هندسان طراح خودرو تا سال های قبل از ۱۹۵۰ معتقد بودند که با مانیفولدهای هوای ورودی کوتاه تر میتوان هوای بیشتری را به سیلندر هدایت نمود و در این حالت تنفس موتور با سهولت بیشتری انجام میگیرد.
بعد از مدتها و انجام بسیاری از تستهای واقعی دریافتند که در بعضی از شرایط، مانیفولدهای بلندتر باعث تقویت توان خروجی موتور میشوند و اسم این پدیده را اصطلاحاً اثر سوپرشارژینگ یا “supercharging effect” و یا “ram effect” نامیدند که در ادامه به تفضیل به بررسی این پدیده پرداخته خواهد شد. (لطفاً دقت نمایید که این پدیده هیچ ارتباطی با دستگاه سوپرشارژر به کار رفته در بسیاری از خودروها ندارد)
زمانی که هوای تازه به داخل سیلندر مکش میشود، به علت اختلاف فشار بین داخل سیلندر و فشار هوای محیط، سیال هوا سرعت گرفته و مومنتوم آن افزایش مییابد. به محض آنکه سوپاپ هوای ورودی بسته میشود، این هوای پرسرعت به پشت سوپاپ برخورد کرده و به حالت سکون در میآید و لذا انرژی جنبشی آن به انرژی فشاری تبدیل میشود. در این حالت یک موج فشاری در خلاف حرکت سیال به سمت بالادست حرکت کرده و به پلنیوم هوا (همان حجم موجود بعد از دریچه گاز) میرسد که با برخورد به آن بر میگردد و مجدد به سمت سوپاپ هوا حرکت میکند. این موج فشاری در این فرآیند رفت و برگشت باعث بالارفتن فشار هوای محبوس در مسیر هوای منتهی به سوپاپ می شود.
نکته جالب آن است که اگر زمان باز شدن مجدد سوپاپ دقیقاً برابر با زمان بازگشت از موج فشاری باشد، مقدار فشار وارده به سیلندر به مراتب بالاتر از فشار محیط خواهد بود و گویی از یک سوپرشارژر ضعیف برای متراکم کردن هوای محیط بهره برده شده است و به خاطر همین علت است که به آن پدیده سوپرشارژینگ میگویند.
با توجه به توضیحات فوق مشخص گردید که برای کسب حداکثر توان از این پدیده، طول مسیر هوای ورودی به سوپاپ هوا (در شکل فوق با حرف L نشان داده شده است) بسیار تعیین کننده است و طول آن وابسته به دور موتور خودرو می باشد زیرا دور موتور خودرو مشخص کننده زمان های باز و بسته شدن سوپاپها می باشد.
همان طور که میدانیم زمان باز و بسته شدن سوپاپ ها در دور موتور پایین کمتر و در دور موتور بالا بیشتر است لذا برای کسب حداکثر توان ممکن، طول مسیر هوای کوتاه برای دور موتورهای بالا و طول مسیر هوای بلند در دور موتور پایین در حالت بهینه قرار دارد.
با توجه به موارد فوق بود که برای اولین بار خودروهایی با مانیفولد هوای ورودی طول متغیر یا همان Variable length intake manifold (VLIM) تولید شدند که در مطالب بعدی به توضیح این سیستم خواهیم پرداخت.