進氣管

內燃機進氣管是指將內燃機機器燃燒需要的氣體，導入機器內部的氣管。進氣管必須保證足夠的流通面積，避免轉彎及截面突變，改善管道表面的光潔度等，以減小阻力。為此，在高性能的汽油機上採用了直線型進氣系統，在直線化的同時，還應合理設計氣道節流和進氣管長度，布置適當的穩壓腔容積等，以期達到高轉、高功率的目的。

基本介紹

• 中文名：進氣管
• 外文名：Intake pipe
• 所屬：內燃機

進氣管分類

不同形狀、長短、截面積的進氣管形狀，代表著這台發動機的設計訴求。從形狀上看，進氣管可分為垂直進氣道和迴旋進氣道。

垂直進氣道因為進氣阻力小，利於在高轉形成共振，提高進氣效率，同時也便於布置噴油嘴，一般適用於強調高轉表現的發動機；而迴旋進氣道能有利於在進氣時產生渦流，提高空氣和汽油的混合度，利於在低轉提高缸內燃燒效率，一般適用於強調低轉表現的發動機。

例如寶馬的招牌，搭載在M5上的V10發動機，它沒有像日本的三菱、本田那樣採用很多複雜的技術來提升發動機的回響速度、高轉速時的大功率輸出等等， 而是採用最直接、最純粹的方式來實現對高性能的詮釋。這台V10發動機的十個進氣管都是採用非常短的垂直設計，並且在每個進氣管都裝有節氣閥，這些是強調高轉、回響的最明顯設計特徵。

而進氣道旋轉最明顯的則是柴油發動機，一般柴油發動機的轉速都不高，強調的是低轉速時的動力表現，所以柴油發動機毫不例外的全是採用迴旋進氣道。有的柴油車還刻意增加進氣道末端的迴旋度數，以求產生最大限度的進氣渦流，達到提高空氣和燃油混合程度的目的。

而當轉速提升後，進氣的速度和頻率越來越快，這種空氣流動慣性所產生的渦流卻變成了一種降低進氣效率的罪魁禍首，不便於油氣混合物更多更快的被吸入氣缸。其實這很好理解，一個迴旋的管路，對於空氣產生的氣阻，肯定是要比直通的管路要大得多的。所以這時，垂直的進氣道更加適合發動機的工況需求。

進氣管形狀對噴油嘴的要求

兩種形狀的進氣管，噴油嘴的布置位置也不相同。垂直進氣管因為形狀簡單，占用空間小，進氣效率高，更加適合採用缸內直噴技術（如三菱的GDI），即使如同寶馬M5的V10發動機，沒有採用缸內直噴，也能把噴油嘴布置得很靠近進氣閥。

這樣一來，發動機的動力性和回響性就都能得到提高。但是迴旋進氣道，必須採用較為複雜的螺旋狀，這樣比較占空間，所以一般噴油嘴都離進氣閥比較遠，油氣混合物要經過較長的距離才能到達汽缸內，這就大大減低了發動機的回響性，並且一部分混合氣會附著在進氣道內壁，經濟性也會受牽連。

性能影響

進氣管是電控燃油噴射式發動機和化油器式發動機區別最大的結構件之一 。電噴發動機因進氣管中只有空氣流過，所以在進行進氣管結構設計時，應充分考慮進氣管的動態效應(慣性效應和波動效應)以提高充氣效率，此外還要考慮進氣均勻性 。進氣系統與發動機進行良好的動態匹配，使發動機的扭矩特性可在較寬廣的轉速範圍內有較大的提高。在實際套用中，有按特定轉速區域，利用進氣時的慣性效應和波動效應設計的具有特定長度的進氣管，也有可變長度的進氣管。

在進氣歧管的結構參數中，決定波動效應對進氣影響的主要結構參數是進氣歧管的長度。為確保利用波動效應，應儘量保證足夠大的穩壓腔容積。進氣管主要參數對發動機進氣性能的影響歸納為：

(1)進氣管進氣口直徑，決定總進氣量，根據節氣門直徑確定。

(2)進氣歧管直徑，決定各缸的進氣量，根據進氣道入口直徑確定。

(3)進氣歧管長度，影響動態效應的作用。在進氣管最佳化計算中，將其作為目標參數進行最佳化。

(4)穩壓腔容積，影響波動(諧振)效應 。合適的穩壓腔容積不僅可以利用波動效應提高充氣效率，而且可以使穩壓腔內的壓力環境相對穩定，為利用動態效應提供良好條件，同時消除各缸進氣互相干擾，提高進氣均勻性。

(5)進氣口方向，影響進氣均勻性。通過對各種因素的分析，確定進氣管最佳化計算的最佳化目標參數為進氣歧管長度和穩壓腔等效直徑。

設計要求

進氣管包括進氣主管與進氣支管。發動機除要求動力性外，還必須有好的經濟型和排放性能。在汽油機上，進氣管還必須考慮燃燒的霧化、蒸發、分配以及壓力波的利用等問題。在柴油機上，還要求氣流通過進氣道在汽缸中形成進氣渦流，以改善混合氣形成和燃燒。這些要求往往互相矛盾，如，為得到高速、高功率，進氣管直徑宜選大些，而為中，低速經濟考慮，進氣管宜選小些，故必須根據用途諧調處理。

控制聯繫

發動機進氣管真空度(又稱負壓)是進氣管內氣壓與大氣壓力差的絕對值,是汽車發動機各氣缸交替進氣時對進氣管形成的負壓值總和，—般用△Px表示。發動機進氣管真空度的大小及其穩定性與工作氣缸數量、發動機轉速和空燃比的大小成正比，與節氣門的開度成反比,也隨著進氣系統密封性、點火性能的變差而減小。

進氣管真空度是發動機的一個綜合性技術指標，被稱為發動機性能的“晴雨表”。若進氣管的真空度符合標準,不僅表明氣缸的密封性能良好，而且表明點火性能、配氣相位及空燃比(A/F)也基本符合要求。因此，通過檢測進氣歧管的真空度可以不解體診斷髮動機的多種故障。

進氣管真空度的基本檢測方法

（1）起動發動機並運轉到正常工作溫度；

（2）然後將變速桿置入空檔，讓發動機怠速運轉；

（3）再找到節氣門後方專門設定的進氣系統真空度檢測孔，在該處連線真空表(如果沒有這種檢測孔，可以拆開進氣歧管上的一根真空管,用三通接頭連線真空表)，就可以進行檢測。

進氣管真空度失常對汽車自動控制系統的影響

由於進氣管真空度的大小意味著發動機轉速及負荷的大小，進氣管真空度的變化意味著發動機的轉速及負荷發生了變化，因此在電控汽車上，發動機進氣管的負壓被作為一種動力源，廣泛套用於電子控制系統的執行器等裝置上，例如膜片式進歧管絕對壓力感測器、燃油壓力調節器、曲軸箱強制通風系統、燃油蒸氣回收系統、廢氣再循環系統、巡行控制系統真空式執行器及制動系統真空助力器等。若進氣管真空度失常，將嚴重影響上述各系統的正常工作。

進氣管真空度失常故障診斷要領

(1)對於四缸轎車發動機來說，在怠速工況下，如果真空表指針在3/4時間內都指示在正常範圍內，只有1/4時間指示在正常範圍以外，就意味著有3個氣缸工作正常，另外— 個氣缸有故障。另外，若某一缸火花塞不跳火，進氣管的真空度大約減少⒍8kPa；若某— 缸氣門漏氣，真空度大約減少13.5kPa；若點火時刻提前3°，真空度大約增加⒊4 kPa。

2)怠速不穩是電噴發動機的最常見的一種故障，在— 般情況下應當：首先檢查進氣系統。按照故障出現機率高低，引起發動機怠速不穩的原因依次是：節氣門體及真空軟管漏氣、怠速控制閥被髒物堵塞、空氣流量感測器或節氣門位置感測器損壞。這是因為若進氣管漏氣，將導致進氣管的真空度降低，ECU會發出加濃混合氣的指令，造成發動機怠速提高，但是多噴的燃油與漏進去的空氣無法達到理想的比例，所以發動機在高怠速狀態下會產生抖動。

(3)引起尾氣排放不合格的原因很多(包括點火系統、供油系統、真空泄漏、氣門不密封、氣缸蓋有裂紋、活塞或活塞環磨損等)，但是真空泄漏是比較常見而且隱蔽的原因。當電噴發動機尾氣排放超標時，應當注意檢查空氣流量感測器(或進氣歧管絕對壓力感測器)、輔助空氣閥、怠速空氣控制閥、廢氣再循環(EGR)閥、炭罐等裝置的真空軟管及其連線處有無鬆動、破損或漏氣等,因為這些地方漏氣都會引起發動機的空燃比異常。

(4)一般來說，若進氣管真空度不足,在氣缸壓力、配氣相位及點火時間正常的情況下，就是進氣管漏氣。要注意檢查節氣門體與安裝底座之間的密封墊是否密封，該密封墊的材料是紙質或石棉，經過長時間使用後，由於高溫的作用,容易出現損壞和漏氣等現象。

(5)若踩住加速踏板才能起動發動機，鬆開加速踏板發動機就熄火，說明故障原因是進氣量過少，基本可以排除進氣系統漏氣的可能。