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發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)構(gòu)造及開發(fā)考慮

2025China.cn   2009年02月11日

化油器式汽油機(jī)——空氣經(jīng)空氣濾清器過濾后,進(jìn)入化油器,在化油器內(nèi)與汽油形成可燃混和氣,進(jìn)入進(jìn)氣歧管,然后經(jīng)進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸;直接噴射式汽油機(jī)——空氣經(jīng)空氣濾清器過濾后,流過空氣流量計(jì),由進(jìn)氣道進(jìn)入進(jìn)氣歧管,與噴油嘴噴出的汽油混合形成可燃混和氣,經(jīng)進(jìn)氣門進(jìn)入汽缸。

 

 進(jìn)氣系統(tǒng)的功用是盡可能多、盡可能均勻地向各缸供給可燃混合氣或純空氣。組成由空氣濾清器和進(jìn)氣歧管組成。

 

 

 

 

 

 

柴油機(jī)——空氣經(jīng)空氣濾清器過濾后,進(jìn)入進(jìn)氣歧管,經(jīng)進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸。排氣系統(tǒng)的功用是盡可能多的把燃燒后的廢氣排出氣缸。

 

一、空氣濾清器

 

()空氣濾清器的功用

 

燃油燃燒需要大量的空氣。以普通轎車為例,每消耗1L汽油需要消耗500010000L空氣。大量的空氣進(jìn)入氣缸,若不將其中的雜質(zhì)或灰塵濾除,必然加速氣缸的磨損,縮短發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。實(shí)踐證明,發(fā)動(dòng)機(jī)不安裝空氣濾清器,其壽命將縮短2/3。空氣濾清器的功用主要是濾除空氣中的雜質(zhì)或灰塵,讓潔凈的空氣進(jìn)入氣缸。另外,空氣濾清器也有降低進(jìn)氣噪聲的作用。

 

 

()空氣濾清器結(jié)構(gòu)

 

 

空氣濾清器一般由進(jìn)氣導(dǎo)流管、空氣濾清器蓋、空氣濾清器外殼和濾芯等組成?,F(xiàn)在廣泛用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的空氣濾清器仍有多種結(jié)構(gòu)形式。

 

1.油浴式空氣濾清器

2.紙濾芯空氣濾清器

3.離心式及復(fù)合式空氣濾清器

 

()空氣濾清器進(jìn)氣導(dǎo)流管

 

在現(xiàn)代轎車上,為了增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的諧振進(jìn)氣效果,空氣濾清器進(jìn)氣導(dǎo)流管需要有較大的容積。但是導(dǎo)流管不能太粗,以保證空氣在導(dǎo)流管內(nèi)有一定的流速,因此,進(jìn)氣導(dǎo)流管只能做得很長。較長的進(jìn)氣導(dǎo)流管有利于實(shí)現(xiàn)從車外吸氣。因?yàn)檐囃饪諝鉁囟纫话惚劝l(fā)動(dòng)機(jī)罩下的溫度低30℃左右,所以從車外吸入的空氣密度可增大近10%,燃油消耗率可降低3%。

 

二、進(jìn)氣歧管

 

1.進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)

 

對于化油器式或節(jié)氣門體汽油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)氣歧管指的是化油器或節(jié)氣門體之后到氣缸蓋進(jìn)氣道之前的進(jìn)氣管路。它的功用是將空氣、燃油混合氣由化油器或節(jié)氣門體分配到各缸進(jìn)氣道。

 

對于氣道燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油機(jī),進(jìn)氣歧管只是將潔凈的空氣分配到各缸進(jìn)氣道。進(jìn)氣歧管必須將空氣燃油混合氣或潔凈空氣盡可能均勻地分配到各個(gè)氣缸,為此進(jìn)氣歧管內(nèi)氣體流道的長度應(yīng)盡可能相等。為了減小氣體流動(dòng)阻力,提高進(jìn)氣能力,進(jìn)氣歧管的內(nèi)壁應(yīng)該光滑。

 

 

2.進(jìn)氣歧管加熱

 

化油器式或節(jié)氣門體燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的溫度很重要。溫度太低,汽油將在管壁上凝結(jié)。因此,對這類發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜嵋源龠M(jìn)汽油的蒸發(fā)。但是加熱過度將減少進(jìn)入氣缸的混合氣數(shù)量,并使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。通常進(jìn)氣歧管利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣或循環(huán)冷卻液進(jìn)行加熱。利用循環(huán)冷卻液加熱進(jìn)氣歧管需在進(jìn)氣歧管內(nèi)設(shè)置水套,并使其與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系連通,讓冷卻液在進(jìn)氣歧管的水套內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。氣道燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管無需加熱。

 

 

3.諧振進(jìn)氣系統(tǒng)

 

由于進(jìn)氣過程具有間歇性和周期性,致使進(jìn)氣歧管內(nèi)產(chǎn)生一定幅度的壓力波。此壓力波以當(dāng)?shù)芈曀僭谶M(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)傳播和往復(fù)反射。如果利用一定長度和直徑的進(jìn)氣歧管與一定容積的諧振室組成諧振進(jìn)氣系統(tǒng),并使其固有頻率與氣門的進(jìn)氣周期調(diào)諧,那么在特定的轉(zhuǎn)速下,就會(huì)在進(jìn)氣門關(guān)閉之前,在進(jìn)氣歧管內(nèi)產(chǎn)生大幅度的壓力波,使進(jìn)氣歧管的壓力增高,從而增加進(jìn)氣量。這種效應(yīng)稱作進(jìn)氣波動(dòng)效應(yīng)。諧振進(jìn)氣系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是沒有運(yùn)動(dòng)件,工作可靠,成本低。但只能增加特定轉(zhuǎn)速下的進(jìn)氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。

 

 

4.可變進(jìn)氣歧管

 

為了充分利用進(jìn)氣波動(dòng)效應(yīng)和盡量縮小發(fā)動(dòng)機(jī)在高、低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)氣速度的差別,從而達(dá)到改善發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性及動(dòng)力性特別是改善中、低速和中、小負(fù)荷時(shí)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的目的,要求發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷時(shí)裝備粗短的進(jìn)氣歧管;而在中、低轉(zhuǎn)速和中、小負(fù)荷時(shí)配用細(xì)長的進(jìn)氣歧管??勺冞M(jìn)氣歧管就是為適應(yīng)這種要求而設(shè)計(jì)的。

 

可變進(jìn)氣歧管在所有轉(zhuǎn)速下都可以使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩平均提高5%。

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