jämförelse av ett lagerintag grenrör för en Volkswagen 1.8 T-motor (topp) till en specialbyggd som används i konkurrens (botten)., I det specialbyggda grenröret är löparna till inloppsportarna på cylinderhuvudet mycket bredare och mer försiktigt avsmalnande. Denna skillnad förbättrar den volymetriska effektiviteten hos motorns bränsle – / luftintag.
insugningsrörets konstruktion och orientering är en viktig faktor i motorns volymetriska effektivitet. Abrupta konturförändringar framkallar tryckfall, vilket resulterar i mindre luft (och/eller bränsle) som kommer in i förbränningskammaren; högpresterande grenrör har släta konturer och gradvisa övergångar mellan intilliggande segment.,
moderna insugningsrör använder vanligtvis löpare, enskilda rör som sträcker sig till varje inloppsport på cylinderhuvudet som härrör från en central volym eller ”plenum” under förgasaren. Syftet med löparen är att dra nytta av luftens Helmholtz resonansegenskap. Luft strömmar med stor hastighet genom den öppna ventilen. När ventilen stängs har luften som ännu inte har gått in i ventilen fortfarande mycket fart och komprimerar mot ventilen, vilket skapar en ficka med högt tryck. Denna högtrycksluft börjar utjämna med lägre tryckluft i grenröret., På grund av luftens tröghet tenderar utjämningen att oscillera: först kommer luften i löparen att vara vid ett lägre tryck än grenröret. Luften i grenröret försöker sedan utjämna tillbaka i löparen, och oscillationen upprepas. Denna process sker med ljudets hastighet, och i de flesta grenrör färdas upp och ner löpare många gånger innan ventilen öppnas igen.
ju mindre löparens tvärsnittsarea desto högre förändras trycket vid resonans för ett givet luftflöde. Denna aspekt av Helmholtz resonans återger ett resultat av Venturieffekten., När kolven accelererar nedåt minskar trycket vid inloppslöparens utgång. Denna låga tryckpuls går till inmatningsänden, där den omvandlas till en övertryckspuls. Denna puls färdas tillbaka genom löpare och baggar luft genom ventilen. Ventilen stängs sedan.
för att utnyttja Helmholtz-resonanseffektens fulla effekt måste öppningen av inloppsventilen vara tidsbestämd korrekt, annars kan pulsen ha en negativ effekt., Detta utgör ett mycket svårt problem för motorer, eftersom ventiltiden är dynamisk och baserad på motorvarvtal, medan pulstidpunkten är statisk och beroende av längden på inloppslöparen och ljudets hastighet. Den traditionella lösningen har varit att ställa in längden på inloppslöparen för ett visst motorvarvtal där maximal prestanda önskas. Modern teknik har dock gett upphov till ett antal lösningar som innefattar elektroniskt styrd ventiltid (till exempel Valvetronic) och dynamisk insugningsgeometri (se nedan).,
som ett resultat av ”resonansinställning” arbetar vissa naturligt aspirerade intagssystem med en volymetrisk effektivitet över 100%: lufttrycket i förbränningskammaren före kompressionsslaget är större än atmosfärstrycket. I kombination med denna insugningsrörsdesignfunktion kan avgasgrenrörets konstruktion, liksom avgasventilens öppningstid, kalibreras så att större evakuering av cylindern uppnås. Avgasgrenrören uppnår ett vakuum i cylindern strax innan kolven når top dead center., Öppningsinloppsventilen kan då—vid typiska kompressionsförhållanden-fylla 10% av cylindern innan du börjar nedåtgående resa. I stället för att uppnå högre tryck i cylindern kan inloppsventilen vara öppen efter att kolven når botten dead center medan luften fortfarande strömmar in.
i vissa motorer är insugningslöparna raka för minimalt motstånd. I de flesta motorer har löparna kurvor, några mycket invecklade för att uppnå önskad löplängd. Dessa varv möjliggör ett mer kompakt grenrör, med tätare förpackning av hela motorn, som ett resultat., Även dessa” snaked ” löpare behövs för vissa variabla längd/ split löpare mönster, och låta storleken på plenum minskas. I en motor med minst sex cylindrar är det genomsnittliga inloppsflödet nästan konstant och plenumvolymen kan vara mindre. För att undvika stående vågor i plenum görs den så kompakt som möjligt. Inloppslöparna använder var och en en mindre del av plenumytan än inloppet, som levererar luft till plenum, av aerodynamiska skäl. Varje löpare är placerad för att ha nästan samma avstånd till huvudinloppet., Löpare vars cylindrar eld nära varandra, inte placeras som grannar.
i 180-graders insugningsrör, ursprungligen konstruerade för förgasare V8-motorer, de två Planet, separerar split plenum insugningsrör de insugningspulser som grenröret upplever med 180 grader i bränningsordningen. Detta minimerar störningar av en cylinders tryckvågor med de av en annan, vilket ger bättre vridmoment från slät mellanklass flöde., Sådana grenrör kan ha ursprungligen konstruerats för antingen två-eller fyra-fat förgasare, men används nu med både gasreglage och flerpunktsbränsleinsprutning. Ett exempel på den senare är Honda J-motorn som omvandlas till ett enda plan grenrör runt 3500 rpm för större toppflöde och hästkrafter.
äldre heat riser grenrör med ”våta löpare” för förgasare motorer används avgasavledning genom insugningsröret för att ge förångande värme., Mängden avgasflödesledning styrdes av en värme stigarventil i avgasgrenröret, och använde en bi-metallisk fjäder som förändrade spänningen enligt värmen i grenröret. Dagens bränsleinsprutade motorer kräver inte sådana anordningar.