
进气歧管 的分类.docx
17页汽车发动机进气歧管的结构研究目录一、 对进气歧管的认识 2二、 进气歧管的设计原则 4三、 对化油器、喷油嘴、单点喷射、多点喷射的认识 53.1化油器 53.2喷油嘴 63.3单点电喷 63.4多点喷射 7四、 可变排气歧管原理 84.1变长度 104.2变截面 10五、 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方案 115.1.2可变长度进气歧管新方案结构 125.2 双通道可变进气歧管 125.3主副通道式可变进气歧管 135.4.1 旋转式无级可变进气歧管 155.4.2伸缩式无级可变进气歧管 165.4.3 活动插接可变进气歧管 165.5共鸣进气系统的结构 16一、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 (Electronic Control Unit)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•力求具有光滑的内表面(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喷油嘴汽车之家喷油I 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ECU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单点电喷空气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o. IMPa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标准以及 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,这就是多点电喷多点电喷在每个气缸盖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 (Port De-Activation Valve)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!了解可变进气歧管的原理,首先得知道什么是进气波动效应由于在进 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。












