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汽車發動機垂直進氣道和回旋進氣道有什么區別?

2022-02-25 15:34:11    來源:太平洋汽車

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

垂直進氣道因為進氣阻力小,利于在高轉形成共振,提高進氣效率,同時也便于布置噴油嘴,一般適用于強調高轉表現的發動機;而回旋進氣道能有利于在進氣時產生渦流,提高空氣和汽油的混合度,利于在低轉提高缸內燃燒效率,一般適用于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、本田那樣采用很多復雜的技術來提升發動機的響應速度、高轉速時的大功率輸出等等, 而是采用最直接、最純粹的方式來實現對高性能的詮釋。這臺V10發動機的十個進氣管都是采用非常短的垂直設計,并且在每個進氣管都裝有節氣閥,這些是強調高轉、響應的最明顯設計特征。

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采用回旋進氣道。有的柴油車還刻意增加進氣道末端的回旋度數,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。

而當轉速提升后,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,不便于油氣混合物更多更快的被吸入氣缸。其實這很好理解,一個回旋的管路,對于空氣產生的氣阻,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,更加適合采用缸內直噴技術(如三菱的GDI),即使如同寶馬M5的V10發動機,沒有采用缸內直噴,也能把噴油嘴布置得很靠近進氣閥。

這樣一來,發動機的動力性和響應性就都能得到提高。但是回旋進氣道,必須采用較為復雜的螺旋狀,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響應性,并且一部分混合氣會附著在進氣道內壁,經濟性也會受牽連。

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