Μαθήματα:
- Πολλαπλή εισαγωγής
- Παλμοί αέρα στην πολλαπλή εισαγωγής
- Αντηχείο Helmholtz
- Πολλαπλή εισαγωγής με πτερύγια στροβιλισμού
- Πολλαπλή εισαγωγής μεταβλητού μήκους
- Βαλβίδα DISA
- Πολλαπλή εξαγωγής
Inland Pruitstuk:
Η πολλαπλή εισαγωγής είναι τοποθετημένη μεταξύ του σωλήνα εισαγωγής φίλτρου αέρα και του κινητήρα. Οι σωλήνες πολλαπλής είναι τοποθετημένοι απευθείας στο τμήμα εισαγωγής του κινητήρα, ακριβώς στις βαλβίδες εισαγωγής. Στους βενζινοκινητήρες έμμεσου ψεκασμού, το μπεκ ψεκασμού είναι επίσης τοποθετημένο στην πολλαπλή εισαγωγής. Αυτό το μπεκ ψεκάζει τη βενζίνη απευθείας στη βαλβίδα εισαγωγής.
Μια πολλαπλή εισαγωγής δεν είναι απλώς μια δέσμη σωλήνων. Το σχήμα και το φινίρισμά του πρέπει να προσφέρουν όσο το δυνατόν μικρότερη αντίσταση στον εισερχόμενο αέρα. Όλοι οι κύλινδροι πρέπει να λαμβάνουν την ίδια ποσότητα αέρα. Επομένως, οι σωλήνες εισόδου θα πρέπει να έχουν το ίδιο μήκος για όλους τους κυλίνδρους. Η πολλαπλή εισαγωγής είναι συνήθως κατασκευασμένη από πλαστικό, επειδή είναι φθηνότερο και λιγότερο ευαίσθητο στη θέρμανση λόγω υψηλών θερμοκρασιών από, για παράδειγμα, το μέταλλο. Ο αέρας στην πολλαπλή εισαγωγής πρέπει να παραμένει όσο πιο δροσερός γίνεται.
Παλμοί αέρα στην πολλαπλή εισαγωγής:
Όταν η βαλβίδα εισαγωγής είναι ανοιχτή, ο αέρας αναρροφάται με υψηλή ταχύτητα. Ο ρυθμός ροής αέρα στην πολλαπλή εισαγωγής είναι υψηλός. Όταν η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει, ο αέρας που δεν έχει εισέλθει ακόμη στον κύλινδρο συγκρούεται με τη βαλβίδα εισαγωγής και προκαλεί αύξηση της πίεσης. Αυτή η αύξηση της πίεσης προκαλεί μια κίνηση κύματος στην πολλαπλή εισαγωγής, η οποία κινείται αντίθετα προς την κατεύθυνση ροής αέρα στην πολλαπλή εισαγωγής. Όταν η βαλβίδα εισαγωγής ανοίγει τη στιγμή που το κύμα πίεσης επιστρέφει, υπάρχει μέγιστη πλήρωση του κυλίνδρου. το κύμα πίεσης διασφαλίζει ότι επιπλέον αέρας εισέρχεται στον θάλαμο καύσης. Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει σχεδόν ποτέ, επειδή οι στροφές του κινητήρα ποικίλλουν και επομένως η βαλβίδα εισαγωγής δεν ανοίγει σχεδόν ποτέ στη βέλτιστη στιγμή για το κύμα πίεσης. Με μεγαλύτερη πολλαπλή εισαγωγής θα χρειαστεί λιγότερος χρόνος για να επιστρέψει το κύμα πίεσης στη βαλβίδα εισαγωγής από ότι με μια μικρή πολλαπλή εισαγωγής. Για το λόγο αυτό, είναι χρήσιμο να μπορούμε να προσαρμόζουμε το μήκος της πολλαπλής εισαγωγής στις συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα (βλ. παράγραφο «πολλαπλή εισαγωγής με μεταβλητό μήκος» ή τη χρήση του λεγόμενου συντονιστή Helmholtz.
Αντηχείο Helmholtz:
Ένας συντονιστής Helmholtz είναι ένας θάλαμος συντονισμού που δέχεται κύματα πίεσης που προκαλούνται από το κλείσιμο της βαλβίδας εισαγωγής. Το αντηχείο δεν είναι τίποτα άλλο παρά ένας κλειστός θάλαμος αέρα που συνδέεται με τον εύκαμπτο σωλήνα εισαγωγής αέρα μεταξύ του μετρητή μάζας αέρα και της βαλβίδας πεταλούδας. Ένα παράδειγμα αντηχείου Helmholtz υποδεικνύεται με ένα κόκκινο βέλος στο σχήμα.
Τα κύματα πίεσης που εισέρχονται στον συντονιστή αντανακλώνται πίσω στη βαλβίδα εισαγωγής. Τα κύματα πίεσης βοηθούν την κίνηση του αέρα προς τα μέσα, έτσι ώστε τελικά να επιτυγχάνεται υψηλότερο επίπεδο πλήρωσης. Το αντηχείο διασφαλίζει επίσης ότι ο θόρυβος εισαγωγής μειώνεται, κάνοντας τον κινητήρα πιο αθόρυβο. Επομένως, ο κινητήρας γίνεται πιο ισχυρός και πιο αθόρυβος.
Πολλαπλή εισαγωγής με πτερύγια στροβιλισμού:
Σε κινητήρες ντίζελ, μερικές φορές χρησιμοποιούνται πολλαπλές εισαγωγής με βαλβίδες στροβιλισμού. Αυτές οι βαλβίδες εξασφαλίζουν τον στροβιλισμό του εισερχόμενου αέρα. Σε χαμηλές ταχύτητες, η ταχύτητα του αέρα μπορεί να είναι τόσο χαμηλή (επειδή το τούρμπο δεν έχει φτάσει ακόμη ταχύτητα) που ο στροβιλισμός του αέρα είναι ανεπαρκής για να εξασφαλίσει καλή ανάμειξη με το καύσιμο ντίζελ. Η πίεση έγχυσης είναι ξεχωριστή από αυτήν. Εάν οι βαλβίδες δεν λειτουργούσαν, η ανάμειξη με το καύσιμο, άρα και η τελική καύση, δεν θα ήταν βέλτιστη. Αυτό σημαίνει ότι ο κινητήρας καταναλώνει επιπλέον καύσιμο, παράγει λιγότερη ισχύ και εκπέμπει αιθάλη.
Όταν πρέπει να ενεργοποιηθούν οι βαλβίδες στροβιλισμού, ενεργοποιείται το κύπελλο υποπίεσης, επιτρέποντας στη ράβδο ελέγχου να μετακινηθεί από αριστερά προς τα δεξιά. Όταν σύρετε τη ράβδο ελέγχου, οι βαλβίδες μπορούν να ρυθμιστούν στην επιθυμητή θέση.
Πολλαπλή εισαγωγής μεταβλητού μήκους:
Κατά την κατασκευή ενός κινητήρα, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη το μήκος των αγωγών εισαγωγής της πολλαπλής εισαγωγής. Το μήκος των καναλιών εισόδου καθορίζει τους παλμούς πίεσης που προκύπτουν κατά το άνοιγμα και το κλείσιμο της βαλβίδας εισαγωγής (δείτε την παράγραφο για τους παλμούς αέρα). Εάν αυτοί οι αγωγοί εισαγωγής είναι πάντα μεγάλοι, ο κινητήρας έχει υψηλή ροπή στις χαμηλές στροφές, αλλά η δύναμη έλξης γίνεται όλο και μικρότερη στις υψηλές στροφές. Και αντίστροφα, εάν αυτά είναι πάντα πολύ κοντά, ο κινητήρας θα έχει επαρκή ροπή και ισχύ μόνο σε υψηλότερες στροφές. Χρησιμοποιώντας μια μεταβλητή πολλαπλή εισαγωγής, το μήκος προσαρμόζεται ανάλογα με τις συνθήκες οδήγησης. Εδώ είναι οι 2 καταστάσεις:
- Μακρύς σωλήνας εισαγωγής: Μετακινώντας τον αέρα σε μεγαλύτερη απόσταση και κάνοντας τη διάμετρο του σωλήνα μικρότερη, ο αέρας αποκτά μεγαλύτερη ταχύτητα. Αυτό είναι πολύ ωφέλιμο σε υψηλή ταχύτητα με χαμηλό φορτίο ή χαμηλή ταχύτητα με υψηλό φορτίο (περισσότερη ροπή).
- Μικρός σωλήνας εισαγωγής: Ο αέρας διανύει τώρα μικρότερη απόσταση και παρέχει καλύτερη πλήρωση κυλίνδρων σε χαμηλή ταχύτητα με χαμηλό φορτίο και σε υψηλή ταχύτητα με υψηλό φορτίο (περισσότερη ισχύς).
Βαλβίδα DISA:
Η βαλβίδα DISA βρίσκεται στις πολλαπλές εισαγωγής BMW. Το DISA σημαίνει: Differenzierte SaugAnlage. Η βαλβίδα DISA διασφαλίζει ότι η ροή του αέρα μπορεί να μπλοκαριστεί σε διαφορετικά μέρη της πολλαπλής εισαγωγής σε ορισμένες στροφές κινητήρα. Αυτό χωρίζει την πολλαπλή εισαγωγής σε δύο μέρη. Ακολουθεί μια επεξήγηση με τρεις εικόνες.
Σε χαμηλές ή μεσαίες στροφές η βαλβίδα DISA είναι κλειστή. Από το σώμα του γκαζιού, ο αέρας ρέει απευθείας στον κύλινδρο 1. Κατευθύνοντας τον αέρα εισαγωγής στη βαλβίδα εισαγωγής μέσω ενός τμήματος της πολλαπλής, δημιουργείται μεγαλύτερη ταχύτητα αέρα. Αυτή η υψηλότερη ταχύτητα αέρα προκαλεί τον στροβιλισμό του αέρα και είναι δυνατή η καλύτερη ανάμειξη με το καύσιμο που έχει εγχυθεί.
Όταν κλείσουν οι βαλβίδες εισόδου του κυλίνδρου 1, δημιουργείται ένα κύμα πίεσης. Επειδή η βαλβίδα είναι κλειστή, το κύμα πίεσης θα πρέπει να διανύσει πολύ δρόμο μέσα από τους σωλήνες συντονισμού για να ρέει στις βαλβίδες εισόδου του κυλίνδρου 5. Το κύμα πίεσης δεν θα έχει πλέον καμία επίδραση στη ροή αέρα του αναρροφούμενου αέρα μέσω του κυλίνδρου 5.
Σε υψηλότερες στροφές κινητήρα ανοίγει η βαλβίδα DISA. Επειδή το μήκος εισαγωγής έχει πλέον επεκταθεί, επιτυγχάνεται μεγαλύτερη ισχύς σε υψηλότερες ταχύτητες.
Ο αναρροφούμενος αέρας ρέει και στους δύο θαλάμους συντονισμού. Η αναπήδηση του αέρα μετά το κλείσιμο της βαλβίδας εισαγωγής του κυλίνδρου 1 παρέχει πρόωση του αέρα που ρέει στον κύλινδρο 5. Το επίπεδο πλήρωσης του κυλίνδρου 5 αυξάνεται έτσι.
Πολλαπλή εξαγωγής:
Η πολλαπλή εξαγωγής δεν είναι επίσης απλώς ένα σωρό σωλήνες. Όσο πιο γρήγορα μπορούν να ρέουν τα καυσαέρια, τόσο το καλύτερο. Αυτό δεν είναι μόνο θέμα αντίστασης ροής. Άλλωστε, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη και το άνοιγμα και το κλείσιμο των βαλβίδων εξαγωγής.
Παράδειγμα: ένας τετρακύλινδρος έχει σειρά πυροδότησης 1-2-4-3. Όταν ανοίξει η βαλβίδα εξαγωγής του δεύτερου κυλίνδρου, αυτή του πρώτου είναι ακόμα ανοιχτή. Επειδή η περίοδος εξάτμισης του κυλίνδρου 2 μόλις αρχίζει, το αέριο ρέει έξω με μεγαλύτερη πίεση από ό,τι στην περίπτωση του 1.
Εάν η πολλαπλή δεν έχει το σωστό σχήμα και διάμετρο, τα καυσαέρια θα έχουν προβλήματα παρεμβολής. Τα καυσαέρια από τον κύλινδρο 1 μπορούν να εξουδετερώσουν αυτά από τον κύλινδρο 2. Ωστόσο, με τη σωστή κατασκευή, συμβαίνει το αντίθετο και τα αέρια από τον κύλινδρο 1 βοηθούν στην εξαγωγή των υπόλοιπων καυσαερίων από τον κύλινδρο 2. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για μια λεγόμενη πολλαπλή σπαγγέτι (στην παρακάτω εικόνα).
Μερικοί κινητήρες βενζίνης και ντίζελ έχουν άλλον turbo καυσαερίων τοποθετημένο στην πολλαπλή. Αυτό τοποθετείται στην πολλαπλή όσο το δυνατόν συντομότερα μετά την κάμψη, για να επιβραδύνει όσο το δυνατόν λιγότερο την εκροή αέρα.
Ο κολασμένος θόρυβος ενός κινητήρα χωρίς σιγαστήρα εξάτμισης προκαλείται από τα καυσαέρια που ρέουν έξω υπό μεγάλη πίεση και ταχύτητα, προκαλώντας δόνηση του αέρα. ΕΝΑ κασκόλ θα πρέπει να μειώσει αυτή την πίεση και την ταχύτητα.
