Nowość w silnikach

Coraz powszechniejszym rozwiązaniem stosowanym we współczesnych silnikach jest zmienna długość kanałów dolotowych. Zabieg ten zwiększa moc i moment obrotowy.

Kanał dolotowy to przewód, którym powietrze lub mieszanka paliwowo-powietrzna dostaje się do cylindra. W silniku wysokoprężnym i w silniku benzynowym z wtryskiem bezpośrednim do cylindra przez kanał dolotowy kierowane jest wyłącznie powietrze. W silniku benzynowym z wtryskiem pośrednim wtrysk paliwa następuje na końcu kanału dolotowego i dlatego do cylindra wpada mieszanka paliwowo-powietrzna. Powietrze w kanale dolotowym nie porusza się płynnie, lecz faluje, gdyż zasysane jest przez tłok silnika pracujący w cyklu 4-suwowym. Co gorsza, powietrze na swojej drodze napotyka opory, np. w postaci przepustnicy.

Silnik będzie wydajniejszy, gdy powietrza czy mieszanki uda się wtłoczyć do cylindra jak najwięcej. Można ten cel realizować różnymi metodami, np. doładowaniem sprężarką czy turbosprężarką. Tańszym rozwiązaniem jest zmienna długość kanałów dolotowych. Przy pewnej i ściśle określonej długości kanału można bowiem wywołać zjawisko tzw. doładowania dynamicznego.

W kanale takim, z reguły w kształcie ślimaka, umieszczona jest przepustnica, która kieruje powietrze dłuższą lub krótszą drogą. Decyduje o tym komputer czuwający nad pracą silnika.

Takich kanałów musi być tyle, ile jest cylindrów w silniku.

Zasada pracy jest prosta. Np. w benzynowym silniku Opla z wtryskiem pośrednim 1,8 l w zakresie 2400-3900 obr/min powietrze przepływa przez dłuższy kanał dolotowy o długości 620 mm, powodując wzrost momentu obrotowego. Przy ok. 4000 obr/min system sterowania silnika powoduje skierowanie powietrza przez krótszy kanał o długości 288 mm w celu podwyższenia mocy w górnym zakresie obrotów.

Kanały dolotowe o zmiennej długości stosowane są w silnikach wielu producentów. U Opla to rozwiązanie nazywa się twinport i wykorzystywane jest w silnikach o małej pojemności skokowej. W technologii twinport stosuje się również recyrkulację gazów spalinowych. Przy obciążeniu częściowym silnik otrzymuje ponad 25 procent więcej mieszanki paliwowo-powietrznej powstałej ze spalin wprowadzonych drogą recyrkulacji. Producent twierdzi, że w silnikach 1,0 l/60 KM i 1,4 l/90 KM udało się ograniczyć zużycie paliwa o 23%.

Kanały dolotowe o zmiennej długości stosuje się także w silnikach o dużej pojemności skokowej, tak jak w benzynowej jednostce napędowej z wtryskiem pośrednim BMW V8 o pojemności 4,4 l i mocy 320 KM. Silnik ten ma także układ zmiennych faz rozrządu i wzniosu zaworów. Jest wykorzystywany m.in. w BMW serii 7.

Również Audi niemal powszechnie stosuje kanały dolotowe o zmiennej długości w swoich silnikach benzynowych, np. 2,0 l/130 KM, a szczególnie z bezpośrednim wtryskiem paliwa, np. V6 3,2 l/255 KM. Co ciekawe, to rozwiązanie wykorzystywane jest obok doładowania turbosprężarką.

Wydaje się, że kanały dolotowe o zmiennej długości będą stosowane w silnikach coraz częściej.