Впускная система с использованием давления воздуха от движения автомобиля.
Ram-air intake
Впускная система "Ram Air": увеличение мощности двигателя за счет повышения давления воздуха. Как работает, преимущества и применение в авто и мотоспорте.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Впускная конструкция, использующая давление воздуха, создаваемое движением транспортного средства, для повышения статического давления воздуха.
An intake design which uses air pressure from vehicle motion to increase static air pressure
Впускная система с эффектом набегающего потока – это любая конструкция, использующая динамическое давление воздуха, возникающее при движении транспортного средства (давление набегающего потока), для увеличения статического давления воздуха во впускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания, что обеспечивает больший массовый расход воздуха и, как следствие, повышение мощности двигателя.
A ram air intake is any intake design which uses the dynamic air pressure created by vehicle motion, or ram pressure, to increase the static air pressure inside of the intake manifold on an internal combustion engine, thus allowing a greater massflow through the engine and hence increasing engine power.
Особенности конструкции
Впуск воздуха с обтекателем работает за счет снижения скорости входящего воздуха путем увеличения площади поперечного сечения впускного тракта. При уменьшении скорости газа динамическое давление падает, а статическое давление возрастает. Повышенное статическое давление в ресивере положительно влияет на мощность двигателя, как само по себе, так и за счет увеличения плотности воздуха, которое дает это повышенное давление. Системы впуска воздуха с обтекателем используются на высокопроизводительных транспортных средствах, чаще всего на мотоциклах и спортивных автомобилях. Модель Kawasaki Ninja ZX 11 C1 1990 года использовала впуск воздуха с обтекателем, став первым в мире на серийном мотоцикле. В 60-х годах подобные системы устанавливались на некоторые автомобили. В 70-х годах они вышли из моды, но в последнее время вновь стали популярными. Хотя впуск воздуха с обтекателем может повысить объемную эффективность двигателя, его сложно сочетать с карбюраторами, которые полагаются на создаваемое вентури падение давления для подачи топлива через главный жиклёр. Повышенное давление, создаваемое обтекателем, может подавить этот эффект Вентури, поэтому карбюратор должен быть спроектирован с учетом этого, либо двигателю потребуется система впрыска топлива. При низких скоростях (дозвуковых) увеличение статического давления, однако, ограничено несколькими процентами. Учитывая, что скорость воздуха снижается до нуля без потерь, увеличение давления можно рассчитать соответствующим образом. Отсутствие потерь также означает отсутствие нагрева воздуха. Таким образом, впуск воздуха с обтекателем также является системой холодного впуска. В некоторых автомобилях впуск расположен за радиатором, где воздух не только горячий, но и давление ниже атмосферного. Эффект впуска воздуха с обтекателем может быть небольшим, но таков же, как и у других незначительных методов тюнинга для увеличения наполнения цилиндров, таких как использование воздушных фильтров большего размера, датчиков массового расхода воздуха высокой производительности, диффузоров, настроенных воздушных коробок и труб большего диаметра от фильтра к двигателю.
The ram air intake works by reducing the intake air velocity by increasing the cross sectional area of the intake ducting. When gas velocity goes down the dynamic pressure is reduced, while the static pressure is increased. The increased static pressure in the plenum chamber has a positive effect on engine power, both because of the pressure itself and the increased air density that this higher pressure gives. Ram air systems are used on high performance vehicles, most often on motorcycles and performance cars. The 1990 Kawasaki Ninja ZX 11 C1 model used a ram air intake, the very first on any production motorcycle. Ram air was a feature on some cars in the sixties. It fell out of favor in the seventies, but recently made a comeback. While ram air intakes may increase the volumetric efficiency of an engine, they can be difficult to combine with carburetors, which rely on a venturi engineered pressure drop to draw fuel through the main jet. As the pressurised ram air may kill this venturi effect, the carburetor needs to be designed to take this into account, or, alternatively, the engine may need fuel injection. At low speeds (subsonic speeds) increases in static pressure are however limited to a few percent. Given that the air velocity is reduced to zero without losses the pressure increase can be calculated accordingly. The lack of losses also means without heating the air. Thus a ram air intake also is a cold air intake. In some cars the intake is placed behind the radiator, where not only the air is hot, but the pressure is below ambient pressure. The ram air intake effect may be small, but so are other mild tuning techniques to increase cylinder filling like using larger, fresh air filters, high flow mass flow sensors, velocity stacks, tuned air box and large tubes from the filter to the engine.
Впуск воздуха в короткий проход
Краткий впуск воздуха – это тип дополнительного воздушного фильтра для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Он заменяет штатный воздухозаборник короткой металлической трубой и коническим воздушным фильтром, установленными в моторном отсеке. Значительное увеличение объема впускаемого воздуха произойдет только в двигателе, где заводский впускной тракт был спроектирован с использованием шумоглушителей и других звукопоглощающих материалов (резина и т.д.). Термин "рам", хотя и часто используемый, является несколько неточным. Истинный впуск типа "рам" – это устройство, которое повышает давление наддува или, как в резонансных системах, например Sonaramic от Chrysler, увеличивает крутящий момент с пиком на определенных оборотах. Вокруг этого вопроса все еще ведутся споры, но некоторые считают, что проблема коротких впусков заключается в том, что воздух, поступающий во впускной тракт, имеет более высокую температуру из-за близости к двигателю, что может снизить мощность. Это может быть частично компенсировано увеличением объема поступающего воздуха. Для борьбы с нагревом воздуха во впуске многие короткие впуски оснащаются теплозащитным экраном. Перемещение впускного отверстия дальше от блока двигателя также поможет решить проблему, и некоторые пользователи используют впуск холодного воздуха, где температура поступающего воздуха близка к температуре окружающей среды. Однако другие утверждают, что короткие впуски (SRI) или аналогичные впуски теплого воздуха (WAI) предлагают преимущества по сравнению с впусками холодного воздуха (CAI), включая лучшую экономию топлива за счет более полного сгорания. Пользователи двигателей с наддувом часто выбирают короткие впуски, поскольку компрессоры, расположенные рядом с двигателем, особенно турбокомпрессоры, нагревают поступающий воздух и нивелируют большую часть преимуществ впуска холодного воздуха. Дополнительные проблемы могут возникнуть при использовании короткого впуска в автомобилях с датчиком массового расхода воздуха, хотя большинство современных датчиков автоматически адаптируются без проблем. Турбулентность воздушного потока, создаваемая фильтром или трубой, или изменение диаметра впускного тракта в точке измерения расхода воздуха, может привести к неточным показаниям расхода воздуха. Ошибка в показаниях расхода воздуха приводит к ошибке в количестве подаваемого топлива. В худшем случае, смесь может стать обедненной, вызывая детонацию и, возможно, выход двигателя из строя, хотя датчик расхода воздуха обычно обнаруживает и корректирует дроссельную заслонку для компенсации более теплого воздуха. Это также можно решить путем модификации/удлинения впускного тракта, замены датчика расхода воздуха или перепрограммирования блока управления двигателем для обеспечения правильного количества топлива для впускного воздушного потока на всех оборотах двигателя. Безвредным, но заметным результатом использования короткого впуска является увеличение шума впуска, который может проявляться в виде засасывающего звука, и потеря шумоподавляющих свойств штатного впускного тракта.
The short ram air intake is a form of aftermarket air intake for automobiles with internal combustion engines. It replaces the OEM air intake with a short metal pipe and a conical air filter inside the engine bay. A significant increase in intake air volume will only occur in an engine where the factory intake piping was designed with baffles and other sound absorbing materials (rubber, etc.). The term ram, albeit commonly used, is somewhat a misnomer. A true ram air intake device is something that enhances intake pressure or in the case of resonant systems such as Chrysler's Sonaramic, increases the torque with a peak at a certain RPM. There is still some open debate on this issue, but some believe that a problem with short ram air intakes is that the air entering the intake is at a higher temperature due to the proximity of the engine, which may reduce some power. This may be partially offset by an increase in the volume of air entering the engine. To counter intake heat problems, many short ram intakes include some form of heat shield. Moving the intake inlet port further away from the engine block will also help to alleviate the problem and some users use a cold air intake where the inlet air is at or close to ambient temperature. However, others claim that Short Ram Intakes (SRIs) or similar Warm Air Intakes (WAIs) offer benefits over Cold Air Intakes (CAIs) which include better MPG due to a more complete burning of fuel. Users with forced induction engines often opt for short ram intakes because compressors adjacent to the engine, especially turbochargers, heat the incoming air and negate much of the benefits of a cold air intake. Additional problems can result from using a short ram intake in cars utilizing a mass airflow sensor though most of today's sensors automatically adjust without issue. Turbulence in the intake airflow produced by the filter or piping, or a change in intake diameter at the point where the airflow is measured can produce inaccurate airflow readings. The error in airflow then translates to an error in the amount of added fuel. In the worst case, the air fuel ratio can run lean, causing detonation and possibly engine failure although the airflow sensor will generally detect and correct the throttle to compensate for the warmer air. This can also be solved by modifying/elongating the intake piping, replacing the airflow meter, or by replacing/remapping the engine control computer to provide the correct amount of fuel for the intake airflow at all engine speeds. A harmless but noticeable result of using a short ram air intake is an increase in intake noise, which may manifest as a sucking sound, and the loss of any silencing properties that the factory intake had.
Самолет
Датчики Пито используются для измерения полного давления, которое, вместе со статическим давлением, используется для определения воздушной скорости летательного аппарата.
Pitot sensors are used to measure ram pressure which, along with static pressure, is used to estimate the airspeed of an aircraft.