进气歧管-的分类

汽车发动机进气歧管的结构研究目录3一、对进气歧管的认识4二、进气歧管的设计原则5三、对化油器、喷油嘴、单点喷射、多点喷射的认识53.1化油器63.2喷油嘴73.3单点电喷73.4多点喷射8四、可变排气歧管原理104.1变长度114.2变截面11五、可变进气歧管的分类115.1可变长度进气歧管115.1.1可变长度进气歧管原结构125.1.2可变长度进气歧管新方案结构135.2双通道可变进气歧管145.3主副通道式可变进气歧管165.4.1旋转式无级可变进气歧管165.4.2伸缩式无级可变进气歧管165.4.3活动插接可变进气歧管175.5共鸣进气系统的结构一、对进气歧管的认识海狮发动机进气歧管上下体汽车发动机配件-4G22D4进气歧管在谈到进气歧管之前，先来想想空气是怎样进入引擎的。通过学习活塞在汽缸内的运作，当引擎处于进气行程时，活塞往下运动使汽缸内产生真空，与外界空气产生压力差，让空气能进入汽缸内。举例来说，就像护士小姐将药水吸入针桶内的过程一样，假想针桶就是引擎，那么当针桶内的活塞向外抽出时，药水就会被吸入针桶内，而引擎就是这样把空气吸到汽缸内的。进气歧管位于节气门与引擎进气门之间，之所以称为歧管，是因为空气进入节气门后，经过歧管缓冲后，空气流道就在此分歧了，对应引擎汽缸的数量，如四缸引擎就有四道，五缸引擎则有五道，将空气分别导入各汽缸中。以自然进气引擎来说，由于进气歧管位于节气门之后，所以当引擎油门开度小时，汽缸内无法吸到足量的空气，就会造成歧管真空度高；而当引擎油门开度大时，进气歧管内的真空度就会变小。因此，喷射供油引擎都会在进气歧管上装设一个压力计，供给ECU（ECU（ElectronicControlUnit）电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器，也叫汽车专用单片机。电控单元的功用是根据其内存的程序和数据对空气流量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后输出指令，向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量。电控单元由微型计算机、输入、输出及控制电路等组成）判定引擎负荷，而给予适量的喷油。再次通过区分进气管、进气歧管和进气道三者来认识进气歧管。进气管是指空气从进气口进入，通过空气滤清器，直到要进入各个气缸前的这一段管道，是发动机的主要进气管路，也是总的进气管路。进气歧管是指空气从进气管进入各个气缸，空气往各个气缸分配的这一段管子，每个气缸有一个进气歧管。进气歧管的设计保证了各个气缸进气分配合理均匀。进气道则是空气进入发动机机体，通向气缸的这一段通道。主要由在气缸盖上设计的通道组成，进气道的最末端就是进气阀控制进气。进气系的作用是尽可能地吸进空气，以便供汽油燃烧时使用。对于化油器和单点喷射发动机来说，进气歧管是指化油器之后、进气道之前的进气管道；对于多点喷射发动机来说，进气歧管是指节气阀体之后、进气道之前的进气管道。由于燃料供给的方式不同，这两种进气歧管的作用也不完全相同。对于化油器和单点喷射发动机的进气歧管，它的功用是将空气、燃油混合气由化油器或节气门体分配到各缸进气道。由流经空气滤清器的空气和汽油混合后，进入进气歧管，在流经进气歧管期间，细小颗粒的汽油和空气进一步混合形成混合气，然后进入进气道。此种进气歧管必须采取预热措施，使混合气体具有合理的温度，从而形成容易燃烧的混合气，一般常用铝合金进气歧管，因为铝合金导热性好、质量轻。此外在进气歧管上需要布置水套，利用发动机的冷却水来预热气体。对于多点喷射发动机的进气歧管，将洁净的空气分配到各缸进气道在进气歧管的出口附近，汽油喷嘴将雾状的汽油喷进进气歧管或气缸进气道，由于喷射的汽油颗粒小，所以一般不需要预热。二、进气歧管的设计原则设计原则要求各缸进气量要多而且要均匀。为了实现轿车多缸汽油机进气均匀分配，总的设计要点是：1.力求对所有气缸具有相同气流通道（包括管长、截面尺寸、弯曲程度、对称性都要求一致）使空气、燃油混合气或洁净空气尽可能均匀地分配到各个气缸；2.力求具有很高的紊流强度；3.力求具有合适的（进气予热）加热区域；4.力求具有光滑的内面（这对减小油膜厚度有利）减小气体流动阻力，提高进气能力；5.力求选用合适的气流速度；6.可变进气歧管安装位置、外形尺寸要符合要求。三、对化油器、喷油嘴、单点喷射、多点喷射的认识3.1化油器化油器负责的两件事：1）让燃油汽化。2）二是让汽化的燃油和一定比例的空气相混合形成混合气。化油器的作用就是将一定数量的汽油与空气混合，以使发动机正常运转。如果没有足够的燃油与空气混合，那么发动机将在“贫油”状态下运转，这将使发动机停止运转，也可能会损坏发动机。如果有过量的燃油与空气混合，那么发动机将在“富油”状态下运转，这也将使发动机停止运转（化油器溢油），或者运转时产生大量的烟，或者运转状况恶劣（容易发生问题、停转），最起码是浪费燃油。化油器工作原理来自外界的空气经过滤清后进入化油器，空气进量多少由阻风门位置的变化来控制。空气冲过化油器内的喉管产生吸力将燃油从浮子室通过喷管吸出，并将其雾化。雾化的燃油和空气混合后通过进气歧管被气缸吸入。混合气的进量由一个油门踏板操纵，它由化油器内的油门(节气门)所控制。由汽油泵泵入浮子室的油量则由浮子室内的浮子控制。浮子在浮子室内随着油量多少而升降，当浮子室内充满汽油时，浮子上浮，用它的针阀将进油口堵住。驾车人通过控制油门开度大小来改变发动机的转速，混合气的浓度是随着油门开大而逐渐变浓的。汽车发动机的工作状况要经常在很大范围内变化，如汽车起步前和在路口等待绿灯放行前，发动机作怠速运转，此时的负荷为零，油门开度最小，转速最低；汽车满载爬坡时，油门全开，但转速并不高；在平路上行驶，油门不必全开，发动机发出中等负荷，车速和转速中等；在高速公路上行驶，发动机可能是满负荷，转速达到最大。在如此众多复杂的工作状况下，对于混合气要求也不能千篇一律。例如在怠速和小负荷下，前者要求混合气必须很浓，后者则要求浓度逐渐变稀；在中等负荷下，为了节油，又要求化油器供给耗油率最小的混合气；在满负荷下，为了让发动机发出最大功率，要求化油器提供浓混合气。此外，如汽车起动时，要求有较浓的混合气；加速时要求化油器在油门突然大开时，额外供给油量等等。综上所述，汽油机在正常工作状态下，在小、中负荷时要求化油器随着负荷增加能供给由较浓逐渐变稀的混合气，在满负荷下又要求混合气由稀变浓，根据上述要求，仅靠前面所介绍的简单化油器是无法满足的。为了满足这些要求，在现代化油器上配备了一系列的混合气浓度补偿装置。如主供油泵、怠速系、省油器、加速系及起动系等，以确保汽油机在不同工作状态下，化油器能供给适当浓度的混合气。别看化油器个头不大，但内部综合了这么多的系统，结构就变得为复杂。为保证化油器能经常地正常工作，所以对它的定期维护保养是非常重要的。使用化油器的主要缺点是向气缸充气和混合气的分配并不理想，影响发动机的动力性和经济性的提高，对达到排放要求很不利，所以现在化油器被电喷全面取代。3.2喷油嘴喷油嘴其实就是个简单的电磁阀,当电磁线圈通电时，产生吸力，针阀被吸起，打开喷孔，燃油经针阀头部的轴针与喷孔之间的环形间隙高速喷出，形成雾状，利于燃烧充分。ECU喷油嘴本身是一个常闭阀(常闭阀的意思是当没有输入控制讯号时，阀门一直处于关闭状态；而常开阀则是当没有输入控制讯号时，阀门一直处于开启状态）由一个阀针上下运动来控制阀的开闭。当下达喷油指令时，其电压讯号会使电流流经喷油嘴内的线圈，产生磁场来把阀针吸起，让阀门开启好使油料能自喷油孔喷出。喷射供油的最大优点就是燃油供给之控制十分精确，让引擎在任何状态下都能有正确的空燃比，不仅让引擎保持运转顺畅，其废气也能合乎环保法规的规范。3.3单点电喷汽车发动机的电喷装置一般是由喷油油路、传感器组和电子控制单元三大部分组成的。如果喷射器安装在原来化油器位置上，即整个发动机只有一个汽油喷射点，这就是单点电喷。由于单点喷射是将喷射器设在节气门上方，只能改善在节气门处的雾化以及加热管壁温度提高燃油的蒸发程度，但难以保证节气门后至进气门的一段管壁上不形成油膜或油滴，因此进气歧管的结构对混合气的输送和分配有重大影响，而且难以实现在所有工况下都能保持理想的混合气分配。但是单点喷射构造简单，工作可靠，维护简单。其中一个很显著的优点就是单点喷射的喷射器设在节气门上方，直接向气流速度很高的进气管道中喷射，由于该处压力低(流速与压力成反比)，喷射时只需要0．1MPa的低压就可以喷射了，多点喷射则要在0．35MPa才工作，这就意味着单点喷射系统可以降低对电动燃油泵的要求，节省了成本。不过单点电喷的排放以及燃油经济性都不及多点电喷，现在慢慢也被淘汰。3.4多点喷射汽车发动机的电喷装置一般是由喷油油路、传感器组和电子控制单元三大部分组成的。如果喷射器安装在每个气缸的进气歧管上，即汽油的喷射是由多个地方(至少每个气缸都有一个喷射点)喷入气缸的，这就是多点电喷。缸盖多点电喷在每个气上安装一个电磁喷油器，直接将燃油喷入进气歧管，再与流经进气歧管的空气流混合，当进气门打开时，混合气体被吸入气缸。多点电喷与化油器式进气系统相比，从根本上解决了相邻气缸进气重叠而引起的配气不均匀，功率下降，油耗增加的问题，而且多点喷射发动机可以采用顺序喷射，因此空燃比的控制比单点喷射更精确，可以根据正时进行喷油，对喷油量、喷油时刻进行精确控制，所以多点喷射发动机的排放更好，更经济省油。四、可变排气歧管原理进气歧管、简单地说，就是一支引导气流的管子，空气经过滤清器之后，在此进行油气混合，并输送到汽缸进行燃烧。由于混合气是具有质量的流体，在进气管中流的流动千变万化，工程上往往要运用流体力学来优化其内部设计，例如将进气歧管内壁打磨光滑减轻阻力，或者刻意制造粗糙面营造汽缸内的涡流运动。别一方面，正如前面所说，汽车发动机的工作转速间隔高达数千转，各工作状态所需的进气需求不尽相同，在发动机低速运转时，进气流速较低，在发动机高速运转时，进气流速较高。即发动机转速不同，进气的流速差别也很大，流速的不一致，对发动机的燃烧不利。车子的发动机有两个最重要的内容：1，低转速扭矩。2，高转速功率。就进气系统而言，车子在刚起步时和急加速超车时，要感觉到有力和速度，就要有扭矩。而车子最高速度快不快，这是关系到高速功率的问题。在车子其他配置不变的情况下，如果用又细又长的进气岐管的话，在发动机低速的情况下，可以增加进气的气流速度和气压强度，并使得汽油得以更好的雾化，燃烧的更好。相反，这样的配置也有缺点，就是当发动机拉到高速时，由于岐管太细，在单位时间里的进气量不够用了，结果就是转速拉不上去，导致车子高速跑不出来。这时就需要岐管又粗又短，这样才能吸入更多的气。研究那个管子压力大，那个管子流速大为了让发动机又有低速扭矩，又能拉得出高速，于是工程师就制造出了可变进气歧管，可变进气歧管PDA（PortDe-ActivationValve）是通过改变进气管的长度或截面积，提高燃烧效率，使发动机在低转速时更平稳、扭矩更充足，高转速时更顺畅、功率更强大！进气波动效应了解可变进气歧管的原理，首先得知道什么是。由于在进气过程中具有间歇性和周期性，致使进气歧管内产生一定幅度的压力波。此压力波以当地声速在进气系统内传播和往复反射。如果以一定长度和直径的进气歧管与一定容积的谐振室组成谐振系统图，并使其固有频率与气门的进气周期协调，那么在特定的转速下，就会在进气门关闭之前，在进气歧管内产生大幅度的压力波，使进气歧管的压力增高，从而增加进气量。这就是进气波动效应。可变进气歧管就是充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高低转速下的进气速度的差别，从而达到改善发动机经济性及动力性的目的。因此要求发动机在高转速、大负荷时装备粗短的进气歧管;在中、低转速和小、中负荷下配用较长的进气歧管。可变进气歧管就是为适应这种要求而设计的。发动机低速运转时，发动机电子控制装置指令转换阀控制机构关闭转换阀，这时空气经空气滤清器和节气门沿着弯曲而又细长的进气歧管流进汽缸。细长的进气歧管提高了进气速度，增强了气流的惯性，使进气量增多。当发动机高速运转时，转换阀开启，空气经空气滤清器和节气门直接进入粗短的的进气歧管。粗短的进气歧管进气阻力小，也使进气量增多。可变长度进气歧管不仅可以提高发动机的动力性，还由于提高了发动机在中低转速下的进气速度而增强了汽缸内的气流强度，从而改善了燃烧过程，使发动机中低速燃油经济性有所提高。进气歧管一端与进气门相连，一端与进气总管后的进气谐振室相连，每个汽缸都有一根进气歧管。发动机在运转时，进气门不断地的开启和关闭，气门开启时，进气歧管中的混合气以一定的速度通过气门进入汽缸，当气门关闭时混合气受阻就会反弹，周而复始会产生震动频率。如果进气歧管很短，显然这种频率会更快；如果进气歧管很长的话，这个频率就会变得相对慢一些。如果进气歧管中混合气的震荡频率与进气门开启的时间达到共振的话，那么此时的进气效率显然是很高的。因此可变进气歧管，在发动机高速和低速时都能提供最佳配气。发动机在低转速时，用又长又细的进气歧管，可以增加进气的气流速度和气压强度，并使得汽油得以更好的雾化，燃烧的更好，提高扭矩。发动机在高转速时需要大量混合气，这是进气歧管就会变的又粗有短，这样才能吸入更多的混合气，提高输出功率。4.1变长度汽车用4冲程发动机的活塞上上下下往复2次循环才算完成一个工作循环，进气门只有1/4时间打开，这样在进气歧管内造成一个进气脉冲。发动机转速越高，气门开启间隔也就越短，脉冲频率也就越高。简单的说，进气歧管的振动也就越大。通过改变进气歧管长度，改进气流的流动。进气歧管被设计成蜗牛一般的螺旋状，分布在发动机缸体中间，气流从中部进入。当发动机在2000prm低转速运转时，黑色控制阀关闭，气流被迫从长歧管流入汽缸，此时，进气歧管的固有频率得以降低，以适应气流的低转速。当发动机转速上升到5000rpm，进气频率上升，此时控制阀开启，气流绕开下部导管直接注入汽缸，这降低了进气歧管的共振频率，利于高速进气。上面这种方式结构简单，但是只有2级可调，这显然不能完全满足各个转速下发动机的进气需求。解决的办法是设计一套连续可变进气歧管长度的机构。宝马760装配的V12发动机就采用了该设计。宝马的进气机构中间设计了一个转子来控制进气歧管的长度，通过转子角度的变化，使进气气流进入汽缸的长度连续可变。这显然更能满足各个转速下的进气效率。动力输出更加线性，扭力分布更加均匀，燃油经济型更加优秀。4.2变截面低转速时气门会设置成短行程开启，高转速时气门会设置成长行程开启，气门可以这样，那么进气歧管应该也能达到此种效果。流体力学的原理，管道的截面积越大，流体压力越小；管道截面积越小，流体压力越大。就如自来水，将水管前端捏扁，自来水的压力会变得非常大。根据这一原理，发动机需要一套机构，在高转速时使用较大的进气歧管截面积，提高进气流量；在低转速时使用较小的进气歧管截面面积，提高气缸的进气负压，也能在气缸内充分形成涡流，让空气与汽油更好的混合。以4气门发动机为例，2进2排设计，其中一进气管带有气阀，该气阀受到ECU的直接控制。当发动机低转速运转时，需要的进气歧管截面积小，这时可以关闭气阀，使两个进气门只有一个能够进气，这相当于减少了一半的截面积。同样，发动机高转速运转，气阀在ECU控制下开启，两个进气门同时工作，这相当于加大了截面积。5、可变进气歧管的分类5.1可变长度进气歧管5.1.1可变长度进气歧管原结构方案当汽油机低速运转时，汽油机电子控制模块指令转换阀控制机构关闭转换阀。这时，空气须经空气滤清器和节气门沿着弯曲而又细长的进气歧管流进气缸。细长的进气歧管提高了进气速度，增强了气流的惯性，使进气充量增多；当汽油机高速运转时，汽油机电子控制模块指令转换阀控制机构，打开转换阀，空气经空气滤清器和节气门及转换阀直接进入粗短的进气歧管。粗短的进气歧管，进气阻力减小，也使进气充量增多。可变长度进气歧管不仅可以提高汽油机在中、低速和中、小负荷时的动力性，即提高有效输出扭矩；还由于它提高了汽油机在中、低速运转时的进气速度，增强了气缸内的气流强度，从而改善了燃烧过程，使汽油机中、低速的最低燃油消耗率下降，燃油经济性有所提高。此外，可变长度进气歧管还有减少汽油机废气排放量的作用。因为汽油机燃烧过程改善后，不仅油耗降低，经济性改善，汽油机的有害排气污染物的排放量也能适当减少，即轿车汽油机的排放净化性能也可适当改善。5.1.2可变长度进气歧管新方案结构图1图25.2双通道可变进气歧管每个进气歧管都有两个进气通道，一长一短。根据汽油机的工作转速高低、负荷大小，由旋转阀2控制空气经过哪一个通道流进气缸。在长进气道中安装有喷油器。当汽油机在中、低速运转时，旋转阀2受到由汽油机电子控制模块发出的指令，在旋转阀控制机构（执行器）作用下，将短进气通道1封闭，新鲜空气充量经空气滤清器、节气门沿长进气通道3经过缸盖上的进气道5和进气门6进入气缸；当汽油机在高速运转时，汽油机电子控制模块发出指令，旋转阀控制机构（执行器）作用将短进气道1打开，使长进气道通道短路，将长进气通道改变为辅助进气通道。这时，新鲜空气充量同时经过两个进气通道进入气缸。与可变长度进气歧管的功用相同，双通道可变进气歧管可提高汽油机在中、低速和中、小负荷的有效输出扭矩——改善动力性；降低汽油机在中、低速和中、小负荷的最低燃油消耗率——改善经济性；适当减少汽油机有害排气污染物的排放量——改善排气净化性。5.3主副通道式可变进气歧管主副通道式可变进气歧管是双通道可变进气歧管的一个变型和特例。其结构、工作过程、作用机理及功用均与双通道可变进气歧管相似。在由低速向高速过渡的状态下，控制阀部分微开度。每一气缸使用主进气通道（长）和副进气通道（短）。副进气通道中安装有控制阀（圆盘阀），主进气通道中安装有喷油器。在主副通道式可变进气歧管中，控制阀的位置由控制单元（ECU）根据轿车汽油机的曲轴转速高或低进行控制。当汽油机低速运转时，控制阀4保持关闭，迫使所有的新鲜进气充量都经主通道1高速地流入气缸；当汽油机高速运转时，控制阀4保持全开，以减少进气的流动阻力。此时，所有新鲜进气充量同时经主、副两个通道进入气缸。为了防止汽油机低转速和高转速两种运转方式变更时，控制阀由全关变成全开，控制阀位置突变，引起进气气流速度突变和进气流量的突变，导致汽油机有效输出扭矩的突变，增设了控制阀4部分微开度的控制。当汽油机中速运转时，控制阀微微地开启（部分开度），这时，进气流量的大部分即主要进气量仍经主通道流入气缸；进气流量的小部分即辅助进气量会经副通道流入气缸。进气流量的主要部分和辅助部分的比例取决于控制阀微微开启的比例。驱动控制阀开关动作起两种方式的作用：通过电磁阀控制的真空膜片和通过伺服电机。伺服电机起驱动作用控制圆盘阀（驱动控制阀），控制更精确。此类进气歧管可增大汽油机中、低速运转时的有效输出扭矩，改善动力性；降低汽油机中、低速运转时的最低燃油消耗率，改善经济性。汽油机有害排气污染物排放量有所减少，即排放净化性有所提高。5.4无级可变进气歧管无级可变进气歧管是可变进气歧管最理想的一种方案。基本原理仍然是汽油机配置的进气歧管的长度和截面面积能够随着汽油机转速变化而无级、连续地改变。雷克萨斯轿车无级可变长度进气歧管工作过程低转速运转时，节气门体可变进气管长度阀（控制阀）关闭，进气歧管可变进气管长度阀（控制阀）也关闭。此时，长进气歧管工作，成为新鲜进气充量的主要通道。两阀全关，其特征是长进气歧管工作。中等转速运转时，节气门体可变进气管长度阀（控制阀）打开，而进气歧管可变进气管长度阀（控制阀）关闭，此时，中等长度进气歧管工作，成为新鲜进气充量的主要通道。其特征是：两阀一开一关，中等长度进气歧管工作。高转速运转时，节气门体可变进气管长度阀（控制阀）打开。而进气歧管可变进气管长度阀也打开。此时，短进气歧管工作，成为新鲜进气充量的主要通道。5.4.1旋转式无级可变进气歧管由旋转内腔件（蜗壳）和固定外壳构成，通过旋转内腔件的转动来改变管长，系统可根据发动机转速、负荷等情况平稳地改变有效进气路径长度，改善发动机的输出特性5.4.2伸缩式无级可变进气歧管是通过伸缩管实现无级变速，由步进电机带动齿轮和齿条驱动。△RobbenIsland罗本岛thanksto幸亏；由于；因为△passbookn.南非共和国有色人种的身份证△rhythmn.节奏△infectvt.传染；感染congratulationn.祝贺；贺词a.董立平等在研发的一种赛车发动机可变进气系统学术成就b.美国通用公司研制，在储气室出口处装有一个锥形镶块，借助于齿轮齿条结构可沿自身轴线移动5.4.3活动插接可变进气歧管进气歧管由活动插接的数段歧管组成，通过改变数段歧管间的重叠长度，可连续改变进气歧管的总长。可使发动机在任意速度下，通过变换歧管管体的长度实现进气量与发动机转速的匹配，提高发动机在任意转速时的动力性和燃油经济性。5.5共鸣进气系统的结构目前共鸣进气系统的结构可以进行两级调节和三级调节，图为日产型发动机的共鸣进气系统，在发动机低速时，可变进气控制关闭，左右两个容器中的相位相反，产生240的周期性压力波，并在稳定压箱中互相抵消，从而形成反射点；在高速时，可变进气控制阀开启，反射点却成为进气管连接通道的中心店，利用这种控制原理，使发动机获得两种共振效应，从低速区域到高速区域，提高了填充效率，从而获得优异的动力性。designn.设计；图案；构思wipevt.擦；揩；擦去1.可变进气歧管设计探讨http://wenku.baidu.com/view/f6aabc010740be1e650e9aaa.html2.刘奕贯汽车可变进气歧管技术及其应用探讨南京交通职业技术学院3.朱明现代汽车新配置实务reducevt.减少；减缩4.董立平电喷汽油机进气管长度连续可变系统；内燃机与动力装置5.黄豪中利用谐振进气系统改善车用柴油机性能研究广西大学硕士学位20026.刘霏霏姜水生姜辉车用发动机可变进气歧管的探讨南昌大学学报