进气歧管的种类详解,塑料尼龙才是王者之选

对于汽车来讲，最重要的部件当然只有一个，那就是发动机，稍微有一点汽车基础知识的人都应该非常清楚的了解这一点，发动机对于一辆汽车的性能来讲，是极其重要的，而进气歧管就位发动机的链接部件之一，其重要性可想而知，进气歧管的作用是用来将空气以及雾化的汽油进行输送的部件，所以说，进气歧管是一种极其重要的部件，并且由于其长短的可变化性，导致了进气歧管在一定的层面上具有变化性，目前进气歧管的设计也主要使用的是尼龙塑料，因为这种材质的特性非常适合进气歧管的性能使用，所以这种材料才成为了王者之选，本文就详细的为大家来介绍一下进气歧管的相关知识，为何选择塑料尼龙来作为进气歧管的设计材料。

进气歧管

一、进气歧管是什么

进气歧管一端与进气门相连，一端与进气总管后的进气谐振室相连，每个汽缸都有一根进气歧管。发动机在运转时，进气门不断地的开启和关闭，气门开启时，进气歧管中的混合气以一定的速度通过气门进入汽缸，当气门关闭时混合气受阻就会反弹，周而复始会产生震动频率。

如果进气歧管很短，显然这种频率会更快；如果进气歧管很长的话，这个频率就会变得相对慢一些。如果进气歧管中混合气的震荡频率与进气门开启的时间达到共振的话，那么此时的进气效率显然是很高的。因此可变进气歧管，在发动机高速和低速时都能提供最佳配气。

二、进气歧管的设计

因为空气进入节气门后，经过歧管缓冲统后，空气流道就在此「分歧」了，对应引擎汽缸的数量，如四缸引擎就有四道，五缸引擎则有五道，将空气分别导入各汽缸中。以自然进气引擎来说，由于进气歧管位于节气门之后，所以当引擎油门开度小时，汽缸内无法吸到足量的空气，就会造成歧管真空度高；而当引擎油门开度大时，进气歧管内的真空度就会变小。因此，喷射供油引擎都会在进气歧管上装设一个压力计，供给ECU判定引擎负荷，而给予适量的喷油。

歧管真空不只可用来供给判定引擎负荷的压力讯号，还有许多用处呢！如煞车也需要利用引擎的真空来辅助，所以当引擎发动后煞车踏板会轻盈许多，就是因为有真空辅助的缘故。还有某些形式的定速控制机构也会利用到歧管真空。而这些真空管一旦有泄漏或者不当改装，会造成引擎控制失调，也会影响煞车的作动，所以奉劝读者尽量不要于真空管上作不当的改装，以维护行车的安全。

进气歧管的设计也是大有学问的，为了引擎每一汽缸的燃烧状况相同，每一缸的歧管长度和弯曲度都要尽可能的相同。由于引擎是由四个行程来完成运转程序，所以引擎每一缸会以脉冲方式进气，依据经验，较长的歧管适合低转速运转，而较短的歧管则适合高转速运转。所以有些车型会采用可变长度进气歧管，或连续可变长度进气歧管，使引擎在各转速域都能发挥较佳的性能。

三、进气歧管的种类

1、无级可变进气歧管

无级可变进气歧管是可变进气歧管最理想的一种方案。基本原理仍然是汽油机配置的进气歧管的长度和截面面积能够随着汽油机转速变化而无级、连续地改变。

低转速运转时，节气门体可变进气管长度阀（控制阀）关闭，进气歧管可变进气管长度阀（控制阀）也关闭。此时，长进气歧管工作，成为新鲜进气充量的主要通道。两阀全关，其特征是长进气歧管工作。

中等转速运转时，节气门体可变进气管长度阀（控制阀）打开，而进气歧管可变进气管长度阀（控制阀）关闭，此时，中等长度进气歧管工作，成为新鲜进气充量的主要通道。其特征是：两阀一开一关，中等长度进气歧管工作。

高转速运转时，节气门体可变进气管长度阀（控制阀）打开。而进气歧管可变进气管长度阀也打开。此时，短进气歧管工作，成为新鲜进气充量的主要通道。

2、主副通道式可变进气歧管

主副通道式可变进气歧管是双通道可变进气歧管的一个变型和特例。其结构、 工作过程、作用机理及功用均与双通道可变进气歧管相似。

在由低速向高速过渡的状态下，控制阀部分微开度。每一气缸使用主进气通道（长）和副进气通道（短）。副进气通道中安装有控制阀（圆盘阀），主进气通道中安装有喷油器。在主副通道式可变进气歧管中，控制阀的位置由 控制单元（ECU）根据轿车汽油机的曲轴转速高或低进行控制。

当汽油机低速运转时，控制阀4保持关闭，迫使所有的新鲜进气充量都经主通道1高速地流入气缸；当汽油机高速运转时，控制阀4保持全开，以减少进气的流动阻力。此时，所有新鲜进气充量同时经主、副两个通道进入气缸。

为了防止汽油机低转速和高转速两种运转方式变更时，控制阀由全关变成全开，控制阀位置突变，引起进气气流速度突变和进气流量的突变，导致汽油机有效输出扭矩的突变，人们增设了控制阀部分微开度的控制。

当汽油机中速运转时，控制阀微微地开启（部分开度），这时，进气流量的大部分即主要进气量仍经主通道流入气缸；进气流量的小部分即辅助进气量会经副通道流入气缸。进气流量的主要部分和辅助部分的比例取决于控制阀微微开启的比例。驱动控制阀开关动作起两种方式的作用：通过电磁阀控制的真空膜片和通过伺服电机。伺服电机起驱动作用控制圆盘阀（驱动控制阀），控制更精确。

此类进气歧管可增大汽油机中、低速运转时的有效输出扭矩，改善动力性；降低汽油机中、低速运转时的最低燃油消耗率，改善经济性。汽油机有害排气污染物排放量有所减少，即排放净化性有所提高。

3、双通道可变进气歧管

双通道可变进气歧管：每个进气歧管都有两个进气通道，一长一短。根据汽油机的工作转速高低、负荷大小，由旋转阀2控制空气经过哪一个通道流进气缸。在长进气道中安装有喷油器。当汽油机在中、低速运转时，旋转阀2受到由汽油机电子控制模块发出的指令，在旋转阀控制机构（执行器）作用下，将短进气通道1封闭，新鲜空气充量经空气滤清器、节气门沿长进气通道3经过缸盖上的进气道5和进气门6进入气缸；当汽油机在高速运转时，汽油机电子控制模块发出指令，旋转阀控制机构（执行器）作用将短进气道1打开，使长进气道通道短路，将长进气通道改变为辅助进气通道。这时，新鲜空气充量同时经过两个进气通道进入气缸。

4、可变长度进气歧管

当汽油机低速运转时，汽油机电子控制模块指令转换阀控制机构关闭转换阀。这时，空气须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气缸。细长的进气歧管提高了进气速度，增强了气流的惯性，使进气充量增多；当汽油机高速运转时，汽油机电子控制模块指令转换阀控制机构，打开转换阀，空气经空气滤清器和节气门及转换阀直接进入粗短的进气歧管。粗短的进气歧管，进气阻力减小，也使进气充量增多。

四、进气歧管的可变性

汽车用4冲程发动机的活塞上上下下往复2次循环才算完成一个工作循环，进气门只有1/4时间打开，这样在进气歧管内造成一个进气脉冲。发动机转速越高，气门开启间隔也就越短，脉冲频率也就越高。简单的说，进气歧管的振动也就越大。

工程师通过改变进气歧管长度，改进气流的流动。进气歧管被设计成蜗牛一般的螺旋状，分布在发动机缸体中间，气流从中部进入。当发动机在2000prm低转速运转时，黑色控制阀关闭，气流被迫从长歧管流入汽缸，此时，进气歧管的固有频率得以降低，以适应气流的低转速。当发动机转速上升到5000rpm，进气频率上升，此时控制阀开启，气流绕开下部导管直接注入汽缸，这降低了进气歧管的共振频率，利于高速进气。

五、可变进气歧管的工作原理

由于混合气是具有质量的流体，在进气管中的流动状态是千变万化的，工程上往往要运用流体力学来优化其内部设计，例如将进气歧管内壁打磨光滑减轻阻力，或者刻意制造粗糙面营造汽缸内的涡流运动。但是，汽车发动机的工作转速间隔高达数千转，各工况所需的进气需求不尽相同，这对普通的进气歧管是个极大的考验。于是，工程师对进气歧管进行了深层次的开发——让进气歧管“变”起来。

六、可变进气歧管的技术设计

进气歧管一端与进气门相连，一端与进气总管后的进气谐振室相连，每个汽缸都有一根进气歧管。发动机在运转时，进气门不断地的开启和关闭，气门开启时，进气歧管中的混合气以一定的速度通过气门进入汽缸，当气门关闭时混合气受阻就会反弹，周而复始会产生震动频率。如果进气歧管很短，显然这种频率会更快；如果进气歧管很长的话，这个频率就会变得相对慢一些。如果进气歧管中混合气的震荡频率与进气门开启的时间达到共振的话，那么此时的进气效率显然是很高的。因此可变进气歧管，在发动机高速和低速时都能提供最佳配气。

七、可变进气歧管性能特点

进气歧管一端与进气门相连，一端与进气总管后的进气谐振室相连，每个汽缸都有一根进气歧管。发动机在运转时，进气门不断地的开启和关闭，气门开启时，进气歧管中的混合气以一定的速度通过气门进入汽缸，当气门关闭时混合气受阻就会反弹，周而复始会产生震动频率。

如果进气歧管很短，显然这种频率会更快；如果进气歧管很长的话，这个频率就会变得相对慢一些。如果进气歧管中混合气的震荡频率与进气门开启的时间达到共振的话，那么此时的进气效率显然是很高的。因此可变进气歧管，在发动机高速和低速时都能提供最佳配气。

1、变截面

我们知道，低转速时气门会设置成短行程开启，高转速时气门会设置成长行程开启，这都是“负压”惹出来的祸。那么除了气门，进气歧管就不能达到同样的效果吗？

流体力学的原理，管道的截面积越大，流体压力越小；管道截面积越小，流体压力越大。举个例子：小时候我们都玩过自来水，将水管前端捏扁，自来水的压力会变得非常大。

根据这一原理，发动机需要一套机构，在高转速时使用较大的进气歧管截面积，提高进气流量；在低转速时使用较小的进气歧管截面面积，提高气缸的进气负压，也能在气缸内充分形成涡流，让空气与汽油更好的混合。

以4气门发动机为例，2进2排设计，其中一进气管带有气阀，该气阀受到ECU的直接控制。当发动机低转速运转时，需要的进气歧管截面积小，这时可以关闭气阀，使两个进气门只有一个能够进气，这相当于减少了一半的截面积。同样，发动机高转速运转，气阀在ECU控制下开启，两个进气门同时工作，这相当于加大了截面积。

2、变长度

汽车用4冲程发动机的活塞上上下下往复2次循环才算完成一个工作循环，进气门只有1/4时间打开，这样在进气歧管内造成一个进气脉冲。发动机转速越高，气门开启间隔也就越短，脉冲频率也就越高。简单的说，进气歧管的振动也就越大。

工程师通过改变进气歧管长度，改进气流的流动。进气歧管被设计成蜗牛一般的螺旋状，分布在发动机缸体中间，气流从中部进入。当发动机在2000prm低转速运转时，黑色控制阀关闭，气流被迫从长歧管流入汽缸，此时，进气歧管的固有频率得以降低，以适应气流的低转速。当发动机转速上升到5000rpm，进气频率上升，此时控制阀开启，气流绕开下部导管直接注入汽缸，这降低了进气歧管的共振频率，利于高速进气。

上面这种方式结构简单，但是只有2级可调，这显然不能完全满足各个转速下发动机的进气需求。解决的办法是设计一套连续可变进气歧管长度的机构。宝马760装配的V12发动机就采用了该设计。原文地址：http://www.pikacn.com/news/201611/5310.html

宝马的进气机构中间设计了一个转子来控制进气歧管的长度，通过转子角度的变化，使进气气流进入汽缸的长度连续可变。这显然更能满足各个转速下的进气效率。动力输出更加线性，扭力分布更加均匀，燃油经济型更加优秀。

八、进气歧管性能受影响的问题

1、密封性能

包括进气歧管和气缸的密封，密封性能越好，进气时活塞形成的抽吸作用越大，进气歧管真空吸力越大，即进气歧管夺力越低。

2、发动机转速

发动机转速越高，进气时活塞形成的抽吸作用越大，进气歧管真空吸力越大，即进气歧管夺力越低；

3、节气门的开度

节气门开度越小，进气时活塞形成的抽吸作用越大，进气歧管真空吸力越大，即进气歧管夺力越低；

九、进气歧管首选塑料

目前，能同时满足塑料歧管技术条件的，首选材料是尼龙。尼龙的优点是耐高温、化学稳定性好，纯尼龙收缩率比较大，耐乙二醇的性能也不太好，并且吸水性太强，吸水后尼龙的强度会下降近40%。但加入25%-35%GF的增强PA6或PA66，尼龙的收缩率得到明显改善，并且对于内部含冷却水管道的，可采用抗乙二醇的尼龙配方。

增强尼龙材料进气歧管最主要的优点是成本较低，质量较轻、综合性能优越。对于尼龙材料而言，其导热性比铝低，燃油喷嘴和进入的空气温度较低，不仅可以改善热启动性能，提高发动机的功率和扭矩，同时冷启动时可以一定程度避免管内热量散失，加快提高气体温度，而且尼龙进气歧管内壁光滑，可减小空气流动阻力，从而改善发动机的性能，并且长期高温条件下，热力学性能稳定。

十、塑料进气歧管的技术要求

塑料进气歧管要求材料必须具有耐高温、强度高以及尺寸稳定性、化学稳定性和热老化稳定性优良等方面的特点。

1、热老化稳定性

汽车发动机处于很苛刻的环境温度下工作，工作温度在30~ 130℃往复变化，塑料材质必须能保证歧管的长期可靠性。

2、化学稳定性

塑料进气歧管在工作时直接接触汽油和防冻冷却液，汽油是很强的溶剂，冷却液中的乙二醇也会对塑料性能产生影响，因此，塑料进气歧管材料化学稳定性要求很高，需要经过严格测试。

3、尺寸稳定性

进气歧管与发动机的连接尺寸公差要求很严格，歧管上各传感器、执行器等安装也要很准确。

4、高强度

塑料歧管安装在发动机上，要承受汽车发动机振动负荷、节气门和传感器惯性力负荷、进气压力脉动负荷等，还要保证在发动机发生异常回火时不被高压脉动压力爆破，因此要求所使用的塑料具有很高的强度。

5、耐高温

塑料进气歧管与发动机缸盖直接连接，发动机缸盖温度可达130 ~150℃。因此，要求塑料进气歧管材料能承受180℃的高温。

十一、塑料进气歧管的特点

1、环保

塑料进气歧管的内壁光滑、进气流畅，可使得燃料得以充分燃烧，废气的产生可以下降，减少有害废气的排放，塑料废旧部件可回收利用。

2、设计自由度大

产品复杂，采用分片式设计制造的塑料进气歧管。

3、成本低

塑料材质的产品成本低于铝制产品，生产方式多采用注塑成型，振动摩擦焊接工艺，成型工艺少，从而生产效率高，合格率也相对较高。

4、性能提高

塑料进气歧管由于是注塑成型，内壁十分光滑，对提高进气充量很有帮助，由于塑料进气歧管的导热性低于铝制进气歧管，使气体受热膨胀率较低，提高了气体的密度，使气体进入燃烧室的温度降低，这不仅仅改善了热启动性，还提高了发动机的效率和扭矩

5、轻量化

质量只有铝制进气歧管40%，减轻了发动机整体重量，从而节省了燃油和整车机动性能。

十二、进气歧管视频

总结：虽然说进气歧管是一种补充类型的材料，从部件的特性来看，可能并不会得到太多人的重视，但是这种部件对于提升汽车的性能是具有举足轻重的作用的，而对于其材料的选择更加应该贴近实际的情况，不能盲目的来进行选择。