Az alábbi teljesítménypados grafikon az Eventuri rendszert és a gyári légszűrőházakat veti össze egy gyári F80 M4-en. Jól látszik, hogy a teljesítmény és a nyomaték nem csak a csúcson, hanem a fordulatszám-tartomány nagy részén nő. Az úton ez részgázon és padlógázon is jobb gázreakciót jelent, az autó sokkal lelkesebben húz a tiltásig. A méréseket ugyanazon a napon, közvetlenül egymás után végeztük, a hőmérsékletet pedig folyamatosan figyeltük az összehasonlíthatóság érdekében. Mivel a teljesítménypados eredmények egymást követő futások között is eltérnek, a grafikon a gyári összeállítással és az Eventurival elért legmagasabb teljesítményértéket veti össze.

Mivel az F80 M4 érzékeny az átmelegedésre, a teljesítménypados értékek futásról futásra változhatnak. Megmutathattuk volna az Eventurival elért legmagasabb értéket a gyári összeállítás legalacsonyabb értékével szemben, de ez nem lenne tisztességes összehasonlítás. Csak a szórás szemléltetésére: íme a grafikon, amely az aznap rögzített legjobb Eventuri és leggyengébb gyári futást veti össze, és több mint 31 LE különbséget mutat!

Cikkszámok:

• EVE-F8XMV2-CF-INT: BMW F8X M3/M4 V2 teljes fekete karbon szívórendszer ZÁRT karbon légcsatornákkal

Az Eventuri F8X M3/M4 szívórendszer több elemből áll, mindegyiket egy konkrét feladatra terveztük, és a legmagasabb minőségben gyártjuk. Az alábbiakban bemutatjuk az egyes elemeket és a mögöttük álló tervezési elveket:

A szívórendszer elemei:

• 2 karbon Venturi-ház
• 2 nagy átáramlású, második generációs szűrő
• 2 alumínium beömlőgallér a sima beáramlásért
• Bal oldali karbon cső beépített légtömegmérő-foglalattal
• Jobb oldali karbon cső beépített légtömegmérő-foglalattal
• 2 karbon zárt légcsatorna
• 2 karbon első légbeömlő
• Lézervágott rozsdamentes acél tartók
• Kiváló minőségű szilikon csatlakozók BMW-specifikációs csőbilincsekkel

KARBON SZŰRŐHÁZAK

A szűrőházak a nagy átáramlású szűrőkből, az alumínium beömlőgallérokból, V-bilincsből, lézervágott tartókból és magukból a szabadalmaztatott karbon házakból állnak. A karbon házak körbeveszik a fordítva szerelt szűrőt, és simán vezetik le a levegőt a szívócsövekig. Ez a geometria Venturi-hatást hoz létre, a levegő felgyorsul, miközben az áramlás egyenletes és örvénymentes marad. Olyan ez, mint egy nagy szívótölcsér.

Az ábra összeveti szabadalmaztatott kialakításunkat egy hagyományos szívórendszerrel. Egyedi szűrőink segítik a levegő áramlását a házakon át, így a levegő egyenletes sebességprofillal lép ki belőlük. A részletekről a Technológia és a Szűrők oldalon olvashatsz bővebben.

KARBON ZÁRT LÉGCSATORNÁK

A szűrőházak nyílásai a karbon légcsatornákhoz tömítenek. A légcsatornákat úgy terveztük, hogy a gyári hideglevegő-csatornákra illeszkedjenek, és a külső levegőt a szűrőkbe vezessék. Ezek a légcsatornák lezárják a szűrőházak nyílásait, és megakadályozzák, hogy meleg levegő jusson a szűrőkbe.

KARBON SZÍVÓCSÖVEK

Szívócsöveink szintén 100%-ban pre-preg karbonból készülnek. Mindegyik csőben beépített, alumíniumból CNC-vel megmunkált légtömegmérő-foglalat van. A rövidebb bal oldali cső simán vezet át a karbon háztól a turbó szívócsövéhez. A hosszabb jobb oldali szívócsőnek el kell kerülnie a ventilátorburkolatot és a toronymerevítőt. Ehhez ugyanazt az elvet alkalmaztuk, mint a gyári cső: a keresztmetszet a turbó szívócsövénél kör alakú, a ventilátorburkolat fölött a helyigény miatt ovális, majd a szűrőház felőli végen ismét kör alakú. Ügyeltünk rá, hogy ezek az átmenetek fokozatosak legyenek, és ne zavarják az áramlást, ráadásul a keresztmetszet területét állandóan tartottuk, hogy a levegő sebessége a csőben ne változzon.

A bal oldali szívócső.

KARBON LÉGBEÖMLŐK

A rendszer utolsó elemei az első légbeömlők, amelyek nélkülözhetetlenek ahhoz, hogy a külső levegő a légcsatornákba, majd onnan a szűrőkhöz jusson.

A légbeömlőket úgy terveztük, hogy a lehető leghatékonyabban vezessék a beáramló levegőt a gyári légcsatorna-nyílásokhoz. Sok utángyártott légbeömlőn nagy, a menetszélre szinte merőleges sík felület van. Ez nem szerencsés a levegő csatornába terelésénél, mert a levegő egyszerűen nekiütközik ennek a sík résznek, és örvénylést kelt.

Az Eventuri légbeömlők közvetlenül az első hűtőrácsok mögé kerülnek, hogy a lehető legtöbb levegőt fogják be, és egyetlen folytonos ívvel vezetnek a légcsatorna nyílásáig, így a levegő hatékonyan jut tovább. CAD-képek a forma szemléltetésére:

Tervezésünk lényeges eleme, hogy a szűrők hatékony hideglevegő-ellátást kapjanak. Néhány hővédő lemez önmagában nem akadályozza meg hatékonyan, hogy meleg levegő jusson a szűrőkbe, hacsak nem zárnak légmentesen a szűrők körül. Rendszerünkben a légbeömlők és a légcsatornák együtt biztosítják, hogy a szűrőnyílások külső levegőt kapjanak, és a szívott levegő hőmérséklete alacsony maradjon.

A motortérben az összes elem együtt valódi javulást hoz a vezetési élményben, a látvány pedig a forma és a funkció tökéletes összhangját mutatja.

Az F8X M3/M4 Eventuri szívórendszer hónapokig tartó, elmélyült tervező- és fejlesztőmunka eredménye. Íme néhány részlet a fejlesztésről és a közben meghozott döntésekről:

A fotón a végleges, 3D-nyomtatott prototípus alkatrészek láthatók a helyükön:

A cél, mint mindig, olyan szívórendszer kifejlesztése volt, amely hatékonyabbá teszi a motor szívóoldalát, így a motor nagyobb teljesítményt adhat le. Ehhez gondosan egyensúlyoznunk kellett a beszívási hőmérséklettel szembeni elvárások és a sima áramlási út között. Egyértelmű, hogy a teljesítményhez az alacsonyabb szívottlevegő-hőmérséklet a legjobb, de ugyanilyen fontos a sima szívóoldal, hogy a turbók a lehető legkisebb ellenállással szívhassák be a levegőt.

Minden fő elemünk a legjobb minőségű pre-preg karbonból készül. Azért használunk karbont, mert a vastagsága mentén kiváló hőszigetelő. Láttuk, hogy más cégek alumínium csöveket és hasonlókat használnak, ami olcsóbb megoldás, csakhogy az alumínium több mint 400-szor rosszabbul szigeteli a szívott levegőt a motortér hőjétől, mint a karbon! Vagyis amint a motortér átmelegszik, a fémcsövek nagyon felforrósodnak, és felmelegítik a rajtuk átáramló levegőt.

Szűrőházak

Szívórendszereink fő eleme, és ami megkülönböztet minket a többi szívórendszer-gyártótól, a Venturi-házunk, amely a szokásos „kúpszűrő hővédővel” kialakítás egyedi újragondolása. Szabadalmaztatás alatt álló rendszerről van szó: a kúpszűrőt megfordítjuk, hogy leválasszuk a szűkebb szívó-, illetve légtömegmérő-csőről, maga a ház pedig simán vezeti le a levegőt a nagy nyílástól a kisebb, légtömegmérő felé eső kimenetig.

Az ábra összefoglalja a kialakítás előnyét:

Miután elkészült az F8X motorterébe illeszkedő ház terve, rátértünk a csövekre, amelyek a légtömegmérőket is tartják.

Bal oldali szívórendszer

A motort nézve a bal oldalon egy rövid, bordázott cső vezet a gyári légszűrőháztól a turbó szívócsövéig. Hogy a szűrőházunkat használni tudjuk, újraterveztük a csövet: eltüntettük a bordákat, és ami fontos, a légtömegmérő is ebbe került.

Hogy a külső levegő a szűrőhöz jusson, olyan légcsatornát terveztünk, amely a lökhárító felől érkező gyári légcsatornára illeszkedik. Eredetileg zárt légcsatornának terveztük, amely teljesen lefedi a ház torkát:

A CFD-elemzés azonban kimutatta, hogy a gyári légcsatornából a szűrő felé történő hirtelen irányváltás örvénylést okoz. Ezt a teljesítménypados mérések is igazolták: amikor a légcsatorna tetejét megnyitottuk, nőtt a teljesítmény.

Ezért újraterveztük: a légcsatorna most úgy vezeti és tölti fel a szűrő nyílását friss külső levegővel, hogy közben nem okoz szűkületet. Egyensúly a szívott levegő hőmérséklete és az áramlás között:

Bár a rendszer most félig nyitott, a szívott levegő hőmérséklete továbbra is tartósan alacsony marad, mert az első légbeömlők friss külső levegővel töltik fel a szűrők előtti teret. A légbeömlőkről később részletesebben is írunk.

Mivel a rugalmas gyári csövet merev karbon csőre cseréltük, gondoskodnunk kellett arról, hogy az egység a motor billenésével és rezgéseivel együtt el tudjon mozdulni. Ezért terveztünk egy rögzítőkonzolt, amely a gyári gumi légszűrőház-tartóba illeszkedik. A konzol egyik végén egy csap található, amely a gumitartóban ül, és elegendő mozgást enged:

Jobb oldali szívórendszer

A jobb oldalon újraterveztük a hosszú csövet, amely a szűrőházunktól a turbó szívócsövéig vezet. Ennek a hosszabb csőnek el kell férnie a hűtőventilátor burkolata fölött, de a gyári toronymerevítő alatt kell maradnia. Ehhez a gyári csőhöz hasonlóan a csatlakozó végeken kör keresztmetszetű, középen pedig ovális formát adtunk neki. Fontos, hogy a légtömegmérő utáni teljes hosszon állandó keresztmetszetet tartottunk. Így a levegő állandó sebességgel halad át a csövön, a sima geometriai átmenetek pedig segítenek fenntartani az egyenletes, örvénymentes áramlást.

Itt is terveztünk egy légcsatornát, amely a gyári légcsatornákból érkező friss külső levegőt a szűrőkhöz vezeti. A bal oldali légcsatornánál végzett elemzéshez és tesztekhez hasonlóan azt tapasztaltuk, hogy a légcsatorna tetejének megnyitásával nőtt a rendszer teljesítménye. A légbeömlőink pedig itt is biztosítják, hogy a szűrő szájánál mindig hideg levegő legyen.

Első légbeömlők

A rendszer utolsó elemei az első légbeömlők, amelyek nélkülözhetetlenek ahhoz, hogy a friss külső levegő a légcsatornákba, majd onnan a szűrőkhöz jusson.

A légbeömlőket úgy terveztük, hogy a lehető leghatékonyabban vezessék a beáramló levegőt a gyári légcsatornák nyílásaihoz. Sok utángyártott légbeömlőn van egy nagy, szinte merőleges sík felület a szembejövő levegővel szemben. Ez nem ideális a levegő csatornába terelésére, mert a levegő egyszerűen „nekiütközik” ennek a sík résznek, és örvénylés keletkezik.

Az Eventuri légbeömlőit úgy terveztük, hogy közvetlenül az első rácsok mögött üljenek, így a lehető legtöbb levegőt fogják be, a légcsatorna nyílásáig tartó folyamatos ívük pedig biztosítja, hogy ez a levegő hatékonyan jusson tovább.

Itt láthatók a 3D-nyomtatott prototípusok beszerelve: jól látszik, hogy a légcsatorna nyílása és a rácsok közötti teljes felületet lefedik.

A légbeömlők és légcsatornák hatékonyságának szemléltetésére egy lombfúvóval szimuláltuk a légáramlást. Az Eventuri rendszert a gyári rendszerrel hasonlítottuk össze, amelyről levettük a légszűrőházak tetejét.

Fotók a teljes összeállításról: