进气系统的设计I-宋绍超

进气系统我们目前主要涉及的是节流阀体前相关零件的设计，其中最重 要的为空气滤清器的设计.
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二，进气系统主要零部件设计
空气滤清器是进气系统中最重要的零件，空滤设计的好坏决定了进气系 统的整体性能表现，空滤的作用是在满足空气吸入量的情况下过滤掉最微 小的杂质颗粒，保护发动机。不同的地区因土壤，气候及道路的情况不同， 空气中含有的尘土等杂质成分和含量也有所不同，就其化学成分来说，多 数是二氧化硅。当它们进入发动机气缸的摩擦表面时，就会刺破润滑油膜， 加剧发动机气缸的磨损，缩短发动机的使用寿命。安装空气滤清器能减少 气缸、活塞和活塞环等零件的磨损。据有关资料报道：轿车如不安装空气 滤清器，气缸磨损将增加7倍，活塞磨损增加3倍，活塞环磨损增加8倍。 因此，现代汽车发动机都在化油器或电喷发动机的节流阀体前部装有空气 滤清器。另外，优质空气滤清器能有效降低发动机吸入空气时的噪音。
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二，进气系统主要零部件设计
引气口常见布置方案
进气管
进气管
1.3 预留空间
进气管
进气系统噪声在开发初期无法准确确定，因此谐振腔的设计无法确定，
一般在布置阶段预留位置，或者布置一两个在一定范围内可调频率的谐
振腔或谐振管，用于后期噪声优化。
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二，进气系统主要零部件设计
2，主要性能参数的选择与设计
2.1 额定流量的计算 经验公式 Q=0.03nVst∅c∅s 式中 Vst——发动机的排量（L） n——发动机的转速（r/min），通常取常用转速 ∅c——冲气系数，四冲程柴油机在0.75-0.85，增压机0.90-1.05 ∅s——扫气系数，四冲程增压柴油机为1.10-1.30 计算结果对照公司发动机的实验数据，综合考虑选定空滤的额定流量
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二，进气系统主要零部件设计
2.5 容尘量选择
容尘量是指压力降达到指定值时，滤清器截获的粉尘量。
JB/T51024中规定
合格品≥ 0.6Q
一等品≥ 0.8Q
公司标准：额定空气流量下阻力增加2KPa时，储灰量一般不得小于额
定流量的1倍，图纸有要求的按图纸执行。
2.6 原始滤清效率选择
在额定空气体积流量下，总成的原始滤清效率应符合表1的规定。
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一，进气系统简介
进气系统结构图
一般的进气系统结构如上图所示:空气经引气管流入空气滤清器过滤掉杂 质后，流过空气流量传感器，经由进气软管进入进气歧管，与喷油嘴喷出 的汽油混合后形成适当比例的燃油混合气，由进气门送入汽缸内点火燃烧， 产生动力 。
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一，进气系统简介
进气系统设计时主要考虑的问题 噪声 功率损失 振动 防水防雪
进气系统的设计
乘用车工程研究一院底盘部动力总成科 宋绍超 2007.6.14 第一版 资料保密
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进气系统的设计
一，进气系统简介 二，进气系统主要零部件设计 三，进气系统声学设计初步 四，进气系统声学设计详解 五，进气系统创新设计及要点
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一，进气系统简介
进气系统包含了空气滤清器、空气流量传感器、进气软管、消音装置、节 流阀体、进气歧管、进气门机构等，是发动机的一个重要组成部份，其作用 就像人的呼吸系统一样，给发动机提供燃烧所必须的氧气。
≥98.5
≥97.5
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≥97.5 ≥96.0
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二，进气系统主要零部件设计
2.7 进气阻力复原率 总成试验室寿命试验结束，对滤芯进行复原性处理后，总成的进气 阻力复原率应大于85%。
2.8 密封性 总成各密封部位应密封可靠，在滤清效率试验或总成试验室寿命试 验结束后，立即拆开检查，总成各密封部位不允许有漏灰痕迹。
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二，进气系统主要零部件设计
1，空滤的布置选择
1.1 根据发动机排量估算空滤体积大小 美国克莱斯勒公司推荐空滤器为发动机排量的2.5倍,日本推荐3-6 倍,我们公司设计指南上要求空滤体积为发动机排量的4-5倍，在可 能的情况应当取上限，加大空滤器的容积，一般取5倍计算。
1.2 空滤布置的时候要考虑各种因素，引气口的布置尤其重要： 引气口处的温度不应过高，不应超出环境温度15℃，远离排气高温区。 引气口应避免水、雪、灰尘和杂质，远离负压区，集灰区，甩泥区 。 引气口应迎风，借助车辆行使速度提高充气量。 引气口应保证气体在进气系统中运行通畅，减小进气阻力。 引气口应尽量远离车厢，使噪声源与司机和乘客间的距离越远越好， 同时要使进气口声源与隔声结构的距离最远，这样隔声效果会更好。
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二，进气系统主要零部件设计
2.4 估算滤芯折数折高 空滤滤芯板可知其长宽规格，定为a、b,滤纸厚度为0.3-1.0之间,节 距大于等于3倍滤纸厚度(节距是指滤纸折间的距离),选定一值定为t, 则最大折数可算出，定为n n =a/t 考虑到滤纸挺度,一般折高小于等于55mm，定为h,可计算 h=A*100/n*b*2 折数、折高根据情况选取，然后演算过滤面积，合适则符合设计要求 ——注意滤纸不可与壳体过近
η=A-B/A
η 滤清效率
A 进入滤清器的灰尘
B 通过滤清器的灰尘
精选pptຫໍສະໝຸດ 12二，进气系统主要零部件设计
主滤芯的滤材
树脂处理微孔滤纸 非织造布及其它材料
表1 总成原始滤清效率 滤清效率 % 试验灰尘
270目石英砂
ISO 12103-A4(粗粒)
ISO 12103-A2(细粒)
≥99.5
≥98.5
2.2 原始阻力及寿命选择 新的空气滤清器的阻力称为原始阻力，使用过的、达到保养状态时的阻 力称为终了阻力
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二，进气系统主要零部件设计
原始阻力小于等于1.8KPa,图纸有规定按图纸要求 总成试验室寿命：符合下述条件之一者（以先到者为准） 在额定空气流量下总成原始阻力增加2KPa时，储灰量一般不得小于额 定流量数值，图纸有要求的按图纸执行。 在额定空气流量下阻力增加2KPa或滤清效率下降到90%时，总成寿命 应不小于4h。 一般行驶寿命寿命要求：卡车12000Km、轿车6000-8000Km 2.3 过滤面积 A=Q/K A为滤纸的面积 K为表面流量系数,通常在0.01-0.035之间,通常国产纸走上限,进口纸 走下限,在我国的行业标准JB/T51024中选择K=0.03