什么是可变进气系统
近年来环保意识抬头，加上全球车辆法规日趋严格，所以各车厂纷纷投入以环保为导向的技术领域发展新动力、新能源之现代车辆，并针对传统引擎做最佳化之设计及调整；由于引擎进气效率是影响引擎性能的关键，所以如何提升进气效率，是一个重要的议题。
往复式引擎基本的热机循环，主要是将活塞反复进行进气、压缩、膨胀（动力）、排气这几个步骤，引擎的马力是根据汽缸内吸入的空气量来决定，而动力的产生为引擎进气循环时所吸入的新鲜空气与燃料的混合气，加以压缩后点火燃烧，并将此动能转换成机械能，以作为车辆行驶的动力，最终将燃烧后的废气排出。
引擎进气量是车辆动力来源的根本，在进气系统中装有一节气门（图1、图2）及空气流量计，节气门是负责控制引擎进气量多寡用的，当它开度大时进气量变多，开度小时进气量变少，而车辆电脑会根据流经空气流量计的空气量来计算出正确的喷油量，让引擎产生动力；所以，引擎进气系统在车辆动力输出上扮演着相当重要的角色。
进气歧管
进气歧管（图3）主要是负责每一汽缸的进气需求，设
计的好坏决定了引擎的性能，因此，进气歧管应具备的机能有：
?在各种运转范围皆具备良好的容积效率。
?新鲜空气及混合气，要可以均分配到各汽缸。
?车辆加速时新鲜空气及燃料可以快速的供给。
空气在进气歧管流动时是有惯性力的，而当进气阀门关闭时，会阻断进气流动的惯性力，造成空气的回弹，为了减少这个问题，进气歧管必须做的细长，让回弹的空气因细长的歧管阻力而降低空气回弹力；假设引擎的惰转转速为600转时，引擎汽缸每秒有5次的进气循环，这时可以使用较细长的进气歧管来降低空气回弹力，如果引擎转速高达6000转，此时引擎汽缸每秒会有50次的进气循环，此时则希望进气歧管又粗又短，以降低进气阻力，有助于进气效率；所以在进气回弹力与进气阻力的两个议题下，引擎在低转速时进气歧管需要是细长的，而引擎在高转速时因为此时进气循环快速、进气量大增，歧管就需要粗而短。
可变进气歧管
一般自然进气引擎容积效率为85～95%，有：吸入时间短、在吸入通路中有气流之障碍物（如气门、气门导管、弯曲孔等）、在燃烧室内有剩佘之残留废气及吸入空气之惯性迟滞等原因；如果能有效利用进排气系统的形状及管道的流动效率，就可以大大的改善容积效率。可变进气歧管是为了
让引擎无论在低转速或高转速都可以达到最佳的容积效率而设计；当引擎在低转速时进气歧管阀门关闭，让进气管道细长，以减少空气的回弹损失（图4左侧）；当引擎高转速时，进气流速要快所以进气歧管需要粗短，此时进气歧管中间的阀门打开（图4右侧），空气直接由阀门开启处导入，使进气阻力降低、流速加快，达成可变进气歧管的目的，如此一来，可提升引擎在各种转速之下，都能有较佳的容积效率、提升性能表现。
（辑自互联网）
发动机排气系统设计规范 1 范围 本规范规定了柴油车发动机排气系统的设计。 本标准适用于所有新开发的带发动机的车型。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 13094-2017 《客车结构安全要求》 GB 7258-2017 《机动车运行安全技术条件》 JB／T 1094 《营运客车安全技术条件》 3 定义 本文件所指排气系统，其定义为搭载传统汽、柴油或者天然气发动机的发动机排气系统，包括混合动力车型的发动机排气系统。 发动机排气系统由排气管路、催化消声器、后处理系统（包含尿素泵、填蓝罐、填蓝加热电磁阀、氮氧化物传感器等部件)、消声器悬置系统等组成。随着环保法规对车辆排放的要求越来越高，排气系统在车辆的系统组成和系统设计中，越来越占有重要的地位。为使排气系统满足各阶段国家及地方法规的要求，提高对排气系统的设计和制造质量水平，需对车辆的排气系统的设计提出较规范的要求，以便在设计和制造过程中，参照执行。 3.1 催化消声器 用于汽车尾气处理，是集气体净化、气体减噪等多功能于一体的设备。一般情况下，设备前部设置曲面造型多孔盘片将会有利于降低气动噪音；而尾气净化（即NOx脱除），则依赖于尿素溶液喷雾蒸发和后部催化剂层的共同作用下的SCR反应工艺。 3.2 插入损失 对于消音器来说，插入损失是指空间某固定点所测得的安装消声器前后的声压级或者声功率级之差。 3.3 排气背压 指发动机排气的阻力压力。一般在增压器废气口至消声器入口的管段处测得。 4 要求
8.1 进气系统简介 整车技术部设计指南 第 8 章进气系统布置 90 8.1.1 进气系统空气滤清器总成的功用 进气系统包含了空气滤清器、空气流量传感器、进气软管、节流阀体、进气歧管、 进气门机构等，是发动机的一个重要组成部份，给发动机提供燃烧所必须的空气。 空气滤清器的作用是在满足空气吸入量的情况下过滤掉最微小的杂质颗粒，保护发 动机。不同的地区因土壤，气候及道路的情况不同，空气中含有的尘土等杂质成分和含 量也有所不同，就其化学成分来说，多数是二氧化硅。当它们进入发动机气缸的摩擦表 面时，就会刺破润滑油膜，加剧发动机气缸的磨损，缩短发动机的使用寿命。安装空气 滤清器能减少气缸、活塞和活塞环等零件的磨损。据有关资料报道：轿车如不安装空气 滤清器，气缸磨损将增加 7 倍，活塞磨损增加 3 倍，活塞环磨损增加 8 倍。因此，现代汽车发动机都在化油器或电喷发动机的节流阀体前部装有空气滤清器。另外，优质空气 滤清器能有效降低发动机吸入空气时的噪音。 8.1.2 涡轮增压、中冷技术简介 涡轮增压的工作原理是利用发动机的排气来推动涡轮的叶片，以使发动机吸入更多 的空气加速燃烧效率，从而达到提高性能的技术。但是发动机的排气温度非常高，也就 导致了涡轮的温度更高，如果没有中冷，那么发动机吸入用于燃烧的气体温度也会很高，不但燃烧效率低（空气的温度越低，含氧量越高），而且对于发动机温度的控制也非常不利。所以中冷其实是在涡轮把空气吸进来以后，通过大型叶片的散热器把温度降低，提 高涡轮增压的稳定性，延长寿命，而且对功率也有提升！ 据实验显示，在相同的空燃比条件下，增压空气温度每下降10摄氏度，柴油机功率 能提高3%－5%，还能降低排放中的氮氧化合物（NOx），改善发动机的低速性能。因此，也就产生了中间冷却技术。 柴油机中间冷却技术的类型分两种，一种是利用柴油机的循环冷却水对中冷器进行 冷却，另一种是利用散热器冷却，也就是用外界空气冷却。当利用冷却水冷却时，需要 添置一个独立循环水的辅助系统才能达到较好的冷却效果，这种方式成本较高而且机构 复杂。因此，汽车柴油机大都采用空气冷却式中冷器。 中间冷却技术不是一项简单的技术，过热无效果白费工夫，过冷在进气管中形成冷 凝水会弄巧成拙。因此要将中冷器和涡轮增压器进行精确的匹配，使得压缩空气达到要
1.1 主题 本指南制订了与汽车发动机相匹配的消声排气系统的开发流程及设计指南； 1.2 适用范围 本指南适用于汽车消声排气系统的设计开发
2. 参考标准和相关文件 QC/T 631—1999 汽车排气消声器技术条件 QC/T 630—1999 汽车排气消声器性能试验方法 QC/T 58—1993 汽车加速行驶车外噪声测量方法 QC/T 10125—1997 人造气氛腐蚀试验盐雾试验 3.定义 3.1 排气消声器 排气消声器是具有吸声衬里或特殊形式的气流管道，可有效的降低气流噪声的装置。 3.2 插入损失 消声器的插入损失为装消声器前后，通过排气口辐射的声功率级之差。 3.3 排气背压 按QC/T524设置排气背压测量点，当分别带消声器和带空管时，测点处的相对压力值之差。 3.4 功率损失比 消声器的功率损失比是指发动机在标定的工况下，使用消声器前后的功率差值和没有使用消声器时功率的百分比。 4.开发流程及设计指南 4.1 接受产品开发任务并做好开发前的准备工作 开发之初，需要了解如下信息，作为设计输入： 1、发动机的排量、额定功率、额定扭矩等相关参数； 2、整车底盘走向，空间布局； 3、发动机对排气背压、功率损失比的要求； 4、噪声标准的制定； （1）、插入损失大于35dB； （2）、整车车外加速噪声小于74 dB； 4.2 方案设计 1、消声器的容量设计计算 消声器的容量关系到发动机的功率和扭矩，因此容量的设计将决定整车的动力性。一般地，消声器的容量有如下的计算公式： Ｖm＝k×P Ｖm＝消声器的容量（L） K＝0.14 P＝输出功率(Ps) 2、消声器的位置确定
进气系统的工作原理 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市适当比例的油气,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寡,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。并且由于在进行吸气行程时,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,一定小于汽缸的体积,也就是说自然吸气引擎的容积效率一定小于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 由于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,于是我们必须靠″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/㎡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
密级： 编号: 进气系统设计计算报告 项目名称：力帆新型三厢轿车设计开发 项目编号： ETF_TJKJ090_LFCAR 编制：日期： 校对：日期： 审核：日期： 批准：日期： 上海同济同捷科技股份有限公司 目录 1 进气系统概述 (2) 系统总体设计原则 (2) 系统的工作原理及组成 (2) 2 进气系统结构的确定及设计计算 (2) 进气系统设计流程 (2) 进气系统流量的确定 (3) 拟选定空气滤清器的允许阻力计算及设计原则 (4) 滤清效率要求 (7) 空滤器滤芯面积确定及滤纸选用 (8) 进气系统结构的确定 (9) 进气系统管路阻力估算 (10)
3 结论 (12) 4 参考资料及文献 (12) 1进气系统概述 1．1 系统总体设计原则 在国内外同挡次同类型轿车的进气系统结构深入比较分析的基础上进行设计和选型，系统设计满足发动机获得高的充量系数,尽可能低地降低发动机的功率损失.此外为了适当降低发动机的进气噪声,在管路中布置谐振腔. 1．2 系统的基本组成 进气系统一般由空气滤清器入口管,空气滤清器,空气滤清器出口连接管,节气门体,怠速控制阀阀体等组成. 2系统结构的确定及设计计算 2．1 进气系统流量的确定 LF7160选用的发动机为宝马型电喷发动机，发动机对进气系统流量的要求取决于发动机本身的因素,即发动机的排量和发动机的工况要求,不同的工况有不同的流量要求.在进气系统流量满足的情况下,发动机实际充入的空气取决于自身的因素，首先，初步确定发动机最大功率工况点进气流量。 式中: V——发动机排量3m； n——最大功率点转速min /r； η——充量系数； 1 η——汽缸数效率； 2 τ——冲程数，四冲程取2，二冲程取1 上式中发动机参数
进气口位置： 进气系统的设计须满足以下条件： ●避免机舱内热空气吸入 ●避免雨滴和雾气直接吸入 ●避免排气灰尘吸入 ●从空滤器至涡轮增压器入口之间的进气管必须由耐蚀材料制成 ●进气系统使用的分离式接头(如罩与空滤器外壳的接头)必须位于空滤器上部 ●进气系统必须能够进行定期维护，且进行维护时不需要打开空滤器和涡轮增压器之间进气系统的任何部件 ●尽可能低的系统阻力，以保证最大限度的利用柴油机功率 ●进气系统部件之间的接头和其它接合处，比如与空压机的接头，必须保持有效密封，避免灰尘或其它污染物进入过滤空气中。 进气口尺寸应设计得足够大，且没有锐弯和面积改变，为减小阻力，还应有平滑的转换导管来与进气管相连。发动机舱应充分通风，来发散出这些热量。为保护热敏元件，发动机连续运转时机舱内的最高温度不允许超过（推荐） 空滤器的选择及布置： 一、根据发动机厂家推荐在2200rpm是所需空气流量为1500m3/h，结合以下计算： 1发动机性能参数： 发动机型号：L340 额定功率Ne(kW)：2505 额定转速n(r/min)：2200: 排量Vh(L)：8.9（C系统8.3） 空滤器流量VG（m3/h）的确定 ⑴增压后发动机所需的空气流量V（m3/h）的确定 V=Vh×n/2×60/1000=8.9×2200/2×60/1000=587.4（m3/h） ⑵发动机所需理想状态空气量Vo（m3/h）的确定（汽车设计理论） V o=ε×(ToT)0.75×V×ηvo×ψs 式中：V o-发动机所需理想状态空气量（m3/h） 大气环境温度（k）取313（273+40）；T-增压中冷后气体温度（k）取333（273+60）（要求不高于环境温度的20）；ηvo-充气效率取0.87（推荐）；ψs-扫气效率取1.05 ε-增压比2.18 V o=2.18×（313333）0.75×587.4×0.87×1.05=1116.67（m3/h） ⑶空压机流量Vk（m3/h）的确定（推荐为320L/min） bVk=Vkh×nk×601000 式中：Vkh-空压机公称排量（L）；nk-空压机的转速（r/min）; Vk=0.229×1400×601000=19.2（m3/h） ⑷空滤器流量VG的确定（空滤器流量上述设计的储备流量） VG=1.066×（V o+Vk）=1.066×（1116.67+19.2）=1212（m3/h） L考虑到以后布置功率加大380马力发动机 结合两者得出按照发动机厂家的推荐空滤器流量≥1500 m3/h5 二、流通面积的确定 在确定了空滤器容积大小的同时，还应校核一下系统中所允许的气流流速。进气系统内的气流流速不宜超过30m/s，因为过高的气流流速会产生很大的流阻和进气噪声，对发动机会造成过大的功率损失。依据这一原则，在结构设计前先要确定空滤器进口、出口及连接管等部位允许的最小流通面积。 最小流通面积Smin=V o/(3.6×Vmax)×10-3(m2)
柴油机的进排气系统结构设计 1进气系统设计 1.1进气系统的组成及其作用进气系统主要空气滤清器和进气支管组成。 1.2空气滤清器设计 1.2.1作用燃油燃烧的时候需要消耗大量的空气，以一般的柴油机为例，每消耗一升柴油大概要消耗6000-10000L空气。这么多的空气， 里面的杂质诸如灰尘等肯定会很多，如果不把这些杂质清除，一定会 加速气缸的部件的磨损，缩短整个发动机的寿命。有实验表明，如果 不加装滤清器，发动机的寿命大概缩短三分之二，所以空气滤清器是 很重要的。为了保证柴油机气缸的寿命，我们决定采纳干式滤清器。 1.2.2进气导流管的设计在现在的这个柴油机车上，为了增强进气效果，能够利用发动机的谐振，这需要空气滤清器的进气导管有交大的 容积，来增强发动的谐振，提升进气效能，但进气导管又不能做的太粗，否则在里面流动的新奇空气的流速太低，反而不利于进气，为了 使效果最佳，本次设计的柴油机的导流管应该做的又细又长。 1.2.3进气支管的设计进气支管对于柴油机或者气道燃油喷射式发动 机来说，进气支管必须把新奇的空气分配到各个气缸的进气道里面来，而且是均匀的分配，从这个要求考虑，进气支管必须是等长的，而且 为了保证空气具有较高的流速，进气支管的内壁的应该尽可能的光滑，以便提升进气水平。一般进气道使用合金铸铁制造，但车辆轻量化是 汽车的重点进展方向之一，为了配合这种趋势，近来也采纳铝合金制 造的进气支管，这种进气支管具有质量轻，导热性能优良的特点，随 着科技的进步也有采纳复合材料的进气支管，而且应用越来越广。这 种进气支管，内壁光滑，质量很轻，关键是其无需特别加工，其内壁 就特别光滑，这点十分重要，所以有增大应用的趋势。
马自达6轿车在进气系统上为了保证最大的进气量，共有五大先进装备，称之为“VAD+VIS +VTCS+ETC+S-VT”，这是马自达6轿车独有的先进技术。 （一）VAD-Variable Air Duct可变进气道 功能：可在PCM的控制下，在发动机大功率输出时适时打开VAD气道（多打开一个气道，相当于气道口径变大），可以最大程度地保证发动机空气量的需求充分发挥发动机的动力性能。 （二）VIS- Variable Intake-air System可变进气歧管 功能：在PCM的控制下，在小负荷低转速到大负荷高转速范围内都保持高的扭矩。 工作原理：改变有效进气歧管的长度，有效控制进气气流在进气道中的流动惯性，使气流的流动压力波的频率和进气门的频率在不同工况下适时吻合，进而最大程度保证发动机在任何工况的进气量。实质是利用的中惯性谐波增压的原理来实现发动机的最大进气量。当发动机转速低于4400转时，VIS不起作用，VIS阀门是关闭的，气流的路径较长；当发动机转速大于4400转时，VIS起作用，VIS阀门是打开的，气流的路径是较短；这样满足不同工况的空气量的需求。 （三）VTCS- Variable Tumble Control System可变涡流控制 功能：在不同的水温和转速下将进气歧管的开度打开不同的开度，以满足发动机各个工况空气的需求。 原理：在同一工况下，不同的VTCS阀门开度，使得进入发动机的气流流速发生改变，形成涡旋，涡流即是我们常说的旋涡，使得发动机的油气混合达更加充分。特别是发动机在低温冷起动 和发动机处于低负荷时，混合气的雾化不好，燃烧不充分，排放不良，为了改善低温时汽油的雾化水平，提高发动机的排放水平，使马自达6的排放水平达到和超过欧Ⅲ标准。工作过程：当水温低于62度左右，并且发动机的转速低于3750转时，使进气管的通道面积减小；随着水温的进一步提高，转速进一步上升，VTCS阀的开度完全打开，进气管的面积达到最大。 （四）ETC-Electronic Controi Throttle Valve电子节气门 顾名思义它不是由油门拉线控制进气总管的开度而是利用直流电机通过减速机构来自动实现的。 功能和工作过程：它具有普通节气门的基本功能，其作用是打开进气歧管在总管上的通道，不同工况打开不同的开度，一般轿车的节气门都是由脚踏板带动的油门拉线控制。但这种拉线控制的节气门在急加速等特殊工况时有进气迟滞现象，也就是说在急加速等特殊工况时，节气门的开度信号通过节所气门位置传感器已送出，但实际进入气缸的空气并没有及时跟进，而且节气门处在气流扰动下并不是很平稳，因此空气量并不稳定，加速不理想和不稳定。而电子节气门可根据节气门位置信号，PCM直接驱动直流电动机快速作响应，及时地将节气门打开所需的开度，而且电子节气门在自身减速机构的自锁作用下，不会因为气流的
课程论文 题 目：B15发动机进气系统设计及性能分析 学生姓名： 学 院：能源与动力工程学院 班 级：交通运输09-3 指导教师：高志鹰 副教授 2012年12月28日 学校代码： 10128 学 号： 2
内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书 课程名称：汽车电子控制技术学院：能源与动力工程学院班级：交通运输 学生姓名： ___ 学号：200 指导教师：高志鹰 一、题目 B15发动机进气系统设计及性能分析 二、目的与意义 根据《汽车电子控制技术》课程学习的知识，系统分析B15发动机进气系统设计及性能同时结构组成及基本的工作原理，掌握汽车电子控制系统的基本结构与原理三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等） 根据参考文献，系统学习并分析B15发动机进气系统结构组成及基本的工作原理；按照《内蒙古工业大学课程设计说明书（论文）书写规范》撰写课程论文。 四、工作内容、进度安排 12月21日—12月22日：根据任务书要求，查阅、学习相关参考文献； 12月22日—12月23日：提交论文提纲； 12月23日—12月25日：根据指导教师修改后的论文提纲撰写论文初稿； 12月25日—12月26日：根据指导教师对论文的修改意见修改论文； 12月26日—12月28日：提交论文，答辩 五、主要参考文献 [1]胡军义. 柴油机废气再循环(EGR)电控系统控制策略的研究[D]．合肥工业大学，2008． [2] 古国栋.柴油发动机废气再循环系统(EGR)热交换器仿真模拟与结构设计[D].华中科技大 学,2007. 审核意见 同意。 系（教研室）主任（签字） 指导教师下达时间 2009年 12月 18日 指导教师签字：_______________
可变进气歧管 技术在汽车发动机中的应用 V ariable intake manifold technology applications in the automotive engine
摘要 进气系统最重要的部分就是进气歧管，它就是一支引导气流的管子，空气经过滤清器之后，在此进行油气混合，并输送到汽缸进行燃烧。由于混合气是具有质量的流体，在进气管中的流动千变万化，工程上往往要运用流体力学来优化进气管的内部设计，例如将进气歧管内壁打磨光滑减少阻力，或者刻意制造粗糙面营造汽缸内的涡流运动。但是，正如前面所说，汽车发动机的工作转速高达每分钟数千转，各工作状态下的进气需求不尽相同。于是，天才的工程师们对进气歧管进行了深层次的开发——让它也能“变”起来。 关键词：进气系统进气歧管汽车发动机
Abstract The most important part of the intake system is the intake manifold, it is a guide tube flow of air through the filter, the oil and gas in this mixture, and transported to the cylinder for combustion. As the mixture is a mass of fluid flow in the intake manifold of the ever-changing, often on a project to optimize the use of fluid into the pipe interior design, such as intake manifold wall polished smooth to reduce resistance, or deliberately created to create a rough surface vortex motion within the cylinder. But, as I said before, the car engine working speed of up to several thousand per minute switch, the working conditions of the intake needs vary. Thus, the genius of the engineers on the intake manifold for the development of deep level - it can "change" them. Keywords: Intake Air intake manifold Automotive engine
DK4进气系统设计计算书 DK4进气系统由于整车布置需要，整体布置在机舱内右侧，由于现有车型进气系统都是布置在车体左侧，因此，相对现有车型，进气系统设计变动较大。 1. 进气系统的构成和布置 1.1空滤器总成的布置 空滤器的布置在原车型的机舱右侧（原装电瓶处）。 1.1.1 空滤器的型式 空滤器采用塑料壳体，本体和上盖壳体上下分开型式，进气口在本体，向车 体右侧，出气口在上盖，出气口带法兰与空气流量计通过两个螺栓联接，法 兰口粘接有橡胶密封圈保证与流量计接触端面密封。 1.1.2滤芯的结构型式 滤芯采用折叠的无纺布通过注塑框架固定平板式结构，橡胶密封圈保证与空 滤器壳体密封面密封。 1.1.3空滤器总成的安装方式 空滤器总成采用三点固定方式，两点利用现有的孔位，固定金属安装支架， 另一点借用动力转向罐支架。 1.2 进气导管的构成和布置 进气导管由进气隔热板进气导管与谐振器导管口构成 1.2.1 进气导管的结构 进气导管由进气隔热板和进气导管构成，隔热板一方面起隔热作用，同时起 固定进气管的作用。进气口从右侧翼子板引导进气，另一歧管连接谐振器管 口。 1.2.2 进气导管布置位置
进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内。 1.2.3 进气导管的基本尺寸 进气导管进气口大气侧，管口内径为：80mm 1.2.4 进气导管安装方式 进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内，另一端卡装在空滤器本体。 1.3 谐振器的结构和布置 谐振器的型式采用亥姆霍兹(Helmholtz)共振腔， 1.3.1 谐振器的布置位置 谐振器布置在翼子板右侧内， 1.3.2 谐振器的基本尺寸 谐振器管口内径为：40mm，连接管的长度为：35mm 1.3.3 谐振器的安装方式 谐振器通过两个金属支架，固定在引擎盖右侧，利用现有侧孔位，通过螺母固定。 1.4 进气胶管的结构和布置 进气胶管根据与空滤器联接的流量计的位置和发动机进气口位置设计布置1.4.1 进气胶管的结构 进气胶管中部设计三个波纹，胶管外侧面布置纵横交叉加强筋，加强筋间距22～28mm，容易吸塌的部位，加强筋的高度为5mm，其他部位加强筋高度为4mm。 1.4.2 进气胶管布置位置 进气胶管根据流量计和发动机进气口位置确定，保证与护风圈（间隙30mm
整车技术部设计指南96 第 9 章排气系统布置 9.1 概述 本布置指南制订了汽车排气系统布置流程及其要求，适用于奇瑞公司所有车型的排 气系统布置。 9.2 排气系统基本组成结构： 对一个完整的排气系统，从前到后，一般布置次序是：预催化器、补偿器（波纹管）、主催化器、前消声器、后消声器。排气管用于连接以上不同部件。排气管分段以及连接 方式主要根据安装和维修方便确定。图一是S12+472车型排气系统布置： 图9.1 9.3 布置原则及间隙要求 9.3.1 布置原则 对于满足欧Ⅱ及以下排放标准的排气系统，由于欧Ⅱ标准不涉及冷启动阶段的排放 限制，所以一般可不采用预催化器而只采用一个主催化器。对于满足欧Ⅲ及以上排放标 准的排气系统，一般在排气歧管出口处布置预催化器（即CCC，Closed Couple Catalyst） 或者在预催化器前的排气管段采取良好的保温措施。主催化器一般布置在车身底板下， 所以又叫底板下催化器（Under Floor Catalyst）。消声器有一级、二级、三级之分。二级 消声应用最多，SUV、跑车等追求动力性的车辆一般才采用一级消声器。对于二级消声， 我们将其分别称为前消声器和后消声器。根据声学原理，消声器摆放在不同的位置，将 产生不同的消声效果，一般地，推荐如下的消声器摆放位置（见图9.2）：
整车技术部设计指南97 9.3.2 周边间隙要求 各相邻部件耐温在150℃以下的越远离排气系统越好，相对产生运动部件最少保证与 排气系统的间隙大于25mm。 9.4 试验验证 9.4.1 温度场试验 三元和排气管周边非金属件及管路的温度，均需要在温度场试验中进行验证，要求 温度在其材料使用温度上限以下。各部件的温度限值如下表：
什么是可变进气系统 近年来环保意识抬头，加上全球车辆法规日趋严格，所以各车厂纷纷投入以环保为导向的技术领域发展新动力、新能源之现代车辆，并针对传统引擎做最佳化之设计及调整；由于引擎进气效率是影响引擎性能的关键，所以如何提升进气效率，是一个重要的议题。 往复式引擎基本的热机循环，主要是将活塞反复进行进气、压缩、膨胀（动力）、排气这几个步骤，引擎的马力是根据汽缸内吸入的空气量来决定，而动力的产生为引擎进气循环时所吸入的新鲜空气与燃料的混合气，加以压缩后点火燃烧，并将此动能转换成机械能，以作为车辆行驶的动力，最终将燃烧后的废气排出。 引擎进气量是车辆动力来源的根本，在进气系统中装有一节气门（图1、图2）及空气流量计，节气门是负责控制引擎进气量多寡用的，当它开度大时进气量变多，开度小时进气量变少，而车辆电脑会根据流经空气流量计的空气量来计算出正确的喷油量，让引擎产生动力；所以，引擎进气系统在车辆动力输出上扮演着相当重要的角色。 进气歧管 进气歧管（图3）主要是负责每一汽缸的进气需求，设
计的好坏决定了引擎的性能，因此，进气歧管应具备的机能有： ?在各种运转范围皆具备良好的容积效率。 ?新鲜空气及混合气，要可以均分配到各汽缸。 ?车辆加速时新鲜空气及燃料可以快速的供给。 空气在进气歧管流动时是有惯性力的，而当进气阀门关闭时，会阻断进气流动的惯性力，造成空气的回弹，为了减少这个问题，进气歧管必须做的细长，让回弹的空气因细长的歧管阻力而降低空气回弹力；假设引擎的惰转转速为600转时，引擎汽缸每秒有5次的进气循环，这时可以使用较细长的进气歧管来降低空气回弹力，如果引擎转速高达6000转，此时引擎汽缸每秒会有50次的进气循环，此时则希望进气歧管又粗又短，以降低进气阻力，有助于进气效率；所以在进气回弹力与进气阻力的两个议题下，引擎在低转速时进气歧管需要是细长的，而引擎在高转速时因为此时进气循环快速、进气量大增，歧管就需要粗而短。 可变进气歧管 一般自然进气引擎容积效率为85～95%，有：吸入时间短、在吸入通路中有气流之障碍物（如气门、气门导管、弯曲孔等）、在燃烧室内有剩佘之残留废气及吸入空气之惯性迟滞等原因；如果能有效利用进排气系统的形状及管道的流动效率，就可以大大的改善容积效率。可变进气歧管是为了
柴油机空气系统 概述 如前所述，柴油机空气系统包括扫气系统和排气系统以及一个辅助的鼓风系统。
柴油机的扫气空气由一个或一组增压器供给。增压器位于发动机排气侧，也可位于发动机后端。通过一个空气滤器，增压器的压气机吸入机舱内的空气，而压气机是由柴油机排出的废气驱动的涡轮机来驱动的。 压气机吸入的空气经增压压缩后由空气管进入到空冷器进行冷却。带有膨胀接头的空气管包有隔热绝缘层。 空气经空冷器冷却后，进入到滴水分离器，将此时空气中的水分以冷凝形式分离掉。然后，空气通过安装在扫气空气集管底部（或空冷器内）的阀体进入扫气空气集管。阀体上安装有一组单向阀板，阀式单向阀由增压空气打开。 当柴油机活塞往下运行低于扫气口时，扫气集管内的空气经气缸上的扫气口流入气缸。这样就完成了整个的扫气过程。 当排气阀开启时，废气被压入一个公用的排气集管，然后废气以均匀稳定的压力驱动增压器的废气蜗轮并进入到增压器后的排烟总管。排气阀组件与排气集管间、排气集关于增压器间、增压器与排烟总管间均有膨胀接头连接。 辅助鼓风系统主要应用于启动和低负荷运行时对扫气进行补充，以改善
此时的燃烧。辅助鼓风机运行时，同样从增压器空气滤器周围吸取机舱内的新鲜空气，通过空冷器、汽水分离器，然后通过另外一组蝶阀（或单向阀）到达扫气集管内，而此时，原扫气系统中的单向阀由于前后压差而处于关闭状态，直到由于压气机送来的空气压力大于鼓风机送风压力时才打开，而此时鼓风机停止工作。对于增压器布置于输出端的机型，一般由两种布置，一种是鼓风机直接安装在空冷器体上，另一种是鼓风机安装于扫气集管下，其 气体供应路线基本与上述相同，只不过风机单向阀（蝶阀）布置位置有些区别。如上图所示为鼓风机安装于扫气集管下的机型，红箭头所指处单向阀是正常扫气时所用，而在辅助鼓风机运行时是关闭的。而风机直接布置于空冷器体上的机型，其单向阀与正常扫气单向阀并列布置于空冷器体内。 柴油机空气系统主要包含排气集管、扫气集管、增压器、空冷器体、辅助鼓风机及空冷器、汽水分离器、膨胀接头、单向阀、蝶阀附件等。
汽车可变进气系统 广州本田雅阁轿车可变进气 广州本田雅阁轿车缸盖与配气机构的结构如下图所示。因该车采用单定置凸轮轴（SOHC）16气阀式配气机构，故其配气机构的凸轮轴摇臂轴支坐和气组等部件均布置在缸盖上。该缸由铝合金制成，用中置火花塞，半球型燃烧室。每个燃烧室分别有进气阀坐和两排气阀座。凸轮轴由合金钢模煅而成，采用五点支撑并配有八个平衡重。凸轮轴有一同步带驱动，而其两平衡轴则由一同步平衡带驱动。 广州本田雅阁轿车的配气机构还配备有先进的VTEC（Variable Valve Life Timing &Valve Electronic Control）。 可变气阀正时及气阀升程电子控制机构。该机构由发动机控制模块ECM控制，在发动机高速时，它可以同时改变进气阀的正时与升程，使发动机在低速时有较高的燃烧效率和较低的燃油消耗，而在高速时则可以充分的发挥其强劲的动力，因而大大地改善了汽车的动力性和使用经济性。如下图。
一、VTEC电磁阀的工作原理 如图所示，VTEC发动机的凸轮轴除原由控制两气阀的一队凸轮轴外，还增设有一高位凸轮。其气阀摇臂也因此分成三部分，即主摇臂中间摇臂和辅助摇臂。三根摇臂轴的内部装有液压控制的同步活塞A和B，液压系统则由ECM根据发动机的转速、负荷、冷却液温度和车速等参数进行控制。如下图。 下图为广州本田雅阁轿车VTEC的结构式意图。 其工作过程如下： 1、低速状态 如下图所示，发动机在低转速时，主摇臂中间摇臂和辅助摇臂是彼此分离独立动作的。此时，
凸轮轴A和B分别驱动主摇臂和辅助摇臂以控制其阀的开闭。由于凸轮轴B的升程很小，因而进气阀只稍微打开。虽然此时中间摇臂已被凸轮轴C驱动，但由于中间要臂与主摇臂辅助摇臂是彼此分离的，故不影响气阀的正常开闭。即在低速状态，VTEC机构不工作，气阀的开闭情况与普通顶置凸轮轴式配气机构相同。 2、高速状态 如图所示，当发动机转速达到某一特定转速时，ECM将控制液压系统，由正时活塞推动三摇臂内的同步活塞移动，并使三根摇臂锁成一体，从而一起动作。此时，由于凸轮C较凸轮B高，所以便于它来驱动整个摇臂，并且使气阀开启时间延长，开启的升程增大，从而达到改变气阀正时和气阀升程的目的。 当发动机转速低至设定值时，摇臂中的同步活塞端的油压也将由ECM控制而降低，同步活塞将回位弹簧推回原位，三根摇臂又将彼此分离独立工作。 VTEC机构摇臂分解图如下所示。
发动机进气系统设计作业指导书 编制：日期： 审核：日期： 批准：日期： 发布日期：年 月 日 实施日期：年 月 日
前言 为使本中心进气系统设计设计规范化，参考国内外汽车设计的技术规范，结合公司标准和已开发车型的经验，编制本作业指导书。意在对本公司设计人员在设计过程中起到一种指导操作的作用，让一些相关设计经验不够丰富的员工有所依据，提高设计的效率和成效。本作业指导书将在本中心所有车型开发设计中贯彻，并在实践中进一步提高完善。 本标准于201X年XX月XX日起实施。 本标准由 研究院第五中心提出。 本标准由 技术标准分院负责归口管理。 本标准主要起草人：
目 录 一、进气系概述 (4) 1.1 进气系功能概述 (4) 1.2 进气系构成 (4) 1.3 主要零部件介绍 (5) 二、进气系的设计流程 (8) 2.1 进气系的设计主要流程及输出内容 (8) 2.2 进气系统的设计要求 (10) 2.3 进气系统数模的构建 (15) 2.4 设计参考文件及标准 (15) 三．进气系统的设计过程 (15) 3.1 设计输入及标杆对比 (16) 3.2 系统设计方案 (18) 3.3 厂家分析 (19) 3.4 参数设计计算 (21) 3.5 技术文件的编制 (21) 3.6 输出内容检查项目 ........................... 错误！未定义书签。四．试制装车及生产中经常出现的问题 .. (22) 五．参考文献 (23)
一、进气系概述 1.1 进气系功能概述 进气系统主要作用是降低噪声、为发动机提供充足新鲜的空气。对于增压型发动机，需要增加中冷系统，其作用对发动机涡轮增压后的热空气进行强制冷却。 1.2 进气系构成 进气系统包括引气管、谐振腔、空气滤清器、进气软管、曲轴箱通风管以及发动机总成所附带的进气歧管、进气门机构等。对于增压型发动机，进气系统除包括传统意义上的进气系统组件，还包括中冷器、中冷器进出气管以及压力温度传感器等组件。下面以JZ08和JZ16车型为例，分别以自然吸气式发动机和增压型发动机进气系构成。 图 1 自然吸气式发动机（JZ08）进气系统
进气系统设计指南
进气系统由于整车布置需要，整体布置在机舱内右侧，由于现有车型进气系统都是布置在车体左侧，因此，相对现有车型，进气系统设计变动较大。 1. 进气系统的构成和布置 1.1空滤器总成的布置 空滤器的布置在机舱右侧。 1.1.1 空滤器的型式 空滤器采用塑料壳体，本体和上盖壳体上下分开型式，进气口在本体，向车 体右侧，出气口在上盖，出气口带法兰与空气流量计通过两个螺栓联接，法 兰口粘接有橡胶密封圈保证与流量计接触端面密封。 1.1.2滤芯的结构型式 滤芯采用折叠的无纺布通过注塑框架固定平板式结构，橡胶密封圈保证与空 滤器壳体密封面密封。 1.1.3空滤器总成的安装方式 空滤器总成采用三点固定方式，两点利用现有的孔位，固定金属安装支架， 另一点借用动力转向罐支架。 1.2 进气导管的构成和布置 进气导管由进气隔热板进气导管与谐振器导管口构成 1.2.1 进气导管的结构 进气导管由进气隔热板和进气导管构成，隔热板一方面起隔热作用，同时起 固定进气管的作用。进气口从右侧翼子板引导进气，另一歧管连接谐振器管 口。 1.2.2 进气导管布置位置 进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内。
进气导管进气口大气侧，管口内径为：80mm 1.2.4 进气导管安装方式 进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内，另一端卡装在空滤器本体。 1.3 谐振器的结构和布置 谐振器的型式采用亥姆霍兹(Helmholtz)共振腔， 1.3.1 谐振器的布置位置 谐振器布置在翼子板右侧内， 1.3.2 谐振器的基本尺寸 谐振器管口内径为：40mm，连接管的长度为：35mm 1.3.3 谐振器的安装方式 谐振器通过两个金属支架，固定在引擎盖右侧，利用现有侧孔位，通过螺母固定。 1.4 进气胶管的结构和布置 进气胶管根据与空滤器联接的流量计的位置和发动机进气口位置设计布置1.4.1 进气胶管的结构 进气胶管中部设计三个波纹，胶管外侧面布置纵横交叉加强筋，加强筋间距22～28mm，容易吸塌的部位，加强筋的高度为5mm，其他部位加强筋高度为4mm。 1.4.2 进气胶管布置位置 进气胶管根据流量计和发动机进气口位置确定，保证与护风圈（间隙30mm 以上）、引擎盖间隙（30mm以上），同时考虑检查机油量时，插拔机油尺干涉检查。
进气系统的计算 1、进气系统的作用 ?向发动机提供清洁、干燥、温度适当的空气进行燃烧以最大限度地降低发动机磨损并保持最佳的发动机性能。 ?在用户接受的合理保养间隔内有效地过滤灰尘并保持进气阻力在规定的限值内。 ?灰尘是内燃发动机部件磨损的基本原因，而大多数灰尘是通过进气系统进入发动机的。 ?水会损坏/ 阻塞空气滤清器，并且可能使发动机和进气系统发生腐蚀。?进气温度高意味着进入发动机的空气密度下降，这将导致排烟增加、功率下降、向冷却系统散热量增加、发动机温度升高。. ?进气温度过低会导致柴油无法被压燃，发火滞后，燃烧不正常－－－这又可引起冒黑烟、爆震、运转不稳（特别是怠速时）和柴油稀释机油。 2、进气系统计算 (1) 非增压发动机计算 选择空气滤清器关键参数是要求能够满足流量要求，在满足流量要求情况下阻力尽量低，以改善发动机性能。对于四冲程自然吸气式发动机，空气流量由下式计算： Ga=ηv.V h.n.ρa/120 kg/s Ga=ηv.V h.n.60/2000 m3/h 式中：ηv为发动机充气效率，对于自然吸气式柴油机可取0.9，对于汽油机可取0.85；n为发动机标定转速（r/min）；v h为发动机排量(m3)；ρa为空气密度（kg/ m3)。ＣＡ４１１３发动机所需空滤器进气量就可以根据这个公式计算如下： Ga=ηv.V h.n.ρa/120=0.9·0.005014·2800·1.293=0.136 kg/s 而对于增压发动机空气流量计算比较复杂，可按下面介绍的柴油机增
压参数估算的方法进行计算。 （2）增压柴油机进气量的估算： ?经验公式法（一）： 德国ＫＫＫ公司增压柴油机进气量Ｇａ＝ ·Ｎe/3600 Kg/s Ｇａ＝ ·Ｎe/1.293 m 3 /h 式中：Ne 为发动机功率(kw) 为经验参数，ＫＫＫ公司对车用柴油机推荐值为６.２～６.８．该公式的计算精度较高，误差基本都在１０％以内． CY4102BZQ 、CA4113Z 、YC4110ZQ.发动机所需空滤器进气量计算如下： CY4102BZQ ： Ｇａ＝ ·Ｎe/3600＝６.８·８８/3600＝１．６７Kg/s ＝４６５L/m 3 ?经验公式法（二）： Q —发动机所需进气量 V —发动机排量 n —发动机转速 a1—充气系数，柴油机取0.85,汽油机取0.75 a2—扫气系数，四缸以上取1 A — 增压系数，低增压取1.3,中增压取1.6,高增压取2.2 ?经验公式法（三）： Qe= n (转) × V ×60/1000/2 V —发动机排量 n —发动机转速 以上经验公式计算的为发动机的最大进气量。 但是在实际使用中，我们选择空滤器的额定流量一般按发动机在标定工况下实测的流量的 1.15~1..3倍来选取，没有发动机实际进气流量的，可按以上公式估算发动机）（h V Q /m A a a n 03.03 21????=
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/55617662.html, 浅谈汽车进气系统的设计布置 作者：刘洁 来源：《科技视界》2015年第26期 【摘要】本文分别论述了空气滤清器、进气管路、汽车原始进气口的安装与布置并要求 对空气滤清器的一个选型。发动机之所以早期出现烟大、油耗高、无力、磨损等故障都是与汽车进气系统的安装不是很合理，还有其设计布置有很大的关系，然而为了使其进气系统设计布置和安装的更加合理，在新车型开发的时候，汽车生产企业和发动机生产企业应该联合开发，并且装配完成后要进行联合评审确认，最后两两联合开始对汽车的进气系统进行改进。 【关键词】进气系统；设计布置；汽车 主要组件有增压器、原始进气道、中冷却器、空气滤清器、连接管路等。然后把空气或者是混合气开始导入到发动机的气缸零部件集合体里，我们称之为发动机进气系统。该系统的主要功能是为发动机提供干燥、充足并且清洁的空气。如果说发动机是汽车的心脏的话，那么进气系统就是发动机的筋脉。然而进气系统的布置和安装将会直接缩短发动机的寿命还会大大影响到发动机的一些功能的发挥，还有其工作的稳定性，以及环保性和可靠性。根据统计表明，发动机之所以出现早期磨损、油耗高、烟大、没有力等故障，绝大部分的原因是因为和进气系统设计布置的安装十分不合理造成的，其所占比例在90%以上。通常原始的进气道与连接管路截面积越大，管壁越圆润，因此弯曲也越少以及中冷却器的冷却能力越强，空气滤清器额定流量越大，因此整个进气系统的性能就越好，发动机性能也就越来越棒。 1 进气系统的原理简介以及噪音 1.1 原理简介 进气系统由空气、空气流量计、怠速调整螺丝钉、节气门、急速控制阀、热控制阀、还有发动机一起组成。进气系统则要求其进气的阻力尽可能要小，并且能够保证发动机的功率损耗减小；要想满足发动机其额定的充气量要求，就必须得具有最高原始的滤清效率和其全寿命滤清效率，并且要在规定的阻力之内要具备良好的储尘能力，还有一点就是其空滤器的密封性一定要好。 1.2 系统的噪音 空滤器和谐振腔的容积之和就是消声容器，而进气系统和消声容积有相当大的关系，其容积越大就越好。对于谐振腔来说面积越大，其容积就越大，一般来说可以用在消声的频率越低，其消声的频带也将越宽。然而对于空滤器来说，它的容积越大，其消声量也将越大。这个可以调节的频带也将越宽。然而，在一定的消声容积情况下，最为关键的就是需要合理的匹配不同的消声单元。
基于OptiStruct的发动机进气系统动态响应分析 张贝, 黄鹏程, 陈凯 (泛亚汽车技术中心有限公司、上海、201201) 摘要：本文基于OptiStruct的模态分析和稳态动力学分析功能，分析了某发动机进气系统在 台架实验振动激励下的动态应力，并计算了节气门体的加速度峰值。文章首先介绍了发动机进气系统结构分析方法，然后通过对比三种进气系统设计方案，讨论了不同的支架设计对进气歧管和节气门体结构性能的影响，为设计开发提供了合理的建议，最后通过了试验验证。 关键词：OptiStruct 进气歧管节气门动态响应 1. 引言 进气系统是指将空气或者混合气导入发动机汽缸内的零部件集合，包含进气岐管、节气门、进气门机构等。进气系统的功能是为发动机提供清洁、干燥、温度适当的空气进行燃烧，以最 大限度的降低发动机磨损并保持最佳的发动机性能，在合理的保养间隔内有效的过滤灰尘并保 持进气阻力在规定的限制内。 由于进气端的温度较低，复合材料开始成为热门的进气岐管材质，其质轻而内部光滑，能有效减小阻力，增加进气的效率。然而，因为轻量复合材料的使用，使进气系统的固有频率比 金属进气岐管低，因此需要校核进气岐管在工作状态 下的强度，同时节气门体需要满足振动加速度的要求。 本文以某发动机项目为例，对塑料进气岐管和节气门 体进行了动态响应分析。 在某轿车用发动机项目的开发早期，为校核进气 系统的结构强度，确定节气门体的支架设计方案，通 过CAE分析结构动态响应来评价各种预备方案下，进 气歧管本体的强度和节气门体的振动加速度，以为设 计提供指导。开发阶段的后期，通过试验与CAE仿真 结果的对比，验证了分析方法的可行性。 图1. 进气系统示意图