可變進氣結構能夠針對不同工況選擇不同的進氣方式，實現高負荷時多進氣，低的進氣渦流強度，低負荷時少進氣，高的進氣渦流強度，以滿足不同工況下的動力性和經濟性需求。
基本介紹
- 中文名：可變進氣結構
- 領域：汽車
基本介紹,分類,套用現狀,
基本介紹
車用發動機在實際運行中大多處於中、低轉速部分負荷，因此現代汽油機技術的一個主要目標就是提高部分負荷的性能，希望在滿足高功率的同時，保證中低速、中小負荷的動力性和經濟性，避免出現扭矩低谷。如果給發動機增加一個可變進氣系統，針對不同工況對進氣形式的不同需求，實現高負荷時多進氣，低的進氣渦流強度，低負荷時少進氣，高的進氣渦流強度，就可兼顧高低負荷的不同工況。為此，人們開展了許多可變進氣技術的研究工作。
分類
控制閥式可變進氣機構
第一類是通過設於進氣道中的控制閥來滿足不同工況對進氣形式的要求，當前多是採取在低速、低負荷時關閉多氣門發動機的其中一個進氣道，在高速、高負荷則打開所有進氣道的的方式實現可變進氣，如氣道噴射第三代稀薄燃燒系統（圖1）、稀薄燃燒系統、CBR（Controlled Burn Rate）燃燒系統（圖 2）等。對於汽油直接噴射的發動機而言，如若要在不同工況都獲得理想的燃油經濟性和動力性，也需要採用可變進氣技術。
圖1第三代稀燃系統
圖2CBR燃燒系統控制閥式可變進氣機構
圖1第三代稀燃系統圖2CBR燃燒系統控制閥式可變進氣機構然而，上述控制閥式可變進氣機構也存在如下幾個不足之處：
（1）安裝於氣道中的控制閥組件在控制閥全開狀態對進氣流動具有一定的阻擋作用，影響發動機的充氣效率；
（2）進氣道中的控制閥採用的是雙工位工作方式，即在高速工況打開進氣控制閥，而在低速工況則將控制閥關閉，沒有實現在不同工況對缸內氣體的進氣渦流進行連續、細緻的調節；
（3）這樣的進氣控制閥一般都採用旋轉式結構，安裝在進氣道中，由固定在旋轉軸端的槓桿在進氣道外進行開/關控制，對於多缸機而言，則必須考慮如何對多個氣缸的控制閥進行精確的同步控制。
可變氣門正時和可變氣門升程技術（VVTL）
可變進氣結構的第二種形式是通過直接對進氣門的工作狀態進行實時調控來滿足發動機不同工況對進氣系統的要求，這就是可變氣門正時和可變氣門升程技術（Variable Valve Timing & Lift—VVTL）。
理想情況下，發動機對氣門正時和升程的要求是：在高速情況下，要求發動機有較高的功率輸出，須採用進氣門晚關和較大的氣門升程，以利用進氣慣性作用保證發動機有較大的進氣量；在低速、大負荷條件下，須採用進氣門早關和較大的氣門升程，以抑制低速情況下缸內氣體回流入氣道中；在低速低負荷條件下，須採用進氣門早關和較小的氣門升程，以減少進、排氣門的開啟重疊時間以及進氣損失，從而保證發動機在低速、低負荷條件下的穩定工作。一句話，氣門的正時和升程最好能隨著發動機工況的改變而靈活調整，以實現最佳的匹配和效能。另外，採用可變氣門技術還能使無節氣門式汽油機的實現成為可能。取消汽油機進氣管中的節氣門，可以減小進氣阻力，這必須採用可變氣門技術才能實現對負荷的調節。目前，可變氣門技術已經同汽油直接噴射技術一起成為進一步改善火花點火發動機油耗和排放最有前途的方法。
