03第三讲 航空发动机——进气系统

发动机的进气系统图解工具/原料管件拆装工具调试用电脑方法/步骤减小进气阻力进气系统阻力大小会影响进气流速，阻力越大流速越低，导致进气量减少，发动机动力减弱。

想要增加动力就需要减小进气阻力，那么阻力主要来自哪里呢？对于现代汽车，进气系统阻力主要来自空滤，进气管道，对此，我们可以更换高流量的空滤，或者甚至干脆不装空滤（豪车还是不建议这样做），并将原厂的工程塑料或铸铁进气道换为不锈钢或碳纤维材质的进气管道，不仅内壁光滑程度得到保障，更能起到降低进气温度，增大进入气缸中空气的密度，从而提高进气量。

增压涡轮增压相信大家都听说过，对于它粗暴的工作方式和明显的动力提升也有一定了解，常见的进气增压主要分为涡轮增压和机械增压，涡轮增压适合高速发动机，机械增压则适合大扭矩的低转速发动机。

无论哪种增压方式，都是强制将更多的气体压进气缸，配合适量的燃油进行做功，爆发出远超自然吸气功率值的强大动力，不过使用涡轮增压要留意低速的涡轮迟滞问题，一旦适应了低转速时的迟滞，涡轮会在高速时带给你愉悦的体验。

优化进气歧管长度现代多缸发动机进气系统都有一段进气总管连接空滤与稳压腔，再由进气歧管将空气输送至各个气缸，而进气歧管的长度和直径在这里也扮演了一个意想不到的重要角色。

很多人并不知道，发动机的进气过程是一个复杂的脉动和谐振过程，也就是说当进气门开启时，进气门口处的压力是波动的，波动的振幅和频率其实就是由进气歧管的直径和长度决定的。

所以如果能利用理论计算配合软件分析，就能得出适合一款发动机的最佳进气歧管长度和直径，使得当进气门开启时刚好气门口存在一个高压，将气体压入气缸。

汽车厂家并不是分析不出完美的歧管长度，只是有时为了总体空间的布置而做出了动力性上的牺牲，这就要靠我们自己找回来了。

配气正时系统优化现在多数中高端汽车的发动机都已经配备了或先进或稍落后些的可变配气正时系统，使得气门开启的时机和程度可以随发动机转速及工况自由变化，但仍有很多低端车型没有该功能。

进气系统的工作原理进气系统包含了空气滤清器、进气歧管、进汽门机构。

空气经空气滤清器过滤掉杂质后，流过空气流量计，经由进气道进入进气歧管，与喷油嘴喷出的汽油混合后形成适当比例的油气，由进汽门送入汽缸内点火燃烧，产生动力。

一、容积效率引擎运转时，每一循环所能获得的空气量多少，是决定引擎动力大小的基本因素，而引擎的进气能力乃是藉由引擎的『容积效率』及『充填效率』来衡量。

『容积效率』的定义是每一个进气行程中，汽缸所吸入的空气在大气压力下所占的体积和汽缸活塞行程容积的比值。

之所以要用在所吸入空气在大气压力下所占的体积为标准，是因为空气进入汽缸时，汽缸内的压力比外在的大气压力为低，而且压力值会有所变化，所以采用一大气压的状态下的体积作为共通的标准。

并且由於在进行吸气行程时，会遭受各种的进气阻力，加上汽缸内的高温作用，因此将吸入汽缸内的空气体积换算成一大气压下的状态时，一定小於汽缸的体积，也就是说自然吸气引擎的容积效率一定小於１。

进气阻力的降低、汽缸内压力的提高、温度降低、排气回压降低、进汽门面积加大都可提高引擎的容积效率，而引擎在高转速运转时则会降低容积效率。

二、充填效率由於空气的密度是因进气系统入口的大气状态（温度、压力）而有所不同，因此容积效率并不能表现实际上进入汽缸内空气的质量，於是我们必须靠"充填效率"来说明。

"充填效率"的定义是每一个进气行程中所吸入的空气质量与标准状态下（1大气压、20℃、密度：1.187Kg/cm2占有汽缸活塞行程容积的干燥空气质量的比值。

在大气压力高、温度低、密度高时，引擎的充填效率也将随之提高。

由此也可看出，容积效率所表现的是引擎构造及运转状态所造成引擎性能的差异，充填效率表现的则是运转当时大气状态所引起引擎性能的变化。

进气岐管与容积效率另一项影响容积效率的重要因素是进气歧管的长度，由此也引发了与容积效率有关的『脉动』及『惯性』两种效应。

进气系统学习总结Intake System一、进气系统的作用：发动机进气系统关系到发动机动力性、经济性、进气噪声、柴油机的烟度等性能。

为发动机提供足量的空气，以保证发动机功率的正常发挥；（进气阻力增加6Kpa，功率下降3%左右）。

有足够的滤清效率及过滤精度，滤除空气中的硬质灰尘颗粒，降低灰尘对发动机的磨损；对进气产生一定的抑制作用，降低进气噪音。

二、进气系统存在理由：1、灰尘、水对发动机工作的影响：灰尘会使磨损加剧，影响寿命和效率，水会使零件腐蚀；2、进气温度对发动机等部件的影响：发动机罩子的温度一般高于环境温度30摄氏度左右，使得管内密度降低，压力下降，帮助进气，但是温度不能太高，太高会使发动机效率下降，对发动机而言理想的进气温度为16~33摄氏度。

三、进气系统的组成：主要空气滤清器（过滤灰尘、降噪）和进气歧管等。

四、基本结构：图（1）进气歧管图（2）空气滤清器五、空气滤清器空气滤清器的导流管：不能太粗，保证流速，做长有利于吸气，长的管路（指所有进气管路）应适当支撑，增压器进口的静弯矩不超过6.8N.m；阻力指示装置：推荐安装高质量的阻力指示装置，它在空滤被阻塞到进气阻力达到发动机规定的最大限值时发出警告，以便及时更换滤芯；除水：为了避免吸如雨水，喷洒水和路面飞溅水、盐溶液等，空气滤清器前应安装适当的除水装置；空气滤清器进口处的温度，不应过高，不应超出环境温度的15℃(较高要求为不超过8℃)，进气温度过高会降低发动机充气系数。

六、进气歧管：为减小进气阻力，内壁光滑；化油器式或节气门体燃油喷射式发动机进气歧管的温度很重要；温度太低，汽油将在管壁上凝结。

因此，对这类发动机的进气歧管应进行适当的加热以促进汽油的蒸发。

如果利用一定长度和直径的进气歧管与一定容积的谐振室组成谐振进气系统，并使其固有频率与气门的进气周期调谐，那么在特定的转速下，就会在进气门关闭之前，在进气歧管内产生大幅度的压力波，使进气歧管的压力增高，从而增加进气量。