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
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
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
、可变进气系统解读
可变进气歧管长度及断面积式进气系统的构造
(1)低转速时：副进气歧管上的控制阀全关，进气流速快，加上进 气惯性效果，使充填效率提高，故输出转矩增加。 (2)中转速时：发动机转速上升，控制阀慢慢打开，进气歧管的 断面积增大，使进气阻力减小，加上进气惯性效果，故输出转矩 增加。 (3)高转速时：控制阀全开，进气断面积最大，进气阻力最小， 充填效率最高，发动机输出马力及转矩均增加。
由进气凸轮轴前 端之控制器总成、 气门正时控制电 磁阀、ECM及各 传感器所构成。
VTC电路控制方块 图
ECM由各传感器信号，使气门正时控制电磁阀OFF或ON。当 电磁阀OFF时，电磁阀打开，油压从电磁阀泄放，进气门正常 时间开闭，由于无气门重叠角度，故怠速平稳；且由于进气门 较晚关，故高转速时充填效率高。当电磁阀ON时，电磁阀关 闭，油压进入控制器，使进气凸轮轴位置改变即可得到较高转 矩。
3 - 10 Nm
4 - O 型环 用于喷油阀 更换 5 - 燃油分配管 带喷油阀 6 - 10 Nm 7 - 10 Nm 8 - 上部冷却液管 9 - 10 Nm
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
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
可变气门正时系统
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。
进气门早开角：进气顺畅 进气门晚关角：利用惯性， 增加气量 排气提前角：尽早自由排 气 排气迟后角：利用惯性， 减少废气残余
2 - 压力弹簧 3 - 转换辊 4 - 进气歧管
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。
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。
汽车进气系统
a)低速段（n<4400r/min）；b)高速段（n>4400r/min）
当进气管中动力阀关闭时，可变进气管容积及总长大约为70cm的进气管，能在发动机转速n=3300r/min时， 形成谐振进气压力波，提高了充气效率，使转矩达到最大值。当发动机转速大于4000r/min时，进气管中便不能 形成有效的进气压力波，于是动力阀门打开，两个中间进气通道便连接成一体。优化选择在每个气缸与总管连接 的支管容积后，能形成高速(如：n=4400r/min)下谐振进气脉冲波，使转矩值达到较高值。于是在n=1500～ 5000r/min的范围内，转矩曲线变化平缓。
发动机油耗可以通过一扇门的运动来说明。门开启的大小和时间长短，决定了进出入的人流量。门开启的角 度越大，开启时间越长，进出入的人流量越大，门开启的角度越小，开启时间越短，进出入的人流量就越少。在 剧院入场看戏，要一个一个观众验票进场，就要控制大门的开启角度，有些匣道还设置栏杆，象地铁出入口一样。 在剧院散场时要尽快疏散观众，就要撤除匣道栏杆，将大门完全打开。大门开启角度和时间决定人流量，这非常 容易理解。同样的道理用于发动机上，就产生了气门升程和正时的概念。气门升程就好像门开启的角度，正时就 好象门开启的时间。以立体的思维观点看问题，角度加时间就是一个容积空间的大小，它的大小决定了耗油量。
可变配气
可变配气技术，从大类上分，包括可变气门正时和可变气门行程两大类。
首先谈一下普通发动机配气机构，大家都知道气门是由发动机的曲轴通过凸轮轴带动的，气门的配气正时取 决于凸轮轴的转角。在发动机运转的时候，我们需要让更多的新鲜空气进入到燃烧室，让废气能尽可能的排出燃 烧室，最好的解决方法就是让进气门提前打开，让排气门推迟关闭。这样，在进气行程和排气行程之间，就会发 生进气门和排气门同时打开的情况，这种进排气门之间的重叠被称为气门叠加角。在普通的发动机上，进气门和 排气门的开闭时间是固定不变的，气门叠加角也是固定不变的，是根据试验而取得的最佳配气定时，在发动机运 转过程中是不能改变的。然而发动机转速的高低对进，排气流动以及气缸内燃烧过程是有影响的。转速高时，进 气气流流速高，惯性能量大，所以希望进气门早些打开，晚些关闭，使新鲜气体顺利充入气缸，尽量多一些混合 气或空气。反之在在发动机转速较低时，进气流速低，流动惯性能量也小，如果进气门过早开启，由于此时活塞 正上行排气，很容易把新鲜空气挤出气缸，使进气反而少了，发动机工作不稳定。因此，没有任何一种固定的气 门叠加角设置能让发动机在高低转速时都能完美输出的，如果没有可变气门正时技术，发动机只能根据其匹配车 型的需求，选择最优化的固定的气门叠加角。例如，赛车的发动机一般都采用较小的气门叠加角，以有利于高转 速时候的动力输出。而普通的民用车则采用适中的气门叠加角，同时兼顾高速和低速时的动力输出，但在低转速 和高转速时会损失很多动力。而可变气门正时技术，就是通过技术手段，实现气门叠加角的可变来解决这一矛盾。
、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。
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。
可变进气系统的控制原理
可变进气系统的控制原理可变进气系统（Variable Intake System，简称VIS）是一种根据发动机负荷和转速变化自动调整进气道长度和形状的系统。
通过改变进气道的长度和形状，可变进气系统可以优化进气流动，提高发动机的燃烧效率和动力输出。
可变进气系统的控制原理主要包括以下几个方面：1. 进气道长度调节：可变进气系统通过改变进气道长度来控制进气气流的速度和压力。
在低转速下，进气道较长，气流速度较慢，使得气流更加充分地混合，在低转矩输出时能够提供更好的低扭矩性能。
而在高转速下，进气道较短，气流速度较快，使得进气量更大，从而提供更大的动力输出。
2. 进气道形状调节：可变进气系统可以通过改变进气道的形状来优化进气气流的流向和速度。
在特定的转速和负荷条件下，进气道的形状可以被改变以减少空气流动的阻力，从而提高气流进入缸内的效率。
这种调节进气道形状的方式可以通过利用可变进气道阀门或可变长度进气道来实现。
3. 涡轮增压系统控制：可变进气系统一般与涡轮增压系统结合使用，通过控制涡轮增压器的气流进口来调节发动机的进气量。
当发动机负荷较大时，涡轮增压器需要提供更多的气流压力，此时可变进气系统可以调节进气管道的阀门或长度，以增加进气道的流量和压力。
而在负载较小的情况下，可变进气系统则会减少进气道的长度和形状，以减少进气阻力，提高燃烧效率。
4. 电子控制单元（ECU）：可变进气系统的控制需要借助于电子控制单元（ECU）来实现。
ECU通过传感器获取发动机的转速、负荷、温度等参数，并根据这些参数来判断可变进气系统的工作状态。
ECU会根据不同的负荷和转速要求来调整可变进气系统的工作模式，从而实现最佳的进气调节效果。
总的来说，可变进气系统的控制原理是通过改变进气道的长度和形状，调节进气的速度、压力和流向，以优化进气流动，提高发动机的燃烧效率和动力输出。
这一控制过程通常需要依赖于涡轮增压系统和电子控制单元的协调工作。
可变进气系统的应用能够提高发动机的效率和动力性能，减少排放，对于提升发动机的性能和环保性能有着重要的作用。
可变进气系统
2.可变气门正时及升程
同人类的呼吸系统一样，发动机在不同工况下 对进入气缸的空气也有不同的要求。如果只保 持一种进排气模式的话，那么，就不能够保证 发动机在各种情况下都拥有很好的输出效果， 从而不仅无法表现出相应的动力，也不能实现 低油耗的效果。 可变气门正时是现在最流行的发动机技术，它 除了可以让引擎的动力发挥更加均匀外，还可 以使燃油燃烧更充分，达到降低油耗的目的。
VCM通过VTEC系统关闭进、排气门，以中止特定气缸的 工作，与此同时，由动力传动系控制模块切断这些气缸的 燃油供给。在3缸工作模式下，后排气缸组被停止工作。 在四缸工作模式下，前排气缸组的左侧和中间气缸正常工 作，后排气缸组的右侧和中间气缸正常工作。
VCM系统对节气门开度、车速、发动机转速、自 动变速箱档位选择及其它因素进行监测，以针对 各种工作状态确定适宜的气缸启用方案。 此外，该系统还会确定发动机机油压力是否适合 VCM进行工作模式的切换，以及催化转化器的温 度是否仍会保持在适当范围内。为了使气缸启用 或停用时的过渡能够平稳进行，系统会调整点火 正时、线控节气门的开度。 最终，3缸、4缸和6缸工作模式间的过渡，会在 驾驶员觉察不到的状态下完成。
可变进气系统
目前的发动机配气技术主要分为两种： 目前的发动机配气技术主要分为两种： 一种是可变气门正时， 一种是可变气门正时，即对进气或排气的正时可以根 据发动机转速、进气压力和车速等参数调节， 据发动机转速、进气压力和车速等参数调节，是通过 改变凸轮轴旋转的角度来实现的。 改变凸轮轴旋转的角度来实现的。可变气门正时可以 进一步分为连续可变和分段可变。 进一步分为连续可变和分段可变。连续可变是指气门 叠加角可以在一定范围内进行连续的变化，分段可变 叠加角可以在一定范围内进行连续的变化， 则是只能在两到三个角度之间切换， 则是只能在两到三个角度之间切换，而目前的技术基 本上都可以实现连续可变了。 本上都可以实现连续可变了。 另一种为可变气门升程， 另一种为可变气门升程，即可通过技术手段改变气门 打开的升程，改变进气量， 打开的升程，改变进气量，从而增加气缸内的压力并 使燃烧效率得到改善，提高动力输出。 使燃烧效率得到改善，提高动力输出。
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一、引言可变进气系统（Variable Intake System，简称VIS）是指发动机进气系统中的一种设计，通过改变进气道的长度、面积等参数，以达到不同转速下最佳的进气效果。
可变进气系统的出现，使得发动机在不同转速下都能够获得较好的性能表现。
二、可变进气系统分类根据不同的工作原理，可变进气系统可以分为以下几类：1. 可调节进气道长度式这种类型的可变进气系统通过改变进气道长度来实现对发动机性能的调节。
在低转速时，可以缩短进气道长度以增加空气流速和旋涡效应，提高燃烧效率；而在高转速时，则可以延长进气道长度以增加空气流量和降低阻力，提高输出功率。
2. 可调节阀门式这种类型的可变进气系统通过控制阀门来改变空气流量和流速。
在低转速时，阀门关闭或部分关闭以减小空气回流和增加旋涡效应；而在高转速时，则需要完全打开阀门以增加空气回流和降低阻力。
3. 双模式式这种类型的可变进气系统可以根据不同的驾驶模式（如经济模式和运动模式）自动切换进气道长度或阀门开度，以实现最佳的性能表现。
三、可变进气系统工作原理1. 可调节进气道长度式可调节进气道长度的可变进气系统主要由两部分组成：进气歧管和长度可调节的进气道。
在低转速时，电子控制单元（ECU）会发送信号给执行器，使其缩短进气道长度；而在高转速时，则会发送另一个信号使其延长。
当进气道缩短时，空气流速增加，空气回流减小，从而提高了燃烧效率。
此外，由于缩短了进气道长度，空气流经歧管时会形成更强的旋涡效应，也有利于提高混合物的均匀性和稳定性。
当然，在缩短进气道长度时也会增加一定的阻力。
当进气道延长时，则可以增加空气回流和降低阻力以提高输出功率。
此外，在延长了进气道长度后，空气回流减小、旋涡效应减弱等因素会导致混合物的不均匀性和稳定性下降。
2. 可调节阀门式可调节阀门式的可变进气系统主要由进气歧管、执行器和阀门组成。
在低转速时，ECU会发送信号使执行器关闭或部分关闭阀门，以减小空气回流和增加旋涡效应；而在高转速时，则会发送另一个信号使其完全打开。
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的重要部件，它通过调节进气道的长度和形状，以实现在不同转速和负荷下的最佳进气效果。
其工作原理主要包括以下几个方面：
首先，可变进气系统通过改变进气道的长度来实现不同转速下的最佳进气效果。
在低转速时，进气道较长，可以增加进气流速和进气量，提高气缸充填效率，从而提高发动机的输出功率和扭矩。
而在高转速时，进气道缩短，可以减少进气道的阻力，提高进气效率，使发动机更加顺畅地运转。
其次，可变进气系统还可以通过改变进气道的形状来实现不同负荷下的最佳进
气效果。
在部分负荷工况下，通过改变进气道的形状，可以使进气气流更加紊乱，增加气缸内的气流速度和涡流强度，从而提高燃烧效率，降低排放。
而在全负荷工况下，进气道形状的改变可以使进气气流更加顺畅，降低进气道的阻力，提高进气效率，使发动机输出更大功率。
另外，可变进气系统还可以通过调节进气门的开闭时机和持续时间来实现不同
工况下的最佳进气效果。
在不同转速和负荷下，通过合理调节进气门的开闭时机和持续时间，可以使气缸内的进气量和进气速度得到最佳匹配，提高燃烧效率，降低排放，同时也能够提高发动机的输出功率和扭矩。
综上所述，可变进气系统通过改变进气道的长度和形状，调节进气门的开闭时
机和持续时间，实现在不同转速和负荷下的最佳进气效果，从而提高发动机的输出功率和扭矩，降低燃油消耗和排放，是现代汽车发动机中不可或缺的重要部件。
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根据发动机负荷和转速变化而调节进气管道长度或截面积的机械装置。
它的工作原理可以简洁地描述为以下几个步骤：
1. 监测发动机工作条件：可变进气系统通过传感器监测发动机的负荷和转速等工作条件。
2. 信号传递给控制单元：监测到的工作条件的信号被传递给发动机控制单元。
3. 根据工作条件调节进气系统：根据收到的信号，控制单元会相应地调节可变进气系统的设置。
4. 调节进气道长度或截面积：可变进气系统会根据控制单元的指示，调节进气道的长度或截面积。
5. 优化发动机性能：通过调节进气道长度或截面积，可变进气系统可以改变发动机的进气阻力、流速和涡流组织，以优化发动机性能。
通过实时监测发动机工作条件并相应地调节进气系统，可变进气系统可以提供更大的扭矩输出、更快的加速响应和更高的燃烧效率。
这种系统在不同工况下可以优化发动机的输出性能，并提供更好的燃油经济性和低排放。
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保时捷Variocam技术
当发动机在低转速范围时，红色的控制活塞是落 在气门座内的。这样高速凸轮只能驱动气门座向下 行程而不能带动整个气门动作，整个气门由低速凸 轮驱动气门顶向下行程，这样获得的气门开度就较 小。
当发动机在高转速范围时，红色的控制活塞在液 压的驱动下从气门座推入到气门顶中，等于是把气 门座和气门刚性的连接在一起，当高速凸轮驱动气 门座时就能带动气门向下行程获得较大的气门开度。 但这种设计只能在一定程度上获得更好的进气，因 为他只有两段调节气门开度。
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丰田公司VVTi技术
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丰田公司VVTi技术
VVT-i 控制器 (排气侧) 副链张紧器 副正时链 (右侧) 进气凸轮轴 排气凸轮轴 液压气门间 隙调节器
VVT-i 控制器 (进气侧)
主链张紧器
主正时链
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丰田公司VVTi技术
副正时链 (右侧) 自动张紧器 主正时链
副正时链 (左侧) 自动张紧器
副正时链 (右侧) 主正时链自动张紧器
有两条平行但不等长的 进气歧管 控制阀装在短进气歧管 低转速时关，高转速时 开，可维持高转矩在宽 广的范围内。
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三菱公司可变进气系统。
低转速时：副进气歧管上的 控 制阀全关，进气流速快， 加上进气惯性效果，使充填 效率提高，输出转矩，增加 充填效率最高，发动机输出 马力及转矩均增加。 中转速时：发动机转速上升， 控 制阀慢慢打开，进气歧管 的断面积增大，使进气阻力 减小，加上进气惯性效 果， 输出转矩增加。 高转速时· 控制阀全开，进气 断面积最大，进气阻力最小。
进气门开启相位提前，一方面为进气过程提供了较多的时间，特别有利于 解决高转速时进气时间不足的问题;另一方面，气门叠开角增大，有更多的 废气进入进气管，随后又同新鲜充量一起返回气缸，造成了较高的内部排 气再循环率，可降低油耗和NOX排放，但同时也导致启动困难、怠速不稳 定和低速工作粗暴。
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可变气门正时和升程
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在发动机低速运行时，ECM无指令，油道内无油压，活塞位于各自的油缸 内，各摇臂均独自上下运动。于是主摇臂紧随主凸轮开闭主进气门，以供 给低速运行时发动机所需混合气，次凸轮则迫使次摇臂微微起伏，微微开 闭次进气门，中间摇臂虽然随着中间凸轮大幅度运动，但是它对于任何气 门不起作用。此时发动机处于单进双排工作状态，吸人的混合气不到高速 时的一半。
可变进气系统
杨鹏 yyyn@
可变进气的意义
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兼顾高速低速工况，提升功率降低油耗
降低排放 优化怠速
可变进气道方式
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传统发动机进气管长度不变，只能保证在某一工况下具有良好性能
采用可变进气管长度，利用气体的波动效应增加进气，有效改善性能，优 化排放 高速时减短进气道，低速时加长进气道 高速时两个进气道，低速时一个进气道
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进气门关闭相位推迟，一方面在高转速时有利于利用高速气流的惯性提高 体积效率;另一方面在低转速时又会将已经吸人气缸的新鲜充量重又推回到 进气管中
气门升程增大，一方面在高负荷时有利于提高体积效率;另一方面在低负荷 时又得不将节气门关得更小，造成更大的泵气损失和节流损失。 综上所述可见，出于不同的考虑，对气门特性参数提出了不同要求。为了 提高标定功率，要提早开启、推迟关闭进气门，并提高进气门升程;为了提 高低速扭矩，要提早关闭进气门;为了改善启动性能并提高怠速稳定性，则 要推迟开启进气门，减小气门叠开。显然，进气门特性参数对发动机的影 响比排气门特性参数更大，进气门关闭相位的影响比开启相位大。
副正时链 (左侧) 惰轮
曲轴
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丰田公司VVTi技术
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丰田公司VVTi技术
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宝马公司VANOS技术
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宝马公司VANOS技术
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宝马公司VANOS技术
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大众车系可变气门正时机构VVT
低速时早开、早关，重叠角加大 高速时—晚开、晚关，重叠角减小
电子节气门
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为了提高汽车行驶的安全性、动力性、平稳性及经济性，并减少排放污染， 世界各大汽车制造商推出了各种控制特性良好的电子节气门及其相应的电 子控制系统，组成电子节气门控制系统（ETCS）。
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••工作原理Fra bibliotek•驾驶员操纵加速踏板，加速踏板位置传感器产生相应的电压信号输入节气 门控制单元，控制单元首先对输入的信号进行滤波，以消除环境噪声的影 响，然后根据当前的工作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶员意图，计 算出对发动机扭矩的基本需求，得到相应的节气门转角的基本期望值。然 后再经过CAN总线和整车控制单元进行通讯，获取其他工况信息以及各种 传感器信号如发动机转速、档位、节气门位置、空调能耗等等，由此计算 出整车所需求的全部扭矩，通过对节气门转角期望值进行补偿，得到节气 门的最佳开度，并把相应的电压信号发送到驱动电路模块，驱动控制电机 使节气门达到最佳的开度位置。节气门位置传感器则把节气门的开度信号 反馈给节气门控制单元，形成闭环的位置控制。
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丰田公司ACIS技术。高速时打开进气室可获得与缩短进气歧管相同的效果。
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福特公司VICS技术，以发动机4800RPM为分界点，改变进气室与进气歧 管间的路径长度。
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SAAB公司VIM技术，以3000RPM和4000RPM为节点分别打开第一第二 控制阀，缩短进气歧管长度
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Volvo公司V-VIS技术
采用电子节气门控制系统，使节气门开度得到精确控制，不但可以提高燃 油经济性，减少排放，同时，系统响应迅速，可获得满意的操控性能 可实现怠速控制、巡航控制和车辆稳定控制等的集成，简化了控制系统结 构
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系统组成
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带加速踏板位置传感器的加速踏板模块—用来确定踏板位置并将踏板位置 信号传递给控制单元
发动机控制单元（ECU) —接收踏板位置传感器信号，根据输入电压信号 计算得知所需动力。并根据其他如急加速，空调，自动变速器起步的扭矩 信号，计算出实际的节气门开度。同时还监控节气门系统 节气门控制单元—控制所需进气量，根据控制系统提供信号调节节气门开 度，反馈节气门信号。 节气门故障灯（大众车型在仪表上为EPC灯）—提供节气门故障信息给驾 驶员 传感器和执行器传感器
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本田VTEC技术
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本田VTEC技术
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本田VTEC技术
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VTEC不工作时，正时活塞和主同步活塞位于主摇臂缸内，和中间摇臂等 宽的中间同步活塞位于中间摇臂油缸内，次同步活塞和弹簧一起则位于次 摇臂油缸内。正时活塞的一端和液力油道相通，液力油来自工作油泵，油 道的开启由ECM通过VTEC电磁阀控制。
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发动机高速运行，ECM就会向VTEC电磁阀供电开启工作油道，工作油道 中的压力油就推动活塞移动，压缩弹簧，这样主摇臂、申间摇臂和次摇臂 就被主同步活塞、中间同步活塞和次同步活塞串联为一体，成为一个同步 活动的组合摇臂。由于中间凸轮的升程大于另两个凸轮，而中间凸轮角度 提前，故组合摇臂随中间摇臂一起受中间凸轮驱动，主、次气门都大幅度 地同步开闭，因此配气相位发生变化，吸人的混合气量增多满足了发动机 大负荷时的进气要求
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本书第二页插图：丰田公司T-VIS技术
可变配气相位
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定义：以曲轴转角表示 的进、排气门开闭时刻 及其开启的持续时间称 作配气定时。
可变气门正时和升程
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主要特性参数:气门开启相位、气门开启持续角度和气门升程。这三个特性 参数对发动机的性能、油耗和排放有重要影响。通常将气门开启相位和气 门开启持续角度统称为气门正时。随着发动机负荷和转角的改变，这三个 特性参数(特别是进气门开启相位和开启持续角度)的最佳选择是不同的
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宝马公司Valvetronic技术
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宝马公司Valvetronic技术
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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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日产公司N-VIS技术
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丰田公司ACIS技术。高速时打开进气室可获得与缩短进气歧管相同的效果。
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丰田公司ACIS技术。高速时打开进气室可获得与缩短进气歧管相同的效果。