Напорный воздухозаборник — это любая конструкция впуска , которая использует динамическое давление воздуха , создаваемое движением транспортного средства, или напорное давление , для увеличения статического давления воздуха внутри впускного коллектора двигателя внутреннего сгорания, тем самым обеспечивая больший массовый поток через двигатель и следовательно, увеличивается мощность двигателя. [1]
Напорный воздухозаборник работает за счет уменьшения скорости всасываемого воздуха за счет увеличения площади поперечного сечения впускного воздуховода. Когда скорость газа снижается, динамическое давление уменьшается, а статическое давление увеличивается. Повышенное статическое давление в водоотводящей камере положительно влияет на мощность двигателя как за счет самого давления, так и за счет повышенной плотности воздуха, которую дает это более высокое давление.
Системы Ram-air используются на высокопроизводительных транспортных средствах, чаще всего на мотоциклах и высокопроизводительных автомобилях. В модели Kawasaki Ninja ZX-11 C1 1990 года использовался напорный воздухозаборник, самый первый на серийном мотоцикле. [2] [3] В шестидесятые годы Ram-air использовался на некоторых автомобилях. В семидесятые годы он вышел из моды, но недавно вернулся. Хотя напорные воздухозаборники могут повысить объемный КПД двигателя, их может быть трудно совместить с карбюраторами, которые полагаются на перепад давления, созданный с помощью трубки Вентури , для всасывания топлива через главный жиклер. Поскольку сжатый набегающий воздух может устранить этот эффект Вентури, карбюратор должен быть спроектирован с учетом этого, или, альтернативно, двигатель может нуждаться в впрыске топлива .
Однако на низких скоростях (дозвуковых скоростях) увеличение статического давления ограничивается несколькими процентами. Учитывая, что скорость воздуха снижается до нуля без потерь, можно соответствующим образом рассчитать увеличение давления. Отсутствие потерь означает и отсутствие подогрева воздуха. Таким образом, напорный воздухозаборник также является воздухозаборником холодного воздуха . В некоторых автомобилях воздухозаборник расположен за радиатором, где не только воздух горячий, но и давление ниже атмосферного. Эффект набегающего воздухозаборника может быть небольшим, но также и другие методы мягкой настройки для увеличения наполнения цилиндров, такие как использование более крупных фильтров свежего воздуха , датчиков массового расхода с высоким расходом, стеков скорости, настроенной воздушной камеры и больших трубок от фильтра к двигателю. .
Короткий напорный воздухозаборник представляет собой разновидность вторичного воздухозаборника для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания .
Он заменяет штатный воздухозаборник короткой металлической трубкой и коническим воздушным фильтром внутри моторного отсека . Значительное увеличение объема всасываемого воздуха произойдет только в двигателе, в котором заводские впускные трубопроводы оснащены перегородками и другими звукопоглощающими материалами (резиной и т. д.).
Термин «баран», хотя и широко используется, в некоторой степени является неправильным. Настоящий напорный воздухозаборник — это нечто, что увеличивает давление на впуске или, в случае резонансных систем, таких как Chrysler Sonaramic, увеличивает крутящий момент с пиком при определенных оборотах.
По этому вопросу до сих пор ведутся открытые дебаты, но некоторые считают, что проблема с короткими напорными воздухозаборниками заключается в том, что воздух, поступающий во впуск, имеет более высокую температуру из-за близости двигателя, что может снизить некоторую мощность. Частично это может быть компенсировано увеличением объема воздуха, поступающего в двигатель. Чтобы противостоять проблемам с перегревом на впуске, многие короткие воздухозаборники включают в себя ту или иную форму теплового экрана. Перемещение впускного отверстия дальше от блока цилиндров также поможет облегчить проблему, и некоторые пользователи используют воздухозаборник для холодного воздуха , где температура входящего воздуха равна температуре окружающей среды или близка к ней. Однако другие утверждают, что короткие воздухозаборники (SRI) или аналогичные воздухозаборники для теплого воздуха (WAI) имеют преимущества перед воздухозаборниками с холодным воздухом (CAI), которые включают более высокий расход топлива на галлон из-за более полного сгорания топлива. Пользователи двигателей с принудительной индукцией часто выбирают короткие воздухозаборники, поскольку компрессоры, расположенные рядом с двигателем, особенно турбокомпрессоры , нагревают входящий воздух и сводят на нет большую часть преимуществ холодного воздухозаборника. Дополнительные проблемы могут возникнуть в результате использования короткого воздухозаборника в автомобилях, использующих датчик массового расхода воздуха, хотя большинство современных датчиков автоматически настраиваются без проблем. Турбулентность потока всасываемого воздуха, создаваемая фильтром или трубопроводом, или изменение диаметра всасываемого воздуха в точке измерения потока воздуха могут привести к неточным показаниям расхода воздуха. Ошибка в потоке воздуха приводит к ошибке в количестве добавляемого топлива. В худшем случае соотношение воздух-топливо может стать бедным, что приведет к детонации и, возможно, отказу двигателя, хотя датчик расхода воздуха обычно обнаруживает и корректирует положение дроссельной заслонки, чтобы компенсировать более теплый воздух. Эту проблему также можно решить, изменив/удлинив впускной трубопровод, заменив расходомер воздуха или заменив/перенастроив компьютер управления двигателем, чтобы обеспечить правильное количество топлива для потока впускного воздуха на всех оборотах двигателя.
Безобидным, но заметным результатом использования короткого напорного воздухозаборника является увеличение шума на впуске, который может проявляться в виде засасывающего звука, а также потеря любых глушительных свойств, которыми обладал заводской воздухозаборник.
Датчики Пито используются для измерения давления поршня, которое, наряду со статическим давлением, используется для оценки воздушной скорости самолета.
