Co to są i jak działają klapy wirowe?
Klapy wirowe (ang. swirl flaps) to zaworki motylkowe umieszczone w kolektorze ssącym silnika diesla ze względów ekologicznych. Ich zadaniem jest domknięcie kanału ssącego w kolektorze podczas pracy silnika na biegu jałowym. Przymknięcie kanału ssącego eliminuje zjawisko zubożenia mieszanki paliwowej przez zmniejszenie ilości zasysanego powietrza, ma to doprowadzić do zmniejszenia się ilości szkodliwych substancji spalinach.
Funkcjonowanie klap wirowych w silniku spalinowym
Klapy wirowe są sterowane serwomechanizmem. Może to być mechanizm elektryczny lub sterowany podciśnieniowo. Za położenie klap wirowych odpowiada sterownik silnika. W typowym zastosowaniu mają być zamknięte podczas pracy na wolnych obrotach przyczyniając się do zmniejszenia kanału ssącego w kolektorze.
W raz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika klapki stopniowo uchylają się aż do całkowitego otwarcia w okolicach 2000 obrotów na minutę. Ich zadaniem jest zwiększenie prędkości powietrza dostającego się do komory spalania, a co za tym idzie bardziej efektywnego mieszania się paliwa z powietrzem i poprawy procesu spalania. Zmniejszenie ilości powietrza ma nie dopuścić do zubożenia mieszanki to z kolei zmniejsza ilość szkodliwych tlenków azotu w spalinach na wolnych obrotach co ma ograniczyć zanieczyszczenie powietrza np. w zakorkowanym mieście. Uważa się, że poprawiają moc i moment obrotowy na wolnych obrotach.
Teoretyczne zalety zastosowania klap wirowych:
- Wyższe turbulencje powietrza
- Lepsze mieszanie się paliwa z powietrzem
- Bardziej efektywne spalanie
- Mniej zanieczyszczeń w spalinach
Wadliwe klapki
Klapki są cały czas poddawane dużym siłom wywieranym przez powietrze zasysane do komory spalania. Dopiero po całkowitym otwarciu (ok.2000 rpm) klapki wirowe nie stawiają żadnego oporu. Przykład klapki na pierwszej grafice obrazuje słabość konstrukcji. Blacha o dużej powierzchni jest przykręcona za pomocą dwóch małych śrubek TORX do metalowego kołka, który stanowi oś obrotu. Tak zaprojektowane klapki nie mają prawa działać w nieskończoność, a to stanowi poważne zagrożenie dla silnika.
Usuwanie klapek w kolektorze ssącym
Teoretycznie jest to niezgodne z prawem, ponieważ przyczynia się do zanieczyszczania środowiska. Jednakże klapki w kolektorze są niezbyt trwałym rozwiązaniem, które na dodatek może doprowadzić do uszkodzenia silnika w przypadku urwania się elementu i zassania go do komory spalania.
Usunięcie klap wirowych polega na ich demontażu wraz z aparaturą sterującą i wyprogramowaniu ze sterownika silnika. Następnie miejsca po nich trzeba uszczelnić specjalnymi zaślepkami.
Mechanicy zgodnie twierdzą, że usunięcie klapek wirowych nie wpływa w żaden sposób na sposób działania jednostki napędowej. Kultura pracy silnika i moc na wolnych obrotach jest dalej na takim samym poziomie.
