引擎上盘踞的粗壮有力东西,叫做「进气歧管」

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进气歧管位于节气门与引擎进气门之间,之所以称为「歧管」,是因为空气进入节气门后,经由歧管缓冲统后,空气流道就在此「错误」了,对应引擎汽缸的数量,如四缸引擎就有四道,六缸引擎有六道,将空气拜别导入各汽缸中。

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进气歧管的设计也是大有学问的,为了引擎每一汽缸的燃烧状况沟通,每一缸的歧管长度和弯曲度都要尽或许的沟通。

因为引擎是由四个行程来完成运转轨范,所以引擎每一缸会以脉冲体式进气,依据经验,较长的歧管适合低转速运转,而较短的歧管则适合高转速运转。所以有些车型会采用可变长度进气歧管,或连续可变长度进气歧管,使引擎在各转速域都能施展较佳的机能。
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# TECHNOLOGY #

上一季的《引擎治理》中我们简练介绍了一些ECU的把握逻辑和调校思路。

旨在让人人熟悉ECU轨范是若何把握引擎工作的,以及在改变了引擎的硬件后应该对ECU轨范进行什么样的改削。

在这一季中,我们会更具体的把这些话题深入下去,内容很超卓。

为了随意人人查询资料,我们特意标注了一些英文关键词。

Author / 蟹爪朝天

从早年涡轮车还没大局限普及的时候起头,进气歧管和前端的进气管路就是动力改装中的必修课了。

本田引擎多用的“肥肠”进气管,KN的阿波罗和69式,进气门加工,进气隔热。我们对进气系统的改装有各类体式。其目的,首如果增加最大进气流率(g/s)、降低进气阻力、降低进气温度、行使增压效应。

在近年的涡轮引擎改装中,进气系统中可改的多为涡轮、中冷、泄压阀等部件。

人人对进气歧管的热情也不如自吸时代了。个中首要的一个原因是对于涡轮引擎来说,歧管对机能的影响不再那么首要了。在涡轮起压是时候,涡轮所供给的压力远高于进气管路压力波所供给的压力。

另一个原因或许是,在参预了涡轮组件后,引擎舱内的空间构造或许不足以安置一个更高机能的进气歧管了。


对于4缸引擎来说,进气歧管多是在一个稳压腔之后分为4个管路拜别接入4个缸。

对于6缸、8缸引擎来说,有时候工程师会将歧管设计成两段式的(在一个总稳压腔之后,分成两组管路,每组管路拥有一个自力的稳压腔。

自力稳压腔之后,再分为3或4个管路拜别进入气缸)或许直接使用两个自力的进气歧管。和排气歧管的4-2-1、6-2一样,进气歧管的这种分组设计是考虑到了引擎舱构造,也是为了降低每个缸之间的影响,提高容积效率。

在某些特定转速时,或许会展现几个缸之间互相争抢歧管气量的景遇。

比如在典型的4缸引擎中,1缸行使增压效应吸气并提高VE后,或许3缸吸入的气量就会有所降低,3缸的VE偏低。在分组的歧管设计中,气缸们是交替使用每组歧管中的气量的,以尽量削减互相的影响。


在有些两段式歧管的第二段中,还会设计一个翻板。在低转速下,翻板打开,两个二级稳压腔联通为一个容积更大的稳压腔,以提凹凸转扭矩。

最幻想的设计是每个缸都有自力的节气门和管路,但这样设计的话总成的尺寸就会非常伟大。分组歧管算是在机能和尺寸上的妥协。

# 关于进排气的详解

增压效应

1950年月之前,人们认为短进气管路有利于动力,后来发现长一些的管路可以发生增压效应。于是就有了可变进气歧管。


增压效应的事理是:进气门关闭后,进气管路中空气的惯性不会消散。

空气会撞击进气门外侧并发生局部高压,高压空气沿着管路向外反弹,高压空气撞击到稳压腔(容积扩大的管或盒)后再次向内反弹。

压力波在管路中一再传递,直到进气门再次打开时,压力波正好达到进气门前。此时从进气门进入缸内的空气压力较高,有利于提高引擎的换气效率。

为了获得最好的增压效应,需要把握气门再次打开时,压力波正好传递到气门前。这就需要将压力波的频率和转速进行成家。

进气管路长度越大,压力波回弹的时间就越长,也就越适合提凹凸转速时的增压效应。进气管路越短,越适合高转速时的增压效应。除了要让压力波在气门打开时处于气门前之外,还需要削减压力波一再转递的次数。

这样可以削减空气的压力损失。

真正能和进气管路长度较好成家的转速局限很小的,所以我们需要可变进气歧管来改变进气管路的长度,进而在更大的转速局限内提高增压效应。

可变进气歧管

对比可变气门来说,可变进气歧管的成本更低,更适合于自吸引擎。

长度可变式进气歧管


这类型的进气歧管一般是由长短两套管路组成,在两套管路之间使用相同节气门的组织把握空气走向。因为组织复杂,每个管路不克设计的太粗大,这就使得这类歧管多用在对进气量需求不大的引擎上。


奥迪可变进气歧管系统的事理是在圆环型管路中,竖立3种空气走向。


宝马DIVA系统的事理是在歧管内参预了可迁徙的组织,这就让管路长度变成了连续可变的。管路长度可变局限是231mm-673mm。转速达到3500以上时,转子起头调整管路长度。


法拉利F12TDF是经由歧管在稳压室内的伸缩,改变其长度的。这种组织的瑕玷是可变局限很小。

共振式进气歧管

在H型和V型引擎中,可以经由改变稳压室的共振频率来适应不合转速下引擎对进气谐振的需求。


如图,保时捷993在低于5000转时采用单侧小容积的管路(A)。5000-5800转时采用两侧大小两个管路(B)。5800转以上时,在大容积长管路中再打开一个阀门,进一步加大容积并调整歧管总体的共振频率。


可变回压排气


在排气管中的气流不是连续的,一个缸排出一团废气后,此外缸的废气不会立时排出。所以排气管中的气压是波动的,有正压也有负压。

扫气效应的事理是:前一团废气后方的负压会吸着后一团废气往外走。这种效应有利于提高排气效率,甚至在进排气门重叠时段内可以提高进气效率。


为了获得排气管内平均的压力分布,提高扫气效应,需要将排气头段设计成等长的。为了削减不合缸之间的排气干扰,需要将头段中每个缸的自力管路尽量加长。甚至有些车会为每个缸配上完全自力的一根排气管。


为了提高扫气效应,还应该尽量提高排气管内的废气流速。这就要求管路不克太粗。但仔细的管路也会发生回压,阻碍排气速度。

在高转速时,仔细的管路所发生的排气阻力弘远于扫气效应的收益。所以需要可变排气管路以适应不合转速时的排气需求。

多数机能车型或改装可变排气在高速时会变为直排模式,将排气回压降至最低。

# 硬核例子来了
# 马力大不一定好,合适最首要

—— From Wush

最后,关于进气歧管我想举一个例子,福特有一款5.0升Ti-VCT V8带动机,福特Mustang和F-150等都可搭载这款带动机。2010年发布以来,跟着这款引擎的更新,进气歧管也一贯在更新,福特同时推出了几个机能和竞技版本的进气岐管。

使用同样的引擎放在马力机上,EngineLabs做了一个横向对比测试。以MustangGT原厂进气歧管为底细,与机能版Boss 302、GT350和竞技产品CobraJet进气歧管对比功率和扭矩输出。

曲线图可见,不合进气歧管放在统一个引擎上也会获得完全不合的动力曲线,而且峰值功率和扭矩都相差不少。


上图可见,原厂GT进气歧管(红色)在6500rpm之前都完爆Boss 302机能版进气歧管(蓝色)的输出,而Boss 302在6500rpm以上则有光鲜优势且红线也可以从7500rpm提升至7800rpm。


CobraJet作为竞技产品,在输出上周全优于Boss 302的动力曲线,但有得必有失,CobraJet因为低转速机能不佳,怠速非常不稳,完全无法平时使用。

所以这里想敷陈人人的是在选择进气歧管时,最大功率的对比意义不大,必然要留意曲线本身、平均功率和扭矩。

在赛车上,凭证实际使用的带动机转速局限,选择局限内输出最佳的进气歧管。

而在平时走街的车上,必然要考虑到平时的实用性和驾驶习惯来选择合适的产品,不克只图爆tec一时爽,事实红绿灯起步老是熄火!

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