調整されたインテークランナーはあなたの車でどのように機能しますか？

4ストロークカーエンジンの吸気システムには、できるだけ多くの混合気をシリンダーに取り込むという1つの主要な目標があります。取水口を助ける1つの方法は、パイプの長さを調整することです。

エンジンの吸気バルブが開いているときは、空気がエンジンに吸い込まれているため、吸気ランナー内の空気はシリンダーに向かって急速に移動しています。吸気バルブが突然閉じると、この空気は急に止まり、それ自体に積み重なって、高圧の領域を形成します。この高圧波は、シリンダーから離れてインテークランナーを上っていきます。ランナーがインテークマニホールドに接続されているインテークランナーの端に到達すると、圧力波はインテークランナーに跳ね返ります。

インテークランナーが適切な長さである場合、その圧力波は、次のサイクルで開くのと同じようにインテークバルブに戻ります。この余分な圧力は、より多くの混合気をシリンダーに詰め込むのに役立ちます-ターボチャージャーのように効果的に機能します。

この手法の問題は、かなり狭い速度範囲でしかメリットがないことです。圧力波は音速（空気の密度に依存）で吸気ランナーを伝わります。速度は空気の温度と移動速度によって少し異なりますが、音速の適切な推測値は1,300フィート/秒（fps）です。この効果を利用するには、インテークランナーがどれくらいの時間が必要かを考えてみましょう。

エンジンが5,000rpmで動作しているとしましょう。吸気バルブは2回転（720度）ごとに1回開きますが、250度開いたままであるとしましょう。つまり、吸気バルブが閉じてから再び開くまでに470度の角度があります。5,000rpmではエンジンが1回転するのに0.012秒かかります。470度は約1.31回転なので、バルブが閉じてから再び開くまでに0.0156秒かかります。1,300 fpsに0.0156秒を掛けると、圧力波は約20フィート移動します。しかし、インテークランナーを上ってから戻ってくる必要があるため、インテークランナーはこの長さの半分または約10フィートで十分です。

この計算を行うと、2つのことが明らかになります。

最初の問題についてできることはあまりありません。調整された吸気は、非常に狭い速度範囲でその主な利点があります。しかし、インテークランナーを短くし、それでも圧力波からいくらかの利益を得る方法があります。インテークランナーの長さを4分の1に短縮して2.5フィートにすると、圧力波はパイプを4回上下に移動してから、インテークバルブが再び開きます。しかし、それでも適切なタイミングでバルブに到達します。

吸気システムには多くの複雑さとトリックがあります。たとえば、吸気をできるだけ速くシリンダー内に移動させることは有益です。これにより乱気流が増加し、燃料と空気の混合が改善されます。風速を上げる1つの方法は、より小さな直径のインテークランナーを使用することです。サイクルごとにほぼ同じ量の空気がシリンダーに入るため、その空気をより小さな直径のパイプに送り込むと、より速く移動する必要があります。

より小さな直径のインテークランナーを使用することの欠点は、大量の空気がパイプを通過するときの高いエンジン速度で、より小さな直径からの制限が空気の流れを妨げる可能性があることです。したがって、高速での大きな気流の場合は、大口径のパイプを使用することをお勧めします。一部の自動車メーカーは、各シリンダーにデュアルインテークランナーを使用して、両方の世界を最大限に活用しようとしています。1つは小径で、もう1つは大径です。彼らはバタフライバルブを使用して、狭いランナーがパフォーマンスを助けることができるより低いエンジン速度で大きな直径のランナーを閉じます。次に、バルブがより高いエンジン速度で開き、吸気制限が緩和され、トップエンドの出力が増加します。

ここにいくつかの興味深いリンクがあります：