汽车进气系统 - 阿夫托·塔基（AvtoTachki）

内容

什么是汽车进气系统
进气系统的工作原理
设计
有什么用
问题与解答：

任何内燃机的运行都基于单元气缸中空气和燃料混合物的燃烧。除了必须向每个气缸提供空气和可燃材料（汽油，柴油或气体）外，还需要精确计算每种物质的体积，并且必须进行定性混合。随着电动机的改进，使效率最大化所需的系统也随之改进。

发动机效率不仅取决于燃油系统的质量和点火性能。如果燃料不能与空气充分混合，则大部分燃料不会燃烧，但会通过排气管从汽车中排出（这将对催化转化器产生影响这里）。为了提高效率，环境友好性和效率，正在改进动力单元的各种参数。

让我们考虑一下进气系统在其中扮演的角色，它所包含的要素，其目的是什么，其工作原理是什么。

什么是汽车进气系统

仍然在家用汽车中发现的旧发动机没有这样的进气系统。化油器发动机具有进气歧管，其进气管通过化油器到达进气口。设备本身具有以下工作原理。

当特定气缸中的活塞完成进气冲程时，会在空腔中产生真空。气体分配机构打开进气门。气流开始通过歧管通道移动。穿过化油器的混合室，一定量的燃料进入化油器（该体积由喷射器调节，其描述如下）另）。空气净化由安装在化油器前方的空气过滤器提供。

通过打开的阀将混合物吸入气缸。任何大气发动机都具有真空工作原理。空气-燃料混合物在其中通过真空在进气歧管中自然进入。原始进气口仅向化油器腔室提供空气。

该系统具有显着的缺点-系统的高质量运行直接取决于连接到气缸盖的路径的结构。另外，当MTC通过收集器时，一定数量的燃料可能会掉落在其壁上，这对汽车的经济性产生了负面影响。

当喷油器出现时（它是什么以及如何工作，将被告知另），有必要建立一个具有相同功能的成熟进气系统-吸入空气并将其与燃料混合，但其操作将由电子设备控制。

电子设备可以更有效地计算出最佳的空气和燃油量比例，并在内燃机的不同运行模式下保持该参数。在低发动机转速下，它还能提供更好的气缸填充。单元进气的这种改善提高了其性能，而没有增加油耗。最佳空燃比为14.7 / 1。进气口的机械类型无法在设备的不同操作模式下保持此比例。

如果早先的汽车只有空气自然流过的空气导管（其体积由空气导管和执行器的物理特性决定），那么现代汽车将采用由各种电气控制的机构组成的整个系统。它们由ECU控制，因此BTC的质量更高。

值得一提的是，包括汽油在内的汽油（使用非标准或工厂LPG）和柴油发动机也具有类似的进气系统。但是，根据进样类型的不同，其设备可能略有不同。 在另一则评论中 讨论注射系统的类型。

现代进气系统与机器上的其他系统同步工作。例如，该列表包括废气再循环和燃料喷射。为了更好地用新鲜的空气燃料混合物部分填充气缸，通常在进气口安装涡轮增压器。汽车中的涡轮增压器是 单独审查.

进气系统的工作原理

进气系统基于气缸和大气之间的压力差运行。当活塞在进气冲程中移至下止点时（出现冲程时，进气门和排气门关闭），并且空气和燃料通过其进入油箱的阀打开时出现。

空气量直接取决于气缸本身的尺寸。但是，此音量是可调节的，以便发动机可以以较低的速度运行，并且在必要时，可以使曲轴更大的曲柄（在汽车加速时）。为了改变操作模式，使用了一种特殊的空气阀，称为节气门。

在化油器中，该元件与油门踏板相关。气门打开越多，则更多的燃料被吸入进气歧管路径。注射马达有一个特殊的扼流圈。它具有连接到控制单元的小型电动机。当驾驶员踩下油门踏板时，ECU使用已编程的算法来确定打开空气阀的程度。

为了保持理想的空气和燃料比例，在节气门附近有一个节气门传感器，信号从该传感器发送到电子控制单元（在许多现代系统中，安装了两个空气传感器：一个在风门前，一个在风门前。后面的另一个）。接收到此数据后，电子设备会增加/减少通过喷油嘴供应的燃油量（描述了其结构和工作原理 在另一篇文章中).

根据注入的类型，进气道的设计可能略有不同。例如，在分布式修改中，进气系统参与混合物的形成。在这种设计中，喷射器安装在每个歧管中，并尽可能靠近进气门。大多数现代注射机都采用这种系统。

如果发动机具有直接喷射功能（对于柴油机而言，这是唯一的修改），则进气系统仅向气缸提供新鲜的空气。在这种情况下，燃料的燃烧尽可能高效，因为混合直接在气缸腔内进行而没有进气道损失。

此外，由于这种喷射的设计特征（附加的风门安装在进气歧管上，它们的运行同步由带电驱动的公共轴提供），燃油系统可提供不同的混合气形成。主要有两种类型：

逐层类型。 在这种模式下，喷嘴将燃油喷入气缸，从而将燃油尽可能地分配到整个腔室中。进入的空气的温度很高，因此汽油开始蒸发，从而与空气更好地混合。此模式用于内燃机的低速和低负载。
均质（均质）类型。 它本质上是一种稀薄的混合物。理论上，在气门混合物燃烧期间，关闭气门的气缸中的压力直接影响发动机的输出。由此可以得出结论，为了以最小的燃油消耗增加扭矩，必须增加进入燃烧室的空气量。然而，在分布式注射的情况下，观察到以下问题。如果BTC的比例朝增加空气量（稀混合气）的方向变化，则此类混合气将燃烧不良。由于这个原因，这种类型的混合物形成不用于分布式喷射系统中。但是就直接注射而言，这是真实的。由于在火花塞附近喷射了相对少量的燃油，因此可以实现稀燃。与压缩空气总量相比，气缸中的燃料很少，但是由于火花塞电极附近存在浓雾，即使节省大量燃料，发动机也不会失去效率。

这是VBM电路工作原理的快速动画：

进气歧管如何工作？（3D动画）

Как работает впускной коллектор? (3D-анимация)

在 YouTube 上观看此视频

根据燃油系统的类型和执行器的设计，可能会有更多这样的模式。它们中的每一个都由电子设备激活，该电子设备记录发动机转速和负载。为了提供不同的混合物形成方式，每个制造商都使用自己的机制。

例如，在某些发动机中，安装了特殊的多模式喷嘴，而在其他发动机中，除了节气门之外，还安装了进气门。根据模式的不同，它们可以独立于节流阀打开和关闭。

空气/燃料混合物燃尽后，废气将通过废气排出。这是不同的车辆系统。除了去除排气外，它还可以补偿气流的脉动并降低发动机噪音（有关排气系统的设计和用途的更多详细信息，请阅读这里).

制动助力器还部分利用进气歧管中产生的真空。一路上，它配备了一个可切断废气再循环系统的阀门。

现代进气系统的方案包括许多不同的传感器和执行器，因此可以瞬间调整至发动机的运行模式或改变动力单元的负载。一些现代模型使用特殊技术，其目的是通过改变进气道的长度和横截面来提高内燃机的效率。

通过此升级，您可以在降低的大气发动机转速下提取最大扭矩。长度和截面可变的收集器的设计和工作原理在以下详细描述 另一篇文章.

设计

进气系统的设备包括以下元素：

进气口。 每个汽车模型都有自己的设计。该单元中的关键元件是空气过滤器。它被放置在一个外壳中（通常是一个四周密封的托盘，但在进气口上也直接安装了开放式过滤器），该外壳的一侧有一个开放的支管。空气通过该孔进入过滤器元件，被清洗并进入进气管。描述了有关空气过滤器的详细信息这里.
风门。 在其现代设计中，它是一个电动阀，安装在从进气口到歧管的管道上。根据电动机的需求和负载，电子控制单元发出适当的命令来打开/关闭风门。这样可以控制内部气流。
接收者（或收集者）。 进气歧管安装在节气门和气缸盖之间。这是一个复杂的管道。一方面，它具有一个，另一方面，它具有多个分支管（它们的数量取决于块中的气缸数）。这部分的目的是在气缸之间分配内部气流。如果燃油系统为分布式系统，则将在固定燃油喷射器的每条管道上打一个孔。在这种情况下，进气系统直接参与空气-燃料混合物的形成。如果发动机具有直接喷射功能（喷油器在柴油发动机的火花塞或电热塞附近），则进气口仅调节空气供应。
进气门襟翼。 这些是安装在歧管内的附加阀，用于调节混合物形成的类型。这些元件用于直接喷射的内燃机。
空气传感器。 它们记录风门前后的气流强度以及温度。这些传感器的信号被发送到控制单元。