Просмотров: 21

Резонансные впускные трубопроводы. Для того чтобы обеспечить увеличение крутящего момента без значительного повышения частоты вращения коленчатого вала, отдельные производители двигателей с тремя, шестью или двенадцатью цилиндрами, например, BMW, VW, применяют резонансные впускные трубопроводы 1 (рис. 7.11).

В главном коллекторе 3 такого трубопровода производится разделение основного потока впускаемого воздуха на две тройные группы. Обе группы впускного трубопровода соединяются между собой резонансным трубопроводом 1 для обеспечения необходимой частоты резонансных колебаний и предназначены каждая для отдельной области частоты вращения коленчатого вала. В резонансном трубопроводе установлена дроссельная заслонка 7, открывающаяся по сигналу блока управления и служащая для изменения потоков всасываемого воздуха на средней частоте вращения коленчатого вала.

image_c7ed99fa4054451bb40e4ac30c69e7c5
Рис. 7.11. Впускной трубопровод двигателя BMW 3ер:
1 – резонансный трубопровод; 2 – переходной трубопровод; 3 – коллектор; 4 – трубопроводы; 5 – управляющий клапан коллектора; 6 – управляющий клапан переходного трубопровода; 7 – дроссельная заслонка

При низкой частоте вращения коленчатого вала (рис. 7.12, а) оба управляющих клапана закрыты, низкочастотные колебания присутствуют в обеих тройных группах. При средней частоте вращения коленчатого вала открыт клапан переходного трубопровода (рис. 7.12, б). Обе половины впускного трубопровода при этом образуют колебательную систему, способствующую созданию эффекта дополнительной подачи воздуха в цилиндры. При частоте вращения коленчатого вала около 4500 об/мин оба управляющих клапана открываются (рис. 9.10, в), чем создается эффект дополнительной подачи воздуха, благодаря отражению волн всасываемого воздуха, в цилиндры всех шести трубопроводов при номинальной частоте вращения коленчатого вала. Этот эффект сохраняется до частоты вращения коленчатого вала 7000 об/мин.

image_606b86e1ab0d4a9eb036fe1203603184
Рис. 7.12. Движение потоков воздуха по трубопроводу:
а – низкая частота вращения коленчатого вала двигателя; б – средняя частота вращения коленчатого вала двигателя; в – высокая частота вращения коленчатого вала двигателяВпускной коллектор переменной геометрии. Применяя разную длину впускного трубопровода можно получить максимальную мощность и максимальный крутящий момент.В системах впрыска во впускной трубопровод и непосредственного впрыска (FSI) во впускном трубопроводе монтируется специальный блок заслонок, установленных и перекрывающих один из двух впускных каналов в головке блока каждого цилиндра. Впускные каналы имеют не одинаковую форму – один прямой 2, другой винтовой 3 (рис. 7.13).

Переключение впускных трубопроводов для повышения максимального крутящего момента или максимальной мощности производится посредством поворотного золотника 1 с вакуумным приводом. Момент переключения определяется электронной системой по многопараметровой характеристике с учетом нагрузки двигателя, частоты вращения коленчатого вала и температуры охлаждающей жидкости. Для повышения максимальной мощности золотник отрывается, при этом воздух поступает в двигатель одновременно через короткие и длинные трубопроводы. Для повышения максимального крутящего момента золотник закрывается и при этом воздух поступает в двигатель только через длинные трубопроводы.

image_e1571243b7c64660b55c2832b3533e1f
Рис. 7.13. Впускные трубопроводы автомобилей Volkswagen:а – положение золотника, соответствующее максимальной мощности; б – положение золотника, соответствующее максимальному крутящему моменту; 1 – золотник; 2 – прямой трубопровод; 3 – винтовой трубопровод

Воздушный поток в обеих системах сначала разгоняется в длинном вертикальном канале впускного тракта, затем падает вниз на днище поршня, имеющее сложный профиль, и, отражаясь от него, сильно завихряется.

Подобная система изменяемой длины трубопровода применяется и в автомобилях бензиновых двигателях рабочим объемом 2,0 л. и мощностью 85 кВт автомобилей Skoda Octavia.

Количество воздуха, поступающего в цилиндры двигателя в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, может изменяться за счет открытия или закрытия заслонок (рис. 7.14). Заслонки приводятся в действие вакуумными камерами привода и управляются электромагнитными клапанами.

image_6eec28b081e34deeb8654c6a8d7b2ae4
Рис. 7.14. Изменение длины впускного коллектора в зависимости от частоты вращения коленчатого вала автомобиля Skoda Octavia:
1 ­– вакуумная камера привода второй заслонки; 2 – вторая заслонка; 3 – второй коллектор; 4 – первая заслонка первого впускного коллектора; 5 – первый коллектор; 6 – воздух, поступающий в корпус дроссельной заслонки; 7 – вакуумная камера привода первой заслонки; 8 – воздух, поступающий в канал в головке блока цилиндров; а – положение заслонок при частоте вращения коленчатого вала от 780 до 4000 об/мин; б – положение заслонок при частоте вращения коленчатого вала от 4000 до 4800 об/мин; в – положение заслонок при частоте вращения коленчатого вала свыше 4800 об/мин

Чтобы повысить максимальный крутящий момент, заслонки впускного коллектора с переменной геометрией закрыты, и воздух в цилиндры двигателя поступает только по одному длинному трубопроводу (рис. 7.14, а). Благодаря этому в диапазоне частоты вращения коленчатого двигателя от 780 до 4000 об/мин крутящий момент увеличивается.

Для достижения оптимальной мощности при высокой частоте вращения коленчатого вала от 4000 до 4800 об/мин воздух поступает в цилиндры дополнительно через канал первого коллектора, так как на заполнение цилиндров отводится меньше времени (рис. 9.12, б). В этом случае открывается первая заслонка первого впускного коллектора. При увеличении частоты вращения коленчатого вала до 4800 об/мин открывается вторая заслонка впускного коллектора (рис. 7.14, в).