Зачем нужен коллектор с изменяемой длинной впуска VIS?
Зачем нужен коллектор с изменяемой длинной впуска VIS? И нужен ли вообще.
Немного теории:
VIS(Variable Intake System) — изменение геометрии впускного тракта.
Суть проста — во впускном коллекторе есть специальные заслонки, которые позволяют регулировать его геометрию, а точнее длину прохождения воздуха от дросселя до головки блока цилиндров.
В теории от длинны коллектора зависит выдаваемый мотором максимальный крутящий момент и его диапазон оборотов. Так для длинного коллектора характерен хороший момент на низах, а короткий дает улучшение работы на верху. Дабы не искать золотой середины для гражданских машин, авто производители придумали коллектор который в зависимости от оборотов двигателя изменять свою геометрию (длину), а значит выдавать лучшие показатели мощности и крутящего момента. Управляется он электромагнитным клапаном, встроенным в вакуумную систему двигателя, подключенной к заслонкам изменения геометрии. Более наглядно работа системы отображена на видео:
В теории всё здорово, а что на самом деле даёт такая система мы сейчас расскажем.
История данного процесса началась, когда мы вплотную начали заниматься фокусом, выступающим за наш клуб. В далёкие времена он выдавал около 180 сил с изменённой программой, выхлопной системой и распредвалами. Весной же, свозив машину на стенд, мы увидели всего 148 сил и 181 Нм — почти стоковые показатели 2-х литрового мотора… Отчасти виновником потерь стал глушитель «стингер» (но это будет другая история). С другой же стороны, мы обнаружили установленный «длинный» впускной коллектор, точнее коллектор с изменяемой геометрией, который почему-то был заглушен именно в длинном положении. Заменив выпускной коллектор, мы отправились на «Диностенд Техноринг» в Лабораторию скорости. А там сделали 2 замера: на старом коллекторе и на правильном от мазды (где нормально работала система изменения геометрии). Дальнейшие слова будут излишни, всё видно на графике
Впуск и выпуск (как повысить мощность малой кровью)
Сразу хочу сказать, что это не инструкция по повышению мощности, а лишь мои мысли откуда по крошкам можно получить дополнительную мощность. Сами понимаете – чудес не бывает.
Общий смысл в том, чтобы повысить наполняемость цилиндров воздухом. Наполняемость современных двигателей порядка 80-85%, т.е. получается на Спектре двигатель работает на 80% от теоретической мощности. Равносильно тому, что у нас стоял бы двигатель 1,3л со 100% наполняемостью.
Потери в воздухозаборнике составляют до 0,07bar. Это равно примерно 7% мощности. Т.е. если убрать воздухозаборник, то можно получить до +7% к мощности.
2) Далее идет воздушный фильтр.
Но на нем потери минимальны. При стандартных характеристиках установка “нулевика” не даст ничего.
Тут я имею ввиду не то, что все привыкли понимать под ресивером (объем между дроссельной заслонкой и впускным коллектором). Тут ресивер это объем над фильтром (между фильтром и дроссельной заслонкой). Возможно обращали внимание при замене фильтра, что он имеет определенный объем. Этот объем сделали не просто так. Он оказывает влияние в переходных режимах на средних и высоких оборотах.
Например, двигаетесь вы на 5й передаче и 3000 об/мин, и резко нажимаете «газ». Тут двигатель начинает реветь, а ускорение начинает ощущаться только через пару секунд (наверное, обращали внимание). Или каждый раз при переходе на повышенную передачу двигатель как бы подтупливает.
Для сведения время этой тупки к минимуму, необходимо чтобы этот объем был в идеале в 10раз больше рабочего объема двигателя. На Спектре получается 16л, а у нас от силы литра 3.
В общем мощности это не прибавит, но отзывчивости добавит.
4) Впускной патрубок.
Мало того, что он гофрированный, так еще имеет изгибы 90гр. Каждый изгиб 90гр – это потеря 1% воздушного заряда. Выход тут в использовании прямых труб и более плавных изгибов, например, замена 90гр изгиба на 2 по 45гр.
5) Дроссельная заслонка.
Здесь потери составляют до 0,03bar (т.е. 3% к мощности). Эти потери, собственно, из-за самой конструкции заслонки. От них не избавиться. Но могу сказать, что диаметра 55мм хватит до 150лс, 60 мм до 200лс. У Спектры где-то в этом интервале (как выяснил позже всего 50мм).
6) Впускной ресивер.
Его я касаться здесь не буду, т.к. это уже более серьезная доработка. Но тут хочу отметить такой момент:
Если объем равен 60% рабочего объема – моментальная реакция на «газ», меньше мощность;
Если 150% – хуже реакция, больше мощность.
Это 2 наилучших соотношения объемов ресиверов по отношению к рабочему объему. Получены опытным путем.
Следующие пункты не относятся к конструкции впуска.
Если понизить температуру на впуске на 20грС, то это даст до 5% к мощности. Например, температура впуска стандартного двигателя порядка 65грС. (все, я думаю, слышали про холодный впуск – cold air intake).
Замечали, как херово тянет движок в жару? Плюс с меньшей температурой на впуске, меньше возможность детонации.
Это хоть и не относится к впуску/выпуску, но имеет значение при повышении мощности. Их установка даст до 2% к мощности. Плюс обладают рядом преимуществ: им необходим меньший ток для искры, больше срок службы и меньше температура свечи, опять же меньше возможность детонации.
9) Выпускной коллектор.
Тут сказать в 2х словах очень сложно. Но общий смысл в том, что паук и прямоток имеют значение, если они правильно рассчитаны. Это не просто понты или звук. Противодавление на выпуске стандартной выпускной системы составляет до 0,07bar. Можно, конечно, его снизить до 0bar, путем выпуска газов после паука сразу в атмосферу. Но можно сойти с ума, если ездить на таком авто, да и люди вас не поймут.
Наиболее гуманный будет установка прямоточной системы, в ней противодавление ниже в 1,5-2 раза.
При конструировании паук нужно учитывать ряд параметров. Но мы учтем лишь часть моментов:
#схема 4-1 всегда лучше 4-2-1
#если не знаете диаметр трубы, то лучше выбрать меньший
#объем первичной трубы каждого цилиндра должен быть равен 1,8-2,5 рабочего объема цилиндра (на спектре около 400см2, при d=38мм, L должна быть 63-88см)
#чем короче труба, тем на более высоких оборотах она даст эффект.
Паук улучшает продувку цилиндров в момент перекрытия клапанов. А, следовательно, чем больше он вытянет отработавших газов, тем больше войдет свежего заряда и тем выше будет мощность.
Воздухозаборник, т.е. его отсутствие (до 7%)+холодный впуск (до 5%) + иридиевые свечи (до 2%) + другие патрубки (до 1%) = до 15% и это не считая выпуска.
Еще хотел бы затронуть пару интересных фактов:
1)Двигатель убивают 2 вещи: высокие обороты и детонация
2)Давление наддува в 1bar (это до 100% к мощности) дает нагрузку на двигатель всего 20%
Зато увеличение оборотов в 2 раза, увеличивает нагрузку в 4 раза. Т.е. если мы увеличим обороты максимальной мощности с 6000 об/мин до 7000 об/мин, то нагрузка увеличится на 36%.
Это я к тому, что атмо не надежнее турбо. Лучше(безопаснее) увеличить мощность наддувом при тех же оборотах, чем увеличение оборотов за счет широких распредвалов с большим подъемом.
Но это чисто мое мнение.
Так то еще много чего хотел сказать, но не хочу загружать никого:)
Часть этих пунктов я хочу попробовать воплотить – посмотрим, что получится 🙂
Мой же пост, но с активными обсуждениями в группах:
Какой впускной коллектор лучше длинный или короткий?
Для эффективной работы двигателя впускной коллектор должен иметь строго определенную геометрию. Параметры подбираются под частоту вращений коленвала. Не секрет, что мотор работает не только на горючем, но и на воздухе. И от эффективности наполнения цилиндров топливно-воздушной смесью непосредственно зависит крутящий момент и эластичность движка.
Что лучше?
Сложно однозначно ответить на вопрос, какой впускной коллектор лучше, длинный или короткий. Каждый из них наиболее эффективен в определенных условиях:
Чтобы объединить преимущества обеих конструкций, стали использоваться коллекторы с изменяемой геометрией. Преобразование конструкции возможно двумя способами:
Данные методы могут быть реализованы как самостоятельно, так и в комплексе.
Принцип работы впускного коллектора
Такая конструкция подходит для автомобилей как с бензиновым, так и с дизельным двигателем. Исключением становятся лишь турбированные моторы.
Система работает по следующему принципу:
Между двумя ветками коллектора имеются специальные заслонки. За их переключение в нужный момент отвечает ЭБУ движка.
Как это работает?
В основе функционирования системы лежит эффект резонансного наддува. С его помощью происходит эффективное нагнетание воздуха. Выглядит это следующим образом:
Смотря на принцип работы системы, несложно догадаться, почему она не используется в авто с турбированным двигателем. Там просто нет потребности в создании резонансного наддува. С задачей нагнетания воздуха прекрасно справляется турбокомпрессор.
Распространенные неисправности
Как правило, некорректная работа системы изменения длины впускного коллектора дает о себе знать не сразу и не явно. Водитель может заметить постепенное снижение мощности и нестабильную работу ДВС, повышенный расход горючего. Именно поэтому имеет смысл регулярно проверять узел в профилактических целях.
В числе частых проблем:
В интернет-магазине «Техничка-Экспресс» вы найдете большой выбор автозапчастей для ремонта системы впуска двигателя. Здесь вы подберете детали, как для легковых, так и для грузовых авто.
Впуск. Длина раннеров.
Привет друзья!
В данной теме я хочу рассказать как посчитать длину раннеров впускного коллектора на атмосферном двигателе. Читая интернет, чужие работы, разработки и др. пришел к выводу, что «кто в лес кто по дрова». Иногда формулы настолько сложны, что без высшего академического образования и семи пядей во лбу совсем не разберешься. Причем авторы и сами чаще всего не понимают, как правильно посчитать. То или иное обсуждение необходимой длины раннеров превращается в срач или мега срач. При этом каждый остается при своем
Для чего нужны вообще раннеры в коллекторе? А нужны они для того, чтоб разогнать воздух перед тем как он попадет в цилиндр. Учитывая волновую структуру процесса впуска, за счет длины раннеров можно улучшить (ухудшить) наполнение цилиндров. При этом важна длина волны, скорость потока, фазы впуска и много, много других параметров.
При этом, длина будет работать в очень узком диапазоне. Это надо понимать. То есть, например настроен коллектор на максимальную мощность. Скорее всего, что на низах он будет абсолютно бесполезен и даже вносить ухудшение.
Именно поэтому, со временем появились впускные коллекторы с изменяемой геометрией.
Возможности их не безграничны, и чаще всего они имеют ступенчатое переключение на короткий или длинный канал. Короткий канал настроен на высокие обороты, а длинный канал на низкие.
Но встречаются (редко) и с плавным изменением длины.
Однако отложим коллекторы с изменяемой геометрией.
Обычные не изменяемые коллекторы стоят на большинстве автомобилей. С завода, на гражданских автомобилях, чаще всего настройка выполнена на обороты посередине между максимальной мощностью и максимальным моментом. На спортивных модификациях настройка сдвинута к максимальной мощности. Т.е. раннеры более короткие чем на базовой модификации.
Те кто решил самостоятельно изготовить коллектор или выбирает из покупных коллекторов с разной длиной раннеров, встает вопрос, какой длины должна быть длина раннеров.
Кто работает с инженерными программами, забьют кучу формул, параметров и изменений внесенных в двигатель. Эта тема не для вас.
Не буду разводить очередной срач.
Для всех остальных, не обремененных научным коммунизмом, предлагаю простую формулу. Она получена путем сложных изысканий ))))) и подтверждается на практике.
Выглядит она так:
Где n — число оборотов двигателя на который ведется расчет.
L — длина канала от седла клапана до выхода в рессивер в мм. (т.е. канал в ГБЦ + раннер коллектора)
Откуда взялось число 2.550.000 не спрашивайте. Это число вывелось из сложных формул. Можете просто считать это формулой Стайера )))).
При этом скажу, никакие изменения в двигателе не повлияют на эту формулу. Т.е. вам нужно знать только конкретные обороты, при которых вы хотите получить добавку в виде резонансного наддува.
Кстати, для того чтоб узнать на какие обороты настроен ваш существующий коллектор можно перефразировать эту же формулу
Теперь обращусь к любителям забрасывать г.вно на вентилятор. Прежде чем писать, что это бред, что это не работает и прочее, предложите свои аргументы. Посчитайте по своей сложной, мудреной методике. Затем сравните результат с этой простой формулой. Отличие будет 3-5% или совсем совпадет.
Понимаю, что многим «профессорам» такой подход не понравится. И предполагаю, что г.вно лететь все таки будет. Готов к этому. Для всех остальных скажу, это нормальная рабочая формула. Пользуйтесь на здоровье.
На этом и откланяюсь.
ПС. Данная формула только для атмо двигателей.
Если увеличить длину впускного коллектора, что будет?
Народ, какие мысли, если под впускной коллектор поставить проставки и увеличить таким образом его длину, что произойдет по итог с тягой и мощностью? Давайте порассуждаем и подумаем что это даст?
1) Какой двигатель турбо или атмосфера?
2) Как считается воздух, расходомером или датчиком давления?
3) Как далеко стоит дросельная заслонка?
4) Какой результат ожидается от двигателя, какая цель переделки?
1) Какой двигатель турбо или атмосфера?
2) Как считается воздух, расходомером или датчиком давления?
3) Как далеко стоит дросельная заслонка?
4) Какой результат ожидается от двигателя, какая цель переделки?
например для турбомотора будет всеравно!
Ну и что из этого? Мое мнение уменьшится скорость наполнения цилиндров и увеличится крутящий момент
Кажется на 2м курсе учили ))
например для турбомотора будет всеравно!
например для турбомотора будет всеравно!
Как затруднение прохождения воздуха в двигатель может глобально увеличить крутящий момент мне не понятно. Имхо может только в некотором очень узком диапазоне за счет резонаса при изменении длинны впускной трубы. Этот диапазон можно подстроить наверное под особенности гонщика, глобальных последствий тут нет. Иначе бы следовало душить моторы затыкая впускные коллекторы тряпками и тп. Но это точно не добавляет мотору ни прыти ни тяговитости.
А основные глобальные конструктивные способы увеличить крутящий момент такие:
1)подавать больше топливо-воздушной смеси (ну тут вроде все понятно, чем больше горючки полностью сгорает, тем выше температура и давление развивается в цилиндрах и больше давление на поршни, тем больше сила передается коленвалу и далее)
2) увеличение хода поршней (страдает приемистость, быстроходность мотора и увеличивается износ поршневой группы и нагрузки на мотор)
3)Растягивание процесса горения в цилиндрах во времени. Яркий пример- комонрэйл моторы в которых крутящий момент бывает огромен и имеет преимущества особенно на низах. Достигается это за счет не однократной подачи топлива как в обычных моторах( топливо быстро сгорает и давление +температура в цилиндрах быстро падают, вместе с ними и крутящий момент если двигатель медленно вращается), а нескольких последовательных впрысков топлива следующих один за другим, что позволяет растягивать во времени горение и поддерживать высокую температуру и давление дольше на малых оборотах, повышая тем самым тягу. Кстати, по той же причине дефорсированные бензиновые моторы с меньшей степенью сжатия и на более низкооктановом топливе внизу обычно имеют преимущества перед высокофорсированными, которые имеют явное преимущество только после примерно 2000-2500 об\мин.
Думаю для турбы наоборот вырастет момент, не знаю на сколько но вырастет, есть киты раллийные такие.
Точно так, на Мицик Эво ставил себе такой KIT для увеличения крутящего момента на низах.
Вот все дружно, начали писать об удлиненном впускном патрубке (атмосферного мотора) который, якобы, повышает крутящий момент. Мне тоже, хочется попить водички, с бесплатного колодца, чтобы ньютоно-метры сами нарисовались.
На многих моторах суперкаров давно применяется впускной коллектор переменной длинны, на Поршах еще в 70 годах делали. В 90 начали массово применять и на обычных авто. Схематически система работает примерно так
При увеличении длинны, увеличится момент. При уменьшении длинны впуска будет рост мощности, другое дело насколько. На этом принципе работаю многие моторы уже лет двадцать, турбо и атмосферники. На Ауди 100 стояла такая система в пуска с изменяемой геометрией.
При увеличении длинны, увеличится момент. При уменьшении длинны впуска будет рост мощности, другое дело насколько. На этом принципе работаю многие моторы уже лет двадцать, турбо и атмосферники. На Ауди 100 стояла такая система в пуска с изменяемой геометрией.
Саня, очень хочется раставить все точки. Почему, при увеличении длинны впускного трака, подымается момент. За счет чего?
По всем законам, должна наблюдаться уменьшенная тяга, пропорциональная силе трения, а инертность масс вохдуха, должна возрастать. Что не есть хорошо.
BOX4x4 ,так в инете полно теории, поищи для чтения.