7.3. Регулирование газодинамического наддува
С развитием электронных систем регулирования значительное распространение получили системы впуска с регулируемым газодинамическим наддувом для достижения наибольшего коэффициента наполнения во всём диапазоне частот вращения вала. В качестве регулируемых параметров для четырёхцилиндровых двигателей в основном используются длина и (или) диаметр впускных патрубков. В качестве исполнительных устройств применяются главным образом заслонки, приводимые пневмо- или электроприводом в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Регулирование диаметра впускных трубопроводов в основном реализуется лишь для двигателей с четырьмя клапанами на цилиндр. Для двигателей с двумя клапанами применяется регулирование длины впускного трубопровода.
Одна из современных впускных систем с газодинамическим наддувом предложена фирмой “Мазда” и устанавливается на двигатель Мазда – 626 с четырьмя клапанами на цилиндр. (рис. 7.9) Система имеет ресивер 4, от верхней части которого отходят четыре длинных дугообразных впускных канала 2, а от нижней – четыре коротких 3 с поворотными заслонками 1, соединяющиеся с длинными каналами. На малых и средних частотах вращения заслонки 1 закрывают короткие каналы, что позволяет увеличить на указанных режимах наполнение цилиндров. На высоких частотах вращения коленчатого вала короткие каналы открыты и обеспечивают высокое наполнение цилиндров.
Рис. 7.9. Схема регулирования газодинамического наддува двигателя Мазда – 626. А – при малых и средних частотах вращения вала, б – при высоких частотах вращения вала.
Для двигателей с двумя и более впускными клапанами возможно регулирование как длины, так и диаметров впускных каналов. Регулирование позволяет повысить наполнение на малых и средних частотах вращения вала, что существенно улучшает динамические качества автомобиля. Такими системами оборудуются многоклапанные двигатели ведущих фирм.
Например, с 1983 г. фирма “Тойота” использовала сначала на четырёхцилиндровых двигателях 4А-GE, а затем на шестицилиндровых двигателях серии 1 G систему впуска T-VIS, показанную на рис. 7.10. а, б.
Рис. 7.10. Схема регулирования газодинамического наддува двигателя Тойота 4АGЕ. а – при частоте вращения вала менее 5000 мин-1, б – при частоте вращения более 5000 мин-1.
С
истема
содержит два впускных трубопровода на
каждый цилиндр, которые перед форсункой
переходят в общий впускной канал.
Заслонки 1, встроенные в более короткие
впускные каналы, открываются системой
регулирования при частоте вращения
вала, равной примерно 5000 мин-1.
На рис. 7.11 видно, что применение такой
системы позволяет увеличить коэффициент
наполнения двигателя Тойота 4А-GE
на средних частотах вращения вала на
14%.
Рис. 7.11. Кривые изменения коэффициента наполнения при регулировании газодинамического наддува двигателя Тойота 4А-GE.
Рассмотренные регулируемые впускные системы с газодинамическим наддувом осуществляют ступенчатое регулирование длины и (или) диаметра впускных патрубков. Однако, разрабатываются и патентуются различные системы плавного регулирования длины впускных трубопроводов. Данные системы могут включать и управление диаметром впускных каналов. Двигатели, оснащаемые регулируемыми впускными системами, обычно предназначены для работы на топливе с ОЧ 95 – 98 и имеют системы регулирования опережения зажигания по началу детонации. Это обусловлено высокими степенями сжатия современных двигателей и коэффициента наполнения, получаемого при использовании систем с газодинамическим наддувом. В значительно меньшей степени применяются системы выпуска с регулированием газодинамической настройки, которые реализуются на тех же принципах, что и системы впуска.