汽车发动机进气管结构与检修

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：进气总管进气总管是指空气滤清器至进气歧管之间的管道。图4.19进气歧管1）进气歧管加热节气门体燃油喷射式发动机进气歧管的温度很重要。因此，应对此种类型的进气歧管适当加热以促进汽油蒸发。该类可变进气歧管进气阻力小，使进气量增多。

发动机进气管是发动机的重要零部件之一，它的几何形状对提高发动机的充气效率、改善燃烧性能和降低排放指标具有十分重要的影响。进气管必须保证足够的流通面积，避免转弯及截面突变，改善管道表面的光洁度等，以减小阻力。因此，在高性能的汽油机上采用了直线型进气系统，在进气系统直线化的同时，还应合理设计气道节流和进气管长度，布置适当的稳压腔容积等，以期达到高转、高功率的目的。

发动机除要求动力性外，还必须有好的经济性和排放性。在汽油机上，进气管还必须考虑燃烧的雾化、蒸发、分配以及压力波的利用等问题。在柴油机上，还要求气流通过进气道在汽缸中形成进气涡流，以改善混合气形成和燃烧。因此，为得到高速、高功率，进气管直径宜选大些，而为中、低速经济考虑，进气管直径宜选小些，考虑进气谐波。

（1）进气总管

进气总管是指空气滤清器至进气歧管之间的管道。为了提高发动机的充气效率，通常按有效利用进气压力波的原理设计进气管的长度、形状和结构。进气总管上常有各种形状的气室，以减小节气门开度频繁变化时的进气脉动。

（2）进气歧管

进气歧管（图4.19）是指节气门体后到汽缸盖进气道之前的进气管路。其功用是将燃油混合气或洁净的空气经节气门体分配到各缸进气道。进气歧管必须将燃油混合气或洁净的空气尽可能均匀地分配到各个汽缸，为此进气歧管内气体通道的长度尽可能相等，为了减小气体流动阻力，提高进气能力，进气歧管内壁应光滑。进气歧管一般由铝合金制造，铝合金进气歧管质量轻、导热性好。近年来，进气歧管采用复合塑料的日渐增多，这种进气歧管质量极轻，内壁光滑，无须加工。

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图4.19　进气歧管

1）进气歧管加热

节气门体燃油喷射式发动机进气歧管的温度很重要。温度太低，汽油将凝结在管壁上。因此，应对此种类型的进气歧管适当加热以促进汽油蒸发。但温度过高将减少进入汽缸混合气的数量，且使发动机功率下降。一般进气歧管利用发动机排气或循环冷却液进行加热。利用排气加热进气歧管如图4.20 所示，当发动机工作时，高温排气流过进气歧管底部并对其加热。在排气歧管内装有热控阀，根据季节不同，改变热控阀位置，可调节流过进气歧管底部的废气量，进而调节进气歧管的加热程度。利用循环冷却液加热进气歧管需在进气歧管内设置水套，并使其与发动机冷却系统连通，让冷却液在进气歧管的水套内循环流动。气道式燃油喷射发动机的进气歧管无须加热。

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图4.20　可变长度进气歧管

1—转换阀；2—转换阀控制机构；3—控制单元；4—节气门；5—空气滤清器

2）可变进气歧管

为了充分利用进气波动和尽量缩小发动机在高、低速运转时进气速度的差别，从而达到改善发动机的经济性和动力性，特别是中、低速和中小负荷时的经济性和动力性的目的。因此，要求发动机在高转速、大负荷时装配粗短的进气歧管；在中、低转速和中、小负荷时装配细长的进气歧管。

可变进气歧管[图4.21（a）]能根据发动机转速和负荷变化，自动改变有效长度的进气歧管。当发动机低速运转时，发动机电控装置指令转换阀控制机构关闭转换阀，此时空气经空气滤清器和节气门沿着弯曲而又细长的进气歧管流进汽缸。细长的进气歧管提高了进气速度，增强了气流惯性，使进气量增多。当发动机高速运转时，转换阀开启，空气经空气滤清器和节气门直接进入粗短的进气歧管。该类可变进气歧管进气阻力小，使进气量增多。可变长度进气歧管不仅提高了发动机的动力性，还提高了发动机在中、低速运转时进气速度而增强了汽缸内的气流强度，从而改善燃烧过程，使发动机中低速的燃油经济性提高。

可变进气歧管如图4.21（b）所示，每个歧管都有两个进气通道，一长一短，根据发动机转速的高低，由旋转阀控制空气经哪一个通道流进汽缸中。当发动机在中、低速运转时，旋转阀将短进气管道关闭，空气沿长进气通道，经进气道、进气门进入汽缸；当发动机高速工作时，旋转阀使进气通道短路，将长进气通道变为短进气通道，这时空气同时经两个短进气通道进入汽缸。

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图4.21　双通道可变进气歧管

1—短进气通道；2—旋转阀；3—长进气通道；4—喷油器；5—汽缸盖上的进气道；6—节气门

（3）进气管的检修

进气管的常见故障有进气管积炭、进气管回火、进气管漏气等。

1）进气管积炭

发动机各个活塞的工作并不是同步的，当熄灭发动机时，有些汽缸的进气门不能完全关闭，一些未燃烧的燃油不断蒸发氧化，会在进气管中尤其是节气门后方产生一些较软的黑色积炭。一方面这些积炭会使进气管的管壁变粗糙，进气会在这些粗糙的地方产生旋涡，影响进气效果及混合气的质量；另一方面，这些积炭还会阻塞怠速通道使怠速控制装置卡滞或超出其调节范围，这样一来会造成怠速低、怠速发抖、各种附属装置的提速均失灵、收油灭车、尾气超标和费油等现象。因此，要定期对进气管清洗积炭。

2）进气管回火

原地慢加油时提速还可以，但急加油时进气管“回火”，甚至“放炮”。汽车在道路上行驶时，慢加油发动机能缓慢提速，但急加油时汽车不能及时提速甚至抖动，稍微放松加速踏板发动机反而会提速；高速时急加油，时而有力，时而抖动，加速踏板踩到底不能及时提速。引起发动机进气管回火的常见故障原因是混合气过稀和点火时刻失准，此外，还有配气相位失准及汽缸压缩压力过低。混合气过稀的原因可能是空气流量计故障、节气门位置传感器信号失常、燃油压力过低、喷油器堵塞或进气管漏气。

3）进气管漏气

发动机进气管漏气会造成混合气过稀，发动机工作无力，进气管漏气的地方若在空气滤清器以后，还会造成发动机内部活塞、气门等部件提前过度损耗。应定期检查进气管是否老化、连接处是否可靠。

【任务实施】

（一）任务目标

1.会对空气供给系统的主要部件进行检修，如空气滤清器的维护与保养、空气流量计的检修、进气压力传感器的检修和节气门位置传感器的检修。

2.会进行节气门体的检修。

3.会清洗节气门体及进气管积炭的清洗。

（二）设备要求

发动机台架6 台，每台6～8 人，若干万用表、示波器、故障诊断仪（KT600）、教材、仪器说明书、汽车维修手册及多媒体课件。

（三）任务步骤

1.在发动机实训台架上找出空气供给系统的各组成部件，结合实物了解并掌握各组成部件的故障原理。

2.在实训台架上对空气滤清器进行检查维护及更换。

3.用万用表检测空气流量计、进气压力传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器阻值及电压并记录，判断传感器端子与发动机ECU 的连接情况，并判定是有源传感器还是无源传感器。

4.在实训台架上了解并掌握节气门体的结构及原理。

5.在实训台架上了解并掌握进气管的结构。

6.对节气门体和进气管进行积炭的清洗。

【项目小结】

空气供给系统分L 型供给系统和D 型供给系统，L 型与D 型的区别在于：L 型用空气流量计检测进入汽缸的空气流量，而D 型是用进气压力传感器间接测量进入汽缸的空气流量。空气供给系统主要由空气滤清器、空气流量计或进气压力传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器等组成。应定期对空气供给系统进行查漏维护，一般要定期对空气滤清器进行检查、清洁与更换。

节气门体按照控制方式的不同主要分为机械式节气门体和电子式节气门体两种。节气门体是由节气门和怠速旁通气道等组成。节气门是用来调节汽油发动机的进气量，使发动机的输出功率和外载荷相平衡。怠速旁通气道为汽油发动机怠速工况提供所需的空气（对采用怠速旁通气道的怠速系统）。要定期对节气门进行积炭清洗，避免影响发动机的性能。

发动机进气管是发动机的重要零部件之一，它的几何形状对提高发动机的充气效率、改善燃烧性能和降低排放指标具有十分重要的影响。为了使发动机有更好的动力性、经济性和排放性，一般进气管的长度和直径是可变的，比如为得到高速、高功率，进气管直径宜选大些，而为中、低速经济考虑，进气管直径宜选小些，考虑进气谐波。进气管的常见故障有进气管积炭、进气管回火、进气管漏气等。

汽车发动机进气管结构与检修

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