Insugsgrenrör med variabel geometri

För optimal prestanda måste ett fordons insugningsrör ha en specifik geometri för att matcha ett specifikt motorvarvtal. Av denna anledning säkerställer den klassiska designen endast att cylindrarna är korrekt laddade i ett begränsat område av motorvarvtal. För att säkerställa att tillräckligt med luft tillförs förbränningskammaren vid vilken hastighet som helst, används ett insugningsrörsgeometribytessystem.

Hur grenrörssystemet med variabel geometri fungerar

I praktiken kan förändringen av insugningsröret göras på två sätt: genom att ändra tvärsnittsarean och genom att ändra dess längd. Dessa metoder kan användas var för sig eller i kombination.

Egenskaper för insugningsgrenröret med variabel längd

Variabel längd insugningsrör - Denna teknik används på bensin- och dieselfordon, exklusive överladdade system. Principen för denna design är som följer:

• Vid låg belastning på motorn kommer luft in genom en långsträckt kollektorgren.
• Vid höga motorvarvtal - längs den korta grenen av uppsamlaren.
• Driftläget ändras av motorns ECU via ett ställdon som styr ventilen och därigenom leder luften längs en kort eller lång väg.

Insugningsröret med variabel längd är baserat på effekten av resonansförstärkning och ger en intensiv insprutning av luft i förbränningskammaren. Detta görs på följande sätt:

• En del luft finns kvar i grenröret efter att alla insugningsventiler är stängda.
• Svängningen av restluften i grenröret är proportionell mot längden på insugningsröret och motorvarvtalet.
• När vibrationer når resonans skapas högt tryck.
• Tryckluft tillförs när insugningsventilen öppnas.

Överladdade motorer använder inte denna typ av insugningsrör eftersom det inte finns något behov av att generera resonansluftkompression. Insprutning i sådana system utförs med en installerad turboladdare.

Egenskaper för insugningsröret med variabel sektion

Inom bilindustrin används storleksändring av insugningsgrenröret på bensin- och dieselfordon, inklusive överladdade system. Ju mindre tvärsnitt av rörledningen genom vilken luft tillförs, desto större flöde, och därmed blandningen av luft och bränsle. I detta system har varje cylinder två inloppsportar, var och en med sin egen insugsventil. En av de två kanalerna har ett spjäll. Detta system för ändring av insugningsgrenrörets geometri drivs av en elmotor eller en vakuumregulator. Designprincipen är som följer:

• När motorn går på låga varvtal är spjällen i stängt läge.
• När insugningsventilen är öppen kommer luft-bränsleblandningen in i cylindern genom endast en port.
• När luftflödet passerar genom kanalen kommer det in i kammaren på ett spiralformigt sätt för att säkerställa bättre blandning med bränslet.
• När motorn går med hög hastighet öppnas spjällen och luft-bränsleblandningen flödar genom två kanaler, vilket ökar motoreffekten.

Vilka geometriändringsscheman används av tillverkare

Inom den globala fordonsindustrin används det variabla insugningsrörets geometrisystem av många tillverkare som hänvisar till denna teknologi med sitt eget unika namn. Därför kan konstruktioner av insugsgrenrör med variabel längd definieras enligt följande:

• Ford. Namnet på systemet är Dual-Stage Intake;
• BMW. Namnet på systemet är Differential Variable Air Intake;
• Mazda.  Namnet på systemet är VICS eller VRIS.

Mekanismen för att ändra tvärsnittet av insugningsgrenröret kan hittas som:

• Ford. Namnet på systemet är IMRC eller CMCV;
• Vauxhall. Namnet på systemet är Twin Port;
• Toyota. Namnet på systemet är Variable Intake System;
• Volvo. Namnet på systemet är Variable Induction System.

Användningen av ett geometribytessystem, oavsett förändringen i längden eller tvärsnittet av insugningsgrenröret, förbättrar bilens prestanda, gör den mer ekonomisk och minskar koncentrationen av giftiga komponenter i avgaserna.