Для повышения мощностных характеристик, экономичности и снижения выбросов вредных веществ в конструкции современных двигателей применяется изменение геометрии впускного коллектора. Рассмотрим принцип работы впуска переменной длины и вихревых заслонок, поговорим о преимуществах и возможных неисправностях этих систем.
Из теории газообмена в ДВС
Если принять свободный объем камеры сгорания, который может быть заполнен воздухом за 1, то на практике, вследствие различного рода потерь, коэффициент наполнения цилиндров атмосферного двигателя составляет 0,7-0,8 (у турбированных двигателей этот параметр выше и зависит от производительности нагнетателя). Проблема питания двигателя воздухом является одной из главных в процессе создания двигателя, так как производительность современных форсунок позволяет вливать в цилиндры огромные дозы топлива. Но это топливо сгорит неэффективно либо и вовсе не воспламенится, если в камере сгорания не будет достаточного количества окислителя, то бишь воздуха.
Понятие резонансного наддува
Значительное влияние на объем воздуха, который способен войти в цилиндр на такте впуска, зависит от проходного сечения впускного канала и объема ресивера. Именно оптимизация движения воздушных потоков – главное предназначение изменяемой геометрии впуска.
Но на чем именно основан принцип работы? Поскольку воздух имеет массу, в процессе движения на такте впуска он набирает кинетическую энергию. В момент закрытия впускного клапана оставшийся в коллекторе воздух по инерции направляется к перекрытому каналу, ударяется в стенку и резонирует, возвращаясь к дроссельному узлу. Элементы дроссельной заслонки, конструкция ресивера и патрубков также создают противодействие воздушному потоку, что заставляется его снова возвратиться в направлении клапана. Если в этот момент открыть впускной клапан, то на такте впуска в цилиндр попадет максимально возможное в этой режимной точке работы двигателя количество воздуха. Подобное явление называется резонансным наддувом. Отчасти именно поэтому геометрией каждого двигателя определен конкретный диапазон оборотов, на которых наполняемость цилиндров наиболее оптимальна.
Преимущество изменяемой геометрии
Внедрение изменяемой геометрии впускного коллектора преследует 2 цели:
Виды систем
Способы реализации технологии изменения геометрии впускного коллектора:
- регулировка длины впускного коллектора;
- регулировка поперечного сечения каналов впускного коллектора.
Переменная длина впуска
Названия системы, использующиеся некоторыми автопроизводителями:
Изменение поперечного сечения
Проблемы и неисправности
Для оптимальной работы впускной коллектор автомобиля должен иметь определенные геометрические параметры, подобранные под заданную частоту вращения коленчатого вала. По этой причине классическая конструкция обеспечивает корректное наполнение цилиндров лишь в ограниченном диапазоне оборотов двигателя. Чтобы обеспечить поступление достаточного количества воздуха в камеру сгорания при любой величине оборотов, применяется система изменения геометрии впускного коллектора.
Принцип действия коллекторов с изменяемой геометрией
Преобразование впускного коллектора на практике может быть реализовано двумя методами: изменением площади сечения и изменением его длины. Эти методы могут применяться по отдельности или в комплексе.
Особенности впускного коллектора с изменяемой длиной
Технология изменения длины впускного коллектора применяется для автомобилей с двигателями, работающими как на бензине, так и на дизеле, за исключением систем с наддувом. Принцип работы такой конструкции состоит в следующем:
- При низкой нагрузке на двигатель воздух проходит по длинному пути.
- При высоких оборотах двигателя – по короткому.
- Изменение режима работы осуществляется ЭБУ двигателя посредством привода, который переключает клапан между двумя ветками коллектора.
Работа впускного коллектора с переменной длиной основана на получении эффекта резонансного наддува. Он обеспечивает интенсивное нагнетание воздуха в камеру сгорания. Происходит это следующим образом:
- После закрытия всех впускных клапанов в коллекторе остается некоторое количество воздуха.
- В трубопроводе коллектора возникают колебания остатков воздуха, пропорциональные длине впускного коллектора и частоте оборотов двигателя.
- Когда эти колебания достигают резонанса, возникает высокое давление.
- При открытии впускного клапана осуществляется нагнетание.
Для двигателей, имеющих наддув, этот вид впускных коллекторов не применяется в силу отсутствия необходимости создания резонансного наддува. Нагнетание воздуха в таких системах выполняется принудительно предустановленным турбокомпрессором.
Особенности впускного коллектора с переменным сечением
В автомобилестроении изменение сечения впускного коллектора применяется на автомобилях, оснащенных двигателями, работающими как на бензине, так и на дизеле, в том числе для систем, оснащенных наддувом. Чем меньше сечение трубопровода, по которому подается воздух, тем выше скорость потока, а следовательно, и смешение воздуха и топлива. В такой системе каждый цилиндр имеет два впускных канала, оснащенных собственными впускными клапанами. Один из пары каналов имеет заслонку. Привод такой системы изменения геометрии впускного коллектора осуществляется электродвигателем или вакуумным регулятором. Принцип действия конструкции представляет собой следующий процесс:
- Когда двигатель работает на малых оборотах, заслонки находятся в закрытом положении.
- При открытии впускного клапана топливовоздушная смесь (воздух) поступает в цилиндр только по одному каналу.
- При подаче через один канал воздушный поток входит в камеру по спирали, обеспечивая лучшее смешение с топливом.
- Когда двигатель работает на высоких оборотах, заслонки открываются, топливовоздушная смесь (воздух) поступает по двум каналам, что обеспечивает увеличение мощности мотора.
Системы изменения геометрии у различных производителей
В мировом автомобилестроении систему изменения геометрии впускного коллектора используют многие производители, которые обозначают технологию собственным уникальным наименованием. Так конструкции с переключением длины впускного коллектора могут обозначаться как:
- Dual-Stage Intake в автомобилях марки Ford;
- Differential Variable Air Intake для автомобилей марки BMW;
- VICS или VRIS в авто марки Mazda.
В свою очередь, механизм изменения сечения впускного коллектора может маркироваться как:
- IMRC или CMCV в автомобилях Ford;
- Twin Port для машин Opel;
- Variable Intake System в японских авто Toyota;
- Variable Induction System для марки Volvo.
Применение системы изменения геометрии, независимо от того, варьируется ли длина впускного коллектора или сечение позволяет повысить мощность автомобиля, делает его более экономичным и обеспечивает снижение концентрации токсичных компонентов в выхлопных газах.
Система изменения геометрии впускного коллектора является одной из востребованных технологий повышения мощности двигателя, экономии топлива, снижения токсичности отработавших газов.
Изменение геометрии впускного коллектора может быть реализовано двумя способами:
- изменением длины впускного коллектора;
- изменение поперечного сечения впускного коллектора.
В ряде случаев изменение геометрии впускного коллектора на одном двигателя осуществляется одновременно двумя способами.
Впускной коллектор переменной длины
Впускной коллектор переменной длины применяется в атмосферных бензиновых и дизельных двигателях для обеспечения лучшего наполнения камеры сгорания воздухом на всем диапазоне оборотов двигателя.
На низких оборотах двигателя требуется достижение максимального крутящего момента как можно быстрее, для чего используется длинный впускной коллектор. Высокие обороты выводят двигатель на максимальную мощность при коротком впускном коллекторе.
Впускной коллектор переменной длины используют в конструкции двигателей многие производители, некоторые дали системе собственные названия:
- Dual-Stage Intake, DSI от Ford;
- Differential Variable Air Intake, DIVA от BMW;
- Variable Inertia Charging System, VICS, Variable Resonance Induction System, VRIS от Mazda.
Регулирование длины впускного коллектора (переключение с одной длины на другую) производится с помощью клапана, входящего в состав системы управления двигателем.
Работа впускного коллектора переменной длины осуществляется следующим образом. При закрытии впускных клапанов во впускном коллекторе остается часть воздуха, которая совершает колебания с частотой пропорциональной длине коллектора и оборотам двигателя. В определенный момент колебания воздуха входят в резонанс, чем достигается эффект нагнетания – т.н. резонансный наддув. При открытии впускных клапанов воздушная смесь в камеры сгорания нагнетается с большим давлением.
В надувных двигателях впускной коллектор переменной длины не используется, т.к. необходимый объем воздуха в камере сгорания обеспечивается механическим и (или) турбокомпрессором. Впускной коллектор в таких двигателях очень короткий, что сокращает размеры двигателя и его стоимость.
Впускной коллектор переменного сечения
Впускной коллектор переменного сечения применяется как на бензиновых, так и на дизельных двигателях, в т.ч. оборудованных наддувом. При уменьшении поперечного сечения каналов впускного коллектора достигается увеличение скорости воздушного потока, лучшее смесеобразование и соответственно обеспечивается полное сгорание топливно-воздушной смеси, снижение токсичности отработавших газов.
Известными системами впуска переменного сечения являются:
- Intake Manifold Runner Control, IMRC, Charge Motion Control Valve, CMCV от Ford;
- Twin Port от Opel;
- Variable Intake System, VIS от Toyota;
- Variable Induction System, VIS от Volvo.
В системе впускной канал к каждому цилиндру разделен на два канала (отдельный канал на каждый впускной клапан), один из которых перекрыт заслонкой. Привод заслонки осуществляет вакуумный регулятор или электродвигатель, являющийся исполнительным устройством системы управления двигателем.
При частичной нагрузке заслонки закрыты, топливно-воздушная смесь (двигатели с распределенным впрыском) или воздух (двигатели с непосредственным впрыском) поступает в камеру сгорания каждого из цилиндров по одному каналу. При этом создаются завихрения, которые обеспечивают лучшее смесеобразование. При уменьшении сечения впускного коллектора раньше вступает в работу система рециркуляции отработавших газов, тем самым повышается топливная экономичность двигателя.
При полной нагрузке заслонки впускного коллектора открываются, увеличивается подача воздуха (топливно-воздушной смеси) в камеры сгорания и соответственно повышается мощность двигателя.
Данная статья для двигателя AKL с объемом 1.6 л. (101 л.с.) 8 клапанов.
Данный клапан извлечь легко и понятно без всяких инструкций. Функция клапана заключается в изменении потока воздуха в впускном коллекторе. Работает при резком нажатии на педаль газа, при высоких оборотах.
Проверить работу клапана легко. Для этого снимаем декоративные накладки с двигателя, снимаем шланг и дуем в клапан. Если дуется легко, значит, клапан сломан. Продуваться он не должен.
Стоимость клапана в районе 3000 рублей. 06a129061 это код детали. Можете купить его или попробовать починить сами.
Чиним сами:
Что нужно купить — клей космофен для оконщиков. Стоит от 100 до 200 рублей. Герметик или поксипол. Возможно, понадобиться клей момент для резины как в моем случае. И перчатка, которые одевают уборщицы.
Для того чтобы клапан починить, снимаем его аккуратно поддев отверткой. На месте разберетесь, нечего сложного. Далее берем тонкую отвертку и отламываем борта по кругу в местах соединения верхней и нижней крышки. После того как борта сломаны увидите что крышки между собой склеены. Ставим метки на крышках, чтобы после собрать его, так как и был. Берем нож канцелярский или строительный и в месте соединения начинаем аккуратно прорезать и разжимать, пока не разъедините.
Когда все это развалится, то вы поймете, как работал этот клапан, а работал он на втягивание мембраны на себя.
В моем случае была дыра в мембране, бывает, ломает ножку, которая держит мембрану, а так же бывает много дырок в этой мембране.
Если ломает ножку, то просто склеиваем космофеном обратно.
Если мембрана порвана в нескольких местах, то нужно вырезать из перчатки похожую и приклеить, как и было.
В моем случае была одна дырочка. Я вырезал две заплатки и приклеил на момент с двух сторон, сильно прижал на пару секунд и дал высохнуть (естественное все обезжирив перед этим делом).
Разбираем, ставим пружину, наносим клей космофен на края одной из крышек при этом желательно, чтобы клей не попал на мембрану, иначе клапан склеится и не будет работать.
Склеиваем и держим пару минут, чтобы клей схватился или пружина разожмет вашу поделку. После того как все это дело склеилось, берем герметик или поксипол и проходим борта склейки чтобы не травил воздух если где есть погрешности плюс так же будет держать клапан.
Все клапан готов, даем ему подсохнуть пару часиков и ставим на место.
Совместимость: Audi A8 (4E2 4E8) 2002-2009, Volkswagen TOUAREG (7LA 7L6 7L7) 2002-2010, Volkswagen Phaeton (3D2) 2002-, Audi A6 Avant (4B5 C5) 1997-2005, Audi A6 (4F2 C6) 2004-2011, Audi A6 Avant (4F5 C6) 2005-2011, Audi A6 Allroad (4FH C6) 2006-2011
Москва — Леснорядский пер., 18с2
Санкт-Петербург — Лиговский пр-т, 50литЗ
Нижний Новгород — ул. Бринского, д.9
Уфа — ул Сквозная 38, район Шакша
Довольно частой проблемой Audi и VW с 8-ми цилиндровым двигателями 3,7 и 4,2 л, является износ тяг регулятора геометрии впускного коллектора 077198327A, а точнее их поломка.
Как проявляется поломка тяг коллектора 077198327A:
- Пропадает динамика на низких оборотах (так как не работает система изменения геометрии впускного коллектора).
- Повышенный расход бензина.
Причиной является износ и поломка тяг регуляторов геометрии впускного коллектора VW Audi. Во впускном коллекторе установлены вихревые заслонки, которые приводятся в движение вакуумным регулятором, который двигает заслонки с помощью пластиковых тяг.
Материяал из которого сделаны тяги со временем ломается пополам, либо разбивается место соединения и шаровое соединение тяги впускного коллектора постоянно «слетает». Производитель не поставляет отдельно рычажки, купить возможно только регулятор 077198327a в сборе, который стоит около $300 (на моторе VW AUDI установлено два одинаковых регулятора, справа и слева), итого стоимость регуляторов составляет $600. Мы предлагаем Вам приобрести тяги регуляторов геометрии впускного коллектора 077198327a отдельно.
Подходит для следующих авто P / N 077-198-327A, 077198327A:
- Audi A6/Avant V8 2002 — 2005.
- Audi A6/S6 quattro V8 1998 — 2004.
- Audi A6/S6/Avant quattro V8 1998 — 2005.
- Audi A8 V8 1999 — 2007.
- Audi A8/S8 quattro V8 1999 — 2007.
- VW Phaeton V8 2002 — 2015.
- VW Touareg V8 2003 — 2007.
Совместимость Audi A8 (4E2 4E8) 2002-2009, Volkswagen TOUAREG (7LA 7L6 7L7) 2002-2010, Volkswagen Phaeton (3D2) 2002-, Audi A6 Avant (4B5 C5) 1997-2005, Audi A6 (4F2 C6) 2004-2011, Audi A6 Avant (4F5 C6) 2005-2011, Audi A6 Allroad (4FH C6) 2006-2011
Артикул: 116513-755
Дополнительный артикул: 06A129061
Регулятор VW Golf (99-) AUDI A3 (97-) впускного коллектора вакуумный HANS PRIES
Производитель: HANS PRIES
Система автомобиля: Двигатель, ..Система питания двигателя
В настройках личного кабинета Вы можете указать территорию отгрузки по умолчанию, чтобы быстро получать список актуальных остатков.
HANS PRIES
Компания HANS PRIES была основана в 1954 году семьей Прис. Изначально штаб-квартира организации располагалась в Бремене, а производимые запчасти экспортировались только в Северную Америку. На протяжении полувека компания активно развивалась и наращивала потенциал, планируя выход на новые рынки. Так, уже в 2002 году она превратилась в крупнейшего оптового поставщика автомобильных запчастей, насчитывающего более 100 тысяч сотрудников. Ключевым моментом в истории развития компании считается вклад в покупку складских помещений, площадью 5 тысяч м2, позволяющих хранить огромное количество товаров одновременно и, соответственно, расширять собственный ассортимент. В настоящее время перечень продуктов компании насчитывает около 12 тысяч изделий для вторичного рынка для автомобилей таких марок как VW, Audi, Seat, Skoda, Opel, Ford, Mercedes, BMW и других. В 2014 году HANS PRIES включил в программу поставок запчасти для автомобилей корейского производства (Hyundai и KIA), а еще через 2 года и для японских, шведских и итальянских авто. Сегодня, как независимая компания с большим опытом и высококвалифицированными сотрудниками, компания предлагает широкий ассортимент продукции — от прокладки выпускного коллектора до винта с головкой блока цилиндров. Все представленные изделия проходят контроль качества и подтверждаются соответствующими сертификатами.
Наличие товара на складах и в магазинах, а также цена товара указана на 27.08.2023 22:00.
Представленные данные о запчастях и товарах на этой странице несут исключительно информационный характер.
Мы открыты к сотрудничеству, принимаем
заказы на любой объем продукции!
Полное или частичное использование любых материалов или их копирование разрешено только с письменного согласия администрации сайта.
Современные технологии позволяют за короткий промежуток времени впрыскивать в цилиндры большое количество топлива. Гораздо сложнее обеспечить эффективное наполнение цилиндров свежим зарядом воздуха. Впускной коллектор с изменяемой геометрией – один из действенных способов повысить мощность и крутящий момент двигателя при сохранении его объема. Давайте рассмотрим устройство, принцип работы заслонок, способы реализации изменения длины и формы впускного коллектора.
Фактор наполнения цилиндров
Прозвучит довольно странно, но бензиновый двигатель работает в первую очередь на воздухе. Именно исходя из массы воздушного заряда, ECM (Engine Control Module) рассчитывает цикловую подачу топлива. Для полного сгорания топливовоздушной смеси (ТПВС) на 1 порцию бензина должно припадать 14,7 порций воздуха. В зависимости от режима работы двигателя, допускается небольшое обеднение или обогащение, но рамки регулировки довольно узкие. Выход за эти рамки ведет к большому количеству вредных выбросов и увеличению расхода топлива.
Особенности воспламенения тяжелого топлива позволяют работать дизельному двигателю при очень обедненной смеси. Тем не менее, эффективное наполнение цилиндра свежим воздухом в мощностном режиме, а также скорость потока заряда и его направление, напрямую влияют на крутящий момент и эластичность двигателя.
Принцип инерционного надува
В процессе работы двигателя во впускном тракте возникают волны – чередующиеся зоны повышенного и пониженного давления. На такте впуска над поршнем создается зона разряжения, засасывающая воздух из впускного тракта. Поскольку воздушный поток имеет определенную массу, после закрытия впускного клапана над ним создается зона повышенного давления.
Движущийся по инерции воздушный поток ударяется о стенки перекрытого отверстия, отражается и движется уже к дроссельной заслонке. Для достижения инерционного наддува следующий момент открытия впускного клапана должен наступить, когда отраженный поток воздуха опять создаст зону повышенного давления перед клапаном.
- s – длина впускного тракта от клапана до входа в коллектор;
- t – время, необходимое волне для преодоления расстояния s;
- v – скорость движения волны (скорость звука).
Временной интервал, при котором открыт впускной клапан, зависит от оборотов коленчатого вала. Чем медленней скорость движения поршня, тем дольше отраженная волна возвращается к впускному клапану и, соответственно, тем большее расстояние ей нужно преодолеть для создания инерционного наддува. Чтобы сократить время t, позволив тем самым воздушному потоку попасть в открывающийся впускной клапан в зоне повышенных оборотов, необходимо сократить расстояние s. Именно эту инженерную задачу призван решить впускной коллектор с изменяемой геометрией.
Подведем итоги
- Чем ниже обороты двигателя, тем длиннее должен быть впускной тракт. При этом небольшое сечение впускных каналов позволяет увеличить скорость движения потока воздуха, что благотворно влияет на перемешивание ТПВС.
- Чем выше обороты двигателя, тем короче должен быть впускной тракт. Повышение оборотов ведет к увеличению массы воздуха, поступающего в цилиндры за единицу времени. Поэтому в зоне высоких оборотов сечение впускных каналов должно обеспечивать достаточную пропускную способность и не создавать избыточные насосные потери.
Система перекрытия раннеров индивидуальными заслонками
Принцип работы системы заключается в перекрытие половины впускных раннеров в режимах малых и частичных нагрузок. Заслонки, перекрывающие путь потоку воздуха, соединены тягой либо устанавливаются все на одной оси. На ранних моделях тяги управлялись вакуумным регулятором. Позже перекрытие клапанов осуществлялось электропневматическим клапаном, питание на который подавал ЭБУ двигателя. Большинство современных систем с индивидуальными заслонками оборудуются сервоприводами. Внедрение датчика положения оси вихревых заслонок позволило реализовать обратную связь для более точного управления системой EGR. Подобную систему индивидуальных заслонок применяют как на бензиновых, так и на дизельных ДВС с турбонаддувом.
Проблемы
- Образование нагара, грязевых отложений на заслонках, впускных каналах. Работа системы EGR в паре с неисправной системой ВКГ приводит к отложениям сажи на стенках коллектора. Поэтому на дизельных ДВС впускной коллектор с изменяемой геометрией гораздо чаще требует к себе внимания.
- Обламывание оси крепления заслонки. Проблема «смертельных бабочек» хорошо известна владельцам BMW. После обламывания ось крепления и куски заслонки попадают в камеру сгорания, повреждая поршни, клапаны и стенки камеры сгорания.
- Появление люфтов в местах крепления заслонок к оси, тяге. Из-за этого датчик положения заслонок выдает неверный сигнал, что заставляет ЭБУ постоянно корректировать положение заслонок.
Впускной коллектор с изменяемой длиной
На схеме принцип работы впускного коллектора двигателя Skoda Octavia 2.0 MPI (AZJ). Заслонки управляются при помощи электромагнитных клапанов. Механическое воздействие на ось заслонки осуществляется через вакуумный клапан, который берет разряжение из вакуумной камеры.
- Заслонки закрыты. Воздух движется по узкому длинному каналу.
- В режиме работы свыше 4000 тыс.об./мин открывается заслонка 1.
- Обороты двигателя свыше 4800 тыс./мин. Открытие заслонки 2 позволяет резонировать потоку на небольшой длине, что улучшает наполнение на высоких оборотах.
Изменение геометрии
Довольно интересно изменение геометрии впускного коллектора реализовано на турбированных двигателях AGN, AGU объемом 1.8 литра. Короткий или длинный впуск образовывается в зависимости от положения четырех параллельных заслонок, установленных между раннерами.