Вихревые заслонки (Inlet manifold swirl flaps)
Теория
Для того чтобы разобраться для чего нужны вихревые заслонки надо понять на какие характеристики двигателя они влияют
Основная характеристика двигателя - это его крутящий момент, который позволяет автомобилю преодолевать различные силы, противодействующие движению автомобиля и вызванные в основном: инерцией, лобовым сопротивлением, трением качения и т.п.
Если посмотреть графики замеров с мощностных стендов, то для каждого двигателя мы увидим изменяющийся крутящий момент, пики которого приходятся на определенный диапазон оборотов коленчатого вала. К примеру, для большинства бензиновых атмосферных моторов этот диапазон будет лежать в районе 3000-4500 об/мин. Если бы было возможно расширить этот диапазон и выровнять его, то мы бы не знали горя при обгонах, подъёмах и трогании с места
На величину крутящего момента можно повлиять несколькими способами:
-увеличить рабочий объём двигателя
-увеличить размер шатунов
-улучшить качество приготовления топливной смеси и улучшить процесс горения с целью полного сжигания топлива
В данном случае мы не будем рассматривать физически доработки двигателя
Что такое вихревые заслонки
Для бензиновых и дизельных моторов существуют разные инженерные решения, но преследующие одну и ту же цель - улучшить качество топливной смеси, чтобы топливо сгорало как можно в большем объёме из того, что впрыскивается в цилиндры
Для малых оборотов двигателя (бензиновые двигатели в диапазоне до 3000 об/мин, дизельные - до 2300-2700 об/мин) наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью и, соответственно, сгорание топлива происходит не оптимальным образом. Чтобы улучшить топливную смесь инженеры разработали такую систему как заслонки впускных каналов, которая либо за счёт изменения длины и геометрии впускного тракта, либо сталкивания воздушных потоков позволяет создавать вихревые потоки воздуха и тем самым улучшать топливную смесь.
На больших диапазонах оборотов (бензиновые - свыше 3000 и дизельные свыше 2700 об/мин) требуется максимальное сечение впуска для прохождения большего объёма воздуха и максимально простое движение потока
Вихревые заслонки на дизельном двигателе
Рассмотрим пример дизельного мотора 3.0 TDI концерна Volkswagen, устанавливаемые на линейку моделей Audi, VW и Porsche.
V-образная компоновка 6-ти цилиндрового мотора подразумевает 2 впускных коллектора (ниже на фото под номером 1) на каждые 3 "горшка" каждого из рядов. В отличии от двигателей OM642 от мерседес, инженеры VAG выбрали схему с двумя электромеханическими бесступенчатыми моторчиками (номер 3 на фото) для управления заcлонками (на фото номер 2) коллекторов.
Согласно математической модели электронных блоков управления двигателем EDC16 и EDC17, для обеспечения приготовления топливной смеси близкой к идеальной вихревые заслонки имеют 3 режима:
1. полностью закрытое состояние. Обеспечивается на режимах холостого хода и до достижения показания ДПКВ вплоть до 1250 об/мин.
2. бесступенчатое открытие в диапазоне от 1250-2750 об/мин.
3. полностью открытое положение. Режимы работы: пуск двигателя, аварийные режимы двигателя (с ограниченной мощностью) и после 2750 об/мин.
Работая в связке с спиралевидным и тангециальными впускными каналами, вихревые заслонки обеспечивают оптимальное смесеобразование.
Моторчики управляют заслонками с помощью шатунного толкателя. Положение вихревых заслонок контролируется интегрированным датчиком.
Проблемы и их решения
Среди самых распространенных проблем в работе этой системы можно отметить следующие:
-датчик(и) положения заслонок выдают некорректные данные. (самые частое -слетают тяги или в процессе эксплуатации образуется большой нарост на самих заслонках). На фото ниже показана заслонка с большим количеством нагара на примере 3х литрового дизельного мотора от BMW.
-умирает сервопривод.
-заслонки из-за большого нагара обламываются и падают в коллектор (занавес, переборка двигателя).
Как всегда есть простое и дешевое решение, а есть дорогой ремонт:
-восстановление системы. Для 100% гарантии необходимо менять впускной коллектор с грязными и изношенными вихрями.
-отключение системы. Для этого в программе отключается диагностика и снимается управление с этой системы. При этом заслонки навсегда замирают. Для различных типов двигателей либо в закрытом, либо в открытом положении.
Наша компания предупреждает, что в любом случае при отключении данной системы топливная смесь готовится не оптимальным образом, что приводит к некоторой потере крутящего момента на малых оборотах. Конечно, данная потеря не ведёт к существенным изменениям и не ощущается большинством клиентов. Но такой эффект имеет место быть.
Эту потерю можно с лихвой компенсировать с помощью программного увеличения мощности - чип-тюнингом, поэтому мы рекомендуем воспользоваться этой услугой совместно с отключением вихрей.
Статья от наших российских коллег, компании Лаборатория Скорости. Источник: www.labofspeed.ru , www.swtuning.ru