丰田发动机进气道优化
某SUV车型进气系统改进设计
某SUV车型进气系统改进设计随着汽车行业的发展，车型的种类也越来越多。
在各种车型中，SUV车型作为一种强大的越野车型，受到了很多消费者的青睐。
然而，其进气系统设计存在着一些不足之处，因此需要对其进行改进设计。
首先，当前SUV车型进气系统在设计时，大多数仅仅考虑了空气进入量的大小，而并未考虑进入的空气和混合氧气的比例问题。
这就导致了进气系统的效率并不高，无法将更多的空气和混合氧气送入发动机内部，无法发挥其最大功效。
因此，在改进设计时，必须优化进气系统以提高其效率。
其次，对于现有的SUV车型进气系统，另一个值得改进的地方是其大小和形状。
这是因为进气管道的宽度、长度和形状对进气系统的效率具有重要影响。
现有的设计经常会出现不同程度的空气不畅通、管道间的阻塞等问题，而这样的问题会进一步影响发动机的性能，无法发挥车辆的最大能力。
鉴于上述问题，我们可以通过改进进气管道来解决问题，进一步优化设计。
首先，将进气管道从圆形设计改为方形设计，提高了空气的流动率，可以更好地满足空气送入发动机的需求，并增强了其可靠性。
其次，增加进气口的数量，增加空气的进入速率，使发动机能够更快地响应及达到理想的状态。
另外，在设计过程中，在进气管道的末端加装防反弹功能可以减少无用功率的损失。
如此一来，获得了更加乃下的转速，在一定程度上优化了传动力和动态性，提高了车辆的通用性和安全性。
综上所述，针对现存的SUV车型进气系统存在的问题，本文建议通过优化进气系统设计和增加防反弹功能来提升其性能和效率，促进SUV车型的发展，推动汽车行业的未来发展。
除了优化进气管道的形状和增加进气口的数量外，还可以改良进气系统的过滤和净化功能，以确保进入发动机的空气质量更加清洁和健康。
现有的SUV车型进气系统通常仅安装有基本的空气过滤器，而无法过滤掉更细小的颗粒物质，这些颗粒物质可能会对发动机的性能产生负面影响。
为了解决此问题，建议在汽车进气系统内加装先进的空气过滤器，并利用最新的过滤技术，如静电过滤技术或活性炭过滤技术来过滤空气中的颗粒物质和其它污染物。
提高发动机充气效率的措施
提高发动机充气效率的措施
发动机充气效率是指发动机吸收空气的能力，通常与发动机的输出功率和燃油效率有关。
以下是提高发动机充气效率的措施：
1. 提高进气口面积：增加进气口面积可以增加发动机吸气量，提高充气效率。
这可以通过增加进气口的数量或扩大进气口的直径来实现。
2. 采用进气增压技术：进气增压技术可将空气压缩后送入发动机，从而提高发动机的充气效率。
进气增压技术通常分为机械增压和涡轮增压两种。
3. 优化进气道设计：进气道的长度、形状和曲率都会影响发动机的充气效率。
优化进气道设计可以减小进气道的阻力，提高发动机的吸气效率。
4. 采用高效滤清器：高效滤清器可以有效地过滤空气中的杂质，保证空气供给的干净和稳定，从而提高发动机的充气效率。
5. 采用进气冷却技术：进气冷却技术可降低进气温度，从而提高空气密度，增加发动机吸气量，提高充气效率。
综上所述，通过采取上述措施，可以有效地提高发动机的充气效率，提高发动机的输出功率和燃油效率。
丰田全新1.2T发动机技术亮点解读
丰田汽车公司正在开发一系列符合经济型高热效率燃烧 （ESTEC）开发理念的发动机,继2.0L直喷涡轮增压发动机投入市 场后，丰田汽车公司开发了新型1.2L直列4缸小型化缸内直喷涡轮 增压发动机。本文对此发动机采用的各种节能技术进行解读[1]。
的控制，而是采用了电机来切换液压油路，实现对进排气正时的控 制，以获得更高的调节速度以及更宽的调节范围。从而使发动机能 够在不同负荷下动态切换阿特金森循环和奥托循环，以达到平衡燃 油经济性和扭矩输出的目的。
1 独特的进气道以及活塞顶设计
发动机工作过程中只有一部分的能量转换成汽车行驶的动力， 丰田的这款发动机热效率高达36.2%，在同级别汽车里属于领先水 平。为了实现快速燃烧，丰田采用了提高进气流量和增强缸内滚流 的方式。
丰田1.2T发动机缸径相对较小，只有71.5 mm，为了增强燃油 汽油喷雾和缸内空气的混合，需要进气流的扰动更加强烈。为此进 气管的形状更加独特，进气后形成的竖直方向的涡流，并将传统的 浅盘型活塞改为碟盘曲线型活塞（图1）。该设计防止了滚流减弱 并加强了缸内压缩行程后期的涡流，配合精确的喷油技术，即使发 动机在低负荷时进气量较少，也能够形成足够强的混合气滚流以提 升燃烧速度和效率。
浅盘型活塞（a）
新方案碟盘曲线形活塞（b）
图1 磁感转速传感器的结构图
2 VVT-iW
1uz发动机改装案例
1uz发动机改装案例1UZ发动机改装案例。
在汽车改装领域，1UZ发动机一直备受关注，它以出色的性能和可靠性而闻名。
本文将通过一个实际案例，分享1UZ发动机改装的经验与技巧，帮助喜爱汽车改装的朋友们更好地了解1UZ发动机的改装方法和注意事项。
首先，我们需要明确1UZ发动机的基本情况。
1UZ是丰田公司推出的一款V型8缸发动机，拥有4.0升排量，采用了铝合金发动机缸体和活塞，具有较高的耐磨性和散热性能。
该发动机在原厂状态下已经具备了较高的动力输出和可靠性，但是在改装领域仍有很大的潜力可以挖掘。
在进行1UZ发动机改装时，首要考虑的是提升动力输出。
可以通过更换高性能进气系统、排气系统和提升点火系统来实现。
合理搭配进气管和空气滤清器，可以让发动机获得更多的新鲜空气，提高燃烧效率；而优化排气管道和消声器则可以降低排气阻力，提升动力输出。
此外，升级点火系统，采用更高性能的火花塞和点火线圈，也可以有效提升发动机的点火效率，从而提高动力输出。
除了提升动力输出，1UZ发动机改装还可以注重提升悬挂和制动性能。
通过更换运动型减震器和加装稳定杆，可以有效提升车辆的悬挂性能，提高车辆在高速弯道时的稳定性和操控性；而更换高性能刹车片和制动系统，则可以缩短制动距离，提高制动效能，提升整车的安全性能。
此外，1UZ发动机改装还可以考虑升级变速箱和差速器。
更换高性能变速箱和差速器，可以提高车辆的加速性能和通过性能，让发动机的动力输出得到更好的发挥。
最后，我们需要注意1UZ发动机改装后的调校和维护。
改装后的发动机需要进行专业的动力调校，确保各项参数的合理匹配，以获得最佳的动力输出和燃油经济性。
同时，定期进行发动机和车辆的维护保养工作，确保发动机的稳定性和可靠性。
通过以上案例，我们可以看到1UZ发动机改装的方法和技巧。
希望这些经验可以帮助喜爱汽车改装的朋友们更好地了解1UZ发动机的改装特点，为自己的爱车进行更科学、更有效的改装，获得更好的驾驶体验。
发动机进气歧管优化方法
发动机进气歧管优化方法一、引言发动机进气歧管是汽车发动机中的一个重要组成部分，其作用是将空气引入发动机内部，为燃烧提供必要的氧气。
优化进气歧管设计可以提高发动机的功率输出、燃烧效率和燃油经济性。
本文将介绍一些常见的发动机进气歧管优化方法，以期达到更好的发动机性能表现。
二、进气歧管长度优化进气歧管的长度对于发动机的性能有着重要影响。
较短的进气歧管长度有助于提高高转速下的动力输出，而较长的进气歧管则有利于低速扭矩输出。
因此，根据发动机的设计要求和使用环境，可以通过调整进气歧管长度来优化发动机的输出特性。
一种常见的优化方法是通过改变进气歧管的长度来改变进气道的共振频率，以增加气缸充气效率。
三、进气歧管截面形状优化进气歧管的截面形状对气流流速和流动特性有着重要影响。
通常情况下，较大的截面积可以提高气缸的充气效率，而较小的截面积则有助于增加气缸内的涡流，提高燃烧效率。
因此，通过优化进气歧管的截面形状，可以在不同转速下实现更好的气缸充气和燃烧效果，从而提高发动机的性能。
四、进气歧管内部表面涂层优化进气歧管内部的表面涂层可以改变气流的流动性能，从而改善发动机的性能表现。
一种常见的涂层材料是聚四氟乙烯（PTFE）涂层，它具有低表面摩擦系数和良好的耐腐蚀性能。
通过在进气歧管内部涂覆PTFE涂层，可以减小气流与歧管内壁的摩擦损失，提高气流速度和流量，从而提高发动机的动力输出和燃烧效率。
五、进气歧管进气道长度优化进气歧管进气道的长度也会对发动机性能产生影响。
较短的进气道长度可以增加空气的进入速度，提高气缸充气效率，适用于高转速工况下的发动机。
而较长的进气道长度会增加容积，提高油气混合的时间，适用于低转速扭矩输出。
因此，根据发动机的应用场景和工况要求，优化进气道长度可以进一步改善发动机的性能。
六、进气歧管结构设计优化进气歧管的结构设计也会对发动机的性能产生影响。
采用尽可能平滑的内部通道设计可以减小气流的阻力，提高流速和流通能力。
某型TRT机组进气蜗壳气动优化设计研究
收稿日 ２１ ０—０ 期： １ ５１ ０— 作者简介： 海 １ ９） 成 发 机（ 团） 能 司 总 计 江 （７ ， 都 动 集 科 公 副 设 ９ ～ 男， 师， 工程师。
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丰田2.0l自然吸气发动机存在的问题
丰田2.0l自然吸气发动机存在的问题：
丰田2.0L自然吸气发动机存在的问题主要有以下几点：
1.动力表现一般：相比涡轮增压发动机，
2.0L自然吸气发动机的动力输出相对较弱，
加速表现不够出色，尤其在低速时动力响应不够迅速。
2.油耗较高：由于自然吸气发动机的进气方式，使得发动机在高速行驶时无法提供足
够的进气量，从而导致发动机转速升高，油耗增加。
3.噪音较大：相比涡轮增压发动机，自然吸气发动机的噪音较大，尤其是在高速公路
上高速行驶时更为明显。
4.维护成本较高：相比其他排量的发动机，2.0L自然吸气发动机的维修成本相对较高，
因为需要使用更高品质的机油和滤清器等配件。
[聚沙成塔]丰田凯美瑞亚洲龙2.5L发动机超深度开发解密中
![[聚沙成塔]丰田凯美瑞亚洲龙2.5L发动机超深度开发解密中](https://img.taocdn.com/s3/m/f2499b56c950ad02de80d4d8d15abe23492f0354.png)
[聚沙成塔]丰田凯美瑞亚洲龙2.5L发动机超深度开发解密中5 双喷射系统5.1 双喷射系统目的目前市面上主流发动机分为两种，进气管喷射和缸内直喷发动机。
随着对性能要求的提升，缸内直喷发动机成为了主流。
这是因为相比于进气管喷射，缸内直喷有一些先天优势：（1）直喷可以降低爆震倾向直喷系统直接将汽油喷射到缸内，汽油在缸内蒸发，能够降低缸内温度，可以降低汽油机的爆震倾向，尤其是对增压发动机，这样可以进一步提高发动机的功率和扭矩。
（2）直喷可以获得更高的充填效率直喷发动机在直接喷射汽油到缸内，减少了气道喷射过程中汽油在进气道蒸发所占用的充气体积。
有助于提高发动机充填效率，提升发动机性能。
（3）直喷的多次喷射可以改善燃烧直喷喷油器的反应速度非常快，可以实现多次喷射，而且可以在压缩冲程实现喷射，这比气道喷射有很大的优势。
直喷系统的燃油喷射正时可以比较自由控制，实现进气和压缩冲程中的多次喷射，目前最多可以达到5次喷射，有利于改善燃烧，降低排放。
图21 不同温度下的喷射策略（丰田某款）然而直喷发动机也遇到了不少问题，尤其在排放和可靠性上不具有优势。
比如说：（1）PN/PM排放难以控制和PFI气道相比，GDI更容易产生PN/PM问题，在国5之前，并没有对发动机有PN/PM的要求（或者要求很宽），在国6上，PN/PM的要求相当严苛。
再不依赖GPF的情况下，几乎任何一款直喷发动机都无法满足PN/PM限值。
主要原因一是由于直喷发动机汽油直接喷射在缸内，用于汽油蒸发和空气混合的时间很短，高压喷嘴喷出的燃油往往是小油滴状态下就参与燃烧，难免会出现局部混合不均匀的问题，这是颗粒物产生的根源之一。
二是由于直喷系统直接将汽油喷射到缸内，再某些工况下，汽油会被喷射至活塞顶部或缸壁缝隙上，从而形成湿壁效应，这部分汽油无法参与燃烧也容易形成颗粒物排放（图22）。
图22 汽油液滴喷射至活塞顶面以及气门上（2）直喷更容易产生机油稀释的问题某品牌曾出现机油增多问题，直喷发动机相对于进气道喷射发动机更容易产生机油稀释，这主要是由于低温下，直喷油束直接接触缸壁，无法充分蒸发，随活塞环刮油效应进入油底壳，引起机油增多。
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丰田发动机进气道的优化
【摘要】在四冲程汽油发动机机中，进气涡流及滚流对发动机燃料的燃烧具有较大的影响，从而影响着发动机的动力性、经济性和排放性能等。
本文以丰田8a发动机作为研究对象，对其进气道的形状进行优化，使获得较好的进气涡流及滚流强度，改善发动机性能。
【关键词】汽油发动机；涡流；滚流；进气道；优化
一、前言
内燃机缸内空气运动对混合气的形成和燃烧过程有着决定性作用。
合适的缸内空气运动可以加快燃油与空气的混合速率，提高火焰传播速率，促进燃烧过程中空气与未燃燃料的混合，降低燃烧循环变动，从而影响发动机的动力性、经济型、燃烧噪声和有害气体的排放等。
而在四冲程多气门汽油发动机机中，进气涡流和滚流对汽油与空气的混合以及燃烧效果影响更为明显。
本文以丰田8a发动机为例，通过对进气道形状进行优化设计，较大的提升了进气涡流和滚流的空气流量系数，从而使发动机动力性能、燃油经济型和有害气体的排放均得到一定的改善。
二、涡流及滚流的基本概念
1、涡流的基本概念
在进气过程中，绕气缸轴线有组织的气流运动，称为进气涡流。
其大小由进气道形状和发动机转速决定。
在进行行程结束时，在某
一半径范围内，缸内气流旋流速度呈缸体流分布，即随着半径增加，切线速度将增加；当超过这一半径，速度呈势流分布，即随着半径的增加，切线速度将减小（可以认为是缸壁摩擦造成的）；当活塞接近于上止点时，刚体流体明显增强，势流运动明显减弱，可以认为此时燃烧室凹坑内的旋流运动为刚体流。
进气涡流在压缩行程将逐渐衰减（因气流内摩擦、气流与缸壁摩擦），一般在压缩行程终了时，约有1/4～1/3的初始动量矩被损失掉。
在汽油机上，进气涡流主要用于增加火焰传播速率，实现快速燃烧，从而改善燃料燃烧利用率，提高爆发压力。
所以，为了增加进气冲量，对进气道的要求是在尽可能小的阻力下获得足够的涡流强度。
为使不同形状和尺寸气道的流动特性具有对比性，采用无量纲流量系数评价不同气门升程下气道的阻力特性或流通能力，用无量纲涡流数评价不同气门行程下气道形成涡流的能力。
2、涡流的检测
在稳流气道试验台上评定涡流强度的方法：一般采用叶片风速仪测量模拟气缸内涡流的转速或用角动量矩直接测出涡流的角动量，气体流量用流量计测定。
测量方法一般采用定压差法，在不同的气门升程下测量叶片的转速和气体流量。
其中，
①流量系数cf=q/av0
式中：q——试验测得的实际空气流量；
a——气门座内截面面积，a=πd2n/4，其中d为气门座内径，n 为气门数量；
v0——理论进气速度，v0=，其δp为进气道压力降，ρ为气门座处的气体密度。
②涡流数nr=ωrd/v0
式中：ωr——叶片旋转角速度
d——缸径
v0——理论进气速度
③涡流比ω=叶片旋转角速度ωr/发动机旋转角速度ωe
3、滚流的基本概念
在进气过程中形成的，绕垂直于气缸轴线的有组织的空气旋流，称为滚流或横轴涡流。
滚流较适宜于在四气门汽油机上使用，滚流在压缩过程中其动量衰减较少。
当活塞接近于上止点时，大尺度的滚流将破裂成众多小尺度的涡，使湍流强度和湍流动能增加，大大提高火焰传播速率，改善发动机性能。
三、丰田8a发动机进气道的优化
丰田8a发动机缸盖上进气道形状属于典型的切向气道。
切向气道形状比较平直，在气门座前强烈收缩，引导气流以单边切线方向进入气缸，从而造成气门口速度分布的不均匀。
它相当于在平直无旋气道速度分布的基础上，增加—个沿切向气道方向的速度。
切向进气道结构简单，在对进气涡流要求低时，流动阻力不大，但当对
涡流要求高时，由于气门口速度分布过于不均匀，气门流通面积实际上得不到充分利用，气道阻力将很快增加。
而且，切向气道对气口的位置较敏感，泥芯误差对气道的质量影响较大。
通过稳流气道试验台测试结果表明，丰田8a发动机的进气道在进气门的升程达到4mm左右时，进气涡流及滚流的流量系数有明显不足的趋势。
为提升在气门大升程时的空气流量系数，在进气道喉口位置增加一个半径为r6的圆角加工（如图1），改变气流进气运动形式，从而获得有效的进气涡流及滚流。
进气道修改前后的测试结果如图2和图3。
从测试结果对比中可以看出，进气道的涡流及滚流的空气流量系数在大气门升程时均得到明显改善。
四、结束语
汽油发动机的缸盖一般采用铝合金材料，而气道一般采用砂模浇铸。
气道砂模的定位精度较低，气道内表面粗糙度较差，对气道的进气阻力及进气涡流与滚流均由较大的影响。
因此，在优化设计合理的气道结构形状的基础上，还应严格控制气道铸造精度。
参考文献：
[1]周龙保. 内燃机学.北京：机械工业出版社，2011.
[2]袁兆成. 内燃机设计.北京：机械工业出版社，2012.
[3]陆志良. 空气动力学. 北京：北京航空航天大学出版社，2009.
[4]王志. 基于cad/cam/cfd的发动机气道研究.《内燃机工程》
第3期，2002.
作者简介：
余海洋，男，1981.5，湖北随州人，工程师，主要研究方向：汽车发动机技术.。