comparaison D’un collecteur d’admission d’origine pour un moteur Volkswagen 1.8 T (en haut) à un moteur sur mesure utilisé en compétition (en bas)., Dans le collecteur sur mesure, les coureurs vers les orifices d’admission sur la culasse sont beaucoup plus larges et plus doucement effilés. Cette différence améliore l’efficacité volumétrique de l’admission carburant/air du moteur.
La conception et l’orientation de la tubulure d’admission est un facteur important dans l’efficacité volumétrique d’un moteur. Les changements brusques de contour provoquent des chutes de pression, entraînant moins d’air (et/ou de carburant) entrant dans la chambre de combustion; les collecteurs haute performance ont des contours lisses et des transitions progressives entre les segments adjacents.,
Les collecteurs D’admission modernes utilisent généralement des coureurs, des tubes individuels s’étendant à chaque orifice d’admission sur la culasse qui émanent d’un volume central ou « plénum » sous le carburateur. Le but du coureur est de profiter de la propriété de résonance de Helmholtz de l’air. L’Air circule à une vitesse considérable à travers la vanne ouverte. Lorsque la vanne se ferme, l’air qui n’est pas encore entré dans la vanne a encore beaucoup d’élan et se comprime contre la vanne, créant une poche de haute pression. Cet air à haute pression commence à s’égaliser avec de l’air à basse pression dans le collecteur., En raison de l’inertie de l’air, l’égalisation aura tendance à osciller: au début, l’air dans le coureur sera à une pression inférieure à celle du collecteur. L’air dans le collecteur tente alors d’égaliser dans le coureur, et l’oscillation se répète. Ce processus se produit à la vitesse du son et, dans la plupart des collecteurs, monte et descend le coureur plusieurs fois avant que la vanne ne s’ouvre à nouveau.
plus la section transversale du coureur est petite, plus la pression change à la résonance pour un flux d’air donné. Cet aspect de la résonance de Helmholtz reproduit un résultat de L’effet Venturi., Lorsque le piston accélère vers le bas, la pression à la sortie du coureur d’admission est réduite. Cette impulsion basse pression s’exécute jusqu’à l’extrémité d’entrée, où elle est convertie en une impulsion de surpression. Cette impulsion se déplace à travers le coureur et les béliers air à travers la valve. La vanne se ferme alors.
Pour exploiter toute la puissance de l’effet de résonance de Helmholtz, l’ouverture de la soupape d’admission doit être chronométré correctement, sinon l’impulsion pourrait avoir un effet négatif., Cela pose un problème très difficile pour les moteurs, car le calage des soupapes est dynamique et basé sur le régime moteur, alors que le calage des impulsions est statique et dépend de la longueur du coureur d’admission et de la vitesse du son. La solution traditionnelle a été de régler la longueur du coureur d’admission pour un régime moteur spécifique où des performances maximales sont souhaitées. Cependant, la technologie moderne a donné lieu à un certain nombre de solutions impliquant le calage des soupapes à commande électronique (par exemple Valvetronic) et la géométrie d’admission dynamique (voir ci-dessous).,
en raison du « réglage par résonance », certains systèmes d’admission à aspiration naturelle fonctionnent à un rendement volumétrique supérieur à 100%: la pression d’air dans la chambre de combustion avant la course de compression est supérieure à la pression atmosphérique. En combinaison avec ce collecteur d’admission caractéristique de la conception, le collecteur d’échappement, ainsi que la soupape d’échappement temps d’ouverture peut être calibré d’obtenir une meilleure évacuation de la bouteille. Les collecteurs d’échappement réalisent un vide dans le cylindre juste avant que le piston atteigne le point mort supérieur., La soupape d’admission d’ouverture peut alors—à des taux de compression typiques—remplir 10% du cylindre avant de commencer la course vers le bas. Au lieu d’atteindre une pression plus élevée dans le cylindre, La soupape d’admission peut rester ouverte après que le piston ait atteint le point mort inférieur tandis que l’air circule toujours.
Dans certains moteurs, les glissières d’admission sont droites pour une résistance minimale. Dans la plupart des moteurs, cependant, les coureurs ont des courbes, certains très alambiqués pour atteindre la longueur de coureur souhaitée. Ces tours permettent un collecteur plus compact, avec un emballage plus dense de l’ensemble du moteur, en conséquence., En outre, ces coureurs « serpentés » sont nécessaires pour certaines conceptions de coureur de longueur variable/ split, et permettent de réduire la taille du plénum. Dans un moteur avec au moins six cylindres, le débit d’admission moyen est presque constant et le volume du plénum peut être plus petit. Pour éviter les ondes stationnaires dans le plénum, il est rendu aussi compact que possible. Les coureurs d’admission utilisent chacun une partie plus petite de la surface du plénum que l’entrée, qui fournit de l’air au plénum, pour des raisons aérodynamiques. Chaque coureur est placé pour avoir presque la même distance à l’entrée principale., Les coureurs dont les cylindres se ferment les uns après les autres ne sont pas placés comme voisins.
dans les collecteurs d’admission à 180 degrés, conçus à l’origine pour les moteurs V8 à carburateur, les deux plans, le collecteur d’admission à plénum divisé sépare les impulsions d’admission que le collecteur subit de 180 degrés dans l’ordre de tir. Cela minimise les interférences des ondes de pression d’un cylindre avec celles d’un autre, donnant un meilleur couple à partir d’un débit moyen lisse., De tels collecteurs ont peut – être été conçus à l’origine pour des carburateurs à deux ou quatre barils, mais sont maintenant utilisés avec le corps de papillon et l’injection de carburant multipoint. Un exemple de ce dernier est le moteur Honda J qui se convertit en un seul collecteur plan autour de 3500 tr / min pour un débit de pointe et une puissance supérieurs.
Les anciens collecteurs de colonne montante de chaleur avec des « coureurs humides » pour les moteurs à carburateur utilisaient la dérivation des gaz d’échappement à travers le collecteur d’admission pour fournir de la chaleur de vaporisation., La quantité de déviation du flux de gaz d’échappement était contrôlée par une vanne de colonne montante thermique dans le collecteur d’échappement et utilisait un ressort bimétallique qui modifiait la tension en fonction de la chaleur dans le collecteur. Les moteurs à injection de carburant d’aujourd’hui ne nécessitent pas de tels dispositifs.