Kolektory i sprężarki

Dzisiaj przedstawimy Wam tematykę ciekawą, choć rzadko poruszaną. Otóż, współczesne wymagania kierowcy względem samochodu systematycznie rosną. Auto powinno jeździć dynamicznie a jednocześnie wymagać mniejszej aktywności od kierowcy względem np. zmiany biegów. Niesie to ze sobą duże wyzwanie dla konstruktorów i inżynierów.

Aby spełnić wymagania, o których wspomnieliśmy we wstępie, specjaliści muszą tak projektować systemy i układy w samochodach, aby moment obrotowy rósł a jego charakterystyka płaszczyła się, przy jednoczesnym podniesieniu mocy maksymalnej jednostki napędowej.

Kolektor dolotowy
We współczesnych czasach dominują silniki wyposażone w wielopunktowy wtrysk paliwa, który daje spore pole do popisu w kwestii poprawy jego parametrów. Przeprowadzono liczne badania, które wykazały, że długość kolektora dolotowego ma bardzo duży wpływ na moc i moment obrotowy silnika spalinowego, a co najważniejsze – można to wykorzystać w praktyce.

Wszystko to ma związek z profilem pracy silnika, bowiem przy spalaniu benzyny pobierane jest powietrze. Ilość spalanego paliwa ściśle wiąże się natomiast z temperaturą powietrza, jego ilością i stopniem zawirowania. Problemy z zapłonem mieszanki paliwowo-powietrznej zostały wyeliminowane – systemy zapłonowe o wysokiej energii iskry są tak zaprojektowane, aby umożliwiać zapłon w różnych warunkach, przy bogatych czy zubożonych mieszankach.

Mając to na uwadze, projektowanie długich kolektorów ssących pozytywnie wpływa na wartość momentu obrotowego, z kolei krótki kolektor podwyższa moc maksymalną. Wszystko to bierze się z przepływu powietrza w kolektorach i z prawa przepływu gazów oraz ruchu falowego.

Kolektory o zmiennej długości
Wyniki badań i obserwacji zostały wykorzystane przez konstruktorów, czego efektem jest kolektor o zmiennej długości, a właściwie – kolektory o zmiennej charakterystyce akustycznej. Czym jest właściwie kolektor, o którym tak często tu wspominamy? To specjalny system dwóch kanałów, oddzielonych przez przepustnicę. Jej ruchy są sterowane przez siłownik pneumatyczny, otrzymujący sygnały z systemu zapłonowego. Zarówno jeden, jak i drugi kanał posiadają ten sam punkt poboru powietrza i otwór wylotowy. W momencie gdy przepustnica zamyka się, powietrze przelatuje przez długi i mniejszy pod względem średnicy kanał. Jeśli siłownik pneumatyczny otwiera przepustnice, powietrze płynie przez inny kanał – krótki, z dużą średnicą, dzięki czemu adekwatna dawka paliwa jest spalana do wygenerowania maksymalnej mocy. Oczywiście przepustnica sterowana jest zdanie, kierowca bezpośrednio nie bierze udziału w tym procesie.

Sprężarki
Jeszcze innym sposobem adaptacji samochodów do wymagań współczesnego konsumenta jest stosowanie sprężarek. Pozwala to na zwiększenie mocy i momentu obrotowego. Turbosprężarki to części stosunkowo skomplikowane w budowie i dosyć drogie, przez co początkowo znaleźć można było je przede wszystkim w samochodach sportowych. Dzisiaj, praktycznie każdy producent posiada w swojej gamie silnikowej jednostkę z turbosprężarką – zwłaszcza w przypadku diesli (np. popularne, volkswagenowskie 1.9 TDI).