Система зміни геометрії впускного колектора

Система зміни геометрії впускного колектора є однією із затребуваних технологій підвищення потужності двигуна, економії палива, зниження токсичності газів, що відпрацювали.

Зміна геометрії впускного колектора може бути реалізована двома способами:

зміною довжини впускного колектора;
зміна поперечного перерізу впускного колектора.

У ряді випадків зміна геометрії впускного колектора на одному двигуні здійснюється одночасно двома способами.

Впускний колектор змінної довжини

Впускний колектор змінної довжини застосовується в атмосферних бензинових та дизельних двигунах для забезпечення кращого наповнення камери згоряння повітрям на всьому діапазоні обертів двигуна.

На низьких оборотах двигуна потрібно досягнення максимального моменту, що крутить, якнайшвидше, для чого використовується довгий впускний колектор. Високі обороти виводять двигун на максимальну потужність при короткому колекторі впускного.

Впускний колектор змінної довжини використовують у конструкції двигунів багато виробників, деякі дали системі власні назви:

Dual-Stage Intake,DSI від Ford;
Differential Variable Air Intake,DIVA від BMW;
Variable Inertia Charging System,VICS,Variable Resonance Induction System,VRIS від Mazda.

Регулювання довжини впускного колектора (перемикання з однієї довжини на іншу) здійснюється за допомогою клапана, що входить до системи управління двигуном.

Робота впускного колектора змінної довжини здійснюється в такий спосіб. При закритті впускних клапанів у впускному колекторі залишається частина повітря, яказдійснює коливання з частотою пропорційної довжини колектора та обертів двигуна. У певний момент коливання повітря входять у резонанс, що досягає ефект нагнітання – т.зв.резонансний наддув. При відкритті впускних клапанів повітряна суміш камери згоряння нагнітається з великим тиском.

У надувних двигунах впускний колектор змінної довжини немає, т.к. необхідний об'єм повітря в камері згоряння забезпечується механічним та (або) турбокомпресором. Впускний колектор у таких двигунах дуже короткий, що скорочує розміри двигуна та його вартість.

Впускний колектор змінного перерізу

Впускний колектор змінного перерізу застосовується як на бензинових, так і дизельних двигунах, в т.ч. обладнаних наддувом. При зменшенні поперечного перерізу каналів впускного колектора досягається збільшення швидкості повітряного потоку, краще змішування і відповідно забезпечується повне згоряння паливно-повітряної суміші, зниження токсичності відпрацьованих газів.

Відомими системами впуску змінного перерізу є:

Intake Manifold Runner Control,IMRC,Charge Motion Control Valve,CMCV від Ford;
Twin Port від Opel;
Variable Intake System,VIS від Toyota;
Variable Induction System,VIS від Volvo.

У системі впускний канал до кожного циліндра поділено на два канали (окремий канал на кожен впускний клапан), один з яких перекритий заслінкою. Привід заслінки здійснює вакуумний регулятор або електродвигун, що є виконавчим пристроєм системи керування двигуном.

При частковому навантаженні заслінки закриті, паливно-повітряна суміш (двигуни зрозподіленим уприскуванням) або повітря (двигуни з безпосереднім упорскуванням) надходить у камеру згоряння кожного з циліндрів по одному каналу. При цьому створюються завихрення, які забезпечують найкраще сумішоутворення. При зменшенні перерізу впускного колектора раніше входить у роботу система рециркуляції відпрацьованих газів, цим підвищується паливна економічність двигуна.

При повному навантаженні заслінки впускного колектора відкриваються, збільшується подача повітря (паливно-повітряної суміші) камери згоряння і відповідно підвищується потужність двигуна.