可变进气系统
可变进气系统的作用和特点是什么？
可变进气系统的作用和特点是什么？
可变进气系统（图1）通过改变进气管的长度和截面积，提高燃烧效率，使发动机在低转速时更平稳、转矩更充足，高转速时更顺畅、功率更强大。
进气歧管一端与进气门相连，一端与进气总管后的进气谐振室相连，每个气杯、都有一根进气歧管。
发动机在运转时，进气门不断地开启和关闭，气门开启时，进气歧管中的混合气以一定的速度通过气门进人气缸，当气门关闭时混合气受阻产生反弹，周而复始会产生振动频率。
如果进气歧管很短，显然这种频率会更快；如果进气歧管很长的话，这个频率就会变得相对慢一些。
如果进气歧管中混合气的振荡频率与进气门开启的时间达到共振的话，那么此时的进气效率显然是很高的。
因此可变进气歧管，在发动机高速和低速时都能提供最佳配气。
发动机在低转速时，用又长又细的进气歧管，可以增加进气的气流速度和气压强度，并使得汽油得以更好地雾化，燃烧得更好，提高转矩。
发动机在高转速时需要大量混合气，这时进气歧管就会变得又粗
又短，这样才能吸人更多的混合气，提高输出功率。
可变进气系统
可变气门按气门升程分类
Ho nda 的VTEC可变气门系统
DOHC-VTEC引擎的进气凸轮轴和排气凸轮轴都为每个气缸设置了并列 的三个凸轮，相应地有三个摇臂。当发动机处在低速范围内示，三个摇 臂各自独立运动，主摇臂和次摇臂各自推动一个气门，中间臂摇推动空 行程弹簧，并依靠弹簧复位。高速时中间摇臂柱通过液压柱销分别带动 主摇臂和次摇臂一起绕摇臂轴摆动，推动进气门。由于高速凸轮型线的 升程大于低速凸轮，因此进气门提前开启、滞后关闭，气门升程增大。
３-stage VTEC
其三个工作凸轮形状各异，左端的凸 轮型线近似基圆，在stage-1状态时， 三个摇臂各自独立工作，此时只有一 个进气门不断的开启关闭，另一个进 气门由近似基圆的凸轮驱动而始终处 于关闭状态，如图所示，新鲜充气只 经过一个气门流入，在气缸内形成了 强烈的进气涡流，进气涡流使燃料充 分混合，同时有助于实现分层燃烧。 当发动机转速接近2500rpm左右时， 进入stage-２状态，这时第一个油压 管道开始起作用，液压柱销跨越另外 一个摇臂的销孔，由中间凸轮同时驱 动两个气门，此时的工作情况就和 DOHC-VTEC的低速情况近似了。大 约在4500rpm左右时，进入stage-３ 状态，此时第二个油道中的 油压也开 始动作，另外一个柱销穿过凸轮摇臂 和位于两个摇臂之间的凸轮从动件， 凸轮从动件从高速凸轮获得驱动能力， 气门被高速凸轮驱动，其工作状况和 DOHC-VTEC的高速凸轮相似
无凸轮驱动可变气门系统
由电控单元控制的电磁、液压气门驱动机构，已 成为气门机构的发展趋向，目前，无凸轮气门驱 动的研究主要包括电控液压和电磁驱动这两种方 式 电控液压气门驱动是将气门与一个液压活塞相连， 通过电磁阀控制液压缸内高、低压液体的流入和 流出来控制气门的运动 电磁驱动气门机构由电磁线圈直接驱动气门，通 过改变线圈的通电和断电时刻控制气门的开启始 点和开启持续期。气门动作调节灵活，响应迅速， 调节能力强，噪声大
可变进气系统的种类和工作原理
可变进气系统的种类和工作原理1. 引言可变进气系统（Variable Intake System，简称VIS）是一种用于发动机的进气系统，旨在优化发动机的性能和燃油经济性。
可变进气系统通过改变进气道的几何形状或长度来调整进气流量和速度，以适应不同工况下的需求。
本文将详细介绍可变进气系统的种类和工作原理。
2. 可变进气系统的种类可变进气系统可以根据其工作原理和结构特点分为以下几种类型：2.1 可变长度进气歧管（Variable Length Intake Manifold，简称VLIM）可变长度进气歧管是一种通过改变歧管长度来调整进气道几何形状的可变进气系统。
它通常由一个或多个活塞组成，这些活塞可以沿着歧管轴向移动。
当活塞向外移动时，歧管长度增加；当活塞向内移动时，歧管长度减少。
这样可以改变进气道的共振频率，以提高发动机在不同转速下的输出功率和扭矩。
2.2 可变截面进气歧管（Variable Cross Section Intake Manifold，简称VCSIM）可变截面进气歧管是一种通过改变进气道的横截面积来调整进气流量和速度的可变进气系统。
它通常由一个或多个活动阀门组成，这些阀门可以控制进气道的开口面积。
当阀门打开时，进气道的横截面积增大；当阀门关闭时，进气道的横截面积减小。
这样可以调整进气流量和速度，以适应不同转速下的需求。
2.3 可变长度和截面进气歧管（Variable Length and Cross Section Intake Manifold，简称VLCSIM）可变长度和截面进气歧管是一种综合了可变长度和可变截面两种调节方式的可变进气系统。
它通过同时改变歧管长度和横截面积来调整进气道的几何形状和特性。
这样可以更加精确地控制进气流量、速度和共振频率，以实现更高效的燃烧过程。
3. 可变进气系统的工作原理不同类型的可变进气系统在工作原理上有所差异，下面将分别介绍各种类型的可变进气系统的工作原理。
可变进气系统的工作原理
可变进气系统的工作原理
可变进气系统是一种能够根据发动机工作状态和负荷需求来调节进气道尺寸和形状的装置。
它旨在提高发动机的功率、扭矩输出和燃油效率。
可变进气系统的工作原理是通过改变进气道的长度或形状来优化进气流动。
当发动机需要高扭矩输出时，进气道会被调节为较长的形状，这样可以提供更大的机械压缩比，增加进气冲量和提高低转速下的动力输出。
而当发动机需要更高的功率输出时，可变进气系统会将进气道调节为较短的形状。
短进气道可以提供更大的空气流速和进气阻力，使得燃烧更加充分，从而提高动力输出，并在高转速范围内实现更高的功率输出。
此外，可变进气系统还可以根据发动机的工作状态和负荷需求进行实时调节。
通过使用传感器来监测发动机转速、负荷和油门位置，系统可以根据这些参数来调节进气道的形状和长度，以实现最佳的进气效果。
总的来说，可变进气系统的工作原理是通过调节进气道的长度和形状来优化进气流动，以提高发动机的功率、扭矩输出和燃油效率。
这种系统能够根据发动机的实际工作状态和负荷需求进行实时调节，从而实现最佳的性能表现。
图解可变进气系统
图解可变进气系统● 凸轮轴的作用简单来说，凸轮轴是一根有多个圆盘形凸轮的金属杆。
这根金属杆在发动机工作中起到什么作用？它主要负责进、排气门的开启和关闭。
凸轮轴在曲轴的带动下不断旋转，凸轮便不断地下压气门（摇臂或顶杆），从而实现控制进气门和排气门开启和关闭的功能。
● OHV、OHC、SOHC、DOHC代表什么意思？在发动机外壳上经常会看到SOHC、DOHC这些字母，这些字母到底表示的是什么意思？OHV是指底置气门底置凸轮轴，就是凸轮轴布置在气缸底部，气门布置气缸顶部。
OHC是指顶置凸轮轴，也就是凸轮轴布置在气缸的顶部。
如果气缸顶部只有一根凸轮轴同时负责进、排气门的开、关，称为单顶置凸轮轴（SOHC）。
气缸顶部如果有两根凸轮轴分别负责进、排气门的开关，则称为双顶置凸轮轴（DOHC）。
底置凸轮轴的凸轮与气门摇臂间需要采用一根金属连杆连接，凸轮顶起连杆从而推动摇臂来实现气门的开合。
但过高的转速容易导致顶杆折断，因此这种设计多应用于大排量、低转速、追求大扭矩输出的发动机。
而凸轮轴顶置可省略顶杆简化了凸轮轴到气门的传动机构，更适合发动机高速时的动力表现，顶置凸轮轴应用比较广泛。
● 配气机构的作用配气机构主要包括正时齿轮系、凸轮轴、气门传动组件（气门、推杆、摇臂等），主要的作用是根据发动机的工作情况，适时的开启和关闭各气缸的进、排气门，以使得新鲜混合气体及时充满气缸，废气得以及时排出气缸外。
● 什么是气门正时？为什么需要正时？所谓气门正时，可以简单理解为气门开启和关闭的时刻。
理论上在进气行程中，活塞由上止点移至下止点时，进气门打开、排气门关闭；在排气行程中，活塞由下止点移至上止点时，进气门关闭、排气门打开。
那为什么要正时呢？其实在实际的发动机工作中，为了增大气缸内的进气量，进气门需要提前开启、延迟关闭；同样地，为了使气缸内的废气排的更干净，排气门也需要提前开启、延迟关闭，这样才能保证发动机有效的运作。
● 可变气门正时、可变气门升程又是什么？发动机在高转速时，每个气缸在一个工作循环内，吸气和排气的时间是非常短的，要想达到高的充气效率，就必须延长气缸的吸气和排气时间，也就是要求增大气门的重叠角；而发动机在低转速时，过大的气门重叠角则容易使得废气倒灌，吸气量反而会下降，从而导致发动机怠速不稳，低速扭矩偏低。
、可变进气系统
8 - 10 Nm 9 - 固定板 10 - 橡胶套 11 - 隔套 12 - 垫圈 锥面朝进气歧管 13 - 油封 损坏时，必须更换 14 - 油封 用于转换辊 15 - 6 Nm
扭矩 带进气歧管转换的发动机扭矩曲线
固定式进气歧管的扭矩曲 线
功率
带进气歧管转换的功率曲线
固定式进气歧管的功率曲 线
本田汽车采用的可变进气系统
日产汽车采用的可变进气系统
如图丰田汽车公司采用的进气控制系统(Acoustic controlinduc- tion system，ACIS)，其控制阀是装在每 个气缸的进气室2之前，当发动机低、中转速时，控制阀关 闭，可得到延长进气歧管长度相同的效应；当发动机高转速 时，控制阀打开，可得到缩短进气歧管长度相同的效应。
以曲轴转角表示的进排气门开闭时
刻及其开启持续的时间，称为配气 相位。
10°~30 °
40°~80 °
40°~80 °
10°~30 °
2.2.3可变进气相位
进气门开、关时刻：
发动机转速低时，进气管内混合 气随活塞运动，活塞运动慢 。
进气门应提前关闭，以避免混合 气回流进气管。
发动机低速时，进气凸轮轴相位 应提前调整。
10 - O型环 用于上部冷却液管 更换 11 - 进气管 检查转换功能: 12 - 20 Nm 13 - Stütze 用于进气歧管 14 - 25 Nm
1 - 真空控制单元 2 - 压力弹簧 3 - 转换辊 4 - 进气歧管 5 - 单向阀 安装位置
蓝色一侧朝Y件 6 - Y-件 7 - 进气歧管转换阀 -N156
2·利用可变进气道之方式时，在低转速，一个进气道被控 制阀封闭，仅一个进气道气，进气气流增快，提高进气惯性， 改善进气效率，且造成强横涡流或纵涡流，使燃烧迅速因而 提高转矩输出；而在高转速时，两个进气道均进气，进气充 足，可维持高转矩输出
可变进气系统的作用
可变进气系统的作用随着汽车技术的不断进步，汽车的性能和燃油经济性越来越受到人们的关注。
而可变进气系统作为一种新型的汽车发动机技术，已经成为了提高汽车性能和燃油经济性的重要手段之一。
本文将从可变进气系统的原理、作用和优缺点等方面进行介绍和分析。
一、可变进气系统的原理可变进气系统是指在汽车发动机进气系统中，通过改变进气道的长度和形状来实现进气量的调整。
它可以根据发动机的工作状态和负荷情况，自动调整进气道的长度和形状，从而改变进气阻力和进气速度，使发动机在不同的转速范围内都能够获得最佳的进气效果。
可变进气系统的工作原理主要是通过利用进气道中的某些元件（如变形器、旋转阀门、可调节进气歧管等）改变进气道的长度和形状。
当发动机转速较低时，进气道的长度和形状会被调整为较长和较窄的状态，从而增加进气阻力和进气速度，使得燃烧更加充分，提高发动机的低速扭矩和动力输出。
当发动机转速较高时，进气道的长度和形状会被调整为较短和较宽的状态，从而降低进气阻力和进气速度，使得发动机在高速运转时能够更好地吸气，提高发动机的高速输出功率。
二、可变进气系统的作用1、提高发动机的低速扭矩和动力输出可变进气系统通过改变进气道的长度和形状，可以使发动机在低速运转时能够获得更好的进气效果，从而提高发动机的低速扭矩和动力输出。
这对于需要大量低速扭矩和动力输出的汽车（如SUV、越野车等）来说尤为重要。
2、提高发动机的高速输出功率可变进气系统同样可以使发动机在高速运转时能够获得更好的进气效果，从而提高发动机的高速输出功率。
这对于需要高速输出功率的汽车（如跑车、赛车等）来说尤为重要。
3、提高燃油经济性可变进气系统可以根据发动机的工作状态和负荷情况，自动调整进气道的长度和形状，从而使发动机在不同的转速范围内都能够获得最佳的进气效果。
这不仅可以提高发动机的性能，还可以提高燃油经济性。
4、减少排放可变进气系统可以使发动机在低速运转时能够获得更好的进气效果，从而使燃烧更加充分，减少未燃烧的燃料和氧化物的排放，从而降低车辆的排放量。
可变进气系统的工作原理
可变进气系统的工作原理可变进气系统是现代汽车发动机中常见的一种技术，它通过调节进气道的长度和形状，来实现在不同转速下的最佳进气效果，从而提高发动机的动力性能和燃油经济性。
在本文中，我们将深入探讨可变进气系统的工作原理及其对发动机性能的影响。
首先，让我们来了解一下可变进气系统的基本构成。
可变进气系统通常由进气歧管、进气门、进气道长度调节装置和控制单元等部件组成。
进气歧管负责将空气引入发动机，进气门则控制空气的流量，而进气道长度调节装置则根据发动机转速的变化，调节进气道的长度和形状，以实现最佳的进气效果。
控制单元则根据发动机负荷、转速等参数，来控制进气道长度调节装置的工作。
接下来，我们将详细介绍可变进气系统的工作原理。
在低转速时，发动机需要更多的进气量来提高动力输出，此时进气道长度调节装置会调节进气道的长度，使得空气在进入气缸前能够更好地旋涡和充分混合，从而提高燃烧效率和动力输出。
而在高转速时，发动机需要更多的空气流量来满足燃烧需求，此时进气道长度调节装置会调节进气道的长度和形状，以减小进气阻力，提高空气流量，从而提高发动机的输出功率。
此外，可变进气系统还可以通过改变进气道的长度和形状，来优化发动机在不同转速下的进气效果，减少进气阻力和涡流损失，提高燃烧效率和动力输出。
这种技术不仅可以提高发动机的动力性能，还可以提高燃油经济性，减少排放，符合现代汽车节能环保的发展趋势。
总的来说，可变进气系统通过调节进气道的长度和形状，来实现在不同转速下的最佳进气效果，从而提高发动机的动力性能和燃油经济性。
它是现代汽车发动机中一种常见的技术，对提高发动机性能和节能环保具有重要意义。
希望本文能够帮助您更好地了解可变进气系统的工作原理及其对发动机性能的影响。
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制真空罐和真空控制阀的真空 通道
当发动机大负荷运转时， 进气量较多，ECU接通 真空电磁阀搭铁回路， 真空罐中的真空不能进 入真空控制阀，控制动 力阀开启，进气通道面 积变大。
真空电磁阀有两种类型： 常态常开型和常态常闭 型，表所示例子中的真 空电磁阀为常开型
在进气量较少 的低速、小负 荷功能工况下
使进气道空气流通截面积减小，提高进气 流速、增大进气惯性、加强气缸内的涡流 强度，以提高发动机的充气效率，改善发 动机低速性能。
而在进气量较 多的高速、大 负荷工况下
增大进气空气流通截面积，以较小进气阻力， 有利于改善发动机的高速性能。此系统在本田 和丰田等轿车发动机上有应用
信号特征
检测方法
故障诊断
表6-4 进气谐振控制系统的工作过程
低速时真空电磁阀开启， 真空罐内的真空通过真空电 磁阀进入进气空气控制阀的 驱动膜片气室内，进气空气 控制阀关闭，进气歧管的通 道变长。 之一变化延伸了 进气歧管的有效长度，改善 了进气效率、提高了发动机 在低-中转速范围内的扭矩 输出。
高速时真空电磁阀关闭， 真空罐内的真空不能经真空 电磁阀进入进气空气控制阀 的驱动膜片气室内，进气空 气控制阀开启，进气歧管的 通道变短，达到最大进气效 率以提高转速范围内的功率 输出。
信号特征
检测方法
故障诊断
在对可变进气系统进行检测 时，主要应检查:真空罐、 进气室和真空管路有无漏气， 真空电磁阀电路有无短路或 短路，真空电磁阀电阻是否 符合标准。视情维修或更换 损坏的元件。
图6-16 奥迪 A4发动机进气谐振控制系统结构与工作原理
功用及类型 工作原理
信号特征
检测方法
故障诊断
如图6-14，三阶段变化的进气谐振控制系统采用两个真空电磁阀
其他类型的进气谐振控制系 统的结构如下图6-15和6-16 所示:
图6-15 丰田3GR-FE发动机进气谐振控制系统
图6-14 丰田1MZ-FE三阶段进气谐振控制系统组成及工作原理
功用及类型 工作原理
两阶段变化的进气谐振控制系统的工作原理如图6-13所示
图6-13 丰田2JZ-FE发动机两阶段进气谐振控制系统组成
功用及类型 工作原理
ECU根据发动机 转速和节气门开 度信号控制真空 电磁阀的开闭， 从而控制真空罐 内的真空经过真 空电磁阀通往进 气空气控制阀的 驱动膜片气室内， 驱动进气空气控 制阀的开关，详 细工作过程见表 6-4
功用及类型 工作原理
信号特征
检测方法
故障诊断
ECU控制的动力阀控制系统工作原理如下表6-3所示：
表6-3动力阀控制系统的工作过程
当发动机小负荷运转时， 进气量较少，ECU断开 真空电磁阀，真空罐中 的真空进入真空控制阀， 动力阀处于关闭位置， 进气通道面积变小。
控制进气道空气流通截面积大
小的动力阀安装在进气管上，
功用及类型 工作原理
信号特征
检测方法
故障诊断
6.2.2 进气谐振控制系统
进气谐振控制系统（ACIS）通过分阶段改变进气歧管的长度，使发动机在整个转 速范围内都能提高扭矩输出，尤其是在低转速范围内。对进气空气控制阀进行优 化控制以实现进气歧管长度分阶段改变。ECU控制进气空气控制阀的动作主要参 考发动机转速和节气门开度信号。 进气谐振控制系统有两阶段和三阶段进气歧管长度的变化
6.2
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功用及类型 工作原理
信号特征
检测方法
故障诊断
可变进气系统有两种类型：动力阀控制系统和进气谐振系统（ACIS）
6.2.1 动力阀控制系统
功能
控制发动机进气道的空气流通截面的大小，以适应发动机
不同转速和负荷时的进气量需求，从而改善发动机的动力 性