可变进气系统
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VIS
充填效率高．以维持高转矩输出。
3. 利用可变进气道的方式时 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，二个进气道进气, ，进气充足，维持高转 矩输出。
可变进气系统的种类、构造与作用
• （ACIS)，当发动机低、中转速时，控制阀关闭，有延长进气歧 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。
可变进气歧管长度及断面积式实例之四
•
图所示为丰田汽车公司采用的进气控制系统
• （ACIS)，当发动机低、中转速时，控制阀关闭，有延长进气歧 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。
可变进气系统的功能
1.自然进气的汽油发动机，利用可变进气系统．达到提高低、 中转速及高转速时的转矩。
2.利用可变进气歧管长度及断面积的方式 ,
•
在低.中速,空气经过较细的进气岐管，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,空气经过较短的进气岐管，管径变大，进气阻力小，
• (2)发动机转速在3,000r.p.m时：第一控
制阀打开，进气的共鸣导管长度缩短，使 中转速转矩增加。
• (3)发动机转速超过4,000r.p.m时：二个
控制阀均打开，进气的共鸣导管长度最短， 使高转速维持高转矩。
可变进气歧管长度及断面积式发动机图
可变进气歧管长度及断面积式实例之七
• 如图所示为富豪 汽车公司采用的可变 进气系统( V-VIS)。
速快，加上进气惯性效果，
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。
《可变进气控制系统》课件
情景一 可变进气控制系统
（1）工作过程：当发动机转速低时，发动机控制单元ECU 指令转换阀控 制器关闭转换阀，这时空气经空气滤清器→节气门→弯曲而细长的进气歧 管→气缸细长的进气歧管提高了进气速度，充分利用气流的惯性，使进气 量增多。（图a）
发动机转速高时，发动机控制单元ECU 指令转换阀控制机构开启转换 阀，这时空气经空气滤清器→节气门→较粗的进气歧管→气缸。较粗的进 气歧管进气阻力小，使进气量增多。（图b ）
发动机电控技术
第三部分
汽油机进气控制系统
情景一 可变进气控制系统
模块一 发动机总体认识 模块二 曲柄连杆机构
模块三 配气机构 模块四 冷却系
模块五 润滑系 模块六 汽油机燃料供给系
情景一 可变进气控制系统
为了充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高、低速运转时进 气速度的差别，从而达到改善发动机经济性及动力性，特别是改善发动 机中、小负荷时的经济性和动力性的目的。要求发动机在高转速、大负 荷时装备粗短的进气歧管；而在中、低转速和中、小负荷时配用细长的 进气歧管。可变进气歧管就是为适应发动机的工作要求而设计的。
情景一 可变进气控制系统
四、可变进气系统的类型 1、可变长度进气歧管
可变长度进气系统利用改变进气流的动态效应来提高进气歧管绝 对压力，根据发动机转速要求，通过控制机构的运作来进行长、短气 道的切换。低转速时长气道打开，短气道关闭，而高转速时气流主要 从短气道进入缸盖。也就是说，可变进气系统能够根据发动机的实际 运行工况，自动地改变进气管的长度或直径，以获得最佳的充气效率 和动力性。可变长度进气歧管主要由转换阀、转换阀控制器及电子控 制单元ECU 等组成。
情景一 可变进气控制系统
（2）可变长、短进气道的优缺点 较长的进气歧管使发动机在低转速下获得较大的扭矩。但在高转速下
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。
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。
图解可变进气系统
图解可变进气系统● 凸轮轴的作用简单来说，凸轮轴是一根有多个圆盘形凸轮的金属杆。
这根金属杆在发动机工作中起到什么作用？它主要负责进、排气门的开启和关闭。
凸轮轴在曲轴的带动下不断旋转，凸轮便不断地下压气门（摇臂或顶杆），从而实现控制进气门和排气门开启和关闭的功能。
● OHV、OHC、SOHC、DOHC代表什么意思？在发动机外壳上经常会看到SOHC、DOHC这些字母，这些字母到底表示的是什么意思？OHV是指底置气门底置凸轮轴，就是凸轮轴布置在气缸底部，气门布置气缸顶部。
OHC是指顶置凸轮轴，也就是凸轮轴布置在气缸的顶部。
如果气缸顶部只有一根凸轮轴同时负责进、排气门的开、关，称为单顶置凸轮轴（SOHC）。
气缸顶部如果有两根凸轮轴分别负责进、排气门的开关，则称为双顶置凸轮轴（DOHC）。
底置凸轮轴的凸轮与气门摇臂间需要采用一根金属连杆连接，凸轮顶起连杆从而推动摇臂来实现气门的开合。
但过高的转速容易导致顶杆折断，因此这种设计多应用于大排量、低转速、追求大扭矩输出的发动机。
而凸轮轴顶置可省略顶杆简化了凸轮轴到气门的传动机构，更适合发动机高速时的动力表现，顶置凸轮轴应用比较广泛。
● 配气机构的作用配气机构主要包括正时齿轮系、凸轮轴、气门传动组件（气门、推杆、摇臂等），主要的作用是根据发动机的工作情况，适时的开启和关闭各气缸的进、排气门，以使得新鲜混合气体及时充满气缸，废气得以及时排出气缸外。
● 什么是气门正时？为什么需要正时？所谓气门正时，可以简单理解为气门开启和关闭的时刻。
理论上在进气行程中，活塞由上止点移至下止点时，进气门打开、排气门关闭；在排气行程中，活塞由下止点移至上止点时，进气门关闭、排气门打开。
那为什么要正时呢？其实在实际的发动机工作中，为了增大气缸内的进气量，进气门需要提前开启、延迟关闭；同样地，为了使气缸内的废气排的更干净，排气门也需要提前开启、延迟关闭，这样才能保证发动机有效的运作。
● 可变气门正时、可变气门升程又是什么？发动机在高转速时，每个气缸在一个工作循环内，吸气和排气的时间是非常短的，要想达到高的充气效率，就必须延长气缸的吸气和排气时间，也就是要求增大气门的重叠角；而发动机在低转速时，过大的气门重叠角则容易使得废气倒灌，吸气量反而会下降，从而导致发动机怠速不稳，低速扭矩偏低。
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。
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）是一种通过不同方式改变进气道或进气阀门形状和尺寸的系统，以优化发动机的性能。
其控制原理主要包括以下几个方面：
1. 传感器监测：系统通过传感器或控制单元监测发动机的运行状态，如转速、负荷、气温等。
2. 数据分析：基于传感器所得到的数据，控制单元对发动机的运行状态进行分析和计算，以确定是否需要改变进气系统的参数。
3. 控制执行：在需要改变进气系统参数的情况下，控制单元会发送控制信号给执行元件，如马达或电动阀门，用于控制进气道或进气阀门的尺寸和形状。
4. 调整进气系统参数：根据控制信号的调整，可变进气系统会改变进气道或进气阀门的尺寸和形状，以优化进气流动和缸内混合气的形成。
可变进气系统的控制原理的具体实现方式因不同车型和发动机而异，常见的包括可变进气道长度、可变进气阀门的开闭调节等。
这些调节可以根据不同运行状态和负荷要求，在提高低速扭矩和加速性能的同时，也能保持高转速下的输出功率和燃烧效率。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
可变配气正时控制机构的主要目的是在维持发动机怠速性能情况下，改善全负荷性能。
这种机构是保持进气门开启持续角不变，改变进气门开闭时刻来增加充气量。
（1）凌志LS400汽车可变配气正时控制机构(VVT-i)
VVT-i系统用于控制进气门凸轮轴在50°范围内调整凸轮轴转角，使配气正时满足优化控制发动机工作状态的要求，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、经济性和降低尾气的排放。
VVT-i系统由VVT-i控制器、凸轮轴正时机油控制阀和传感器三部分组成，如下图所示。
其中传感器有曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和VVT传感器。
LS400汽车的发动机是8缸V型排列4气门式的，有两根进气凸轮轴和两根排气凸轮轴。
在工作过程中，排气凸轮轴由凸轮轴齿形带轮驱动，其相对于齿形带轮的转角不变。
曲轴位置传感器测量曲轴转角，向ECU 提供发动机转速信号；凸轮轴位置传感器测量齿形带轮转角；VVT传感器测量进气凸轮轴相对于齿形带轮的转角。
它们的信号输入ECU，ECU 根据转速和负荷的要求控制进气凸轮轴正时控制阀，控制器根据指令使
进气凸轮轴相对于齿形带旋转一个角度，达到进气门延迟开闭的目的，用以增大高速时的进气迟后角，从而提高充气效率。
1)结构
VVT-i控制器的结构如下图所示，它包括由正时带驱动的外齿轮和与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮，以及一个内齿轮、外齿轮之间的可动活塞。
活塞的内、外表面上有螺旋形花键。
活塞沿轴向的移动，会改变内、外齿轮的相对位置，从而产生配气相位的连续改变。
VVT外壳通过安装在其后部的剪式齿轮驱动排气门凸轮轴。
凸轮轴正时控制阀根据ECU的指令控制阀轴的位置，从而将油压施加给凸轮轴正时带轮以提前或推迟配气正时。
发动机停机时，凸轮轴正时控制阀处于最延迟的位置，如下图（b）所示。
2)工作原理
根据发动机ECU的指令，当凸轮轴正时控制阀位于图（a）所示时，机油压力施加在活塞的左侧，使得活塞向右移动。
由于活塞上的旋转花键的作用，进气凸轮轴相对于凸轮轴正时带轮提前某一角度。
当凸轮轴正时控制阀位于图（b）位置时，活塞向左移动，并向延迟的方向旋转。
进而，凸轮轴正时控制阀关闭油道，保持活塞两侧的压力平衡，从而保持配气相位，由此得到理想的配气正时。
提高充气效率是提高发动机动力性能的重要措施。
除了增压以外，合理选择配气相位且能随发动机转速不同而变化，以及利用进气的惯性及谐振效应是提高充气效率的重要途径。
进气惯性及谐振效应是随着发动机转速、进气管长度及管径大小的变化而变化。
在不同转速下，进气管长度应有所不同，方能获得良好的进气惯性效应。
并且，只有采用可变配气相位，可变进气系统才能适应不同发动机转速下的要求，才能较全面地提高发动机性能。
可变进气系及配气相位改善发动机的性能，主要体现在以下几方面：
①能兼顾高速及低速不同工况，提高发动机的动力性和经济性；
②降低发动机的排放；
③改善发动机怠速及低速时的性能及稳定性。
这里首先介绍可变进气系统，至于可变配气相位以后会以不同的方式
再作介绍。
可变进气系统分为两类：(1)多气门分别投入工作；(2)可变进气道系统。
其目的都是为了改变进气涡流强度、提高充气效率；或者为了形成谐振及进气脉冲惯性效应，以适应低速及中高速工况都能提高性能的需要。
1．多气门分别投入工作
实现多气门分别投入工作的结构方案有如下两种：第一，通过凸轮或摇臂控制气门按时开或关；第二，在气道中设置旋转阀门，按需要打开或关闭该气门的进气通道，其结构如图3-94a)所示，这种结构比用凸轮、摇臂控制简单。
a)涡轮控制阀示意图b)低速、小负荷工况c)高速、大负荷工况
图3-94 多气门分别投入工作示意图
当发动机在节气门部分开度工作时，涡流控制阀关闭(见图3-94b)，混合气通过主要螺旋进气道进入气缸。
节流的气道促进混合加速，并沿着切线方向进入气缸，这样可以形成较强的进气涡流，对于低速工况及燃烧稀混合气是有利的。
当发动机转速及负荷增加时，仅由主气道进入气缸的混合气不能满足发动机的需要，于是副进气道中的阀门开启，增加进入缸内的混合气(见图3-94c)，而且抑制了进气道中进气涡流强度，这对于提高发动机高速
工况时的容积效率及燃烧效率、减少能量损失是有利的。
2．可变进气道系统
可变进气道系统是根据发动机不同转速，使用不同长度及容积的进气管向气缸内充气，以便能形成惯性充气效应及谐振脉冲波效应，从而提高充气效率及发动机动力性能。
(1)双脉冲进气系统
双脉冲进气系统由空气室及两根脉冲进气管组成，如图3-95所示。
空气室的入口处设置节气门，并与两根直径较大的进气管相连接，其目的在于防止两组(每组三缸)进气管中谐振空气柱的互相干扰。
每根脉冲管子成为形成谐振空气波的通道，分别连接两组气缸。
将六缸机的进气道分成前后两组，这就相当于两个三缸机的进气管，每个气缸有240°的进气冲程，各气缸之间不会有进气脉冲波的互相干扰。
上述可变进气系统的效果在于：每个气缸都会产生空气谐振波的动力效应，而直径较大的空气室、中间的产生谐振空气波的通道同支管一起，形成脉冲波谐振循环系统。
图3-95 双脉冲进气系统示意图
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(见图3-95a)，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(见图3-95b)，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，如图3-96所示。
图3-96 采用可变进气系统后的转矩特性（六缸发动机）
(2)四气门二阶段进气系统
该进气系统由弯曲的长进气管和短的直进气管与空气室相连接，并分别连接到缸盖的两个进气门上，如图3-97所示。
在发动机低、中速工况时由长的弯曲管向发动机供气；而在高速时，短进气管也同时供气(动力阀打开)，提高了发动机功率。
在发动机低、中速工况(n﹤3800r/min)，动力阀关闭短进气管的通道(见图3-97a)。
空气通过长的弯曲气道，使气流速度增加，并且形成较强的涡流，促进良好混合气的形成。
此外，进气管的长度能够在进气门即将关闭时，形成较强的反射压力波峰，使进入气缸的空气增加。
这都有助于提高发动机低速时的转矩。
在发动机高速工况(n﹥3800r／min)，动力阀打开(见图3-97b)，额外的空气从空气室经过短进气管进入气缸，改善了容积效率，并且由另一气
门进入气缸的这股气流，将低、中速工况形成的涡流改变成滚流运动，更能满足高速高负荷时改善燃烧的需要。
图3-97 四气门二阶段进气系统
a)低速段；b)高速段
(3)三阶段进气系统
该进气系统由末端连在一起的两根空气室管组成，并布置在V形夹角之间。
每根空气室通过3根单独的脉冲管连接到左侧或者右侧的气缸上。
每一侧气缸形成独立的三缸机，各缸的进气冲程相位为均匀隔开的240°。
两根空气室的人口处有各自的节流阀，在两根空气室中部有用阀门控制的连接通道，在空气室末端U形连接管处布置有两个蝶式阀门，如图3-98所示。
图3-98 三阶段进气系统
a)低速（n﹤4000r/min）；b)中速（n﹥4000r/min）；c)高速（n﹥5000r/min）在发动机低速工况(n﹤4000r/min)(见图3-98a)，两空气室管之间的阀及高速工况用阀关闭。
每根空气室管及与其相连接的3根脉冲进气管形成完整的谐振系统，将在一定转速工况下(如：n＝3500r/min)，将惯性及波动效应综合在一起，从而使充气效率及转矩达到峰值。
当发动机转速高于3500r/min时，谐振压力波的波幅值变小，因此可变系统的效果也变差，相应地每个气缸的充气效率也变小。
当发动机转速处于4000～5000r/min之间，即中速工况时(见图3-98b)，连接两根空气室的阀门打开，因此部分损坏了低速工况谐振压力波频率，然而却在转速为4500r/min的工况下，形成新的谐振压力波峰，从而使更多的空气或混合气进入气缸。
当发动机转速进一步提高，如：达到5000r/min以上，于是短进气道中蝶阀打开(见图3-98c)，在两个空气室之间的短的及直接通道的空气流动，影响了第二阶段的惯性及脉冲效应。
然而在高速范围(5000～6000r/min)内，通过各缸进气管的脉冲及谐振作用，建立了新的脉冲压力波及效果。
于是三阶段的可变进气系统在三段转速范围内都能形成一个高的转矩峰值，从而提高了整个转速范围内的转矩，使转矩特性更平坦，数值更高。