汽车进气系统的作用及不同进气形式的优劣分析
汽车进气系统的作用及不同进气形式的优劣分析
汽车进气系统是发动机的重要组成部分,其主要作用是向发动机输送清洁、干燥、充足、稳定的空气,以满足发动机的工作需求。同时,进气系统还能防止空气中的杂质和大颗粒灰尘进入发动机燃烧室,避免造成发动机的异常磨损。
进气系统的工作原理
发动机工作时,驾驶员通过油门踏板控制油门开度,从而改变进气量和调节发动机转速。进入发动机的空气首先经过空气滤清器去除灰尘等杂质,然后流经空气流量计,沿着节气门通道进入动力室,再通过进气歧管分配到各个气缸。在发动机怠速时,部分空气会绕过节气门,通过附加空气阀或怠速调节阀进入气缸。
进气系统主要包括空气滤清器、进气歧管和进气门机构。空气经过滤清器过滤后,流经空气流量计,通过进气通道进入进气歧管,与喷油器喷出的汽油混合,形成适当比例的油气混合物。最后,由进气门将油气混合物送入气缸进行点火燃烧,产生动力。
汽车进气形式的比较
细心的车主可能会注意到车尾标识中不同的字母,如1.8T、2.7TDI、2.4L、2.8FSI、1.8TSI、3.0TFSI等。这些字母通常代表了车辆的增压方式。下面简要介绍三种主要的进气形式:
自然吸气
自然吸气是指在没有任何增压器的情况下,通过大气压力将空气引入燃烧室。早期的家用车大多采用这种进气方式。自然吸气发动机在动力输出平顺性和响应直接性方面表现优异,但无法调节合适的空燃比,导致同样排量的自然吸气发动机动力输出远低于配备增压器的发动机。
机械增压
机械增压是通过发动机扭矩直接驱动增压器,将高密度空气送入气缸,从而提高发动机的输出功率。机械增压有多种类型,包括叶片式、罗茨式、温克尔式等。罗茨增压器是目前应用最广泛的一种。增压发动机在低速时可以获得增压,且动力输出与曲轴转速成正比。但机械增压的缺点是增压蒸汽由皮带驱动,需要消耗大量能量,且在高速下噪音高,维护成本也较高。
涡轮增压
涡轮增压是通过发动机的废气排放来驱动压缩机。理论上,只要缸体足够厚,能够承受设计时的压力,增压力几乎可以无限增加。涡轮增压的最大优势是利用了废气的能量,理论上不会给发动机带来额外油耗。但涡轮增压也有明显的缺点,如反应慢(涡轮迟滞)、使用和维护复杂等。近年来,涡轮发动机因其强大的动态性能而广受欢迎,1.4排量的涡轮增压发动机在动力上已能媲美1.8排量的自然吸气发动机。
随着排放法规的日益严格,小排量、大功率的汽车越来越受到厂商和消费者的青睐,涡轮增压技术也因此得到了广泛应用。