可变进气歧管的结构和工作原理

可变进气歧管通过改变进气管的长度和截面积来提高燃烧效率，使发动机低速时更稳定，扭矩更充沛，高速时更平顺，动力更强劲。可变进气歧管结构(图)可变进气歧管(大众迈腾)1-气温传感器螺栓；2-空气温度传感器；3-活性碳罐电磁阀；4-进气管；5-真空罐；6—高压泵螺栓；7 ——油箱燃油管路连接接头；8—燃油压力调节阀；9-机械单活塞高压泵；10-轴套；1-连接管(蓄能器)连接到燃油分配器的燃油管路；12-进口翻板控制阀；13—喷射阀；14-进气管接头；15-进气管接头螺栓；16-进气管接头固定螺母；17-节气门控制单元螺栓；18-节气门控制单元；19—带密封圈的可变进气管的工作原理进气歧管的一端连接在进气门上，另一端连接在进气歧管后面的进气谐振室上。每个气缸都有一个进气歧管。当发动机运转时，进气门不断地打开和关闭。当气门打开时，进气歧管中的混合气以一定的速度通过气门进入气缸。当阀门关闭时，混合气受阻会反弹，振动频率会反复产生。如果进气歧管短，显然这个频率会更快；如果进气歧管较长，这个频率会变得相对较慢。如果进气歧管内混合气的振荡频率随着进气门的开启时间而振动，显然进气效率很高。因此，可变进气歧管可以在发动机高速和低速时提供最佳的空气分配。当发动机低速运转时，采用细长的进气歧管可以提高进气速度和气压强度，使汽油雾化更好，燃烧更好，扭矩增加。就像把水管压扁一样，水流会更强。发动机在高转速下需要大量的混合气，使得进气歧管更粗更短，这样可以吸入更多的混合气，提高输出功率。可变进气歧管的技术原理由于混合气是有质量的流体，进气管内的流动状态是千变万化的。工程上经常利用流体力学来优化其内部设计，比如打磨进气歧管内壁来降低阻力，或者故意制作粗糙的表面来制造气缸内的涡流运动。而汽车发动机的工作转速范围高达几千转，每个工况所需的进气需求不同，这对普通进气歧管是一个极大的考验。于是，工程师对进气歧管进行了深度开发，让进气歧管“变了样”。变长四冲程发动机只有活塞上下往复两次才能完成一个工作循环，进气门只开启1/4的时间，从而在进气歧管产生进气脉冲。发动机转速越高，气门开启间隔越短，脉冲频率越高。简单来说就是进气歧管振动越大。工程师们通过改变进气歧管的长度来改善气流。进气歧管设计成螺旋状，分布在发动机缸体中间，气流从中间进入。当发动机以2000转/分的低速运转时，黑色控制阀关闭，气流被迫从长歧管进入气缸。此时，进气歧管的固有频率降低，以适应气流的低速。当发动机转速升至5000 rpm时，进气频率上升。此时控制阀打开，气流绕过下降管，直接喷入气缸。这样降低了进气歧管的* * *振动频率，有利于高速进气。变截面我们知道，在低转速时，阀门会被设定为短行程开启，在高转速时，阀门会被设定为长行程开启，这些都是负压造成的。那么进气歧管除了阀门不能达到同样的效果吗？根据流体力学原理，管道截面积越大，流体压力越小；管道的横截面积越小，流体压力越大。比如我们小的时候都是玩自来水，挤水管前端，自来水的压力W。根据这个原理，发动机需要一套机制，在高速时利用进气歧管较大的截面积来改善进气流量；在低速时采用较小的进气歧管截面积，可以提高气缸的进气负压，也可以在气缸内充分形成涡流，使空气和汽油更好地混合。可变进气歧管功能可变长度进气歧管系统根据发动机转速调节进气歧管的长度。当发动机转速较低时，它被调整为较长的进气歧管。根据振动原理，当进气歧管的长度变长时，其固有频率会降低，接近此时低速气流的振动频率，产生* * *振动效应，使发动机在低速时进气量增加，获得更大的扭矩。但在高速时，由于进气管较长，进气节气门阻力较大，最大输出功率下降。所以在发动机转速较高时，调整为较短的进气歧管，增加其固有频率，接近此时高速气流的振动频率，也产生* *振动效应，增加发动机高速时的进气量，使发动机获得更大的动力。可变长度进气歧管系统的结构原理如图1所示。主要由进气管转换阀和进气管转换阀控制机构组成。进气管开关阀的控制机构包括ECU、进气管开关真空电磁阀、进气管开关真空膜片盒、真空执行器等部件。可变进气管长度和可变进气歧管长度广泛应用于普通民用汽车。大部分进气歧管的长度分为两段，低速时长度可调整为33，354，高速时可调整为短进气歧管。应该很容易理解为什么要设计成高速时的短进气歧管，因为这样可以让进气更顺畅。但是为什么低速的时候需要很长的进气歧管呢？不会增加进气阻力吗？因为发动机低速时的进气频率也较低，长进气歧管可以聚集更多的空气，所以非常适合匹配发动机低速时的进气需求，从而提高扭矩输出。此外，长进气歧管还可以减少空气流量，使空气和燃油混合更好，燃烧更充分，产生更大的扭矩输出。这种形式最常见。可变进气谐振用于通过进气谐振来提高发动机在中高速时的动力。每个气缸使用相同的振动室，其中两个相互连接。其中一个进气管可以在ECU的控制下通过阀门打开和关闭。这个气门开关频率与气缸间的进气频率有关(进气频率实际上取决于发动机转速)。这样，在气缸之间就形成了压力波。如果进气频率与压力波的转速对称，根据* * *振动原理，空气会因强烈的* * *振动而被强行推入缸内，从而提高了改变进气效率的原理:压力波的频率由交错的进气管控制，在低转速时关闭其中一根，使压力波的频率降低，与相对较低的进气频率重合，从而提高中低转速时的扭矩输出；相反，在高转速下，气门打开，所以很多高性能新车也采用可变排气背压技术。与可变进气歧管技术类似，可变排气背压技术仅针对废气而设计。普通跑车的排气管从单个气缸收集废气，汇集到排气歧管，形成新的排气脉冲，形成反向增压。反向增压只有在发动机处于一定转速时才能发挥最佳作用，而排气管的长度决定了其适用的转速范围。短排气管适合低速增压，长排气管则相反。对于排气管长度固定的发动机，只能设计成最适合相对折中的可变排气管长度技术。使用两根不同长度的排气管，可以穿过开口，相互切换。