汽车进气系统的工作原理-动力提升
来源:上海UPsolute-ECU升级有限公司  发布日期:2016-12-09 点击次数: [返回上级菜单]

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    汽车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等动力提升,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/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。 
1.脉动效应: 
    引擎除了在极低的转速外,进汽门前的压力在进汽期间会不断的产生变动,这是由于进汽阀门的开、闭动作,使得进气歧管内产生一股压缩波以音速的大小前后波动。假如进汽歧管的长度设计正确,能让压缩波将在适当的时间到达进汽阀门,则油气可藉由本身的波动进入汽缸,提高引擎的容积效率,反之则会导致容积效率下降,此现象称为进气歧管的脉动效应,又称『共震效应』。 
2.惯性效应: 
   进汽阀门打开,空气流入汽缸内时,由于惯性的作用,即使活塞已经到达下死点,空气仍将继续流入汽缸内,若在汽缸内压力达最大时,关闭进汽阀门的话,容积效率将成最大,此效应称为惯性效应。若想得到最佳的容积效率必须同时考虑脉动效应及惯性效应,也就是说在汽缸压力达到最大,关闭进汽阀门的同时,前方进气歧管内的压缩波也同时达到最高的位置(波峰)。 较长的进气歧管在引擎低转速时的容积效率较高,最大扭力值会较高,但随转速的提高,容积效率及扭力都会急剧降低,不利高速运转。较短的进气歧管则可提高引擎高转速运转时的容积效率,但会降低引擎的最大扭力及其出现时机。因此若要兼顾引擎高低转速的动力输出,维持任何转速下的容积效率,唯有采用可变长度的进气歧管。
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