Впускной коллектор с изменяемой геометрией ВАЗ

Содержание:

Для оптимальной работы двигателя 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, в 16 клапанных двигателях ВАЗ 21127 и 21129 (Лада Веста, Лада Икс Рей, Лада Приора, Лада Калина 2, Лада Гранта) применяется система изменения геометрии впускного коллектора. Мотор 21179 1.8 л., 21124, 21126 и все 8 клапанные модификаций использует обычный пластиковый впускной коллектор без изменения длины.





Система впуска с резонансной камерой ВАЗ, обладает регулируемым объемом: управляемые заслонки уменьшают или увеличивают ее объем в зависимости от числа оборотов в минуту. Объем камеры меняется от большего к меньшему, а минимальное значение объема используется в режиме от 3500 об/мин.









При одном положении перегородки внутри, воздух во впускные каналы ГБЦ, поступает из первого ресивера через длинные каналы. При втором положении перегородки второй ресивер наполняется воздухом из первого и уже от туда воздух попадает в канала ГБЦ.





Сравнение характеристик двигателей ВАЗ 21126 (без впускного коллектора с изменяемой длиной) и 21127 (с впускным коллектором изменяемой геометрии)



Понятие резонансного наддува 

Поскольку воздух имеет массу, в процессе движения на такте впуска он набирает кинетическую энергию. В момент закрытия впускного клапана оставшийся в коллекторе воздух по инерции направляется к перекрытому каналу, ударяется в стенку и резонирует, возвращаясь к дроссельному узлу. Элементы дроссельной заслонки, конструкция ресивера и патрубков также создают противодействие воздушному потоку, что заставляется его снова возвратиться в направлении клапана. Если в этот момент открыть впускной клапан, то на такте впуска в цилиндр попадет максимально возможное в этой режимной точке работы двигателя количество воздуха. Подобное явление называется резонансным наддувом. Отчасти именно поэтому геометрией каждого двигателя определен конкретный диапазон оборотов, на которых наполняемость цилиндров наиболее оптимальна.



Частота колебаний воздушных потоков в первую очередь зависит от количества оборотов двигателя, но также и от длины и сечения каналов впускного коллектора. Объясняется это тем, что на низких оборотах скорость движения поршня меньше, следовательно, и частота резонирования потоков воздуха уменьшается. Чем уже канал, тем большую скорость развивает движущийся поток воздуха. Для лучшего наполнения цилиндров узкий и длинный канал должен быть на низких оборотах двигателя. Тогда как на высоких оборотах небольшое сечение канала будет создавать сильные насосные потери, ведь в режиме пиковых нагрузок двигатель потребляет намного больше воздуха, нежели на низких оборотах.



Внедрение изменяемой геометрии впускного коллектора преследует 2 цели 

• возможность подстраивать резонанс потоков воздуха под обороты двигателя;
• регулировать скорость движения потока и массу поступающего воздуха.

Проходя через более узкий канал, поток набирает гораздо большую скорость. Это повышает турбулентность в цилиндре и улучшает перемешивание топливно-воздушной смеси, что немаловажно для полноценного сгорания топлива. Канал меньшей длины и большего сечения позволяет полноценно питать двигатель воздухом на высоких оборотах.



Изменяемая геометрия впуска - видео