三、可变进气系统

三、可变进气系统

1.提问(伯努利定律)(如图5-16所示)

(1)哪条管子的气流流速快、压力小?

(2)哪条管子的气流流速慢、压力大?

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图5-16 伯努利定律示意图

2.作用

(1)自然进气的汽油发动机,利用可变进气系统可达到提高低、中转速及高转速时的转矩。

(2)利用可变进气歧管(PDA)长度及横截面积变化的方式来提高低、中转速及高速时的转矩。

在低中速时,空气经过较细的进气歧管,由于进气流速快,且进气脉动惯性增压的结果,使较多的混合气进入气缸,提高转矩输出;在高速时,空气经过较短的进气歧管,管径变大,进气阻力小,充填效率高,以维持高转矩输出。

(3)利用可变进气道的方式。

在低转速,一个进气道被控制阀封闭,仅一个进气道进气,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,提高转矩输出。

在高转速时,两个进气道进气,进气充足,维持高转矩输出。

3.种类及构造

可变进气系统可分为可变进气歧管长度与截面积式和可变进气管长度。

(1)可变进气歧管长度与截面积式的基本结构

如图5-17所示,控制阀装在粗短的副进气歧管,当发动机低、中转速时,控制阀关闭,空气从较细长的主进气歧管进入气缸;当发动机高转速时,控制阀打开,空气从主、副进气歧管进入气缸。

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图5-17 可变进气歧管长度与截面积式的基本结构

①实例一:本田汽车公司采用的可变进气系统,如图5-18和图5-19所示。

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图5-18 本田汽车公司采用的可变进气系统(1)

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图5-19 本田汽车公司采用的可变进气系统(2)

②实例二:日产汽车公司采用的可变进气系统(N-VIS),如图5-20所示。低速时,关闭阀门;高速时,打开阀门。

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图5-20 日产汽车公司采用的可变进气系统

③实例三:丰田汽车公司采用的可变进气系统,如图5-21和图5-22所示为丰田汽车公司采用的进气控制系统(ACIS:谐波增压进气系统)。当发动机低、中转速时,控制阀关闭,有与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,可得到与缩短进气歧管长度相同的效应。

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图5-21 丰田汽车公司采用的可变进气系统(1)

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图5-22 丰田汽车公司采用的可变进气系统(2)

(2)改变进气歧管的长度(以奇瑞A3车VIS系统为例)

奇瑞A3车SQRE4G16发动机(普通的缸外喷射非增压发动机)安装的VIS系统属于常见的可变进气歧管长度类型,低速时采用长进气道(如图5-23所示),利用惯性多进入空气,高速时采用短进气道(如图5-24所示)以减少进气阻力,均起到提高进气终了压力、提高充气效率的作用。VIS系统主要由VIS电磁阀、VIS执行器、进气翻板总成及真空连接管路等组成(如图5-25所示)。

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图5-23 低速时进气翻板关闭

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图5-24 高速时进气翻板打开

奇瑞A3车VIS系统的组成与迈腾车VIS系统基本类似,主要区别体现在如下几个方面:

①真空源不同。奇瑞A3车VIS系统用的真空来自于发动机节气门后方的进气歧管,并采用了单向阀及真空储蓄器,确保稳定的真空输出(如图5-26所示)。注意单向阀不能接反!

②缸盖进气道不同。该发动机缸盖进气道未安装隔板,为普通类型的进气道。

③未安装进气歧管翻板电位计。由于未安装进气歧管翻板电位计,无法测量进气翻板的实际位置。当出现VIS系统的真空源、VIS执行器出现故障或者真空管路漏气、真空管位置接反、进气翻板总成因积炭卡死不动灯故障时,不会出现相应的故障码。当VIS电磁阀出现故障如断路时,会产生P0660故障码,其含义为“进气歧管转化控制阀电路开路”。

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图5-25 奇瑞车VIS系统的组成

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图5-26 真空源布置