发动机进气系统的结构、特点、原理

进气管道装置

发动机进气系统的结构、特点、原理


进气管道装置(捷达)▲

发动机进气系统的结构、特点、原理


进气管道装置(金属和非金属管道)▲

发动机进气系统的结构、特点、原理


进气管道装置(桑塔纳3000)▲

图 解 ▲

如上面3个图所示,在多点电控燃油喷射式发动机上,为了消除进气波动和保证各缸进气均匀,对进气总管和进气歧管的形状、容积都有严格的要求,每个汽缸必须有一个单独的进气歧管。有些发动机的进气总管与进气歧管制成一体,有些则是分开制造再用螺栓连接。

气流惯性效应:进气管内高速流过的气流具有一定的惯性。

气流压力波效应:利用进气过程具有间歇性、周期性导致进气管内产生一定气流压力波在管道内反射形成的共振后的压力波提高进气量。

TSI发动机进气道特点

“均质充气”成为了目前TSI系列引擎的主流充气模式,而1.4TSI同样由于均质燃烧控制的改进,取消了进气歧管翻板的设计,不过,为了同样能够实现油气的充分混合,保证汽缸内形成很好的涡流,1.4TSI 则在进气道上作出了相应的改进。

发动机进气系统的结构、特点、原理

图 解 ▲

如上图所示,1.4TSI 进气道的角度被调整至更接近水平,同时,在进气道外缘的气门座上,设计了一个倾斜的凸峰,从而保证进气吹过气门顶时,在汽缸内形成特殊的涡流,无论在发动机的任何工况下,都能够实现燃气充分混合的作用。而在1.4TSI发动机中,实现“小截面,流速增”、“大截面,流量增”的进气效果元件,则成为了节流阀体(节气门)的主要角色,通过“源头”的进气效果控制,辅以上述特殊的进气道“扰流”效果,充分提升燃烧效率。

小贴士 ▼

TSI进气歧管翻板背景:针对发动机工况的差异,进气系统的相应变化,对于燃烧室混合气体的形成有着至关重要的作用。而早期的TSI引擎由于均具有分层燃烧技术,因此,根据发动机工况,为了满足“分层充气模式—均质稀混合气模式—均质混合气模式”多种不同燃烧室充气模式,“进气歧管翻板”的加入则应运而生。进气歧管翻板工作示意见下图。

发动机进气系统的结构、特点、原理

在发动机处于低速工况,采用分层充气模式下,进气歧管翻板通过“关闭下进气通道,形成较窄的横截面积”,增加气流流速,有效形成强烈的进气涡流,利于“分层”模式下混合气的形成与雾化,可提高燃烧效率,进而增大发动机转矩输出;而当发动机进入高速工况,采用均质混合气模式时,进气歧管翻板通过“开启下进气通道,形成较宽的横截面积”,增大进气量,使更多的空气参与燃烧,从而提升发动机的输出功率。

可变进气歧管

可变进气歧管 ▼

发动机进气系统的结构、特点、原理


发动机进气系统的结构、特点、原理

可变进气歧管(大众迈腾)

1—用于进气温度传感器螺栓;2—进气温度传感器;3—活性炭罐电磁阀;4—进气管;5—真空罐;6—高压泵的螺栓;7—油箱燃油管路的连接接头;8—燃油压力调节阀;9—机械式单活塞高压泵;10—轴套;11—连接至燃油分配器的燃油管路的连接接管(蓄压管);12—进气翻板控制阀;13—喷射阀;14—进气管接头;15—进气管接头螺栓;16—进气管接头固定螺母;17—节气门控制单元的螺栓;18—节气门控制单元;19—密封环

循环空气装置

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循环空气装置(进气系统)

A—未过滤空气;B—洁净空气;C—加热后的增压空气;D—冷却后的增压空气;1—进气管;2—未过滤空气管路;3—进气消声器;4—滤清器元件;5—进气消声器盖;6—热膜式空气质量流量计;7—曲轴箱通风装置接口;8—废气涡轮增压器;9,11—增压空气管;10—增压空气冷却器;12—增压空气压力温度传感器;13—进气集气管图解:

图 解 ▲

如上图所示,在宝马N55发动机中循环空气减压阀是一个直接由DME控制的电动执行机构。循环空气减压阀安装在废气涡轮增压器上可以明显减少部件数量。通过循环空气减压阀可以短时使进气侧与压力侧连通。发动机也可以降低节气门快速关闭时可能出现的增压压力峰值,因此循环空气减压阀对降低发动机噪声起到了重要作用并且有助于保护废气涡轮增压器部件。

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循环空气减压系统

1—未过滤空气管;2—真空泵至EUV的真空管路;3—EUV至循环空气减压阀的真空管路; 4—电动转换阀(EUV);5—进气装置至EUV的真空管路;6—进气消声器;7—循环空气减压管路接口;8—共用洁净空气管;9—增压运行模式的泄漏气体管路;10—汽缸列2 未过滤空气管;11—进气装置;12—节气风门;13—增压空气温度和压力传感器;14,15—循环空气减压阀;16—增压空气冷却器后的增压空气管

图 解 ▲

如上图所示,高端轿车配置循环空气减压系统,该系统针对进气导管的新布置方案进行了调整。现在两个循环空气减压阀通过一个共用导管将增压压力引至进气消声器的输出端。

循环空气减压阀通过一个电动转换阀(EUV)来控制。

根据发动机运行状态,通过进气管压力或真空系统的真空控制循环空气减压阀的真空罐。

发动机真空系统

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发动机真空系统

1—真空蓄能器;2—发动机盖板;3—至制动助力器的真空管路;4—真空泵至发动机盖板的真空接口;5—用于控制循环空气减压阀的电动转换阀(EUV);6—真空泵至EUV的真空管路;7—循环空气减压阀;8—真空泵;9—废气旁通阀真空罐;10—废气旁通阀电子气动压力转换器(EPDW);11—发动机盖板至废气旁通阀EPDW的真空接口

图 解 ▲

如上图所示,例如宝马发动机,真空系统使用真空泵,由真空泵产生用于制动助力器的真空和用于操控废气旁通阀的真空。循环空气减压阀也通过一个电动转换阀(EUV)获得真空。

该系统通常有三个真空管路与发动机盖板相连。其中一个管路用于提供真空泵产生的真空,另外两个管路用于操控两个废气旁通阀。


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