uanset om vi taler om en gadebil, en racerbil eller endda et trækkøretøj, er en af de nemmeste at installere og mest omkostningseffektive ydelsesdele, vi kan tilføje til det, et kold luftindtag. De er blevet så allestedsnærværende, fordi de fungerer godt nok, at vi ikke engang spørger hvorfor eller hvordan.
Vi ønskede at vide mere, så vi stillede en masse hvordan og hvorfor spørgsmål, og hvad vi lærte var øjenåbning., Vi talte med ingeniører fra K&n og Corsa Performance, to brancheledere inden for luftindtagsbranchen, og vi lærte meget. Læs videre, og du vil også.
kold luftindtag har eksisteret i lang tid. Tænk muskel biler med hætte scoops. Meget har ændret sig siden da, specifikt emissionsbestemmelser og mere præcise brændstofforsyningssystemer, men de bedste indsugningssystemer er baseret på de samme principper, og matematikken og videnskaben bag dem er lige så fascinerende som det er instruktions.,
temperatur
hele punktet med et koldt luftindtag er at få koldere luft, som er tættere og holder mere ilt for et givet volumen. Jo koldere, jo bedre. Men der er ingen formel eller tommelfingerregel, der fortæller os, hvor meget af en effektforøgelse der kan forventes med et givet fald i temperaturen. Der er mange variabler.,
“Der er ikke en standardskala, som vi bruger, der viser, at hvis du har et fald i temperaturen med amount-beløb, får du Y-beløb i hestekræfter,” sagde Jonathan Fiello, vicepræsident for produktudvikling og teknik for K& N Engineering i Riverside, Calif., “Du vil se betydelige gevinster nede lavt, og så vil du se betydelige tab højt med hensyn til temperatur, men motorens forskydning har stor indflydelse på det, og også brændstoffet, der brændes, typen af induktion, uanset om det er tvungen induktion eller naturligt aspireret.”
Effektgevinster kortlægges af en dynamisk kurve, hvilket er sandt om næsten alt inden for motor-og indsugnings aritmetik. Det er ikke en lineær skala. Matematikken er lidt involveret, men det hjælper med at forklare en masse af den underlige videnskab bag systemer, vi nogle gange tager for givet.,
ifølge Daniel Marty, ingeniørchef for TMG Performance Products, moderselskab for Corsa Performance og Volant Performance i Berea, Ohio, for at begynde at beregne en potentiel effektgevinst, tager du den indledende temperatur og dividerer med den koldere temperatur og tager derefter kvadratroden af det.
Du skal dog gøre det i Rankine skalaen, ikke Fahrenheit, så du tilføjer 460 grader til Fahrenheit temperaturerne for at få Rankine. Sig for eksempel, at du taler om forskellen mellem 100-graders luft og 70-graders luft, når du har lavet al matematik, får du en 2.,8 procent stigning i magt for at 30-graders forskel. Let, ikke? Ikke helt.
“ikke hver 30-graders temperaturændring producerer 2,8 procent, fordi det er forholdet mellem de absolutte temperaturer. Så hvis du skulle glide op på skalaen og sige forskellen mellem 250 og 220 grader (Fahrenheit), vil det være en mindre forbedring, fordi du deler den samme forskel med et større antal,” sagde Marty. “Og så firkantet rooting det, så jo koldere du får det, jo mere er temperaturen vigtig. Så det er ikke baseret på temperaturforskel., Det er baseret på temperaturforhold og kvadratroden af dette forhold. Og det er bare ikke meget intuitivt. Den enkleste ting er selvfølgelig at tænke koldere er bedre.”
Hvis du overvejer miljøet på en racerbil på et spor, er temperaturerne sandsynligvis ikke det, du ville betragte som “koldt”, og de er måske ikke så langt fra hinanden, hvilket mindsker de forventede præstationsgevinster som beskrevet i eksemplerne ovenfor.
sig, at en racevogns underhættetemperatur ved hastighed er 180 grader., Luft udefra er betydeligt køligere, men vi kører om sommeren, når omgivelsestemperaturerne stadig er temmelig varme. Sig det er 90 grader. Så omgivelsestemperaturerne er stadig varme nok til, at den indkommende luft slet ikke er kold. Firs grader er bedre end 180 grader, men efter at du har lavet matematikken, er effektforøgelsen omtrent 4 procent, bedste tilfælde. Ikke meget, men du tager det.
men der er et andet kritisk element til kold luftindtag for at gøre strøm, og det kommer i form af øget og forbedret luftstrøm.,
luftstrøm
et koldluftindtag, der begrænser luftstrømmen sammenlignet med et lagersystem, vil ophæve alle fordelene ved nedsat luftindtagstemperatur. For at et system skal være effektivt, skal et system sikre, at mængden af kold luft, der kommer ind, er lig med eller bedre end mængden af luft, du fik med lagersystemet. Fiello og Marty påpeger, at det bliver mere udfordrende, da OEM-systemer forbedres. Faktisk er mange OEM-systemer allerede kolde luftindtagssystemer.,
nøglen til at få strøm fra luftstrømmen er at minimere forstyrrelser og forhindringer for at opnå laminær luftstrøm, det vil sige enhver luftstrøm, der strømmer i en stort set parallel sti, ifølge Marty, og for at øge mængden af luft, der går ind i motoren, hvilket vil kræve mere brændstof for at gøre ekstra strøm. Laminar luftstrøm er den mest effektive i den subsoniske verden.
Der er en grænse for, hvad et lager motorstyringssystem vil rumme, især når du taler om Nyere biler., Fiello sagde, at når brændstoføkonomi og emissionsstandarder strammes, er fabriksbrændstofvinduer indsnævret. Kits, der producerer betydeligt større luftstrøm, kræver ofte en ny melodi, noget du får fra virksomheder som hptuners, HyperTech, Cobb osv.
matematikken for luftstrømmen er meget enklere, og strømmen får større, sagde Marty., “Hvis, for eksempel, er der en begrænsning i dit indtag, der er årsag til, lad os sige bare en 5% stigning i trykket falde igennem, at indtagelse system, og du vil kunne få det ned til 1 procent trykfald, der trykfald, du taler ikke om en kvadratrod-funktionen nu. Du taler om et forhold. Så du får mere strøm proportionalt fra en relativt lille ændring i begrænsning, end du får fra en relativt lille temperaturændring.,”
Hvis du kører din gadebil i HPDE, er de fleste af de kolde luftindtag, du finder, udviklet til dig, top til bund. De er blevet testet for at indtage koldere luft, reducere restriktionerne og opfylde emissionsstandarderne. Hvis du designer et system på egen hånd til racing, giver videnskaben bag luftindtagssystemer et par regler at leve efter.
Racing
Fiello sagde den enkleste måde at hente lidt mere magt, er for os en friere flydende luft filter, noget K&N har specialiseret sig i årtier., Off-road racing lastbiler og dirt-track biler har brug for betydelige luftfiltrering medier, men en road racing bil, der — formentlig — forbliver på sporet behøver ikke så meget. Så i stedet for at have fire lag olieret bomuldsgas, har du muligvis kun brug for to lag bomuld, uden olie på det, hvilket ville resultere i friere luftstrøm.
Når du dirigerer dit indsugningsslange, skal du bruge større slanger end lager, minimere bøjninger — tænk øget radius — og få det til at hente luften fra så frisk og uhindret et sted som muligt., Luftkanalerne, der træder i stedet for venstre forlygte på BM.E36 og E46, er gode eksempler. Fender brønde kan have køligere luft end under hætten, men der er masser af faldgruber der. Bremser udsender varme og støv, og der er meget turbulens i en fenderbrønd.
“så Nummer et, overtænk ikke filtrering,” sagde Fiello. “Og nummer to, gør det så enkelt og så mindst restriktivt som muligt.”
husk også at holde antallet af samlinger til et minimum. Hver gang du har et led i indsugningsslangen, har du et potentielt forstyrrelsespunkt i den hellige laminære luftstrøm.,
“Vi har en tendens til at kompensere for det på eftermarkedet ved at være mere opmærksomme på at sikre, at uanset hvor vi har et led, at det er en minimal forstyrrelse. Så, hvis det er en silikone slange over en kanal, i virkelig godt system, du vil se silikone slange har en fordybning for kanalen til at passe ind,” Marty sagde. “Men det er ikke noget, du vil se i en billig kinesisk ting, forresten.”
gør et luftindtagssystem godt nok, og du har muligvis brug for en melodi, fordi det er uden for brændstofparametrene for, hvad en lagermelodi vil flyde., Det skyldes, at OEM-ingeniører har meget flere begrænsninger på dem. Emissioner og brændstoføkonomi er helt sikkert store, men det er også ting som emballage og indsugningsstøj, som nogle kunder ikke ønsker at høre.
“fordelen ved et koldt luftindtagssystem er den kolde luft, men det er også reduktionen af begrænsningen,” sagde Marty. “Reduktionen af begrænsningen betyder dog for det meste, når din fod er på gulvet, for det er da systemet er bredt åbent, og det ønsker mest luft, og det meste af trykfaldet gennem indsugningssystemet er gennem de dele, vi tænker på.,”