什么是可变进气系统
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）。
可变进气系统
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
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。
300C可变进气系统
• • • 可变进气系统是利用发动机工作时进气管道的进气动态效应来提高充气效率， 以达到在发动机转速范围内增大发动机的转矩和功率。 为便于分析，常将进气动态效应视为惯性效应和波动效应共同作用的结果。 进气惯性效应，一般是指利用进气行程时进气管高速流动的气体惯性作用来 提高充气效率的。在发动机进气行程前期，由于活塞下行的吸人作用，气缸 内产生负压。新鲜空气从进气管进入，同时传出负压波，经进气门、气道， 沿进气管向外传播(速度为声速)。当负压波传到稳压室等空腔的开口端时，又 从开口端向气缸方向反射回正压波。如果进气管的长度和直径适当，从负压 波发出到正压波返回到进气门所经历的时间，正好与进气门从开起到关闭所 需的时间配合，即正压波返回到进气门时，正值进气门关闭前夕，从而提高 了进气门的正压力，起到增压作用，达到提高充气量的效果。 进气波动效应，一般是指利用进气门关闭后，进气管的气体继续来回波动的 作用来提高充气效率。在进气门关闭时，进气管的气流还在继续来回波动， 在进气管中周而复始地来回传播，致使进气门外的压力时高时低。如果进气 管的形状、长度和直径较合适，有利于压力波的反射和谐振，使正压波与下 循环进气过程重合，就能使进气终了时的压力升高，达到提高充气效率的目 的。
•
2、可变进气系统的结构及工作
• 进气气流在进气管中变化是非常复杂的。为了有效地利用进气动态效 应提高充气效率，在国外的汽车发动机上采用设置动力腔、谐振腔及 各结构型式的可变进气系统。 • 可变进气系统用在化油器式发动机比较困难，而对现在采用的多点燃 油喷射发动机来说，进气道的长度、形状等允许有较大变化，可以按 照气体压力波传播的特点设计进气道，利用进气动态效应来提高充气 效率。 • 合适的进气道长度、直径(横截面)与发动机转速有关。一个长度和截 面固定的进气道，只能在一定的转速范围内有较好的动态效应和充气 效率。一般在低转速工作时，较细长的充气道充气效果较好，而在高 转速工作时，短而粗的进气道充气效果较好。如果采用长度可变的进 气道，则可使发动机在较大的转速范围内都有较好的充气效果。
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或形状，以及改变进气歧管中的气流速度和方向，从而实现对发动机性能特性的调节。
这种系统的出现，使得发动机在不同转速下能够获得更好的动力输出和燃油经济性，提高了发动机的整体性能。
在可变进气系统中，主要有两种常见的实现方式，一种是采用可变进气道长度的系统，另一种是采用可变进气歧管的系统。
这两种系统都是通过调节进气道的长度或形状，来改变进气气流的速度和方向，从而实现对发动机性能特性的调节。
对于采用可变进气道长度的系统来说，它通常通过使用可变长度的进气道来实现。
在低转速时，进气道长度会被设计成较长，这样可以增加进气气流的速度和进气量，提高发动机的输出扭矩和低速动力性。
而在高转速时，进气道长度会被设计成较短，这样可以减少进气气流的速度和进气量，提高发动机的输出功率和高速性能。
通过这种方式，可变进气道长度的系统可以实现在不同转速下的最佳性能输出。
而对于采用可变进气歧管的系统来说，它通常通过设计可变形状的进气歧管来实现。
在低转速时，进气歧管的形状会被设计成较长或较窄，这样可以增加进气气流的速度和进气量，提高发动机的输出扭矩和低速动力性。
而在高转速时，进气歧管的形状会被设计成较短或较宽，这样可以减少进气气流的速度和进气量，提高发动机的输出功率和高速性能。
通过这种方式，可变进气歧管的系统也可以实现在不同转速下的最佳性能输出。
总的来说，无论是采用可变进气道长度的系统，还是采用可变进气歧管的系统，它们的工作原理都是通过调节进气道的长度或形状，来改变进气气流的速度和方向，从而实现对发动机性能特性的调节。
这种技术的出现，使得发动机能够在不同转速下获得更好的动力输出和燃油经济性，提高了发动机的整体性能。
因此，可变进气系统在现代汽车发动机中的应用前景将会更加广阔。
可变进气管系统名词解释
可变进气管系统名词解释可变进气管系统（Variable Intake Manifold System）是一种汽车发动机进气系统设计，用于调节进气道的长度或形状，以实现优化的气缸充气效果。
它在不同转速和负载情况下，通过改变进气道的长度或形状，提供理想的进气流动和气缸充气效率，以实现更高的动力输出和更低的燃料消耗。
可变进气管系统的主要目的是根据发动机的不同工作条件和工作需求，改变进气道的长度和形状，以产生优化的进气效果。
在高转速或负载要求较大的情况下，进气道被设计成较短和宽的形状，以提供更快的进气速度，增加气缸充气效率。
而在低转速或低负载情况下，进气道被设计成较长和窄的形状，以提供更多的进气流量，增加低速扭矩和动力输出。
可变进气管系统的工作原理主要分为两种类型：可变进气道长度和可变进气道形状。
可变进气道长度是通过采用可伸缩或可切换的进气道设计，实现进气道长度的调节。
当发动机工作在高转速或高负载条件下时，进气道被缩短，以便提供更短的进气路径，快速增加进气速度。
这样可以增加气缸充气效率，提高高速动力输出。
而在低转速或低负载情况下，进气道被扩展，以提供更长的进气路径，增加进气流量，以增加低速扭矩和动力输出。
可变进气道形状是通过采用可调节的进气道设计，实现进气道形状的改变。
常见的设计包括可开闭的进气阀门或活塞式进气道。
当发动机工作在高转速或高负载条件下时，进气阀门或活塞关闭，使进气道形成较小的横截面，加快进气速度。
这样可以提高气缸充气效率和动力输出。
而在低转速或低负载情况下，进气阀门或活塞打开，使进气道形成较大的横截面，增加进气流量，以增加低速扭矩和动力输出。
可变进气管系统的优点主要集中在提高发动机的动力性能和燃油经济性方面。
通过使进气道适应不同工作条件，进气速度或流量可以得到优化，提高空燃混合物的燃烧效率，提供更高的动力输出和更低的燃料消耗。
此外，可变进气管系统还可以改善发动机的响应性能，尤其是在低转速下。
、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。
汽车新技术配置-2可变进气系统
提高生产效率。
03
优化设计
集成化设计将推动可变进气系统的优化设计，以适应不同发动机的需求
和车辆性能目标。通过仿真分析和实验验证，不断改进和优化系统结构，
提高其性能和可靠性。
Hale Waihona Puke 效能材料高性能材料为了满足可变进气系统的复杂工作条件和严苛的性能要求，需要发展高性能的材料，如高强度轻质材料、耐磨耐高温 材料等。这些材料能够提高系统的耐用性和可靠性，延长使用寿命。
以提供更好的驾驶体验。
04
可变进气系统在汽车中的应用
提高发动机性能
优化进气量
降低振动和噪音
可变进气系统能够根据发动机工况实 时调整进气量，使发动机在各种转速 下都能获得最佳的进气效果，从而提 高发动机的功率和扭矩。
通过优化进气过程，可变进气系统还 能有效降低发动机的振动和噪音，提 高驾驶的舒适性。
在低速行驶时，动态调节可以增加进气量，提高发动机扭矩，使车辆加速 更加迅速。
在高速行驶时，动态调节可以减少进气量，降低发动机功率，提高燃油经 济性。
静态调节
静态调节是指在车辆静止状态下，根据发动机工况和驾驶员需求，手动或自动改变 进气系统的参数。
驾驶员可以通过操作按钮或旋钮来选择不同的进气模式，以满足不同的驾驶需求。
改善响应性
由于可变进气系统能够快速适应发动 机工况的变化，因此能够提高发动机 的响应性，使车辆加速更加迅速和流 畅。
降低油耗和排放
降低油耗
通过优化进气量和响应性，可变进气系统能够提高发动机的燃油经济性，从而降低油耗。
降低排放
可变进气系统能够改善发动机的燃烧过程，降低废气中的有害物质含量，从而降低汽车排放对环境的影响。
智能可变进气系统
可变进气系统的工作原理
可变进气系统的工作原理
可变进气系统是指根据发动机负荷和转速的变化，通过改变进气道的长度和形状，以调整进气量和进气流速，从而提高发动机的燃烧效率和动力输出。
可变进气系统的工作原理是通过改变进气道长度或形状，来改变进气气流的速度和涡流的产生，从而优化进气气流的进入和充满气缸的效果。
可变进气系统的工作原理可以分为两种类型，一种是通过可变进气道长度来实现，另一种是通过可变进气道形状来实现。
通过改变进气道长度来实现可变进气系统的工作原理，通常采用可变长度进气歧管或可变长度进气道。
当发动机转速较低时，进气道长度会被调整为较长，这样可以增加进气气流的速度和涡流的产生，提高进气效率，从而提高低转速下的动力输出和燃烧效率。
而当发动机转速较高时，进气道长度会被调整为较短，这样可以减小进气道的阻力，提高高转速下的动力输出和燃烧效率。
通过改变进气道形状来实现可变进气系统的工作原理，通常采用可变长度进气道或可变截面进气道。
当发动机负荷较低时，进气道形状会被调整为较小的截面或较窄的形状，这样可以提高进气气
流的速度和涡流的产生，提高低负荷下的动力输出和燃烧效率。
而当发动机负荷较高时，进气道形状会被调整为较大的截面或较宽的形状，这样可以减小进气道的阻力，提高高负荷下的动力输出和燃烧效率。
总的来说，可变进气系统的工作原理是通过改变进气道的长度和形状，来调整进气气流的速度和涡流的产生，从而优化进气气流的进入和充满气缸的效果，提高发动机的燃烧效率和动力输出。
这种系统的应用可以使发动机在不同工况下都能够获得最佳的进气效果，从而提高整车的性能和燃油经济性。