可變進氣歧管

可變進氣歧管通過改變進氣管的長度和截面積_提高燃燒效率_使發動機在低轉速時更平穩、扭矩更充足_高轉速時更順暢、功率更強大.

進氣歧管一端與進氣門相連_一端與進氣總管後的進氣諧振室相連_每個汽缸都有一根進氣歧管.發動機在運轉時_進氣門不斷地的開啟和關閉_氣門開啟時_進氣歧管中的混合氣以一定的速度通過氣門進入汽缸_當氣門關閉時混合氣受阻就會反彈_周而復始會產生震動頻率.如果進氣歧管很短_顯然這種頻率會更快；如果進氣歧管很長的話_這個頻率就會變得相對慢一些.如果進氣歧管中混合氣的震蕩頻率與進氣門開啟的時間達到共振的話_那麼此時的進氣效率顯然是很高的.因此可變進氣歧管_在發動機高速和低速時都能提供最佳配氣.

可變進氣歧管

發動機在低轉速時_用又長又細的進氣歧管_可以增加進氣的氣流速度和氣壓強度_並使得汽油得以更好的霧化_燃燒的更好_提高扭矩.（就像捏扁水管後_水流就會更有力）發動機在高轉速時需要大量混合氣_這是進氣歧管就會變的又粗有短_這樣才能吸入更多的混合氣_提高輸出功率.

技術原理：

由於混合氣是具有質量的流體_在進氣管中的流動狀態是千變萬化的_工程上往往要運用流體力學來優化其內部設計_例如將進氣歧管內壁打磨光滑減輕阻力_或者刻意制造粗糙面營造汽缸內的渦流運動.但是_汽車發動機的工作轉速間隔高達數千轉_各工況所需的進氣需求不盡相同_這對普通的進氣歧管是個極大的考驗.於是_天工程師對進氣歧管進行了深層次的開發——讓進氣歧管“變”起來.

可變進氣歧管

變長度

汽車用4沖程發動機的活塞上上下下往復2次循環才算完成一個工作循環_進氣門只有1/4時間打開_這樣在進氣歧管內造成一個進氣脈沖.發動機轉速越高_氣門開啟間隔也就越短_脈沖頻率也就越高.簡單的說_進氣歧管的振動也就越大.

工程師通過改變進氣歧管長度_改進氣流的流動.進氣歧管被設計成蝸牛一般的螺旋狀_分布在發動機缸體中間_氣流從中部進入.當發動機在2000prm低轉速運轉時_黑色控制閥關閉_氣流被迫從長歧管流入汽缸_此時_進氣歧管的固有頻率得以降低_以適應氣流的低轉速.當發動機轉速上升到5000rpm_進氣頻率上升_此時控制閥開啟_氣流繞開下部導管直接注入汽缸_這降低了進氣歧管的共振頻率_利於高速進氣.

可變進氣歧管

上面這種方式結構簡單_但是只有2級可調_這顯然不能完全滿足各個轉速下發動機的進氣需求.解決的辦法是設計一套連續可變進氣歧管長度的機構.寶馬760裝配的V12發動機就采用了該設計.

寶馬的進氣機構中間設計了一個轉子來控制進氣歧管的長度_通過轉子角度的變化_使進氣氣流進入汽缸的長度連續可變.這顯然更能滿足各個轉速下的進氣效率.動力輸出更加線性_扭力分布更加均勻_燃油經濟型更加優秀.

變截面

我們知道_低轉速時氣門會設置成短行程開啟_高轉速時氣門會設置成長行程開啟_這都是“負壓”惹出來的禍.那麼除了氣門_進氣歧管就不能達到同樣的效果嗎？

流體力學的原理_管道的截面積越大_流體壓力越小；管道截面積越小_流體壓力越大.舉個例子：小時候我們都玩過自來水_將水管前端捏扁_自來水的壓力會變得非常大.

根據這一原理_發動機需要一套機構_在高轉速時使用較大的進氣歧管截面積_提高進氣流量；在低轉速時使用較小的進氣歧管截面面積_提高氣缸的進氣負壓_也能在氣缸內充分形成渦流_讓空氣與汽油更好的混合.

可變進氣歧管

以4氣門發動機為例_2進2排設計_其中一進氣管帶有氣閥_該氣閥受到ECU的直接控制.當發動機低轉速運轉時_需要的進氣歧管截面積小_這時可以關閉氣閥_使兩個進氣門只有一個能夠進氣_這相當於減少了一半的截面積.同樣_發動機高轉速運轉_氣閥在ECU控制下開啟_兩個進氣門同時工作_這相當於加大了截面積.

擴展閱讀：

可變長度進氣歧管

當汽油機低速運轉時_汽油機電子控制模塊指令轉換閥控制機構關閉轉換閥.這時_空氣須經空氣濾清器和節氣門沿著彎曲而又細長的進氣歧管流進氣缸.細長的進氣歧管提高了進氣速度_增強了氣流的慣性_使進氣充量增多；當汽油機高速運轉時_汽油機電子控制模塊指令轉換閥控制機構_打開轉換閥_空氣經空氣濾清器和節氣門及轉換閥直接進入粗短的進氣歧管.粗短的進氣歧管_進氣阻力減小_也使進氣充量增多.

可變長度進氣歧管不僅可以提高汽油機在中、低速和中、小負荷時的動力性_即提高有效輸出扭矩；還由於它提高了汽油機在中、低速運轉時的進氣速度W_而增強了氣缸內的氣流強度_從而改善了燃燒過程_使汽油機中、低速的最低燃油消耗率下降_燃油經濟性有所提高.

此外_可變長度進氣歧管還有減少汽油機廢氣排放量的作用.因為汽油機燃燒過程改善後_不僅油耗降低_經濟性改善_汽油機的有害排氣污染物的排放量也能適當減少_即轎車汽油機的排放淨化性能也可適當改善.

可變進氣歧管

雙通道可變進氣歧管

每個進氣歧管都有兩個進氣通道_一長一短.根據汽油機的工作轉速高低、負荷大小_由旋轉閥2控制空氣經過哪一個通道流進氣缸.在長進氣道中安裝有噴油器.當汽油機在中、低速運轉時_旋轉閥2受到由汽油機電子控制模塊發出的指令_在旋轉閥控制機構（執行器）作用下_將短進氣通道1封閉_新鮮空氣充量經空氣濾清器、節氣門沿長進氣通道3經過缸蓋上的進氣道5和進氣門6進入氣缸；當汽油機在高速運轉時_汽油機電子控制模塊發出指令_旋轉閥控制機構（執行器）作用將短進氣道1打開_使長進氣道通道短路_將長進氣通道改變為輔助進氣通道.這時_新鮮空氣充量同時經過兩個進氣通道進入氣缸.

與可變長度進氣歧管的功用相同_雙通道可變進氣歧管可提高汽油機在中、低速和中、小負荷的有效輸出扭矩——改善動力性；降低汽油機在中、低速和中、小負荷的最低燃油消耗率——改善經濟性；適當減少汽油機有害排氣污染物的排放量——改善排氣淨化性.

可變進氣歧管

主副通道式可變進氣歧管

主副通道式可變進氣歧管是雙通道可變進氣歧管的一個變型和特例.其結構、工作過程、作用機理及功用均與雙通道可變進氣歧管相似.

在由低速向高速過渡的狀態下_控制閥部分微開度.每一氣缸使用主進氣通道（長）和副進氣通道（短）.副進氣通道中安裝有控制閥（圓盤閥）_主進氣通道中安裝有噴油器.在主副通道式可變進氣歧管中_控制閥的位置由控制單元（ECU）根據轎車汽油機的曲軸轉速高或低進行控制.

當汽油機低速運轉時_控制閥4保持關閉_迫使所有的新鮮進氣充量都經主通道1高速地流入氣缸；當汽油機高速運轉時_控制閥4保持全開_以減少進氣的流動阻力.此時_所有新鮮進氣充量同時經主、副兩個通道進入氣缸.

為了防止汽油機低轉速和高轉速兩種運轉方式變更時_控制閥由全關變成全開_控制閥位置突變_引起進氣氣流速度突變和進氣流量的突變_導致汽油機有效輸出扭矩的突變_人們增設了控制閥4 部分微開度的控制.

當汽油機中速運轉時_控制閥微微地開啟（部分開度）_這時_進氣流量的大部分即主要進氣量仍經主通道流入氣缸；進氣流量的小部分即輔助進氣量會經副通道流入氣缸.進氣流量的主要部分和輔助部分的比例取決於控制閥微微開啟的比例.驅動控制閥開關動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.伺服電機起驅動作用控制圓盤閥（驅動控制閥）_控制更精確.

此類進氣歧管可增大汽油機中、低速運轉時的有效輸出扭矩_改善動力性；降低汽油機中、低速運轉時的最低燃油消耗率_改善經濟性.汽油機有害排氣污染物排放量有所減少_即排放淨化性有所提高.

可變進氣歧管