Kolektor dolotowy o zmiennej geometrii

W celu uzyskania optymalnych osiągów kolektor dolotowy pojazdu musi mieć określoną geometrię, aby dopasować się do określonej prędkości silnika. Z tego powodu klasyczna konstrukcja zapewnia prawidłowe obciążenie cylindrów tylko w ograniczonym zakresie prędkości obrotowych silnika. Aby zapewnić dostarczanie wystarczającej ilości powietrza do komory spalania przy dowolnej prędkości, zastosowano system zmiany geometrii kolektora dolotowego.

Jak działa system rozdzielacza o zmiennej geometrii

W praktyce przebudowę kolektora dolotowego można wykonać na dwa sposoby: zmieniając pole przekroju oraz zmieniając jego długość. Metody te można stosować pojedynczo lub w połączeniu.

Charakterystyka kolektora dolotowego o zmiennej długości

Kolektor dolotowy o zmiennej długości — ta technologia jest stosowana w pojazdach benzynowych i wysokoprężnych, z wyjątkiem układów z doładowaniem. Zasada tego projektu jest następująca:

• Przy niskim obciążeniu silnika powietrze wchodzi przez wydłużoną gałąź kolektora.
• Przy wysokich obrotach silnika - wzdłuż krótkiej gałęzi kolektora.
• Tryb pracy jest zmieniany przez ECU silnika za pomocą siłownika, który steruje zaworem, a tym samym kieruje powietrze po krótkiej lub długiej ścieżce.

Kolektor dolotowy o zmiennej długości działa w oparciu o efekt doładowania rezonansowego i zapewnia intensywny wtrysk powietrza do komory spalania. Odbywa się to w następujący sposób:

• Po zamknięciu wszystkich zaworów wlotowych w kolektorze pozostaje trochę powietrza.
• Oscylacja powietrza resztkowego w kolektorze jest proporcjonalna do długości kolektora dolotowego i prędkości obrotowej silnika.
• Kiedy wibracje osiągną rezonans, powstaje wysokie ciśnienie.
• Sprężone powietrze jest dostarczane, gdy zawór wlotowy jest otwarty.

Silniki doładowane nie wykorzystują tego typu kolektora dolotowego, ponieważ nie ma potrzeby generowania rezonansowego sprężania powietrza. Wtrysk w takich układach odbywa się za pomocą zainstalowanej turbosprężarki.

Charakterystyka kolektora dolotowego o zmiennym przekroju

W przemyśle motoryzacyjnym zmiana rozmiaru kolektora dolotowego jest stosowana w pojazdach benzynowych i wysokoprężnych, w tym w układach z doładowaniem. Im mniejszy przekrój rurociągu, którym dostarczane jest powietrze, tym większy przepływ, a co za tym idzie wymieszanie powietrza z paliwem. W tym systemie każdy cylinder ma dwa porty dolotowe, każdy z własnym zaworem dolotowym. Jeden z dwóch kanałów ma tłumik. Ten system zmiany geometrii kolektora dolotowego jest napędzany silnikiem elektrycznym lub regulatorem podciśnienia. Zasada projektowania jest następująca:

• Gdy silnik pracuje na niskich obrotach, amortyzatory są w pozycji zamkniętej.
• Gdy zawór dolotowy jest otwarty, mieszanka paliwowo-powietrzna wchodzi do cylindra tylko przez jeden otwór.
• Gdy strumień powietrza przechodzi przez kanał, wchodzi do komory spiralnie, aby zapewnić lepsze mieszanie z paliwem.
• Gdy silnik pracuje z dużą prędkością, przepustnice otwierają się, a mieszanka paliwowo-powietrzna przepływa przez dwa kanały, zwiększając moc silnika.

Jakie schematy zmiany geometrii są stosowane przez producentów

W światowym przemyśle motoryzacyjnym system zmiennej geometrii kolektora dolotowego jest stosowany przez wielu producentów, którzy określają tę technologię własną, niepowtarzalną nazwą. Dlatego konstrukcje kolektorów dolotowych o zmiennej długości można zdefiniować w następujący sposób:

• Bród. Nazwa systemu to Dual-Stage Intake;
• BMW Nazwa systemu to różnicowy zmienny wlot powietrza;
• Mazdy.  Nazwa systemu to VICS lub VRIS.

Mechanizm zmiany przekroju kolektora dolotowego można znaleźć jako:

• Bród. Nazwa systemu to IMRC lub CMCV;
• Opla. Nazwa systemu to Twin Port;
• Toyota. Nazwa systemu to Variable Intake System;
• Volvo Nazwa systemu to Variable Induction System.

Zastosowanie systemu zmiany geometrii, niezależnie od zmiany długości czy przekroju kolektora dolotowego, poprawia osiągi samochodu, czyni go bardziej ekonomicznym oraz zmniejsza stężenie toksycznych składników w spalinach.