可变进气管的工作原理
可变进气管的工作原理
进气歧管的一端与进气门连接，另一端与进气歧管后面的进气振动室连接。每个气缸都有一个进气歧管。当发动机运转时，进气门保持打开和关闭。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，空燃混合气被堵塞后会反弹，反复产生振动频率。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，此时的进气效率明显较高。因此，可变进气歧管可以在发动机高转速和低转速下提供最佳的气门分配。在发动机低转速时，采用细长的进气歧管可以提高进气的气流速度和压强，使汽油雾化更好，燃烧更好，扭矩更高。就像水管被压碎时，水流会更强。)发动机高速运转需要大量的混合气，这意味着进气歧管会变粗变短，从而吸入更多的混合气，提高输出功率。
可变进气歧管的技术原理
因为混合气是有质量的流体，所以进气管内的流动状态是不断变化的。在工程中，经常利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以减少阻力，或者故意制作粗糙表面以在气缸内产生涡流运动。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，对普通进气歧管是一个极大的考验。因此，工程师们对进气歧管进行了深度开发——来“改变”它。
●可变长度
只有当四冲程发动机的活塞上下往复运动两次，进气门只开启1/4次，从而在进气歧管产生进气脉冲时，才能完成一个工作循环。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。进气歧管设计为蜗形螺旋，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，气流被迫从长歧管流入气缸。此时，进气歧管的固有频率降低，以适应低速气流。当发动机转速升至5000 rpm时，进气频率增加。此时控制阀打开，气流绕过下降管直接喷入气缸，降低了进气歧管的振动频率，有利于高速进气。
●可变横截面
我们知道，在低转速下，气门会被设定为短行程开启，而在高转速下，气门会被设定为长行程开启，这是“负压”造成的。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。比如我们小时候都是玩自来水，把水管前端压平，这样自来水的压力就会变得很高。
根据这个原理，发动机需要一套机构，可以利用进气歧管较大的截面积，在高转速下增加进气流量。当转速较低时，进气歧管的横截面积较小，可以增加缸内进气的负压，也可以在缸内充分形成涡流，使空气与汽油更好地混合。
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，它被调整到长进气歧管。根据振动原理，当进气歧管长度变长时，进气歧管的固有频率降低，接近低速气流的振动频率，产生* * *振动效应，增加发动机的低速进气，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。因此，在发动机转速较高时，将其调整为较短的进气歧管，以增加其固有频率，接近高速气流的振动频率，也会产生* * *振动效应，从而增加发动机高速时的进气量，获得更大的功率。
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、进气管开关真空波纹管和真空执行器。
可变进气管长度
可变进气歧管长度是普通民用汽车广泛采用的技术。大多数进气歧管的长度设计为两级可调-长进气歧管用于低速，短进气歧管用于高速。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。但是为什么在低速时需要很长的进气歧管呢？不会增加进气阻力吗？因为发动机在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的流量，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。
可变进气振动
用的是通过进气振动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，两个振动室相互连接，其中一个进气管可以在电控单元的控制下通过阀门打开和关闭。该阀的开关频率与每个气缸之间的进气频率相关。因此，在气缸之间形成压力波。如果进气频率与压力波转速对称，根据* * *振动原理，空气会因强烈的* * *振动而被强行推入缸内，从而改善进气效率专变原理:压力波频率由交错的进气管控制，低转速时关闭其中一根，使压力波频率降低，与相对较低的进气频率重合，从而提高低转速时的扭矩输出；反之。
可变排气背压管
许多新型高性能汽车也采用了可变排气背压技术。与可变进气歧管技术类似，可变排气背压技术仅针对排气而设计。普通跑车上的排气管从单个气缸收集废气，然后汇聚到排气歧管，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效果最佳，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，只能设计成最合适的相对折中方案。可变排气管长度技术采用两根不同长度的排气管，通过阀门的开闭来实现切换工作，既能满足高低速时的动力输出。@2019