有關(guān)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可變技術(shù)的綜述-資料下載頁(yè)
2025-07-30 06:04本頁(yè)面
【正文】 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(zhǎng)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(lái)控制進(jìn)氣歧管的長(zhǎng)度，通過轉(zhuǎn)子角度的變化，使進(jìn)氣氣流進(jìn)入汽缸的長(zhǎng)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。2. 變截面我們知道，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(zhǎng)行程開啟，這都是“負(fù)壓”惹出來(lái)的禍。那么除了氣門，進(jìn)氣歧管就不能達(dá)到同樣的效果嗎？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。舉個(gè)例子：小時(shí)候我們都玩過自來(lái)水，將水管前端捏扁，自來(lái)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)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。3. 可變長(zhǎng)度進(jìn)氣歧管當(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(zhǎng)的進(jìn)氣歧管流進(jìn)氣缸。細(xì)長(zhǎng)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)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?？勺冮L(zhǎng)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W，而增強(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(zhǎng)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。4. 雙通道可變進(jìn)氣歧管雙通道可變進(jìn)氣歧管：每個(gè)進(jìn)氣歧管都有兩個(gè)進(jìn)氣通道，一長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)進(jìn)氣道通道短路，將長(zhǎng)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)入氣缸。與可變長(zhǎng)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. 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(zhǎng)）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，人們?cè)鲈O(shè)了控制閥部分微開度的控制。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。6. 無(wú)級(jí)可變進(jìn)氣歧管無(wú)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(zhǎng)度和截面面積能夠隨著汽油機(jī)轉(zhuǎn)速變化而無(wú)級(jí)、連續(xù)地改變。低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，節(jié)氣門體可變進(jìn)氣管長(zhǎng)度閥（控制閥）關(guān)閉，進(jìn)氣歧管可變進(jìn)氣管長(zhǎng)度閥（控制閥）也關(guān)閉。此時(shí)，長(zhǎng)進(jìn)氣歧管工作，成為新鮮進(jìn)氣充量的主要通道。兩閥全關(guān)，其特征是長(zhǎng)進(jìn)氣歧管工作。中等轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，節(jié)氣門體可變進(jìn)氣管長(zhǎng)度閥（控制閥）打開，而進(jìn)氣歧管可變進(jìn)氣管長(zhǎng)度閥（控制閥）關(guān)閉，此時(shí)，中等長(zhǎng)度進(jìn)氣歧管工作，成為新鮮進(jìn)氣充量的主要通道。其特征是：兩閥一開一關(guān)，中等長(zhǎng)度進(jìn)氣歧管工作。高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，節(jié)氣門體可變進(jìn)氣管長(zhǎng)度閥（控制閥）打開。而進(jìn)氣歧管可變進(jìn)氣管長(zhǎng)度閥也打開。此時(shí)，短進(jìn)氣歧管工作，成為新鮮進(jìn)氣充量的主要通道。七、參考文獻(xiàn)汽車之家——汽車百科360百科——可變氣門正時(shí)技術(shù) （本文大部摘自網(wǎng)站《汽車之家》，少量取自360百科）
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