Vergleich eines serienmäßigen Ansaugkrümmers für einen Volkswagen 1.8 T-Motor (oben) mit einem speziell für den Wettbewerb verwendeten (unten)., Im maßgeschneiderten Verteiler sind die Läufer zu den Ansaugöffnungen am Zylinderkopf viel breiter und sanfter verjüngt. Dieser Unterschied verbessert den volumetrischen Wirkungsgrad des Kraftstoff – /Lufteinlasses des Motors.
Die Konstruktion und Ausrichtung des Ansaugkrümmers ist ein wesentlicher Faktor für den volumetrischen Wirkungsgrad eines Motors. Abrupte Konturänderungen provozieren Druckabfälle, was dazu führt, dass weniger Luft (und / oder Kraftstoff) in die Brennkammer gelangt; Hochleistungsverteiler haben glatte Konturen und allmähliche Übergänge zwischen benachbarten Segmenten.,
Moderne Ansaugkrümmer verwenden normalerweise Läufer, einzelne Rohre, die sich zu jedem Ansauganschluss am Zylinderkopf erstrecken und von einem zentralen Volumen oder „Plenum“ unter dem Vergaser ausgehen. Der Zweck des Läufers besteht darin, die Helmholtz-Resonanzeigenschaft von Luft zu nutzen. Luft strömt mit beträchtlicher Geschwindigkeit durch das offene Ventil. Wenn das Ventil schließt, hat die Luft, die noch nicht in das Ventil gelangt ist, immer noch viel Schwung und drückt sich gegen das Ventil, wodurch eine Tasche mit hohem Druck entsteht. Diese Hochdruckluft beginnt sich mit Niederdruckluft im Verteiler auszugleichen., Aufgrund der Trägheit der Luft neigt der Ausgleich zum Schwingen: Zuerst hat die Luft im Läufer einen niedrigeren Druck als der Verteiler. Die Luft im Verteiler versucht dann, sich wieder in den Läufer auszugleichen, und die Schwingung wiederholt sich. Dieser Vorgang erfolgt mit Schallgeschwindigkeit und bewegt sich in den meisten Verteilern viele Male den Läufer auf und ab, bevor sich das Ventil wieder öffnet.
Je kleiner die Querschnittsfläche des Läufers ist, desto höher sind die Druckänderungen auf Resonanz für einen gegebenen Luftstrom. Dieser Aspekt der Helmholtz-Resonanz reproduziert ein Ergebnis des Venturi-Effekts., Wenn der Kolben nach unten beschleunigt, wird der Druck am Ausgang des Ansaugkanals reduziert. Dieser Niederdruckimpuls läuft bis zum Eingangsende, wo er in einen Überdruckimpuls umgewandelt wird. Dieser Impuls wandert durch den Läufer zurück und rammt Luft durch das Ventil. Das Ventil schließt dann.
Um die volle Leistung des Helmholtz-Resonanzeffekts zu nutzen, muss das Öffnen des Einlassventils korrekt eingestellt sein, da sich sonst der Impuls negativ auswirken könnte., Dies stellt ein sehr schwieriges Problem für Motoren dar, da die Ventilsteuerung dynamisch ist und auf der Motordrehzahl basiert, während die Impulssteuerung statisch ist und von der Länge des Ansaugkanals und der Schallgeschwindigkeit abhängt. Die traditionelle Lösung bestand darin, die Länge des Ansaugkanals auf eine bestimmte Motordrehzahl abzustimmen, bei der maximale Leistung gewünscht wird. Die moderne Technologie hat jedoch zu einer Reihe von Lösungen geführt, die eine elektronisch gesteuerte Ventilsteuerung (z. B. Valvetronic) und eine dynamische Ansauggeometrie (siehe unten) umfassen.,
Infolge der“ Resonanzabstimmung “ arbeiten einige Saugansaugsysteme mit einem volumetrischen Wirkungsgrad über 100%: Der Luftdruck in der Brennkammer vor dem Kompressionshub ist größer als der Atmosphärendruck. In Kombination mit diesem Ansaugkrümmerkonstruktionsmerkmal können die Abgaskrümmerkonstruktion sowie die Öffnungszeit des Auslassventils so kalibriert werden, dass eine größere Evakuierung des Zylinders erreicht wird. Die Abgaskrümmer erreichen ein Vakuum im Zylinder, kurz bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht., Das öffnende Einlassventil kann dann—bei typischen Verdichtungsverhältnissen-10% des Zylinders füllen, bevor mit dem Abwärtsgang begonnen wird. Anstatt einen höheren Druck im Zylinder zu erreichen, kann das Einlassventil offen bleiben, nachdem der Kolben den unteren Totpunkt erreicht hat, während die Luft noch einströmt.
Bei einigen Motoren sind die Ansaugläufer gerade für minimalen Widerstand. In den meisten Motoren haben die Läufer jedoch Kurven, von denen einige sehr verworren sind, um die gewünschte Läuferlänge zu erreichen. Diese Windungen ermöglichen einen kompakteren Verteiler mit einer dichteren Verpackung des gesamten Motors., Diese „Snaked“ – Läufer werden auch für einige Designs mit variabler Länge/ geteiltem Läufer benötigt und ermöglichen die Reduzierung der Größe des Plenums. Bei einem Motor mit mindestens sechs Zylindern ist der gemittelte Ansaugstrom nahezu konstant und das Plenumvolumen kann kleiner sein. Um stehende Wellen im Plenum zu vermeiden, wird es so kompakt wie möglich gemacht. Die Einlassläufer verwenden jeweils einen kleineren Teil der Plenumsfläche als der Einlass, der dem Plenum aus aerodynamischen Gründen Luft zuführt. Jeder Läufer ist so platziert, dass er fast den gleichen Abstand zum Haupteinlass hat., Läufer, deren Zylinder dicht hintereinander brennen, werden nicht als Nachbarn platziert.
In 180-Grad-Ansaugkrümmern, die ursprünglich für Vergaser-V8-Motoren entwickelt wurden, trennt der geteilte Plenum-Ansaugkrümmer die Ansaugimpulse, die der Ansaugkrümmer in der Zündreihenfolge um 180 Grad erfährt. Dies minimiert die Interferenz der Druckwellen eines Zylinders mit denen eines anderen und sorgt für ein besseres Drehmoment bei gleichmäßigem Durchfluss im mittleren Bereich., Solche Verteiler waren ursprünglich entweder für Zwei – oder Vierzylinder-Vergaser ausgelegt, werden jetzt jedoch sowohl mit Drosselklappengehäuse als auch mit Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung verwendet. Ein Beispiel für letzteres ist der Honda J-Motor, der um 3500 U / min für einen größeren Spitzenstrom und eine höhere Leistung in einen einzigen ebenen Verteiler umgewandelt wird.
Ältere Wärmeaufstiegskrümmer mit „Nassläufern“ für Vergasermotoren verwendeten eine Abgasumleitung durch den Ansaugkrümmer, um verdampfende Wärme bereitzustellen., Die Menge der Abgasströmungsumleitung wurde durch ein Wärmereiserventil im Abgaskrümmer gesteuert und verwendete eine bimetallische Feder, die die Spannung entsprechend der Wärme im Abgaskrümmer änderte. Heutige Motoren mit Kraftstoffeinspritzung benötigen solche Geräte nicht.