進(jìn)氣歧管 的分類

1、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的結(jié)構(gòu)研究 目錄一、對進(jìn)氣歧管的認(rèn)識(shí)3二、進(jìn)氣歧管的設(shè)計(jì)原則4三、對化油器、噴油嘴、單點(diǎn)噴射、多點(diǎn)噴射的認(rèn)識(shí)53.1 化油器53.2 噴油嘴63.3 單點(diǎn)電噴73.4 多點(diǎn)噴射7四、可變排氣歧管原理84.1 變長度104.2 變截面11五、 可變進(jìn)氣歧管的分類115.1 可變長度進(jìn)氣歧管115.1.1 可變長度進(jìn)氣歧管原結(jié)構(gòu)方案115.1.2 可變長度進(jìn)氣歧管新方案結(jié)構(gòu)125.2 雙通道可變進(jìn)氣歧管135.3 主副通道式可變進(jìn)氣歧管145.4.1 旋轉(zhuǎn)式無級(jí)可變進(jìn)氣歧管165.4.2 伸縮式無級(jí)可變進(jìn)氣歧管165.4.3 活動(dòng)插接可變進(jìn)氣歧管165.5 共鳴進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)17

2、一、對進(jìn)氣歧管的認(rèn)識(shí) 海獅發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管上下體 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配件-4G22D4進(jìn)氣歧管 在談到進(jìn)氣歧管之前，先來想想空氣是怎樣進(jìn)入引擎的。通過學(xué)習(xí)活塞在汽缸內(nèi)的運(yùn)作，當(dāng)引擎處于進(jìn)氣行程時(shí)，活塞往下運(yùn)動(dòng)使汽缸內(nèi)產(chǎn)生真空，與外界空氣產(chǎn)生壓力差，讓空氣能進(jìn)入汽缸內(nèi)。舉例來說，就像護(hù)士小姐將藥水吸入針桶內(nèi)的過程一樣，假想針桶就是引擎，那么當(dāng)針桶內(nèi)的活塞向外抽出時(shí)，藥水就會(huì)被吸入針桶內(nèi)，而引擎就是這樣把空氣吸到汽缸內(nèi)的。 進(jìn)氣歧管位于節(jié)氣門與引擎進(jìn)氣門之間，之所以稱為歧管，是因?yàn)榭諝膺M(jìn)入節(jié)氣門后，經(jīng)過歧管緩沖后，空氣流道就在此分歧了，對應(yīng)引擎汽缸的數(shù)量，如四缸引擎就有四道，五缸引擎則有五道，將空氣分別導(dǎo)入

3、各汽缸中。以自然進(jìn)氣引擎來說，由于進(jìn)氣歧管位于節(jié)氣門之后，所以當(dāng)引擎油門開度小時(shí)，汽缸內(nèi)無法吸到足量的空氣，就會(huì)造成歧管真空度高；而當(dāng)引擎油門開度大時(shí)，進(jìn)氣歧管內(nèi)的真空度就會(huì)變小。因此，噴射供油引擎都會(huì)在進(jìn)氣歧管上裝設(shè)一個(gè)壓力計(jì)，供給ECU（ECU（Electronic Control Unit）電子控制單元，又稱“行車電腦”、“車載電腦”等。從用途上講則是汽車專用微機(jī)控制器，也叫汽車專用單片機(jī)。電控單元的功用是根據(jù)其內(nèi)存的程序和數(shù)據(jù)對空氣流量計(jì)及各種傳感器輸入的信息進(jìn)行運(yùn)算、處理、判斷，然后輸出指令，向噴油器提供一定寬度的電脈沖信號(hào)以控制噴油量。電控單元由微型計(jì)算機(jī)、輸入、輸出及控制電路等組

4、成）判定引擎負(fù)荷，而給予適量的噴油。再次通過區(qū)分進(jìn)氣管、進(jìn)氣歧管和進(jìn)氣道三者來認(rèn)識(shí)進(jìn)氣歧管。進(jìn)氣管是指空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入，通過空氣濾清器，直到要進(jìn)入各個(gè)氣缸前的這一段管道，是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要進(jìn)氣管路，也是總的進(jìn)氣管路。進(jìn)氣歧管是指空氣從進(jìn)氣管進(jìn)入各個(gè)氣缸，空氣往各個(gè)氣缸分配的這一段管子，每個(gè)氣缸有一個(gè)進(jìn)氣歧管。進(jìn)氣歧管的設(shè)計(jì)保證了各個(gè)氣缸進(jìn)氣分配合理均勻。進(jìn)氣道則是空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體，通向氣缸的這一段通道。主要由在氣缸蓋上設(shè)計(jì)的通道組成，進(jìn)氣道的最末端就是進(jìn)氣閥控制進(jìn)氣。進(jìn)氣系的作用是盡可能地吸進(jìn)空氣，以便供汽油燃燒時(shí)使用。對于化油器和單點(diǎn)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)來說，進(jìn)氣歧管是指化油器之后、進(jìn)氣道之前的進(jìn)氣管道

5、；對于多點(diǎn)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)來說，進(jìn)氣歧管是指節(jié)氣閥體之后、進(jìn)氣道之前的進(jìn)氣管道。由于燃料供給的方式不同，這兩種進(jìn)氣歧管的作用也不完全相同。對于化油器和單點(diǎn)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管，它的功用是將空氣、燃油混合氣由化油器或節(jié)氣門體分配到各缸進(jìn)氣道。由流經(jīng)空氣濾清器的空氣和汽油混合后，進(jìn)入進(jìn)氣歧管，在流經(jīng)進(jìn)氣歧管期間，細(xì)小顆粒的汽油和空氣進(jìn)一步混合形成混合氣，然后進(jìn)入進(jìn)氣道。此種進(jìn)氣歧管必須采取預(yù)熱措施，使混合氣體具有合理的溫度，從而形成容易燃燒的混合氣，一般常用鋁合金進(jìn)氣歧管，因?yàn)殇X合金導(dǎo)熱性好、質(zhì)量輕。此外在進(jìn)氣歧管上需要布置水套，利用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水來預(yù)熱氣體。 對于多點(diǎn)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管，將潔凈的空氣

6、分配到各缸進(jìn)氣道在進(jìn)氣歧管的出口附近，汽油噴嘴將霧狀的汽油噴進(jìn)進(jìn)氣歧管或氣缸進(jìn)氣道，由于噴射的汽油顆粒小，所以一般不需要預(yù)熱。二、進(jìn)氣歧管的設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)原則要求各缸進(jìn)氣量要多而且要均勻。為了實(shí)現(xiàn)轎車多缸汽油機(jī)進(jìn)氣均勻分配，總的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是： 1.力求對所有氣缸具有相同氣流通道（包括管長、截面尺寸、彎曲程度、對稱性都要求一致）使空氣、燃油混合氣或潔凈空氣盡可能均勻地分配到各個(gè)氣缸； 2.力求具有很高的紊流強(qiáng)度； 3.力求具有合適的（進(jìn)氣予熱）加熱區(qū)域； 4.力求具有光滑的內(nèi)表面（這對減小油膜厚度有利）減小氣體流動(dòng)阻力，提高進(jìn)氣能力；5.力求選用合適的氣流速度； 6.可變進(jìn)氣歧管安裝位置、外形尺寸

7、要符合要求。 三、對化油器、噴油嘴、單點(diǎn)噴射、多點(diǎn)噴射的認(rèn)識(shí) 3.1 化油器化油器負(fù)責(zé)的兩件事：1）讓燃油汽化。2）二是讓汽化的燃油和一定比例的空氣相混合形成混合氣?；推鞯淖饔镁褪菍⒁欢〝?shù)量的汽油與空氣混合，以使發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果沒有足夠的燃油與空氣混合，那么發(fā)動(dòng)機(jī)將在“貧油”狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，這將使發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，也可能會(huì)損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。如果有過量的燃油與空氣混合，那么發(fā)動(dòng)機(jī)將在“富油”狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，這也將使發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)（化油器溢油），或者運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生大量的煙，或者運(yùn)轉(zhuǎn)狀況惡劣（容易發(fā)生問題、停轉(zhuǎn)），最起碼是浪費(fèi)燃油?；推鞴ぷ髟?來自外界的空氣經(jīng)過濾清后進(jìn)入化油器，空氣進(jìn)量多少由阻風(fēng)門位置的變化

8、來控制?？諝鉀_過化油器內(nèi)的喉管產(chǎn)生吸力將燃油從浮子室通過噴管吸出，并將其霧化。霧化的燃油和空氣混合后通過進(jìn)氣歧管被氣缸吸入?；旌蠚獾倪M(jìn)量由一個(gè)油門踏板操縱，它由化油器內(nèi)的油門(節(jié)氣門)所控制。由汽油泵泵入浮子室的油量則由浮子室內(nèi)的浮子控制。浮子在浮子室內(nèi)隨著油量多少而升降，當(dāng)浮子室內(nèi)充滿汽油時(shí)，浮子上浮，用它的針閥將進(jìn)油口堵住。駕車人通過控制油門開度大小來改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，混合氣的濃度是隨著油門開大而逐漸變濃的。 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況要經(jīng)常在很大范圍內(nèi)變化，如汽車起步前和在路口等待綠燈放行前，發(fā)動(dòng)機(jī)作怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)的負(fù)荷為零，油門開度最小，轉(zhuǎn)速最低；汽車滿載爬坡時(shí)，油門全開，但轉(zhuǎn)速并不高；在平

9、路上行駛，油門不必全開，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出中等負(fù)荷，車速和轉(zhuǎn)速中等；在高速公路上行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)可能是滿負(fù)荷，轉(zhuǎn)速達(dá)到最大。在如此眾多復(fù)雜的工作狀況下，對于混合氣要求也不能千篇一律。例如在怠速和小負(fù)荷下，前者要求混合氣必須很濃，后者則要求濃度逐漸變稀；在中等負(fù)荷下，為了節(jié)油，又要求化油器供給耗油率最小的混合氣；在滿負(fù)荷下，為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率，要求化油器提供濃混合氣。此外，如汽車起動(dòng)時(shí)，要求有較濃的混合氣；加速時(shí)要求化油器在油門突然大開時(shí)，額外供給油量等等。 綜上所述，汽油機(jī)在正常工作狀態(tài)下，在小、中負(fù)荷時(shí)要求化油器隨著負(fù)荷增加能供給由較濃逐漸變稀的混合氣，在滿負(fù)荷下又要求混合氣由稀變濃，根據(jù)上述要求

10、，僅靠前面所介紹的簡單化油器是無法滿足的。 為了滿足這些要求，在現(xiàn)代化油器上配備了一系列的混合氣濃度補(bǔ)償裝置。如主供油泵、怠速系、省油器、加速系及起動(dòng)系等，以確保汽油機(jī)在不同工作狀態(tài)下，化油器能供給適當(dāng)濃度的混合氣。 別看化油器個(gè)頭不大，但內(nèi)部綜合了這么多的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)就變得為復(fù)雜。為保證化油器能經(jīng)常地正常工作，所以對它的定期維護(hù)保養(yǎng)是非常重要的。使用化油器的主要缺點(diǎn)是向氣缸充氣和混合氣的分配并不理想，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的提高，對達(dá)到排放要求很不利，所以現(xiàn)在化油器被電噴全面取代。3.2 噴油嘴 噴油嘴其實(shí)就是個(gè)簡單的電磁閥,當(dāng)電磁線圈通電時(shí)，產(chǎn)生吸力，針閥被吸起，打開噴孔，燃油經(jīng)針閥頭部

11、的軸針與噴孔之間的環(huán)形間隙高速噴出，形成霧狀，利于燃燒充分。噴油嘴本身是一個(gè)常閉閥 (常閉閥的意思是當(dāng)沒有輸入控制訊號(hào)時(shí)，閥門一直處于關(guān)閉狀態(tài)；而常開閥則是當(dāng)沒有輸入控制訊號(hào)時(shí)，閥門一直處于開啟狀態(tài)）由一個(gè)閥針上下運(yùn)動(dòng)來控制閥的開閉。當(dāng)ECU下達(dá)噴油指令時(shí)，其電壓訊號(hào)會(huì)使電流流經(jīng)噴油嘴內(nèi)的線圈，產(chǎn)生磁場來把閥針吸起，讓閥門開啟好使油料能自噴油孔噴出。噴射供油的最大優(yōu)點(diǎn)就是燃油供給之控制十分精確，讓引擎在任何狀態(tài)下都能有正確的空燃比，不僅讓引擎保持運(yùn)轉(zhuǎn)順暢，其廢氣也能合乎環(huán)保法規(guī)的規(guī)范。3.3 單點(diǎn)電噴 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的電噴裝置一般是由噴油油路、傳感器組和電子控制單元三大部分組成的。如果噴射器安裝在

12、原來化油器位置上，即整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)只有一個(gè)汽油噴射點(diǎn)，這就是單點(diǎn)電噴。 由于單點(diǎn)噴射是將噴射器設(shè)在節(jié)氣門上方，只能改善在節(jié)氣門處的霧化以及加熱管壁溫度提高燃油的蒸發(fā)程度，但難以保證節(jié)氣門后至進(jìn)氣門的一段管壁上不形成油膜或油滴，因此進(jìn)氣歧管的結(jié)構(gòu)對混合氣的輸送和分配有重大影響，而且難以實(shí)現(xiàn)在所有工況下都能保持理想的混合氣分配。 但是單點(diǎn)噴射構(gòu)造簡單，工作可靠，維護(hù)簡單。其中一個(gè)很顯著的優(yōu)點(diǎn)就是單點(diǎn)噴射的噴射器設(shè)在節(jié)氣門上方，直接向氣流速度很高的進(jìn)氣管道中噴射，由于該處壓力低(流速與壓力成反比)，噴射時(shí)只需要01 MPa的低壓就可以噴射了，多點(diǎn)噴射則要在035MPa才工作，這就意味著單點(diǎn)噴射系統(tǒng)可以降

13、低對電動(dòng)燃油泵的要求，節(jié)省了成本。不過單點(diǎn)電噴的排放標(biāo)準(zhǔn)以及燃油經(jīng)濟(jì)性都不及多點(diǎn)電噴，現(xiàn)在慢慢也被淘汰。3.4 多點(diǎn)噴射汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的電噴裝置一般是由噴油油路、傳感器組和電子控制單元三大部分組成的。如果噴射器安裝在每個(gè)氣缸的進(jìn)氣歧管上，即汽油的噴射是由多個(gè)地方(至少每個(gè)氣缸都有一個(gè)噴射點(diǎn))噴入氣缸的，這就是多點(diǎn)電噴。 多點(diǎn)電噴在每個(gè)氣缸蓋上安裝一個(gè)電磁噴油器，直接將燃油噴入進(jìn)氣歧管，再與流經(jīng)進(jìn)氣歧管的空氣流混合，當(dāng)進(jìn)氣門打開時(shí)，混合氣體被吸入氣缸。多點(diǎn)電噴與化油器式進(jìn)氣系統(tǒng)相比，從根本上解決了相鄰氣缸進(jìn)氣重疊而引起的配氣不均勻，功率下降，油耗增加的問題，而且多點(diǎn)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)可以采用順序噴射，因此空

14、燃比的控制比單點(diǎn)噴射更精確，可以根據(jù)正時(shí)進(jìn)行噴油，對噴油量、噴油時(shí)刻進(jìn)行精確控制，所以多點(diǎn)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的排放更好，更經(jīng)濟(jì)省油。四、可變排氣歧管原理 進(jìn)氣歧管、簡單地說，就是一支引導(dǎo)氣流的管子，空氣經(jīng)過濾清器之后，在此進(jìn)行油氣混合，并輸送到汽缸進(jìn)行燃燒。由于混合氣是具有質(zhì)量的流體，在進(jìn)氣管中流的流動(dòng)千變?nèi)f化，工程上往往要運(yùn)用流體力學(xué)來優(yōu)化其內(nèi)部設(shè)計(jì)，例如將進(jìn)氣歧管內(nèi)壁打磨光滑減輕阻力，或者刻意制造粗糙面營造汽缸內(nèi)的渦流運(yùn)動(dòng)。別一方面，正如前面所說，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速間隔高達(dá)數(shù)千轉(zhuǎn)，各工作狀態(tài)所需的進(jìn)氣需求不盡相同，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)氣流速較低，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)氣流速較高。即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不

15、同，進(jìn)氣的流速差別也很大，流速的不一致，對發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒不利。車子的發(fā)動(dòng)機(jī)有兩個(gè)最重要的內(nèi)容：1，低轉(zhuǎn)速扭矩。2，高轉(zhuǎn)速功率。就進(jìn)氣系統(tǒng)而言，車子在剛起步時(shí)和急加速超車時(shí)，要感覺到有力和速度，就要有扭矩。而車子最高速度快不快，這是關(guān)系到高速功率的問題。 在車子其他配置不變的情況下，如果用又細(xì)又長的進(jìn)氣岐管的話，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速的情況下，可以增加進(jìn)氣的氣流速度和氣壓強(qiáng)度，并使得汽油得以更好的霧化，燃燒的更好。相反，這樣的配置也有缺點(diǎn)，就是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)拉到高速時(shí)，由于岐管太細(xì)，在單位時(shí)間里的進(jìn)氣量不夠用了，結(jié)果就是轉(zhuǎn)速拉不上去，導(dǎo)致車子高速跑不出來。這時(shí)就需要岐管又粗又短，這樣才能吸入更多的氣。 研究那個(gè)管

16、子壓力大，那個(gè)管子流速大為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)又有低速扭矩，又能拉得出高速，于是工程師就制造出了可變進(jìn)氣歧管，可變進(jìn)氣歧管PDA（Port De-Activation Valve）是通過改變進(jìn)氣管的長度或截面積，提高燃燒效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)更平穩(wěn)、扭矩更充足，高轉(zhuǎn)速時(shí)更順暢、功率更強(qiáng)大！ 了解可變進(jìn)氣歧管的原理，首先得知道什么是進(jìn)氣波動(dòng)效應(yīng)。由于在進(jìn)氣過程中具有間歇性和周期性，致使進(jìn)氣歧管內(nèi)產(chǎn)生一定幅度的壓力波。此壓力波以當(dāng)?shù)芈曀僭谶M(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)傳播和往復(fù)反射。如果以一定長度和直徑的進(jìn)氣歧管與一定容積的諧振室組成諧振系統(tǒng)圖，并使其固有頻率與氣門的進(jìn)氣周期協(xié)調(diào)，那么在特定的轉(zhuǎn)速下，就會(huì)在進(jìn)氣門關(guān)閉之前，在

17、進(jìn)氣歧管內(nèi)產(chǎn)生大幅度的壓力波，使進(jìn)氣歧管的壓力增高，從而增加進(jìn)氣量。這就是進(jìn)氣波動(dòng)效應(yīng)。 可變進(jìn)氣歧管就是充分利用進(jìn)氣波動(dòng)效應(yīng)和盡量縮小發(fā)動(dòng)機(jī)在高低轉(zhuǎn)速下的進(jìn)氣速度的差別，從而達(dá)到改善發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性及動(dòng)力性的目的。因此要求發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷時(shí)裝備粗短的進(jìn)氣歧管;在中、低轉(zhuǎn)速和小、中負(fù)荷下配用較長的進(jìn)氣歧管。可變進(jìn)氣歧管就是為適應(yīng)這種要求而設(shè)計(jì)的。發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制裝置指令轉(zhuǎn)換閥控制機(jī)構(gòu)關(guān)閉轉(zhuǎn)換閥，這時(shí)空氣經(jīng)空氣濾清器和節(jié)氣門沿著彎曲而又細(xì)長的進(jìn)氣歧管流進(jìn)汽缸。細(xì)長的進(jìn)氣歧管提高了進(jìn)氣速度，增強(qiáng)了氣流的慣性，使進(jìn)氣量增多。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)換閥開啟，空氣經(jīng)空氣濾清器和節(jié)氣門

18、直接進(jìn)入粗短的的進(jìn)氣歧管。粗短的進(jìn)氣歧管進(jìn)氣阻力小，也使進(jìn)氣量增多。 可變長度進(jìn)氣歧管不僅可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，還由于提高了發(fā)動(dòng)機(jī)在中低轉(zhuǎn)速下的進(jìn)氣速度而增強(qiáng)了汽缸內(nèi)的氣流強(qiáng)度，從而改善了燃燒過程，使發(fā)動(dòng)機(jī)中低速燃油經(jīng)濟(jì)性有所提高。 進(jìn)氣歧管一端與進(jìn)氣門相連，一端與進(jìn)氣總管后的進(jìn)氣諧振室相連，每個(gè)汽缸都有一根進(jìn)氣歧管。發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)氣門不斷地的開啟和關(guān)閉，氣門開啟時(shí)，進(jìn)氣歧管中的混合氣以一定的速度通過氣門進(jìn)入汽缸，當(dāng)氣門關(guān)閉時(shí)混合氣受阻就會(huì)反彈，周而復(fù)始會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)頻率。如果進(jìn)氣歧管很短，顯然這種頻率會(huì)更快；如果進(jìn)氣歧管很長的話，這個(gè)頻率就會(huì)變得相對慢一些。如果進(jìn)氣歧管中混合氣的震蕩頻率與

19、進(jìn)氣門開啟的時(shí)間達(dá)到共振的話，那么此時(shí)的進(jìn)氣效率顯然是很高的。因此可變進(jìn)氣歧管，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速和低速時(shí)都能提供最佳配氣。發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)，用又長又細(xì)的進(jìn)氣歧管，可以增加進(jìn)氣的氣流速度和氣壓強(qiáng)度，并使得汽油得以更好的霧化，燃燒的更好，提高扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)需要大量混合氣，這是進(jìn)氣歧管就會(huì)變的又粗有短，這樣才能吸入更多的混合氣，提高輸出功率。4.1 變長度汽車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞上上下下往復(fù)2次循環(huán)才算完成一個(gè)工作循環(huán)，進(jìn)氣門只有1/4時(shí)間打開，這樣在進(jìn)氣歧管內(nèi)造成一個(gè)進(jìn)氣脈沖。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，氣門開啟間隔也就越短，脈沖頻率也就越高。簡單的說，進(jìn)氣歧管的振動(dòng)也就越大。通過改變進(jìn)氣歧管長度，改進(jìn)氣

20、流的流動(dòng)。進(jìn)氣歧管被設(shè)計(jì)成蝸牛一般的螺旋狀，分布在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中間，氣流從中部進(jìn)入。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在2000prm低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，黑色控制閥關(guān)閉，氣流被迫從長歧管流入汽缸，此時(shí)，進(jìn)氣歧管的固有頻率得以降低，以適應(yīng)氣流的低轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到5000rpm，進(jìn)氣頻率上升，此時(shí)控制閥開啟，氣流繞開下部導(dǎo)管直接注入汽缸，這降低了進(jìn)氣歧管的共振頻率，利于高速進(jìn)氣。 上面這種方式結(jié)構(gòu)簡單，但是只有2級(jí)可調(diào)，這顯然不能完全滿足各個(gè)轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣需求。解決的辦法是設(shè)計(jì)一套連續(xù)可變進(jìn)氣歧管長度的機(jī)構(gòu)。寶馬760裝配的V12發(fā)動(dòng)機(jī)就采用了該設(shè)計(jì)。寶馬的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)中間設(shè)計(jì)了一個(gè)轉(zhuǎn)子來控制進(jìn)氣歧管的長度，通過轉(zhuǎn)子角度的

21、變化，使進(jìn)氣氣流進(jìn)入汽缸的長度連續(xù)可變。這顯然更能滿足各個(gè)轉(zhuǎn)速下的進(jìn)氣效率。動(dòng)力輸出更加線性，扭力分布更加均勻，燃油經(jīng)濟(jì)型更加優(yōu)秀。 4.2 變截面 低轉(zhuǎn)速時(shí)氣門會(huì)設(shè)置成短行程開啟，高轉(zhuǎn)速時(shí)氣門會(huì)設(shè)置成長行程開啟，氣門可以這樣，那么進(jìn)氣歧管應(yīng)該也能達(dá)到此種效果。 流體力學(xué)的原理，管道的截面積越大，流體壓力越??；管道截面積越小，流體壓力越大。就如自來水，將水管前端捏扁，自來水的壓力會(huì)變得非常大。 根據(jù)這一原理，發(fā)動(dòng)機(jī)需要一套機(jī)構(gòu)，在高轉(zhuǎn)速時(shí)使用較大的進(jìn)氣歧管截面積，提高進(jìn)氣流量；在低轉(zhuǎn)速時(shí)使用較小的進(jìn)氣歧管截面面積，提高氣缸的進(jìn)氣負(fù)壓，也能在氣缸內(nèi)充分形成渦流，讓空氣與汽油更好的混合。以4氣門發(fā)

22、動(dòng)機(jī)為例，2進(jìn)2排設(shè)計(jì)，其中一進(jìn)氣管帶有氣閥，該氣閥受到ECU的直接控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需要的進(jìn)氣歧管截面積小，這時(shí)可以關(guān)閉氣閥，使兩個(gè)進(jìn)氣門只有一個(gè)能夠進(jìn)氣，這相當(dāng)于減少了一半的截面積。同樣，發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，氣閥在ECU控制下開啟，兩個(gè)進(jìn)氣門同時(shí)工作，這相當(dāng)于加大了截面積。5、 可變進(jìn)氣歧管的分類5.1 可變長度進(jìn)氣歧管5.1.1 可變長度進(jìn)氣歧管原結(jié)構(gòu)方案 當(dāng)汽油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，汽油機(jī)電子控制模塊指令轉(zhuǎn)換閥控制機(jī)構(gòu)關(guān)閉轉(zhuǎn)換閥。這時(shí)，空氣須經(jīng)空氣濾清器和節(jié)氣門沿著彎曲而又細(xì)長的進(jìn)氣歧管流進(jìn)氣缸。細(xì)長的進(jìn)氣歧管提高了進(jìn)氣速度，增強(qiáng)了氣流的慣性，使進(jìn)氣充量增多；當(dāng)汽油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，汽油機(jī)

23、電子控制模塊指令轉(zhuǎn)換閥控制機(jī)構(gòu)，打開轉(zhuǎn)換閥，空氣經(jīng)空氣濾清器和節(jié)氣門及轉(zhuǎn)換閥直接進(jìn)入粗短的進(jìn)氣歧管。粗短的進(jìn)氣歧管，進(jìn)氣阻力減小，也使進(jìn)氣充量增多。可變長度進(jìn)氣歧管不僅可以提高汽油機(jī)在中、低速和中、小負(fù)荷時(shí)的動(dòng)力性，即提高有效輸出扭矩；還由于它提高了汽油機(jī)在中、低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的進(jìn)氣速度，增強(qiáng)了氣缸內(nèi)的氣流強(qiáng)度，從而改善了燃燒過程，使汽油機(jī)中、低速的最低燃油消耗率下降，燃油經(jīng)濟(jì)性有所提高。此外，可變長度進(jìn)氣歧管還有減少汽油機(jī)廢氣排放量的作用。因?yàn)槠蜋C(jī)燃燒過程改善后，不僅油耗降低，經(jīng)濟(jì)性改善，汽油機(jī)的有害排氣污染物的排放量也能適當(dāng)減少，即轎車汽油機(jī)的排放凈化性能也可適當(dāng)改善。5.1.2 可變長度進(jìn)氣

24、歧管新方案結(jié)構(gòu) 圖1圖2 5.2 雙通道可變進(jìn)氣歧管 每個(gè)進(jìn)氣歧管都有兩個(gè)進(jìn)氣通道，一長一短。根據(jù)汽油機(jī)的工作轉(zhuǎn)速高低、負(fù)荷大小，由旋轉(zhuǎn)閥2控制空氣經(jīng)過哪一個(gè)通道流進(jìn)氣缸。在長進(jìn)氣道中安裝有噴油器。當(dāng)汽油機(jī)在中、低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)閥2受到由汽油機(jī)電子控制模塊發(fā)出的指令，在旋轉(zhuǎn)閥控制機(jī)構(gòu)（執(zhí)行器）作用下，將短進(jìn)氣通道1封閉，新鮮空氣充量經(jīng)空氣濾清器、節(jié)氣門沿長進(jìn)氣通道3經(jīng)過缸蓋上的進(jìn)氣道5和進(jìn)氣門6進(jìn)入氣缸；當(dāng)汽油機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，汽油機(jī)電子控制模塊發(fā)出指令，旋轉(zhuǎn)閥控制機(jī)構(gòu)（執(zhí)行器）作用將短進(jìn)氣道1打開，使長進(jìn)氣道通道短路，將長進(jìn)氣通道改變?yōu)檩o助進(jìn)氣通道。這時(shí)，新鮮空氣充量同時(shí)經(jīng)過兩個(gè)進(jìn)氣通道進(jìn)入氣

25、缸。與可變長度進(jìn)氣歧管的功用相同，雙通道可變進(jìn)氣歧管可提高汽油機(jī)在中、低速和中、小負(fù)荷的有效輸出扭矩改善動(dòng)力性；降低汽油機(jī)在中、低速和中、小負(fù)荷的最低燃油消耗率改善經(jīng)濟(jì)性；適當(dāng)減少汽油機(jī)有害排氣污染物的排放量改善排氣凈化性。5.3 主副通道式可變進(jìn)氣歧管 主副通道式可變進(jìn)氣歧管是雙通道可變進(jìn)氣歧管的一個(gè)變型和特例。其結(jié)構(gòu)、工作過程、作用機(jī)理及功用均與雙通道可變進(jìn)氣歧管相似。 在由低速向高速過渡的狀態(tài)下，控制閥部分微開度。每一氣缸使用主進(jìn)氣通道（長）和副進(jìn)氣通道（短）。副進(jìn)氣通道中安裝有控制閥（圓盤閥），主進(jìn)氣通道中安裝有噴油器。在主副通道式可變進(jìn)氣歧管中，控制閥的位置由控制單元（ECU）根據(jù)轎

26、車汽油機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)速高或低進(jìn)行控制。 當(dāng)汽油機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，控制閥4保持關(guān)閉，迫使所有的新鮮進(jìn)氣充量都經(jīng)主通道1高速地流入氣缸；當(dāng)汽油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，控制閥4保持全開，以減少進(jìn)氣的流動(dòng)阻力。此時(shí)，所有新鮮進(jìn)氣充量同時(shí)經(jīng)主、副兩個(gè)通道進(jìn)入氣缸。 為了防止汽油機(jī)低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速兩種運(yùn)轉(zhuǎn)方式變更時(shí)，控制閥由全關(guān)變成全開，控制閥位置突變，引起進(jìn)氣氣流速度突變和進(jìn)氣流量的突變，導(dǎo)致汽油機(jī)有效輸出扭矩的突變，增設(shè)了控制閥4部分微開度的控制。 當(dāng)汽油機(jī)中速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，控制閥微微地開啟（部分開度），這時(shí)，進(jìn)氣流量的大部分即主要進(jìn)氣量仍經(jīng)主通道流入氣缸；進(jìn)氣流量的小部分即輔助進(jìn)氣量會(huì)經(jīng)副通道流入氣缸。進(jìn)氣流量的主要部分和輔

27、助部分的比例取決于控制閥微微開啟的比例。驅(qū)動(dòng)控制閥開關(guān)動(dòng)作起兩種方式的作用：通過電磁閥控制的真空膜片和通過伺服電機(jī)。伺服電機(jī)起驅(qū)動(dòng)作用控制圓盤閥（驅(qū)動(dòng)控制閥），控制更精確。此類進(jìn)氣歧管可增大汽油機(jī)中、低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的有效輸出扭矩，改善動(dòng)力性；降低汽油機(jī)中、低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最低燃油消耗率，改善經(jīng)濟(jì)性。汽油機(jī)有害排氣污染物排放量有所減少，即排放凈化性有所提高。5.4 無級(jí)可變進(jìn)氣歧管 無級(jí)可變進(jìn)氣歧管是可變進(jìn)氣歧管最理想的一種方案?；驹砣匀皇瞧蜋C(jī)配置的進(jìn)氣歧管的長度和截面面積能夠隨著汽油機(jī)轉(zhuǎn)速變化而無級(jí)、連續(xù)地改變。 雷克薩斯轎車無級(jí)可變長度進(jìn)氣歧管工作過程 低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，節(jié)氣門體可變進(jìn)氣管長度閥（控制閥）關(guān)閉，進(jìn)氣歧管可變進(jìn)氣管長度閥（控制閥）也關(guān)閉。此時(shí)，長進(jìn)氣歧管工作