Układ dolotowy ma tylko jedno zadanie: dostarczyć jak najwięcej mieszanki do cylindra. Inżynierowie dostosowują długość rurociągów, aby ułatwić ten proces. Działa na zasadzie ciśnienia fali.
Po otwarciu zaworu wlotowego powietrze dostaje się do silnika. Porusza się bardzo szybko. Kiedy zawór nagle się zamyka, poruszające się powietrze uderza w ścianę. Zatrzymuje się nagle. Powietrze gromadzi się i tworzy strefę wysokiego ciśnienia. Ta fala ciśnienia przemieszcza się z cylindra przez kolektor dolotowy. Dociera do kolektora rozdzielczego. Fala odbija się i wraca w dół rury.
Jeśli długość rury zostanie dobrana prawidłowo, fale powrócą w momencie ponownego otwarcia zaworu. Dodatkowe ciśnienie wtłacza więcej mieszanki do cylindra. Działa to jak mała turbosprężarka.
Metoda ta wymaga dużej precyzji. Jeśli rura będzie za krótka lub za długa, efekt nie zadziała. Korzyści pojawiają się w wąskim zakresie. Efekt działa tylko przy określonych prędkościach. Ciśnienie fal przemieszcza się z prędkością dźwięku. Prędkość ta zależy od gęstości powietrza. Ważna jest również temperatura. Dobra średnia prędkość to 1300 stóp na sekundę (fps).
Spójrzmy na matematykę.
Silnik pracujący z prędkością 5000 obr/min wykonuje jeden obrót co 0,012 sekundy. Zawór wlotowy otwiera się co dwa obroty. Pozostaje otwarty przez około 250 stopni. Pozostawia to kąt 470 stopni pomiędzy zamknięciem a kolejnym otwarciem. Przy 5000 obr./min zajmuje to 0,0156 sekundy.
W tym czasie fale dźwiękowe pokonują odległość około 20 stóp. Fale muszą się podnieść i powrócić. Dlatego długość kanału powinna wynosić połowę tej odległości. 10 stóp.
Dziesięć stóp pod maską jest nierealne. Nie da się zmieścić tylu rur w komorze silnika. Obliczenia ujawniły dwa problemy. Po pierwsze, strefa wpływów jest wąska. Zmiana obrotów na 3000 całkowicie zmienia wymaganą długość. Po drugie, 10 stóp to za dużo.
Inżynierowie rozwiązali problem długości, skracając rurę. Jeśli kanał ma 2,5 stopy długości, fala będzie przemieszczać się w górę i w dół cztery razy, zanim zawór się otworzy. Ona wciąż przychodzi we właściwym czasie. Efekt pozostaje.
Istnieją inne metody. Kiedy powietrze porusza się szybko, powstają turbulencje. Turbulencja zapewnia lepsze wymieszanie paliwa i powietrza. Aby zwiększyć prędkość, użyj kanałów o mniejszej średnicy. Ta sama ilość powietrza musi przejść przez mniejszą przestrzeń. Przyspiesza.
Istnieją jednak również wady. Małe rury ograniczają przepływ. Podczas jazdy z dużymi prędkościami silnik potrzebuje dużej ilości powietrza. Wąska rura stanowi przeszkodę. Duże rury zapewniają przepływ, ale zabijają prędkość przy niskich obrotach.
Producent znalazł kompromis. Wykorzystuje dwa porty dolotowe dla każdego cylindra. Jeden jest bardzo mały. Jeden duży. Steruje nimi motyl (przepustnica). Przy niskich prędkościach zawór zamyka dużą rurę. Dominuje mała fajka. Zwiększa się moment obrotowy. Zawór otwiera się przy dużych prędkościach. Powietrze przepływa dużymi kanałami. Moc wzrasta przy dużych prędkościach.
Układ dolotowy pełni rolę równoważącą. Ciśnienie fal. Długości rur. Rozrząd zaworowy. Każdy szczegół jest ważny.
Zmienne wloty zapewniają optymalne korzyści w bardzo wąskim zakresie prędkości, ale zwiększenie ich użyteczności wymaga inteligentnego projektu.
Być może zastanawiasz się, które ustawienie jest najlepsze do codziennej jazdy lub na tor. Odpowiedź zależy od tego, gdzie jedziesz. Ale fizyka pozostaje taka sama. Szybkie powietrze. Ciśnienie fal. Prawidłowa synchronizacja.
