蒋永敏 金红基

摘要：近些年来，我国的经济发展速度越来越快，人民的生活质量也得到了极大的提升，目前已經基本进入了全民有车的时代，因此汽车行业得以迅猛发展，有关汽车的各项专业技术都在发展中有了不同程度的创新。其中，汽车发动机作为汽车的“心脏”，重要性不言而喻，而为了提高汽车的安全性与动能，我国对汽车发动机技术的研究从未停止。在发动机当中，保障发动机寿命和质量的关键部分就是进气系统，因此我国的汽车工程师都在致力于汽车发动机进气系统的研究。本文中，笔者将通过不同角度的分析，对汽车发动机进气系统的发展进行探讨。

关键词：汽车;发动机;进气系统;技术;养护管理

中图分类号：U466                                        文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）16-0060-02

0  引言

汽车从问世发展至今，已有百余年历史，在发动机的技术上有了非常大的进步与创新，但是就汽车发动机技术真正的大幅度强化主要是在近20年间，并且主要是得益于计算机信息技术的迅猛发展。从上世纪九十年代开始，世界各国逐渐认识到环境保护的重要性，而汽车作为污染物排放的主要来源之一，成为了环境保护工作的主要对象，因此在目前的汽车类型当中，逐渐出现了电车、太阳能车等节能环保技术。最近几年，经过我国汽车工程师的不懈努力，汽车发动机的进气系统有了明显改善。

1  目前汽车发动机进气系统中控制技术简析

1.1 可变气门正时

这种进气控制技术，又可称为可变配气相位。在这种控制技术当中，汽车发动机工作时，会有部分环节经常出现问题，且往往不易解决。例如：在发动机转速较低时的扭矩输出无法保证、在发动机转速较高时的功率输出无法保证、在发动机正常运行时的油耗无法保证等等。而在这些时候，想要完美的解决这些问题，单单依靠节气门控制技术来调节燃油的供给是远远不够的。而通过可变气门正时控制技术，能够使上述问题得以完美解决。在应用这种控制技术的汽车企业当中，最具代表性的就是日本丰田公司的VVT-i、以及本田公司的VTEC、萨博公司的SAAB这三家。通常情况下，在发动机的气门组当中，往往只需要一组凸轮驱动即可，而在本田公司的进气系统当中，发动机在低速或者高度转动这两种情况下，则需要使用两组不同的凸轮驱动，并且能够使用电子信息技术进行可视化控制，从而保障发动机进气系统在不同工作状态下的进气需求，延长汽车发动机的使用寿命[1]。

1.2 可变进气系统

现如今，增强发动机性能的主要方式就是提高充气效率，除了基础的增压提气之外，提高充气效率还可以选择合理的配气相位，并且要求配气相位能够根据发动机的转速情况进行调整，除此之外还可以选择惯性进气和谐振效应，这些方法对于提高充气效率来说作用十分显著。其中，惯性进气和谐振效应的变化应当随着发动机转动的实际情况、进气管道的大小以及长度进行变化。与此同时，在发动机转速变化时，进气管道的大小以及长度往往也随之改变，这样能够使惯性进气的效果更加显著。所以，在我国目前的汽车发动机进气系统当中，可变进气系统是一个重要的技术，它能够适应发动机不同阶段的工作内容，极大的提高发动机性能，改善发动机怠速时可能出现的抖动现象，还能够降低发动机的废气排放量，实现对生态环境的保护[2]。

2  汽车发动机进气系统如何提高稳定性

在汽车运行当中，首当其冲的应该是安全问题，在这项问题得以解决之后，另一个问题就是提高汽车的稳定性，而这与发动机进气系统的布局密切相关，是否拥有一个合理的布局直接决定着汽车驾驶的稳定性。选择高度较高以及空间偏大的位置进行布局，是以往的发动机进气口设计的普遍措施，因为通过这种布局形式，能够及时排出发动机进气口的灰尘杂物，并做好预防工作，但是由于进气口往往与空调相连接，所以在设计这种布局时，还需要安装一个过滤器，并且在使用过程中不断清洁与更换过滤器滤芯，以此来净化车内空气。但是这种布局仍然比较麻烦，因此在日后的发动机进气系统发展中，为了提高其稳定性，可以在设计进气管道布局时，尽可能的避免管道弯曲以及过长等情况出现，从而更加有利于废气的排放，减少了过滤器的使用，在提高稳定性的同时，还简化了操作步骤[3]。

3  汽车发动机进气系统发展阶段

3.1 进气系统——谐波增压

在谐波增压系统当中，主要存在两种工作方式，一种是可变进气的管容积方式，另一种是可变进气的管式方式。在这两种工作方式当中，可变进气管式方式谐波增压技术逐渐受到了广泛的应用，并且在汽车发动机进气系统当中取得了不错的成果，这种技术方式，通过对进气管道的大小和长度进行改变，实现了增压效果的大幅度增强，为了更好的实现这种目的，还时长借助于空气流动中惯性造成的压力。目前，应用这种进气系统的汽车企业基本只有奥迪、宝马、丰田等公司旗下的几款车型。这种进气系统的优势，主要是可以在发动机运行过程中，将进气口位置的空气融合到燃油的空气中，加快空气流动速度，从而使汽车发动机在各种环境之下，都能够拥有足够的进气，延长发动机的使用寿命。而这种进气系统的劣势，主要是相较于其他种类的增压来说，谐波增压的效果不够明显[4]。

3.2 进气系统——可变气门正时

可变气门正时系统，主要是在汽车发动机运行过程中，控制凸轮轴进行旋转，调节进气口的尺寸，有效的制衡进气量的大小，从而使进气口的空气能够与燃油空气进行融合，让汽油燃烧更加充分，目前这种进气系统主要是日本丰田公司应用较多。其主要的工作原理为：根据汽车发动机的实际转速情况，调节进气口的大小，从而提高发动机功率，在发动机转速极低的情况下，则要适当的缩小进气口，从而降低发动机怠速时的损耗，因此需要严格把控进气量的多少，让发动机中的汽油燃烧充分。这种进气系统同样存在着优势和劣势，优势就是能够有效的控制凸轮轴，并精准确定进气口的大小，提高发动机的运转动力。劣势就是这种进气系统主要的控制方式太过依赖进气口的调节，在一定程度上限制了进气量的多少[5]。

3.3 进气系统——可变气门升程

这种进气系统，能够使自身的进气口开合根据发动机的实际运行情况进行调整，从而提高燃油效率。主要的工作原理为：在汽车发动机的不同气缸，在进气凸轮轴中安置三个凸轮，而三个凸轮的升程则各有不同，两边凸轮的升程要明显短于中间的凸轮，在汽车发动机转速相对较低的情况下，中间部位的凸轮则失去了作用，有效控制了进气量，在发动机转速相对较高的情况下，则三个凸轮全部发挥作用，并分别控制自身气门开启的次数，延长气门的开启时间，提高进气量，进一步提高燃油效率。同样，这种进气系统的优势在于，能够在汽车发动机怠速状态下，极大降低油耗，并且通过三个凸轮之间的相互作用，还能提高发动机的安全性，避免一些不必要的经济损失。劣势就在于这种控制系统是通过分段式的调节方式进行气门调节，可能会出现汽车发动机的线性功率输出异常等情况[6]。

3.4 进气系统——电子气门技术

汽车发动机进气系统发展至今，出现了新型的电子气门技术，目前这种技术已经在宝马的一些车型当中得到有效应用，相较于上述三种进气系统而言，这种技术更加先进，工作效率也更高。所谓的电子气门技术，就是将一根偏心轴安装在现有的进气系统当中，并且这根偏心轴的实际位置还要根据发动机机械运动的实际状况进行调整，与此同时，电子气门技术还能够更加精准的控制进气口大小以及长短，让进气口的空气与燃油能够高效融合，极大的提高了汽车发动机的动力。由于这种技术的应用时间相对较短，所以其不足之处尚未总结完整，这里主要阐述一下该技术的优势，即相较于传统的进气系统来说，电子气门技术不再使用节气门，极大的降低了泵气损失，使应用这种技术的汽车油耗大大降低[7]。

4  做好汽车发动机进气系统的养护管理

4.1 进气系统中需要养护管理的内容

在发动机进气系统未来的发展当中，需要做好养护管理工作，以此来进一步延长发动机的使用寿命。进气系统中需要進行养护管理的主要内容可以分为以下几个方面：第一，就是及时的清洁或更换空气过滤器。在进气系统当中，空气过滤器能够有效过滤掉窜入发动机内部的劣质空气，这些空气久而久之会随着发动机的运行，形成大小不一的颗粒状，严重阻碍发动机内部的空气流通，因此必须及时的清洁或者更换;第二，就是做好进气管道的保养工作。在进气系统当中，进气管道能够将发动机所需的空气，及时运送到进气歧管当中，而后顺着管道进入发动机内部，但是这些空气大多来自外部，尽管已经经过了空气过滤器的净化，但是空气中仍然会存在不同种类的颗粒灰尘以及各种杂质，一旦进入到发动机当中，会附着在进气管道内壁，因此必须做好进气管道的保养工作;第三，就是要做好电子气门的清洗工作。电子气门作为一种新型技术，在应用过程中难免会遇到一些问题，而电子气门又是发动机所需空气进入的要道，所以空气当中的杂质也会附着在气门之上，因此必须要做好电子气门的清洗工作，降低发动机运行过程中的损耗[8]。

4.2 养护管理的主要措施

根据上述的养护管理内容，具体的养护措施主要分为以下几点：第一，就是空气过滤器的清洁或更换。清洁这一步，一般在汽车行驶超过2万公里之后，就需要到4S店内使用空气枪进行吹灰，能够有效去除空气净化器中的灰尘和杂质。而更换则是需要汽车行驶到4万公里之后，这时普通的清洁手段已经无法满足空气过滤器的需要，所以就要将过脏或者老化的空气净化器进行更换;第二，就是进气管道的保养工作。在这一步中，一般只需要将进气管道从发动机中拆除，而后使用专业清洁剂进行清洁即可，这样做能够有效加快空气的流通，提高发动机的动能;第三，就是电子气门的清洗工作。电子气门，又被称为节流阀体，是发动机所需空气进入的主要通道，因此清洗过程中，需要在确保洁净的同时，保护电子气门免遭破坏，可以先将电子气门拆下，而后用专业的清洁剂小心擦拭，清洗后再使用电子仪器装回。

5  结束语

综上所述，在新时期的时代背景之下，人们对汽车的功能要求越来越高，所以相关从业人员必须要投身于发动机的研究当中，让汽车的“心脏”能够更加安全可靠。

参考文献：

[1]黄明.汽车构造中汽车发动机技术及其新进展研究[J].时代汽车，2021（09）：162-163.

[2]余龙，徐生荣，朱银，丁华锋.进气系统的优化设计[J].汽车实用技术，2021，46（08）：36-38.

[3]梁婷，郭瑞庭，王磊，唐海国.汽车进气系统优化分析与环模试验验证[J].时代汽车，2021（05）：117-118.

[4]付岩，王妍.分析汽车发动机故障检测与维修技术要点[J].时代汽车，2021（06）：169-170.

[5]史册.汽车构造中汽车发动机技术及其新进展[J].科技经济导刊，2020，28（34）：54-55.

[6]袁梦颖.汽车发动机可变气门技术及其发展[J].时代汽车，2020（21）：153-154.

[7]刘飞，赵一凡，牛卫箭.发动机进气系统结构优化设计与仿真研究[J].机械设计，2020，37（07）：80-86.

[8]张文智.汽车发动机进气系统的发展研究[J].科技风，2019（02）：161.