На что влияет длина раннеров?

Вступление
Для того, чтобы машина ехала, ей нужно достаточно энергии. Энергия в машине генерируется в двигателе посредством сгорания топлива. Для реакции сгорания топлива нужно достаточно воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Величина наполнения цилиндров воздухом называется коэффициентом наполнения.

По существу, это отношение поступившего газа к объему цилиндра. Наполнение двигателя воздухом определяет мощность двигателя и зависит от соотношения воздух-топливо и частоты вращения коленвала.

Вся система, подачи воздуха, его использования и выброса, состоит из системы впуска воздуха, цилиндров в двигателе и выпуска (выхлопной системы). Схематический вид впускного тракта

Весь процесс воздуха от впуска в цилиндр до выхода в окружающую среду

Схема работы воздушного тракта
Впускная система схематически работает так: в воздухозаборник попадает воздух, затем фильтруется от постороннего мусора в корпусе воздушного фильтра, оттуда летит течет воздухоотвод в ресивер, а с ресивера попадает по разветвлённым трубкам в цилиндры по мере надобности, где и смешивается с топливом в смесь, а затем сжигается. Эти разветвление трубки, которые подают воздух в сам двигатель, называются раннерами. Это просто трубы , которые подают и разгоняют в определенный момент такта поршня воздух из ресивера в цилиндры. Но если бы всё было так просто, инженеры не производили бы все новые модели двигателей в поиске решения максимального КПД получения энергии.

Но зачем менять длину раннеров?
Не все так идеально, в реальности показатель наполнения цилиндров воздухом будет снижен за счет недостатков системы впуска воздуха: ограничение потока через корпус дроссельной заслонки и впускные клапаны, потери воздуха в процессе трения с стенками системы впуска воздуха, а также другие прелести жизни не позволят достичь полного КПД. Этим досадным мелочам не прикажешь, зато можно увеличить коэффициент наполнения, чтобы лишний воздух уходил в результате неполного КПД. Как мы поняли, большая часть потерь происходит не на моменте выпуска или сгорания, а на моменте впуска, и притом в месте размещения раннеров, поэтому работать надо с этой частью системы. Мы можем изменить коэффициент наполнения за счет изменения основных геометрических параметров - длинны и диаметра сечения.

Чтобы понимать, как влияют эти параметры, надо вспомнить, что поток воздуха имеет волновую структуру, которая взаимодействует со стенками труб и шероховатостями внутри них, имеет свою скорость и другие параметры.

Короткий раннер
Короткие раннеры обычно стоят на гоночных болидах. А это все потому что они увеличивают мощность двигателя. Это потому что когда поток воздуха летит по короткому раннеру, то практически не встречает препятствий на пути и при нужной фазе поршня на высокой скорости залетает, смешивается с воздухом и вылетает в выхлопную систему, поэтому на высокой скорости увеличивается мощность за счет увеличения скорости цикла сгорания. Однако работает данная особенность только на высоких оборотах двигателя.

Длинный раннер
Когда поток воздуха летит по длинному раннеру, то натыкается на гораздо больше препятствий, чем если бы летел по короткому, это шероховатости и сами стенки трубок. В результате воздух закручивается, а это закручивание помогает распределить топливо и образовать однородную воздушнотопливную смесь что способствует полному сгоранию, в результате чего улучшается крутящий момент.

Важно: Не нужно забывать, что особенность раннера дает преимущество в узком диапазоне оборотов. Это значит, что если установлены короткие раннеры, то на низких оборотах от них не стоит ждать ни мощности не быстрого крутящего момента. Так же и с длинными - они принесут машине быстрый разгон, но не более.

Заключение
Чтобы выработать энергию в двигателе, одновременно с топливом нужен и воздух. Воздух в двигатель подают по раннерам - трубкам из высокотемпературного пластика или чугуна/нержавейки, задача которых разогнать доставить воздушный поток в цилиндры. Длина раннера значительно влияет на режим работы двигателя.

Короткие раннеры увеличивают мощность двигателя потому что поток воздуха на пути встречает меньше препятствий и быстрее залетает в цилиндр, а поэтому поршень делает больше циклов за секунду. Поэтому если вы хотите работать с верхними оборотами и прибавить машине скорости, то короткий раннер - ваш выбор.

Длинные же раннеры дают преимущество на низкий оборотах, то есть быстрее разгоняют авто. Это происходит на счет турбулентности и закручивания воздуха по дороге в цилиндр, где воздух намного лучше смешивается с топливом, усиливая крутящий момент.

Откуда перепечатка ? Тема интересная, но как-то оч замудрено написано ...

Рулевой писал(а):

взаимодействует со стенками труб и шероховатостями внутри них

Вот тут у меня какое-то двоякое впечатление. Конечно, под микроскопом можно увидеть мельчайшие не ровности трубы, но коллекторы как правило состоят из цельных труб + дополнительно шлифуются, чтобы минимизировать трение проходящего через них воздушного потока и стенок.

Рулевой писал(а):

Воздух в двигатель подают по раннерам - трубкам из высокотемпературного пластика или чугуна/нержавейки

Век живи - век учись. Про пластиковые коллекторы не слышал для гражданских авто. Первая мысль в голове, что на городской пушке-гонке - это дорого и бессмысленно, на болидах формулы 1 - ок. Но погуглив нашел варианты, правда не на хонду ((( Надо будет порыскать еще на досуге.

P.S. Исходя из поста сделал вывод, что длинные раннеры пизже. Максималка не так актуальна с учетом наших дорог и камер видеофиксации. А вот наказать кого-то со старта - дело другое

Чубака писал(а):

Откуда перепечатка ? Тема интересная, но как-то оч замудрено написано ...

Рулевой писал(а):

взаимодействует со стенками труб и шероховатостями внутри них

Вот тут у меня какое-то двоякое впечатление. Конечно, под микроскопом можно увидеть мельчайшие не ровности трубы, но коллекторы как правило состоят из цельных труб + дополнительно шлифуются, чтобы минимизировать трение проходящего через них воздушного потока и стенок.

Рулевой писал(а):

Воздух в двигатель подают по раннерам - трубкам из высокотемпературного пластика или чугуна/нержавейки

Век живи - век учись. Про пластиковые коллекторы не слышал для гражданских авто. Первая мысль в голове, что на городской пушке-гонке - это дорого и бессмысленно, на болидах формулы 1 - ок. Но погуглив нашел варианты, правда не на хонду ((( Надо будет порыскать еще на досуге.

P.S. Исходя из поста сделал вывод, что длинные раннеры пизже. Максималка не так актуальна с учетом наших дорог и камер видеофиксации. А вот наказать кого-то со старта - дело другое

Я не хотел конкретно донести, какие лучше, а что какие делают. Насчет шероховатости скажу, что никому еще не удавалось сделать идеально гладкую внутри трубу, поэтому у гонщиков в распорядок дня входит шлифовать трубы, чтобы снизить турбулентность)). Пластиковые трубы - как минимум дешево, поэтому современные авто их точно используют. Как минимум вольцваген, читал недавно новость как у автомобилей целой линейки раннеры просто правились, поэтому в сервисах оформляли бесплатный ремонт . Не перепечатка, сам писал . Могу скинуть в лс ссылку на десертацию, где подробнее рассказывается.

Рулевой писал(а):

Не перепечатка, сам писал

Пиши еще. Контент такого плана нужен форуму. Лично мне было интересно почитать и переосмыслить

Я кстати тоже не знал до прочтения, что коллекторы могут быть из пластика. Только добавлю ремарку, что это применимо только ко впускному коллектору, т.к. он захватывает воздух из атмосферы. Что касаемо выпускных, то тут только метал. Все-таки он принимает на себя раскаленные газы из двигателя, а там совсем другие температурные режимы.

В дополнение темы поделюсь еще ссылками на старые обсуждения:
- Термоизоляционные прокладки
- Проставка под дроссельную заслонку

Надеюсь будет полезно тем, кто будет колдовать со впуском/выпуском

И что это я себя сейчас таким прокаченным чувствую?
1. Вообще не задумывался, что они разные бывают.
2. Ну и про пластик да, тоже новое, хотя я за то, что имея ресурсы, можно и нужно развивать технологи, поэтому круто. Тоже за подобные посты