Как длина впускного коллектора влияет на кривую мощности автомобиля?

Длина впускного коллектора — это линейное расстояние от впускного отверстия (поверхности головки) до общей точки, которой пользуются все цилиндры. В зависимости от положения дроссельной заслонки это может быть открытый атмосферный канал (если у каждого цилиндра есть своя дроссельная заслонка) или камера (если у них общий корпус дроссельной заслонки).

Объём впускного канала — это объём данного участка впускной системы, то есть площадь поперечного сечения, умноженная на длину.

Если коротко ответить на последний вопрос, то можно сказать, что короткие и широкие впускные каналы смещают кривую крутящего момента вверх по диапазону оборотов, а длинные и узкие каналы смещают кривую вниз по диапазону оборотов. НО это ещё не всё. Эффект вызван «импульсными волнами» — волнами относительно высокого и низкого давления в канале.

Открытие впускного клапана приводит к снижению давления в рабочей части двигателя, так как двигатель всасывает воздух из рабочей части. Воздух начинает поступать в цилиндр по рабочей части двигателя, пока клапан не закроется. В этот момент весь воздух (движущийся с высокой скоростью) ударяется о закрытый клапан и создаёт относительно высокое давление. Это давление отражается и начинает двигаться обратно по рабочей части двигателя, пока клапан снова не откроется. В этот момент воздух направляется обратно к отверстию.

Если размеры рабочего колеса подобраны правильно, то «ударная волна» высокого давления пройдёт через отверстие до того, как клапан снова закроется при возникновении следующей «ударной волны». Размеры имеют решающее значение для рабочей скорости двигателя. Если рабочее колесо короткое, то отражённый импульс может выйти из него до того, как клапан откроется, чтобы втянуть его обратно. Если воздухозаборник слишком длинный, то большая масса воздуха может реагировать слишком медленно, чтобы обеспечить хорошую работу на высоких оборотах двигателя.

Именно по этой причине автопроизводители изобрели впускные коллекторы переменной или двойной длины, которые изменяют размеры впускных каналов на определенных оборотах, чтобы повысить крутящий момент во всем диапазоне оборотов двигателя.

Есть отличная статья, написанная Дэйвом Уокером, гуру в области настройки двигателей из Великобритании. Он проводит тесты A-B-A, сравнивая длину впускных каналов на двигателе объёмом 1600 куб. см в любительском гоночном автомобиле.

Вот ссылка на отчёт.

...а вот интересная распечатка кривых крутящего момента, где сравнивается длина в 40 мм с (нелепой, но интересной) длиной в 330 мм.

Короткие впускные направляющие...

...и очень длинные.