可變配氣技術(shù)詳解（3）
摘要：可變配氣技術(shù)詳解（3）除了配氣會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣效率外，還有一個(gè)不容忽視的影響進(jìn)氣的因素就是進(jìn)氣管。不論是純空氣還是空氣和汽油的混合物，都可以看成是有一定質(zhì)量的流體，而流體是在進(jìn)氣管中流過(guò)的，根據(jù)流體力....
可變配氣技術(shù)詳解（3）
除了配氣會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣效率外，還有一個(gè)不容忽視的影響進(jìn)氣的因素就是進(jìn)氣管。不論是純空氣還是空氣和汽油的混合物，都可以看成是有一定質(zhì)量的流體，而流體是在進(jìn)氣管中流過(guò)的，根據(jù)流體力學(xué)和震動(dòng)學(xué)的原理來(lái)優(yōu)化進(jìn)氣管的設(shè)計(jì)對(duì)于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣效率是非常重要的。具體方法有：把進(jìn)氣歧管內(nèi)壁加工得非常光滑來(lái)減小氣阻，也可以設(shè)計(jì)特殊的進(jìn)氣道形狀讓流體阻力得到優(yōu)化，還可以減小空氣濾清器的吸氣阻力等等。這些都是傳統(tǒng)對(duì)進(jìn)氣管的優(yōu)化方法，現(xiàn)在大部分車(chē)都是這樣做的。這里我們來(lái)介紹一種技術(shù)含量更高的進(jìn)氣道優(yōu)化方法——可變進(jìn)氣管長(zhǎng)度技術(shù)。
首先讓我門(mén)來(lái)看看進(jìn)氣歧管的長(zhǎng)度對(duì)汽車(chē)的進(jìn)氣有哪些影響吧。大家都知道，4行程發(fā)動(dòng)機(jī)是曲軸每旋轉(zhuǎn)兩圈為一個(gè)周期，而這個(gè)周期的1/4的時(shí)間是用來(lái)進(jìn)氣的，也就是說(shuō)在一個(gè)周期內(nèi)1/4的時(shí)間進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，剩下的3/4的時(shí)間進(jìn)氣門(mén)是關(guān)閉的。這就造成進(jìn)氣管內(nèi)的空氣存在一定的進(jìn)氣頻率。所以我們不妨把它假設(shè)成震動(dòng)來(lái)進(jìn)行分析。根據(jù)震動(dòng)學(xué)的原理，當(dāng)震動(dòng)物體的震動(dòng)周期和頻率與他的固有周期和固有頻率頻率相同時(shí)，震動(dòng)能量最大，震動(dòng)波疊加，這就是人們常說(shuō)的共振。對(duì)于震動(dòng)的物體而言共振的能量是最大的。那么如果把進(jìn)氣看成是震動(dòng)，那么當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣頻率與進(jìn)氣管中空氣的固有頻率相同時(shí)，進(jìn)氣能量最大。但發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣頻率是隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而變化的。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)，吸氣頻率也高；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，吸氣頻率就隨之降低了。那怎么樣才能讓進(jìn)氣管內(nèi)的空氣的固有頻率能與發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣頻率保持一致呢？最可行的辦法就是改變進(jìn)氣管的長(zhǎng)度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低轉(zhuǎn)速時(shí)使用長(zhǎng)進(jìn)氣管，因?yàn)檫M(jìn)氣管越長(zhǎng)，空氣在管內(nèi)的震動(dòng)頻率越低，只要長(zhǎng)度與轉(zhuǎn)速相匹配就能得到最大的進(jìn)氣能量；反過(guò)來(lái)說(shuō)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高轉(zhuǎn)速時(shí)，由于吸氣頻率高，所以就要換上較短的進(jìn)氣管來(lái)提高空氣在進(jìn)氣管內(nèi)的固有頻率，得到最大的進(jìn)氣能量。所以就需要設(shè)計(jì)一套可以讓進(jìn)氣管長(zhǎng)度變化的系統(tǒng)來(lái)達(dá)到這一目的，那么可變進(jìn)氣管長(zhǎng)度技術(shù)就誕生了。
如寶馬新7系的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管設(shè)計(jì)，不是采用控制閥來(lái)切換進(jìn)氣管的長(zhǎng)度，而是在進(jìn)氣管中間設(shè)計(jì)了一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，當(dāng)這個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一定角度后進(jìn)氣管的長(zhǎng)度就發(fā)生了改變，同樣達(dá)到了優(yōu)化進(jìn)氣的目的。有了這套系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)就能在高低轉(zhuǎn)速時(shí)都能保持良好的進(jìn)氣效率，進(jìn)氣效率提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)工作效率也就提高了。隨之而來(lái)的就是節(jié)能，環(huán)保以及動(dòng)力輸出線性，扭力分布均勻等優(yōu)點(diǎn)了。
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