Hệ thống nạp trên động cơ ô tô bốn thì có một mục tiêu chính là đưa hỗn hợp nhiên liệu không khí vào xi lanh càng nhiều càng tốt. Một cách để giúp hút nước là điều chỉnh độ dài của các đường ống.
Khi van nạp mở trên động cơ, không khí đang được hút vào động cơ, do đó không khí trong bộ nạp chuyển động nhanh về phía xi lanh. Khi van nạp đóng đột ngột, không khí này dừng lại và tự dồn lên, tạo thành một vùng có áp suất cao. Sóng áp suất cao này đi lên bộ nạp khí ra khỏi xi lanh. Khi nó đến cuối bộ chạy nạp, nơi bộ chạy nối với đường ống nạp, sóng áp suất sẽ dội ngược trở lại bộ chạy nạp.
Nếu bộ chạy nạp có chiều dài vừa phải, sóng áp suất đó sẽ quay trở lại van nạp ngay khi nó mở ra cho chu kỳ tiếp theo. Áp suất tăng thêm này giúp đưa hỗn hợp nhiên liệu không khí vào xi lanh nhiều hơn - hoạt động hiệu quả giống như một bộ tăng áp.
Vấn đề với kỹ thuật này là nó chỉ mang lại lợi ích trong phạm vi tốc độ khá hẹp. Sóng áp suất truyền với tốc độ âm thanh (phụ thuộc vào mật độ của không khí) xuống bộ chuyển động nạp. Tốc độ sẽ thay đổi một chút tùy thuộc vào nhiệt độ của không khí và tốc độ nó đang di chuyển, nhưng một dự đoán chính xác cho tốc độ âm thanh sẽ là 1.300 feet / giây (fps). Chúng ta hãy thử tìm hiểu xem người chạy hút sẽ phải mất bao lâu để tận dụng hiệu ứng này.
Giả sử động cơ đang chạy ở tốc độ 5.000 vòng / phút. Van nạp sẽ mở một lần sau mỗi hai vòng quay (720 độ), nhưng giả sử chúng vẫn mở 250 độ. Điều đó có nghĩa là có 470 độ giữa khi van nạp đóng và khi nó mở trở lại. Ở tốc độ 5.000 vòng / phút, động cơ sẽ mất 0,012 giây để quay một vòng và 470 độ là khoảng 1,31 vòng, do đó, mất 0,0156 giây từ khi van đóng và khi nó mở trở lại. Với tốc độ 1.300 khung hình / giây nhân với 0,0156 giây, sóng áp suất sẽ truyền đi khoảng 20 feet. Tuy nhiên, vì phải đi lên bộ chuyển tiếp nạp và sau đó quay trở lại, bộ chuyển tiếp nạp sẽ chỉ có chiều dài bằng một nửa chiều dài này hoặc khoảng 10 feet.
Hai điều trở nên rõ ràng sau khi thực hiện phép tính này:
Không có quá nhiều điều có thể được thực hiện về vấn đề đầu tiên. Một lượng khí được điều chỉnh có lợi ích chính của nó trong một phạm vi tốc độ rất hẹp. Nhưng có một cách để rút ngắn thời gian chạy nạp mà vẫn nhận được một số lợi ích từ sóng áp suất. Nếu chúng ta rút ngắn chiều dài đường dẫn nạp xuống một hệ số bốn, làm cho nó 2,5 feet, sóng áp suất sẽ truyền lên và xuống đường ống bốn lần trước khi van nạp mở trở lại. Nhưng nó vẫn đến van đúng lúc.
Có rất nhiều phức tạp và thủ thuật đối với hệ thống nạp. Ví dụ, sẽ có lợi khi không khí nạp di chuyển vào xi lanh càng nhanh càng tốt. Điều này làm tăng sự hỗn loạn và trộn nhiên liệu với không khí tốt hơn. Một cách để tăng vận tốc không khí là sử dụng bộ chuyển động nạp có đường kính nhỏ hơn. Vì thể tích không khí đi vào xi lanh trong mỗi chu kỳ gần như nhau, nên nếu bạn bơm không khí đó qua một đường ống có đường kính nhỏ hơn, nó sẽ phải đi nhanh hơn.
Nhược điểm của việc sử dụng bộ chạy đường kính nhỏ hơn là ở tốc độ động cơ cao khi có nhiều không khí đi qua các đường ống, hạn chế từ đường kính nhỏ hơn có thể hạn chế luồng không khí. Vì vậy, đối với các luồng không khí lớn ở tốc độ cao hơn, tốt hơn là nên có các đường ống có đường kính lớn. Một số nhà sản xuất ô tô cố gắng đạt được điều tốt nhất của cả hai thế giới bằng cách sử dụng bộ chạy nạp kép cho mỗi xi-lanh - một xi-lanh có đường kính nhỏ và một xi-lanh có đường kính lớn. Họ sử dụng van bướm để đóng bộ chạy đường kính lớn ở tốc độ động cơ thấp hơn, nơi bộ chạy hẹp có thể giúp hoạt động. Sau đó, van sẽ mở ra ở tốc độ động cơ cao hơn để giảm lượng hạn chế nạp vào, tăng công suất đầu ra.
Dưới đây là một số liên kết thú vị:
Cách hoạt động của hệ thống lái và hệ thống treo trên ô tô của bạn
Cách hoạt động của ghế điều hòa nhiệt độ
Tăng tốc theo chiều dọc hoạt động như thế nào?
Cách bọc ô tô của bạn