Bagaimana cara kerja manifold asupan variabel panjang?

Saya telah mendengar banyak produsen kendaraan menggunakan ini untuk meningkatkan angka tenaga dan torsi.

Mereka melakukan ini dengan mengubah panjang manifold, saya berharap untuk penjelasan diagram yang lebih baik.

Panjang runner intake memiliki pengaruh tertentu pada operasi mesin. Sebagai contoh, intake runner yang lebih lama digunakan untuk meningkatkan torsi ujung bawah (torsi pada RPM rendah) sementara intake runner yang lebih pendek akan meningkatkan daya ujung atas (tenaga kuda pada RPM tinggi). Panjangnya akan bervariasi dari mesin ke mesin serta apa tujuan dari setiap kendaraan mesin akan menyalakan.

Anda juga harus memperhitungkan diameter masing-masing pelari. Semuanya berkorelasi dengan massa dan kecepatan aliran udara. Melalui rentang RPM, kecepatan aliran udara di pelari meningkat, tetapi pada titik tertentu, kecepatan maksimal dan tidak bisa berjalan lebih cepat yang akan membatasi. Ketika kecepatan aliran udara meningkat, demikian juga inersia. Di bagian bawah langkah intake, inersia aliran udara akan membantu mendorong sedikit lebih banyak udara ke dalam silinder yang akan membantu daya. Tetapi, jika pelari tidak optimal, itu tidak bisa terjadi.

Misalnya, pelari berdiameter panjang dan lebih kecil akan membantu torsi ujung rendah karena akan mencapai batas kecepatan lebih awal, tetapi akan melukai tenaga kuda ujung atas karena terlalu ketat. Pelari berdiameter pendek dan besar akan membantu daya ujung atas karena nanti akan mencapai kecepatan maksimum, tetapi tidak akan membantu torsi ujung bawah karena tidak bisa mendapatkan kecepatan yang cukup untuk membangun kelembaman.

Sekarang Anda tahu apa perbedaan antara panjang pelari, Anda dapat membayangkan mengapa memiliki manifold pelari panjang variabel akan menjadi ide yang baik. Anda mendapatkan yang terbaik dari kedua dunia. Dengan manifold normal, Anda harus memilih manifold yang tepat untuk apa pun tujuan Anda. Jika Anda berencana untuk melakukan banyak balap drag, maka mungkin manifold dengan pelari untuk mendukung kekuatan top-end akan lebih baik di mana seolah-olah Anda melakukan autocross di mana Anda turun di kisaran RPM low-end sebagian besar waktu , Anda dapat memilih manifold untuk meningkatkan torsi low end terbaik. Semuanya bervariasi dan tidak ada jawaban benar atau salah untuk semua aplikasi. Tetapi akan ada kompromi.

Untuk pengemudi harian biasa, Anda tidak ingin berkompromi karena Anda memerlukan torsi low-end untuk mengemudi di sekitar lampu berhenti untuk menghentikan lampu, tetapi juga Anda membutuhkan tenaga di atas untuk menggabungkan di jalan bebas hambatan atau melewati seseorang.

Manifold pelari panjang variabel menggunakan katup untuk beralih bolak-balik antara dua pelari tergantung pada situasi apa yang dibutuhkan. Ketika beban engine tinggi (RPM rendah), manifold akan beralih untuk menggunakan pelari yang lebih kecil dan lebih kecil untuk mendapatkan torsi ujung bawah. Ketika beban engine rendah (RPM tinggi), manifold akan beralih untuk menggunakan pelari yang lebih pendek dan lebih besar untuk membantu dengan tenaga di atas. Terbaik dari kedua dunia.

Penafian : Ini adalah penjelasan sederhana tentang intake manifold dan pelari. Ada seluruh dunia sains di luar sana di antara tangki lonjakan, lebih banyak dinamika aliran udara seperti turbulensi, berputar, dll dan tentu saja ketika datang ke mesin induksi paksa (turbo, pengisi daya super), aturan ini berubah.

Sunting: Ini adalah gambar

Anda dapat melihat seperti yang dijelaskan dalam salah satu komentar, ada batang yang mengontrol satu set kupu-kupu. Poros akan berputar yang akan memposisikan kembali kupu-kupu secara efektif mengubah properti pelari. Poros dimodulasi vakum dalam gambar ini seperti yang Anda lihat (mulai tautannya dan bekerja ke kiri). Ada modulator berbentuk lonceng dengan garis vakum terpasang padanya. Yang modern mungkin menggunakan lebih banyak metode elektronik.

Asupan variabel-panjang meningkatkan tekanan udara memasuki intake manifold berkat fenomena fisik yang disebut resonansi Helmholtz .

Ini juga dikenal sebagai supercharging dinamis karena menghindari penggunaan perangkat mekanis (kompresor / blower) untuk meningkatkan tekanan udara masuk.

Bagaimana Helmholtz meningkatkan tekanan udara?

Tanpa terlalu teknis, setiap geometri asupan udara memiliki frekuensi Helmholtz tertentu yang terkait dengannya, seperti halnya bagaimana meniup leher botol terbuka menghasilkan nada atau nada tertentu.

Pada frekuensi ini, molekul udara bergetar lebih banyak, menghasilkan tekanan yang lebih tinggi.

Jadi mengapa memvariasikan geometri asupan yang efektif membantu?

Engine RPM akan mengatur seberapa sering katup intake terbuka dan tertutup. Katup-katup ini menghasilkan pulsa yang menerjemahkan ke tanda tangan frekuensi.

Gagasan di balik memvariasikan geometri efektif adalah untuk mendapatkan frekuensi Helmholtz dari intake udara untuk disinkronkan dengan frekuensi yang diminta oleh mesin pada rentang RPM .

Ini menyebabkan udara masuk masuk ke silinder dengan tekanan lebih tinggi. Tak perlu dikatakan:

▲ Air Pressure → ▲ Bang → ▲ Torque → ▲ Power

Jadi bagaimana produsen memvariasikan geometri asupan?

Ada banyak cara, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangan mereka sendiri:

• Memperpanjang / memperpendek asupan pelari

  Mazda 787B pemenang Le Mans '91 adalah contoh awal dari ini; video YouTube yang tertaut menunjukkan pelari asupan meluncur ke atas dan ke bawah seperti trombone.

  ▲ RPM → ▼ Length required
  

• Mengatur antara dua pelari asupan dengan panjang berbeda

  Inilah yang dijelaskan oleh jawaban DustinDavis . Bayangkan udara mengalir melalui dua pelari asupan, satu panjang dan satu pendek.

  Pada akhir pelari, katup kupu-kupu menentukan berapa banyak udara yang diambil dari masing-masing pelari secara bergantian. Mengubah posisi katup akan mengubah panjang asupan efektif

• Sistem asupan berosilasi

  Pengaturan ini menggunakan pembukaan dan penutupan katup intake untuk mengontrol geometri intake yang efektif.

Jadi mengapa pengaturan ini tidak lebih umum?

Seringkali biaya lebih besar daripada manfaatnya. Sebanyak yang kita harapkan, kekuatan bukanlah segalanya.

Plus, pengaturan ini hanya menawarkan keuntungan daya / torsi sederhana. Keuntungan khas akan berada di rata-rata 3-5% dengan pendekatan ini.