Collettore di aspirazione a geometria variabile

Per prestazioni ottimali, il collettore di aspirazione di un veicolo deve avere una geometria specifica per adattarsi a una velocità del motore specifica. Per questo motivo, il design classico garantisce solo che i cilindri siano caricati correttamente in una gamma limitata di regimi del motore. Per garantire che venga fornita aria sufficiente alla camera di combustione a qualsiasi velocità, viene utilizzato un sistema di modifica della geometria del collettore di aspirazione.

Come funziona il sistema di collettori a geometria variabile

In pratica l'alterazione del collettore di aspirazione può avvenire in due modi: modificando l'area della sezione trasversale e modificandone la lunghezza. Questi metodi possono essere utilizzati singolarmente o in combinazione.

Caratteristiche del collettore di aspirazione a lunghezza variabile

Collettore di aspirazione a lunghezza variabile - Questa tecnologia è utilizzata su veicoli a benzina e diesel, esclusi i sistemi sovralimentati. Il principio di questo disegno è il seguente:

• A basso carico del motore, l'aria entra attraverso un ramo di raccolta allungato.
• Ad alti regimi del motore - lungo il ramo corto del collettore.
• La modalità di funzionamento viene modificata dalla ECU motore tramite un attuatore che controlla la valvola e quindi dirige l'aria lungo un percorso breve o lungo.

Il collettore di aspirazione a lunghezza variabile si basa sull'effetto della spinta risonante e fornisce un'iniezione intensiva di aria nella camera di combustione. Questo viene fatto nel modo seguente:

• Un po' d'aria rimane nel collettore dopo che tutte le valvole di aspirazione sono state chiuse.
• L'oscillazione dell'aria residua nel collettore è proporzionale alla lunghezza del collettore di aspirazione e al regime del motore.
• Quando le vibrazioni raggiungono la risonanza, si crea un'alta pressione.
• L'aria compressa viene fornita quando la valvola di aspirazione è aperta.

I motori sovralimentati non utilizzano questo tipo di collettore di aspirazione perché non è necessario generare una compressione dell'aria risonante. L'iniezione in tali sistemi viene effettuata utilizzando un turbocompressore installato.

Caratteristiche del collettore di aspirazione a sezione variabile

Nell'industria automobilistica, il ridimensionamento del collettore di aspirazione viene utilizzato su veicoli a benzina e diesel, compresi i sistemi sovralimentati. Minore è la sezione della tubazione attraverso la quale viene alimentata l'aria, maggiore è il flusso e quindi la miscelazione di aria e carburante. In questo sistema, ogni cilindro ha due porte di aspirazione, ciascuna con la propria valvola di aspirazione. Uno dei due canali ha una serranda. Questo sistema di modifica della geometria del collettore di aspirazione è azionato da un motore elettrico o da un regolatore di vuoto. Il principio di funzionamento della struttura è il seguente:

• Quando il motore funziona a bassi regimi, gli ammortizzatori sono in posizione chiusa.
• Quando la valvola di aspirazione è aperta, la miscela aria-carburante entra nel cilindro attraverso una sola luce.
• Quando il flusso d'aria passa attraverso il canale, entra nella camera a spirale per garantire una migliore miscelazione con il carburante.
• Quando il motore gira ad alta velocità, gli ammortizzatori si aprono e la miscela aria-carburante scorre attraverso due canali, aumentando la potenza del motore.

Quali schemi di modifica della geometria vengono utilizzati dai produttori

Nell'industria automobilistica globale, il sistema di geometria del collettore di aspirazione è utilizzato da molti produttori che si riferiscono alla tecnologia con il proprio nome univoco. Pertanto, i design dei collettori di aspirazione a lunghezza variabile possono essere definiti come segue:

• Ford. Il nome del sistema è Dual-Stage Intake;
• BMW. Il nome del sistema è Differential Variable Air Intake;
• Mazda.  Il nome del sistema è VICS o VRIS.

Il meccanismo per modificare la sezione trasversale del collettore di aspirazione può essere scoperto come:

• Ford. Il nome del sistema è IMRC o CMCV;
• Opel. Il nome del sistema è Twin Port;
• Toyota. Il nome del sistema è Variable Intake System;
• Volvo. Il nome del sistema è Sistema a induzione variabile.

L'utilizzo di un sistema di cambio geometria, indipendentemente dalla variazione della lunghezza o della sezione trasversale del collettore di aspirazione, migliora le prestazioni della vettura, la rende più economica e riduce la concentrazione di componenti tossici nei gas di scarico.