Variable-length intake manifold (original) (raw)
Ein Schaltsaugrohr (auch Variables SaugRohr (VSR), engl. Variable Intake System) ist eine Vorrichtung auf der Saugseite eines Benzinmotors, um den Füllgrad entzündbarer Gase in der Brennkammer bei unterschiedlichen Drehzahlen zu optimieren. Wichtig bei der Gestaltung von Saugrohren ist der Resonanzeffekt, der auch durch die Gestaltung des Abgaskrümmers verstärkt werden kann: Alle Krümmerrohre werden in beiden Drehzahlbereichen für jeden Zylinder gleich lang ausgelegt (engl.: Variable Resonance Induction System, VRIS). Arbeitsweise am Beispiel:
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| dbo:abstract | Ein Schaltsaugrohr (auch Variables SaugRohr (VSR), engl. Variable Intake System) ist eine Vorrichtung auf der Saugseite eines Benzinmotors, um den Füllgrad entzündbarer Gase in der Brennkammer bei unterschiedlichen Drehzahlen zu optimieren. Schaltsaugrohre basieren auf dem Prinzip der Gasschwingungen innerhalb des Saugrohres und sind meist schaltbare . Beim Öffnen des Einlassventils entsteht beispielsweise eine Unterdruckwelle, die am Ende des Saugrohrs als Überdruckwelle wieder zurückläuft. Somit kann ein Zurückfluten der schon im Brennraum angesaugten Luft in den Ansaugtrakt verhindert werden (Liefergrad) oder gar durch die Überdruckwelle eine Aufladung erzeugt werden (Luftaufwand). Die immer konstante Geschwindigkeit der Über- und Unterdruckwellen im Rohr entspricht der Schallgeschwindigkeit. Die Öffnungszeiten der Ventile orientieren sich jedoch vornehmlich an der Stellung der Kurbelwelle, das heißt, dass bei schneller drehenden Motoren die Ventile immer kürzer geöffnet sind. Um die Effekte der konstant schnellen Gaswellen auch bei unterschiedlichen Drehzahlen nutzen zu können, muss die Länge des Rohres der Drehzahl angepasst werden. Das gezeigte Beispiel ist demnach für zwei Drehzahlen optimal ausgelegt. Neuere Modelle haben drei oder vier verschiedene Längen oder sind sogar in ihrer Länge voll variabel. Wichtig bei der Gestaltung von Saugrohren ist der Resonanzeffekt, der auch durch die Gestaltung des Abgaskrümmers verstärkt werden kann: Alle Krümmerrohre werden in beiden Drehzahlbereichen für jeden Zylinder gleich lang ausgelegt (engl.: Variable Resonance Induction System, VRIS). Arbeitsweise am Beispiel: * Bei Drehzahlen unter 5400 min−1 sind die Klappen (1) geschlossen, wodurch sich ein langer Luftweg für die Ansaugung ergibt. Das Elektroventil (5) ist dann stromlos und verbindet die Unterdruckdose (4) mit der Außenluft. * Über 5400 min−1 erhält das Elektroventil (5) Strom und verbindet den Unterdruckspeicher (2) mit der Unterdruckdose (4), die über einen Steller die Klappen öffnet. Dadurch wird der Weg der angesaugten Luft kürzer. * Im Speicher (2) wird durch die Ansaugung ständig ein Unterdruck erzeugt und durch das Rückschlagventil (3) gehalten. (de) In internal combustion engines, a variable-length intake manifold (VLIM),variable intake manifold (VIM), or variable intake system (VIS) is an automobile internal combustion engine manifold technology. As the name implies, VLIM/VIM/VIS can vary the length of the intake tract - in order to optimise power and torque across the range of engine speed operation, as well as help provide better fuel efficiency. This effect is often achieved by having two separate intake ports, each controlled by a valve, that open two different manifolds - one with a short path that operates at full engine load, and another with a significantly longer path that operates at lower load. The first patent issued for a variable length intake manifold was published in 1958, US Patent US2835235 by Daimler Benz AG. There are two main effects of variable intake geometry: SwirlVariable geometry can create a beneficial air swirl pattern, or turbulence in the combustion chamber. The swirling helps distribute the fuel and form a homogeneous air-fuel mixture - this aids the initiation of the combustion process, helps minimise engine knocking, and helps facilitate complete combustion. At low revolutions per minute (rpm), the speed of the airflow is increased by directing the air through a longer path with limited capacity (i.e., cross-sectional area) - and this assists in improving low engine speed torque. At high rpm, the shorter and larger path opens when the load increases, so that a greater amount of air with least resistance can enter the chamber - this helps maximise 'top-end' power. In double overhead camshaft (DOHC) designs, the air paths may sometimes be connected to separate intake valves so the shorter path can be excluded by de-activating the intake valve itself.PressurisationA tuned intake path can have a light pressurising effect similar to a low-pressure supercharger - due to Helmholtz resonance. However, this effect occurs only over a narrow engine speed band. A variable intake can create two or more pressurized "hot spots", increasing engine output. When the intake air speed is higher, the dynamic pressure pushing the air (and/or mixture) inside the engine is increased. The dynamic pressure is proportional to the square of the inlet air speed, so by making the passage narrower or longer the speed/dynamic pressure is increased. (en) |
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