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可變進(jìn)氣歧管

可變進(jìn)氣歧管

  可變進(jìn)氣歧管PDA(Port De-Activation

  Valve)是通過改變進(jìn)氣管的長(zhǎng)度或截面積,提高燃燒效率,使發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)更平穩(wěn)、扭矩更充足,高轉(zhuǎn)速時(shí)更順暢、功率更強(qiáng)大!

  進(jìn)氣歧管一端與進(jìn)氣門相連,一端與進(jìn)氣總管后的進(jìn)氣諧振室相連,每個(gè)汽缸都有一根進(jìn)氣歧管。發(fā)動(dòng)

  機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),進(jìn)氣門不斷地的開啟和關(guān)閉,氣門開啟時(shí),進(jìn)氣歧管中的混合氣以一定的速度通過氣門進(jìn)入汽缸,當(dāng)氣門關(guān)閉時(shí)混合氣受阻就會(huì)反彈,周而復(fù)始會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)頻率。如果進(jìn)氣歧管很短,顯然這種頻率會(huì)更快;如果進(jìn)氣歧管很長(zhǎng)的話,這個(gè)頻率就會(huì)變得相對(duì)慢一些。如果進(jìn)氣歧管中混合氣的震蕩頻率與進(jìn)氣門開啟的時(shí)間達(dá)到共振的話,那么此時(shí)的進(jìn)氣效率顯然是很高的。因此可變進(jìn)氣歧管,在發(fā)動(dòng)機(jī)高速和低速時(shí)都能提供最佳配氣。發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí),用又長(zhǎng)又細(xì)的進(jìn)氣歧管,可以增加進(jìn)氣的氣流速度和氣壓強(qiáng)度,并使得汽油得以更好的霧化,燃燒的更好,提高扭矩。(就像捏扁水管后,水流就會(huì)更有力)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)需要大量混合氣,這是進(jìn)氣歧管就會(huì)變的又粗有短,這樣才能吸入更多的混合氣,提高輸出功率。技術(shù)原理 

  由于混合氣是具有質(zhì)量的流體,在進(jìn)氣管中的流動(dòng)狀態(tài)是千變?nèi)f化的,工程上往往要運(yùn)用流體力學(xué)來優(yōu)化其內(nèi)部設(shè)計(jì),例如將進(jìn)氣歧管內(nèi)壁打磨光滑減輕阻力,或者刻意制造粗糙面營(yíng)造汽缸內(nèi)的渦流運(yùn)動(dòng)。但是,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速間隔高達(dá)數(shù)千轉(zhuǎn),各工況所需的進(jìn)氣需求不盡相同,這對(duì)普通的進(jìn)氣歧管是個(gè)極大的考驗(yàn)。于是,天工程師對(duì)進(jìn)氣歧管進(jìn)行了深層次的開發(fā)――讓進(jìn)氣歧管“變”起來。

  變長(zhǎng)度

  汽車用4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞上上下下往復(fù)2次循環(huán)才算完成一個(gè)工作循環(huán),進(jìn)氣門只有1/4時(shí)間打開,這樣在進(jìn)氣歧管內(nèi)造成一個(gè)進(jìn)氣脈沖。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高,氣門開啟間隔也就越短,脈沖頻率也就越高。簡(jiǎn)單的說,進(jìn)氣歧管的振動(dòng)也就越大。工程師通過改變進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度,改進(jìn)氣流的流動(dòng)。進(jìn)氣歧管被設(shè)計(jì)成蝸牛一般的螺旋狀,分布在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中間,氣流從中部進(jìn)入。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在2000prm低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),黑色控制閥關(guān)閉,氣流被迫從長(zhǎng)歧管流入汽缸,此時(shí),進(jìn)氣歧管的固有頻率得以降低,以適應(yīng)氣流的低轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到5000rpm,進(jìn)氣頻率上升,此時(shí)控制閥開啟,氣流繞開下部導(dǎo)管直接注入汽缸,這降低了進(jìn)氣歧管的共振頻率,利于高速進(jìn)氣。

  上面這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但是只有2級(jí)可調(diào),這顯然不能完全滿足各個(gè)轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣需求。解決的辦法是設(shè)計(jì)一套連續(xù)可變進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度的機(jī)構(gòu)。寶馬760裝配的V12發(fā)動(dòng)機(jī)就采用了該設(shè)計(jì)。

  寶馬的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)中間設(shè)計(jì)了一個(gè)轉(zhuǎn)子來控制進(jìn)氣歧管的長(zhǎng)度,通過轉(zhuǎn)子角度的變化,使進(jìn)氣氣流進(jìn)入汽缸的長(zhǎng)度連續(xù)可變。這顯然更能滿足各個(gè)轉(zhuǎn)速下的進(jìn)氣效率。動(dòng)力輸出更加線性,扭力分布更加均勻,燃油經(jīng)濟(jì)型更加優(yōu)秀。

  變截面

  我們知道,低轉(zhuǎn)速時(shí)氣門會(huì)設(shè)置成短行程開啟,高轉(zhuǎn)速時(shí)氣門會(huì)設(shè)置成長(zhǎng)行程開啟,這都是“負(fù)壓”惹出來的禍。那么除了氣門,進(jìn)氣歧管就不能達(dá)到同樣的效果嗎?

  流體力學(xué)的原理,管道的截面積越大,流體壓力越;管道截面積越小,流體壓力越大。舉個(gè)例子:小時(shí)候我們都玩過自來水,將水管前端捏扁,自來水的壓力會(huì)變得非常大。

  根據(jù)這一原理,發(fā)動(dòng)機(jī)需要一套機(jī)構(gòu),在高轉(zhuǎn)速時(shí)使用較大的進(jìn)氣歧管截面積,提高進(jìn)氣流量;在低轉(zhuǎn)速時(shí)使用較小的進(jìn)氣歧管截面面積,提高氣缸的進(jìn)氣負(fù)壓,也能在氣缸內(nèi)充分形成渦流,讓空氣與汽油更好的混合。

  以4氣門發(fā)動(dòng)機(jī)為例,2進(jìn)2排設(shè)計(jì),其中一進(jìn)氣管帶有氣閥,該氣閥受到ECU的直接控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),需要的進(jìn)氣歧管截面積小,這時(shí)可以關(guān)閉氣閥,使兩個(gè)進(jìn)氣門只有一個(gè)能夠進(jìn)氣,這相當(dāng)于減少了一半的截面積。同樣,發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),氣閥在ECU控制下開啟,兩個(gè)進(jìn)氣門同時(shí)工作,這相當(dāng)于加大了截面積。​

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