря тому, что цилиндр номер один теперь соединен с коллектором через открытый впускной клапан (s ).По мере того как поршень продолжает свое движение вниз, объем продолжает увеличиваться, и для компенсации постепенного уменьшения давления в коллекторе атмосферное давление подталкивает окружающий воздух в коллектор, чтобы восстановить баланс. Однако, поскольку воздух, движущийся через бегунок номер один, может перемещаться со скоростью несколько метров в секунду, эта «порция» воздуха обладает значительной массой в результате своего объема и импульсом из-за своего движения через бегунок.

Воздушная пробка будет продолжать движение, пока что-то не остановит ее, в данном случае это впускной (ые) клапан (ы), которые внезапно захлопываются.Когда это происходит, движущаяся воздушная пробка отскакивает от теперь закрытого впускного отверстия и отражается обратно вниз по направляющей в камеру статического давления. Это явление известно как «волна давления», и эта волна давления будет отражаться от противоположной стороны камеры и обратно в бегунок со скоростью, которая заставит отскакивающую струю воздуха достичь впускного клапана именно в тот момент, когда впускной (ые) клапан (ы) открыт (а) для следующего такта впуска поршня. При условии, конечно, что конструктор двигателя правильно подобрал диаметр и длину впускных направляющих.

Однако на практике этот процесс работает хорошо только тогда, когда двигатель работает с постоянной скоростью, поскольку в этих условиях частота волн давления соответствует частоте, с которой впускные клапаны открываются и закрываются достаточно близко. Тем не менее, постоянно меняющиеся обороты двигателя постоянно создают волны давления с разными частотами, и хотя некоторые частоты могут гасить друг друга, в результате всегда некоторые частоты волн давления накладываются друг на друга таким хаотическим образом, что воздушный поток проходит через обе камеры статического давления. и индивидуальные бегуны могут быть серьезно затруднены.

Хотя это условие не имело больших последствий для двигателей тридцатилетней давности, введение все более строгих правил контроля выбросов потребовало улучшения процессов сгорания в современных двигателях посредством улучшения контроля топливных балансировок, что могло не может быть выполнено успешно, если нельзя улучшить поток воздуха к отдельным цилиндрам. Поэтому конструкторы двигателей приняли активные стратегии управления рабочими колесами, первой из которых была

.

Заслонки впускных направляющих

На изображении выше показан типичный внешний вид и расположение комплекта заслонок управления полозьями; в этом примере створки находятся в открытом положении.

Заслонки управления движением

можно рассматривать как набор вторичных заслонок дроссельной заслонки, цель которых — управлять скоростью, с которой всасываемый воздух поступает во впускные отверстия. На практике заслонки никогда полностью не закрывают впускные каналы; в закрытом положении заслонки уменьшают эффективный диаметр впускного желоба примерно на 60% при низких оборотах двигателя, при этом «низкий» составляет около 3000 об / мин в большинстве случаев.

Тем не менее, практический эффект от заслонок управления бегуном заключается в том, что, поскольку они уменьшают диаметр рабочего колеса при низких оборотах двигателя, уменьшенный диаметр увеличивает расход всасываемого воздуха — так же, как увеличивается расход широкой, медленно движущейся реки. когда он проходит через узкое ущелье.Преимущества увеличения скорости воздушного потока заключаются, во-первых, в том, что волны давления частично затухают, а во-вторых, поскольку воздух движется быстрее, в цилиндр может пройти больше воздуха, чем было бы возможно без ограничения.

На практике увеличенный воздушный поток обеспечивает повышенный крутящий момент на низких оборотах двигателя, поскольку улучшается сгорание, что, в свою очередь, облегчает блоку управления двигателем как долгосрочную, так и краткосрочную коррекцию подачи топлива для уменьшения выбросов.

ПРИМЕЧАНИЕ: В некоторых случаях, особенно в автомобилях Ford и родственных им производителей, впускной коллектор имеет два отдельных, но относительно небольшого диаметра, направляющих для каждого цилиндра.В этих случаях заслонки управления бегуном полностью закрывают один бегунок на низких оборотах двигателя, чтобы увеличить скорость воздушного потока через другой бегунок.

При частоте вращения коленчатого вала двигателя выше 3000 об / мин блок управления двигателем подает команду на открытие заслонок механизма управления полозьями и удерживает их в открытом состоянии до тех пор, пока частота вращения двигателя снова не приблизится или не упадет ниже 3000 об / мин. Однако, хотя эта стратегия управления увеличивает мощность и снижает выбросы на низких оборотах двигателя, она имеет ряд серьезных недостатков. Разберем некоторые недостатки створок управления полозьями —

.

Ограниченный рабочий диапазон

Как правило, прогрессивное движение невозможно.Заслонки либо открыты, либо закрыты, что означает, что на средних оборотах двигателя заслонки не вносят никакого вклада в улучшение характеристик передачи мощности двигателем или уменьшение выбросов.

Нет позиции по умолчанию

Независимо от того, управляются ли заслонки управления полозьями с помощью шаговых двигателей с электронным управлением или с помощью вакуумного привода, заслонки остаются в том положении, в котором они находились, когда система управления выходит из строя. Таким образом, если система управления заслонками управления полозьями выходит из строя в закрытом положении, производительность двигателя серьезно ухудшается при высоких оборотах двигателя, поскольку заслонки препятствуют потоку воздуха в закрытом положении.

Система ненадежная

Это особенно верно для приложений, которые известны своим высоким расходом масла. В этих случаях закрылки становятся липкими из-за нагара, который в конечном итоге может затруднять или даже предотвращать любое движение закрылков. К другим распространенным сбоям относятся —

• Отказ позиционного переключателя, который сообщает о состоянии закрылков на ЭБУ
• Отказы, в частности, вакуумных приводов, вакуумных обратных клапанов и вакуумных линий
• Отказ и / или чрезмерный износ иногда сложных тяг / рычагов управления

Замена заслонок не всегда возможна

Хотя в некоторых случаях можно заменить отдельные заслонки, во многих случаях единственным надежным вариантом ремонта является замена всего впускного коллектора.

Направляющие впускного коллектора переменной длины

В то время как заслонки управления впускными направляющими были достаточно эффективными в улучшении динамики потока воздуха через впускные коллекторы, появление впускных коллекторов переменной длины позволило контролировать расход всасываемого воздуха в более широком диапазоне условий работы двигателя.

На изображении выше показан впускной коллектор переменной длины из приложения Honda, в котором синие стрелки представляют поток воздуха через коллектор при разных оборотах двигателя.Обратите внимание, что в зависимости от частоты вращения двигателя длина пути потока всасываемого воздуха либо увеличивается, либо уменьшается, что аналогично тому, как искусственное ограничение (регулирующие заслонки рабочего колеса) увеличивает или уменьшает скорость потока всасываемого воздуха.

Обратите внимание, однако, что в этом примере всасываемый воздух может следовать только по короткому или длинному пути — промежуточного пути для работы со средними оборотами двигателя нет. Чтобы решить эту проблему, некоторые конструкции включают третий путь средней длины, который увеличивает рабочий диапазон систем, а в некоторых двигателях Audi V8 используются эти трехступенчатые впускные коллекторы переменной длины для достижения ощутимых улучшений как в подаче мощности, так и в экономии топлива.

Впускные коллекторы переменной длины в настоящее время в значительной степени заменили заслонки управления ходовыми частями впускного коллектора, но, как и в случае со всеми автомобильными технологиями, особенности конструкции различаются, как и названия, которые производители дают своей версии, по сути, той же технологии. Например, BMW называет свою версию коллектора переменной длины DISA ( D , если указано I ntake S ystem A ctuator), а Toyota и Chrysler называют свои версии T-VIS ( T oyota V ariable). I nduction S ystem) и AIM ( A ctive I ntake M anifold) соответственно.

Однако в некоторых конструкциях и, в первую очередь, в некоторых приложениях BMW, простой регулирующий клапан, который переключает путь всасываемого воздуха между длинными и короткими направляющими, был заменен на «спиралевидное» устройство, которое можно вращать с помощью шагового двигателя для создать путь потока с почти бесступенчатой ​​регулировкой длины, подходящий для всех оборотов двигателя и нагрузок.

Фактическая конструкция «спирали» слишком сложна для описания здесь, но, по сути, «спираль» заставляет всасываемый воздух обтекать ее один или несколько раз, прежде чем он попадет в двигатель.На практике расстояние, на которое всасываемый воздух вынужден проходить вокруг устройства, примерно эквивалентно воздуху, протекающему через направляющую той же длины, поэтому, изменяя положение «спирали» внутри коллектора, расстояние до всасываемого воздуха количество путешествий может варьироваться почти в бесконечном диапазоне.

Однако, несмотря на их повышенную эффективность, впускные коллекторы переменной длины так же склонны к выходу из строя, как и системы заслонок управления рабочими колесами. Некоторые общие отказы включают в себя —

Сломаны переключающие лопатки

Заслонка, или лопасть, которая переключает воздушный поток между длинным и коротким путями потока, стала известна как клапаны DISA, хотя она должна применяться только в приложениях BMW.Тем не менее, отказ этих клапанов является относительно распространенной проблемой, которая вызывает звук, похожий на звук заедания подъемника клапана, когда он начинает вращаться вокруг своей точки поворота. Во многих случаях этот клапан можно заменить, частично разобрав коллектор.

СОВЕТ: Чтобы гарантировать правильную работу запасного клапана DISA, убедитесь, что все вакуумные и электрические соединения исправны и что все сохраненные коды неисправностей удалены перед возвратом автомобиля в эксплуатацию. Если проблемы с управляемостью не исчезнут, проверьте работу позиционного переключателя / датчика.

Неисправность позиционного переключателя

Выход из строя позиционного переключателя является обычным явлением, и большинство отказов может быть связано с длительным тепловым воздействием, вибрацией и отложением нагара на клапане DISA, который может препятствовать свободному движению клапана. Однако во многих случаях, когда коды, относящиеся к позиционному переключателю, устанавливаются и сохраняются, реальная проблема заключается не в позиционном переключателе, а в заблокированном движении или полном отказе клапана DISA.

Неисправность вакуумного привода

Как и все вакуумные приводы, диафрагма может стать хрупкой, что приведет к ее выходу из строя.Разрезанные, треснувшие, перфорированные и / или смещенные вакуумные линии также могут привести к отказу системы управления клапана DISA.

Форма будущего

Как и все автомобильные технологии, впускные коллекторы будут продолжать развиваться, чтобы идти в ногу с разработками в других аспектах систем управления топливом и двигателем. Фактически, Ferrari удалось разработать регулируемый впускной коллектор, в котором бегуны физически изменяют свою длину, когда части бегунов выдвигаются друг в друга и выходят из него.Однако еще неизвестно, насколько успешной окажется эта конструкция в реальных условиях вождения.

Дизайн нового впускного коллектора двигателя SI с камерой изменяемой длины

https://doi.org/10.1016/j.enconman.2010.03.018Получить права и содержание

Аннотация

В этой статье исследуется влияние длины / объема впускной камеры на Тактико-технические характеристики двигателя с искровым зажиганием и топливными форсунками с электронным управлением. Предыдущие работы проводились в основном на двигателе с карбюратором, который производил желаемую для сгорания смесь и подавал смесь во впускной коллектор.Более жесткое законодательство о выбросах побудило разработку двигателей перейти к концепциям, основанным на электронном впрыске топлива, а не на использовании карбюраторов. В двигателе с системой многоточечного впрыска топлива с использованием топливных форсунок с электронным управлением имеется впускной коллектор, по которому течет только воздух, а топливо впрыскивается во впускной клапан. Поскольку впускные коллекторы транспортируют в основном воздух, эффекты наддува впускного коллектора переменной длины будут отличаться от карбюраторного двигателя.

Испытания двигателя были проведены с целью составления базового исследования для проектирования новой камеры статического давления впускного коллектора переменной длины. Рабочие характеристики двигателя, такие как тормозной момент, тормозная мощность, термический КПД и удельный расход топлива, были приняты во внимание для оценки влияния изменения длины впускной камеры.