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进气歧管总成设计指南
Part Design Guideline of Intake Manifold
编 制： 郭 栋 审 核： 江 雪 峰 批 准： 杨 俊 伟 日 期： 2007.9
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目录
一 进气歧管概述 (3)
1.1 进气歧管的功用................................................................................................................3 1.2适用范围.............................................................................................................................3 1.3 进气歧管的总成结构以及组成. (3)
二、进气歧管开发流程 (6)
2.1开发流程.............................................................................................................................6 2.2概念设计.............................................................................................................................7 2.3布置设计.............................................................................................................................7 2.4详细设计.. (8)
三、进气歧管设计 (9)
3.1 设计原则............................................................................................................................9 3.2 分析计算..........................................................................................................................10 3.3 参数选定..........................................................................................................................11 3.4 设计方案的选定..............................................................................................................16 3.5 材料的选择......................................................................................................................16 3.6 技术要求..........................................................................................................................17 3.7 试验验证.. (17)
四、进气歧管建模.....................................................................................................17 五、进气歧管的一些先进技术 (19)
5.1 我公司应用的一些先进技术..........................................................................................19 5.2 目前在世界上应用的一些先进技术 (22)
六、进气歧管开发过程中的问题和解决措施 (26)
6.1 进气歧管支架断裂..........................................................................................................26 6.2 摆臂脱落..........................................................................................................................27 6.3 金属进气管和支架断裂..................................................................................................27 6.4 进气歧管总成装配干涉.. (28)
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一 进气歧管概述 1.1 进气歧管的功用
简单的来说，进气歧管是将燃油混合气送入发动机缸盖的一个组件，起到引导空气流向的作用。同时也是其它管路和较小附件的一个支撑体。
一般来说，进气歧管在发动机上的作用主要有三点：
（1）发动机动力性能。进气歧管属于发动机里面一个非常重要的组件，它直接影响到发动机的性能。当发动机处于大功率的时候，就要燃烧更多的燃油，当然也就需要更多的空气，而另外在怠速稳定时，又需要调节空气量来保证少量燃油的燃烧，从而满足燃油经
济性要求，这些都是通过进气歧管的总成系统来调节的。总之，进气歧管设计的好坏对发动机的输出功率和扭矩有着直接影响。
（2）发动机噪音。汽车和发动机产生的噪音中，进排气系统传递的压力波占很大比例。歧管的几何形状对于由压力波产生的频率和振幅有重要的作用。歧管部分设计要削弱压力波的振幅和作用于特殊的频率成分。保证能够获得理想的声谱的同时不会对能够提高
发动机性能的波产生不利的影响。
（3）发动机的排放。发动机进气歧管内的非稳态流动的流体对排放水平有重要的影响。提高涡流比可使燃烧加速并且完全，其结果可导致缸内最高燃烧压力和温度的升高，从而使NOX 的排放明显增加，若减少涡流强度虽然可以减少NOX 的排放，但是势必牺牲柴油机的动力性和经济性。因此合理组织进气涡流对发动机的性能和排放是很至关重要的。
另外，进气歧管还有一个促进EGR 废气、曲轴箱通风系统混合气与空气的混合作用，保证进气的均匀。而且对于非增压发动机，它还是一个真空源，为真空系统零件提供真空的作用。
1.2适用范围
本设计指南主要针对所有汽车发动机的进气歧管的设计编写的，适用于所有汽车发动机的进气歧管的设计。
1.3 进气歧管的总成结构以及组成
进气歧管的结构是根据发动机的类型、布置形式以及其他一些因素决定的，不同类型的发动机对进气歧管的要求不一样，所以其结构也是不同的。根据现有的发动机的类型，分为以下两类介绍：
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1.3.1汽油机
1.3.1.1 自然吸气式
1.3.1.2 增压式
1.3.3柴油机
1.3.3.1 一般柴油机的进气歧管
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1.3.3.2 带有可变涡流控制系统的柴油机进气歧管
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二、进气歧管开发流程 2.1
开发流程
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2.2概念设计
在概念设计阶段，设计人员主要做的就是根据前舱布置空间布局，加上设计输入建立一个进气管的概念模型。这个概念模型只是因为布置需要而建立的模型，所以比较简单，而且不需要带很多特性信息。我们需要的设计输入主要包括进气管与缸盖接触面的法兰面形状，进气管气道长度、气道截面和稳压腔大小等参数。其中进气管气道长度、气道截面和稳压腔大小等参数是根据发动机的性能设计要求，经验积累或者其它的进气管参考特征，再加上由CAE 计算部门根据发动机设计参数和指标，初步制订的。 概念设计阶段输入
1、缸盖进气面形状和固定螺栓孔位置
2、节流阀体安装法兰的位置
3、进气歧管周围件位置确定
4、CAE 提供进气歧管一维计算参数：进气歧管长度、截面积、稳压腔大小 概念设计阶段输出
1：确定进气管气道 2：确定进气歧管结构形式 3：确定进气歧管的技术方案
2.3布置设计
然后我们转入较为详细的布置设计阶段。由于到此阶段时，发动机大部分件的概念模型都已经完成，发动机的布局已经基本定型了，现在所做的都是细化工作，解决相关的干涉问题等。在这个时候我们就开始考虑并确定进气管的形式是整体式还是分体式，另外进气管缸盖进气面形状和固定螺栓孔位置，节流阀体安装法兰的位置，进气歧管周围件位置等都将确定，实际上一个较为详细的进气管外形轮廓基本上已经出来了。
这一阶段主要考虑间隙问题，进气管与周围件的间隙要求一般为与发动机本体上的零件间隙保证在5mm 以上，与车身间隙保证在25mm 以上。如果两者间没有相对运动的则他们间的距离可以更小些。
进气管的布置主要根据发动机的布置，以及车辆前舱空间的大小来确定。例如我们的S11前舱短小，但是相对高度又比较高，所以我们将进气管向上弯曲布置，而对于B11前舱比较长而高度方向上纵身不够，因此采用向前弯曲的布置走向，如下图所示。实际上发动机总设计师已经替我们完成了这部分的布置工作，我们只需要建立模型进行验证，确保进气管与周边零件的间隙合理没有干涉等。
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S11前舱侧视图 B11前舱侧视图
2.4详细设计
紧接着我们就进入了产品的详细设计阶段，这一阶段主要是进一步完善设计模型，创建二维图纸，编写技术要求等。这一阶段就是不停的完善设计模型，包括根据试验台架结果和模拟计算做适当修改，根据供应商的工艺反馈修改，零件间干涉检查修改等。
下面我们主要讲一下在完善数模和图纸的时候注意的一些问题： 铸造的工艺性
进气歧管的芯子和外模的设计中，要考虑其铸造的工艺性，一般来说，进气歧管的模具主要就是两部分，一个是砂芯的模具，一个是外模的模具。对于结构复杂的进气歧管，可以增加分模方向、增加砂芯和设计滑块等方法设计模具，解决难以分模的位置的成型问题。还有需要注意的就是模具的定位问题，例如在稳压腔上增加一个清沙的工艺孔，这个孔增加了砂芯定位的准确性的同时还有利于出砂。设计过程中可以随时检查模型的分模信
息，并及时调整和修改。
定位基准的选择
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对于进气管其定位基准主要分为初定位基准和加工基准。
初定位基准一般采用六点来表示，即A1，A2，A3，B1，B2，C1。A1，A2，A3三点确定基准面A，B1，B2两点确定基准面B，C1确定基准面C，这三个基准面是相互垂直的。它一般体现在进气管的毛坯模型上，毛坯尺寸就与这几个基准发生关系，它同时也是加工基准的参考基准。对于初基准点的放置位置，一般是选择在气道口等关键部位，主要目的是一是为了方便检
查毛坯是否合格，二是为了保证加工位置正确。但实际上我们会特地设计几个安放凸台面来放置这些基准点，这些凸台面也可以用来作为夹具的装夹点用，如右图所示。
加工基准一般指的是最早加工的两销一面。两销（或孔）定出基准轴E 和F,其中基准轴F 为辅助基准。基准轴E 尺寸位置度标注为，基准轴F 尺寸位置度
标注为
。面指第一刀加工出的面，它定出基准面D，基准面D 一般与初
基准中的基准面A 平行，基准D 与基准A 间的尺寸标注形式为XX±XX。各基准间尺寸采用理论值标注，即< XX >。
三、进气歧管设计 3.1 设计原则
进气歧管一般采用等长度设计原则，即每个气道的中心型线的长度保持相等，这样各缸的进气均匀性就比较好。但由于布置等因素的影响，实际上长度可能并不相等。气道的中心型线的长度指从进气歧管与缸盖结合法兰面到稳压舱中心这段的距离。
对于进气歧管而言，影响发动机性能的关键参数就是进气歧管长度，气道截面积大小，稳压舱体积大小。一般而言，气道芯核的长度和截面直径影响发动机在中高速时的性能，而且对充气效率也有影响。因为共振因素，大直径和短的管，能够将其峰值转移到更
高的转速处。另一方面，略微的减小直径，能够提高发动机中等转速的性能，而且小直径
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的发动机在高速运转时能起到节流作用。由于这几个参数一般是模拟计算的结果输入，对于设计建模来说就一定要保证这几个参数的正确性，不能够随意更改。
3.2 分析计算
对于设计部门来说，前期的计算分析虽然是由CAE 部门做的工作，但是我们需要对计算的原理和计算结果的评价要有一定的能力。目前这方面的工作对于我们来说还是比较欠缺的，下面简单介绍一下CAE 在进气歧管设计中需要的计算。
目前进气歧管的性能计算CAE 方法有：一维热力学计算、三维CFD 计算、一维热力学
和三维CFD 耦合计算。一维模拟主要分析进气歧管支管长度，直径以及谐振箱容积对发动机性能的影响。三维计算则主要分析进气歧管结构对流通性和进气均匀性的影响。一维模型中主要考虑了进气歧管的动态效应，比较符合发动机的实际工况，且计算速度快。但计算分析中将进气歧管简化为一维的管道，不能体现三维结构对发动机性能的影响。三维模型的计算域是实际的流域，能够体现三维结构的影响，但是模型中没有考虑进气歧管的动
态效应，不能计算发动机的实际工况。一维热力学和三维CFD 耦合计算能够综合实际工况和实际结构对发动机性能的影响。
2.6.1 发动机性能分析（一维热力学计算）
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2.6.2 进气均匀性分析（三维CFD 计算）
3.3 参数选定
在开始进行进气歧管设计时，必须有的几个参数包括：气道长度L，气道截面积大小S1，稳压腔体积V，节流阀体入口截面直径Φ1,发动机缸心距。
进气歧管结构参数说明见下图
在发动机进气歧管的设计中，以下四个参数是很重要的： 1、 进气管总口直径
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进气管总口直径影响发动机的总进气量。此参数是由CAE 部门根据确定好的发动机的一些基本参数（如发动机的排量、功率等）计算获得的。在实际的应用中，进气歧管总口的结构形式有两种：
1、一种是在管口加工出一个法兰面来安装节流阀体，汽油机的进气歧管都是采用这种结构的，有些柴油机（索菲姆欧四版）为了达到对进气气流的精确控制，改善发动机的排放也使用这种结构。加装节流阀体后，进气总管的入口直径等于节流阀体出口直径再加上2mm（加2mm 的原因是根据流体流向的原理，一般是入口直径要比出口直径要小，目的是为了防止出现节流）。因为节流阀体都是选用的供应商的现成产品，所以进气总管的直径的确
定是根据原先计算的结果和供应商的现有产品的类型综合考虑加以确定。如下图的Bosch
节流阀体直径选型图
2、另外一种是与软管通过卡箍直接连接的，一些排放水平比较低的柴油机（索菲姆欧三版）和在进气总管后采取控制策略的柴油机（例如我公司的 1.0DTI、1.3DTI、1.9DTI）使用的是这种结构。此种结构的进气歧管的进气总管的直径可以参照节流阀体的直径的选定。此参数的选定对于汽油机和柴油机来说计算原理都相同。不同的是增压机的充量密度比较大，可以根据密度的差异调节总口直径的大小。具体的尺寸值的确定还是需要CAE 部门的计算分析支持。
2、进气支管直径
进气支管的直径影响发动机各缸的进气量。进气支管的横截面积的选定，必须保证在怠速时产生的最小气流速度能够支承并使较重燃油颗粒悬浮在气流中。但是过大的气流速
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度又会使充量密度和容积效率产生明显变差。
进气支管直径的确定是有CAE 部门用BOOST 软件计算得到的。也可以参考下面的公
式，粗略估算：
此参数的选定适用于各种类型的发动机，不论是汽油机还是柴油机，是否增压，其计算的基本原理是一样的。 3、进气支管长度
进气歧管长度影响动力进气效应。此参数的选定也是有CAE 部门用BOOST 软件计算获得的。对于增压和非增压发动机，进气支管长度的对于性能的影响是完全不同的。下面具体说明进气支管长度分别对两种类型的发动机的作用原理进行阐述：
1、对于增压发动机（包括汽油机和柴油机）来说，因为进气压力不再是负压，所以对于进气歧管的动力进气效应要求不高，进气支管的长度较长反而会提高进气阻力，所以很多增压柴油机的进气歧管只是做成了一个稳压腔的结构安装在缸盖上，进气支管长度就是缸盖上气道的长度。
2、对于非增压发动机来说，由于进气压力是负压，所以进气歧管的动力进气效应对于发动机的性能影响很大，此参数的合理选取将对发动机充气效率有很大帮助，在进气管结构优化计算中，将进气歧管长度作为目标参数进行优化。由于非增压柴油机现在应用的很少，所以我们在这里主要介绍一下自然吸气式的汽油机的动力进气效应原理。
根据压力波的动态效应理论，在管长不变的时候，最佳充气效率Фc 所对应的转速n
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与气门发出第一个疏波到反射回压缩波的时间Δt 有关。ΔT 所对应的曲轴转角称为波动系数φt，有
φt=6n Δt=6nL e /a
式中，L e 为Δt 时间中压力波传播的当量长度。因为循环动态效应的最佳Φt 值，大约是进气门开启持续角φs 的一半左右，即φt=φs/2。代入上式，可以估算充气效率峰值Фc 所对应的转速为
n=a φs/（12L e ）
非增压汽油机转速与进气支管长度的关系大体如下图所示：
我们在设计进气歧管的时候，对于长度不变的进气歧管来说长度一般都取折中的一个值。现在有很多可变长度的进气歧管，其原理就是根据动力进气效应分别在低速和高速设计了不同的进气支管长度，甚至还有把进气支管长度设计成连续可调的，以满足不同转速下所需要的不同的进气支管长度。 4、稳压腔容积
稳压腔的容积影响进气的谐振效应。此参数的选择也是由CAE 部门用BOOST 软件计算获得的。对与不同种类的发动机，其作用也是有所差别的。
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1、对于增压发动机（包括增压汽油机和增压柴油机）来说，稳压腔的作用是提供一个相对稳定的压力环境，消除各缸进气干扰，可改善各缸进气的均匀性。
2、对于非增压发动机（包括自然吸气的汽油机和自然吸气的柴油机）来说，除了在增压发动机中提到的作用外，还有谐振进气的作用。他是根据赫尔姆兹谐振原理设计的。
最简单的赫尔姆兹谐振系统，是由一个球型容器和容器上一个突出的管子组成。球型容器相当于进气主管和通往进气道、汽缸的进气歧管，而球型容器上突出的管子成为谐振进气管。
该容器和管子的谐振频率由下式所得：
下图为进气系统频谱分析和压力谐振曲线：
从上图可以看到，不同的稳压腔的容积对应的谐振的频率是不同的，合理选用稳压腔的容积可以改善进气的谐振效应。目前也有将稳压腔的容积设计成可变的进气歧管。
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3.4 设计方案的选定
在确定了进气歧管的基本参数以后，接下来就开始考虑进气歧管的结构了，不同的参数和不同的布置形式，其结构形式也不一样。
根据结构的复杂程度和铸造的难易程度可以分为整体式和分体式：
整体式
优点：减少垫片螺栓等连接件可降低成本，此外气道不存在连接处减少节流损失。 缺点：铸造工艺难度大；成品率低，整体式进气歧管设计主要适用于气道长度较短，结构设计简单的进气歧管。 分体式
优点：铸造相对简单，铸造成品率相对高些。
缺点：增加上下体连接的垫片和螺栓，装配工艺相对复杂，上下体连接处对进气有一定的损失。分体式进气歧管设计主要适用进气歧管气道较长，一般整体式铸造不出来。
注：整体式和分体式的结构只是在选用金属材料，采用重力铸造的进气歧管的设计中需要考虑的，对于塑料进气歧管因为其成型方法不同，它是采用分片注塑，然后焊接成型的。塑料进气歧管的结构一般由供应商设计，但是参数是由我们确定。
3.5 材料的选择
对于进气歧管材料选择我们主要从进气歧管工作的环境条件，成本，重量三个方面进行考虑即可。
另外进气歧管是发动机里面另外一个比较重的部件，而且通过减轻进气歧管的重量来降低发动机的重量也是一个比较好的方法。尤其是那些采用可变进气长度的进气歧管，用
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铝合金代替铸铁只是第一步。现在很多汽车制造厂都转向使用热塑性塑料如尼龙(Nylon 66) 或其它耐热塑料来制造进气歧管（如上图的Porsche Boxster 发动机进气歧管）。由于塑料比较便宜，重量轻而且有较好的流通性，一般采用塑料进气歧管发动机的功率要提高几个百分点，因此是一个比较理想的材料，选用塑料作为进气歧管材料也是未来的一个趋势。但是塑料进气歧管制造工艺难度比较大，而且且塑料进气歧管的可靠性不是很好，另外一个最大的缺点就是噪音问题，尤其是对豪华轿车来说是很不好的，于是有的厂家便选择镁合金材料，尽管镁合金材料有点昂贵而且耐热性不够好，但是它比铝合金要轻，何况进气歧管的温度不是很高，而且像大多数金属一样，空气在镁管里流动的噪音比塑料管要小。
目前国内进气歧管材料一般采用铝合金，采用重力铸造技术。选择铝合金材料时通常要考虑发动机的功率扭距和振动情况等选择铝合金的机械性能，常见的铝合金材料有ZL104、ZL101A、AlSi9Cu1、AlSi10Mg 等。我们公司现在采用的材料是供应商建议的材料：AlSi9Cu1Mg。AVL 的原始设计材料为：G AlSi6Cu4 – DIN EN 1706或者G AlSi8Cu3 DIN EN 1706:1998-06。
3.6 技术要求
目前我公司应用的进气歧管绝大多数是铝合金的进气歧管，在开发过程中也形成了相应的零部件技术要求，详细信息可参见附录《TPS-铝合金进气歧管》。
对于塑料进气歧管和镁合金进气歧管的应用很少，所以没有制定相应的标准规范，所以在此略过。
3.7 试验验证
目前我公司应用的进气歧管绝大多数是铝合金的进气歧管，在开发过程中也形成了相应的零部件技术要求，详细信息可参见附录《铝合金进气歧管试验验证规范》。
对于塑料进气歧管和镁合金进气歧管的应用很少，所以没有制定相应的标准规范，所以在此略过。
四、进气歧管建模
这里主要讲的是使用PTC 公司的Pro/E 软件如何进行进气管的三维建模。由于进气管是一个比较复杂的零件，因此Pro/E 软件要求带有高级曲面模块和拷贝几何模块。而且对于Pro/E 来说采用有效的建模顺序和建模方法，能够大大的提高建模的速度。因为在Pro/E
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里面，特征数的多少直接影响到模型的生成速度。所以一般方法是将某个复杂零件分成几个部分来做，最后合成一个完整的零件，尤其是对于铸造类零件，基本上是按照铸造工艺按内外模的先后顺序进行建模。
一个完整的进气管模型包括气道芯核，毛坯模型，加工成品模型，最后就是二维图纸
了。一般进气管建模顺序如下所示：
首先是建立进气管的框架模型，在框架模型中我们需要的特征信息有气道中心型线，气道截面大小，喷油孔位置，缸盖结合面形状及位置，节流阀体结合面位置，分型面等。一般这些以曲线特征显示，而气道芯核以曲面特征显示。然后在框架模型基本成形后建立装配总成模型。建立装配总成模型的目的是为了防止出错和便于管理，而且一旦我们改变某个模型，就可以通过在装配总成模型中进行再生，于是其它相关模型也会相应改变，不必再次修改其它模型，从而节省了设计时间。
需要注意的是，在装配总成模型下，必须使用出版几何（Publish Geometry）和拷贝几何命令（Copy Geometry）才能达到上述目的，而且所有的子模型所需特征拷贝必须相关联，某个拷贝几何特征对应某一个出版几何特征，只有这样才能有效。如下图拷贝几何特征命令的模型树图。
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其次逐个完成芯核和外模模型。有时对于比较复杂的芯核模型，我们可以依此方法分成几个小部分单独完成模型，最后通过合并完成毛坯模型和加工成品模型，以及出图等工作。
其中在毛坯件设计时，我们要考虑到加工和装配工艺等。首先毛坯加工时，进退刀刀是否会碰到进气管本体等，特别是螺栓孔这些地方。至于装配问题就是考虑装配是否容易，空间够不够等。因为设计是在电脑上完成，在Pro/E 里面装配很简单，不容易发现在实际装配过程是否会与其它件碰撞从而导致虚假装配。
其次就是铸造工艺，主要是拔模的问题。一般我们使用Pro/E 里面的拔模分析命令来进行检查。
五、进气歧管的一些先进技术
5.1 我公司应用的一些先进技术（CBR、涡流控制单元）
5.1.1 可控燃烧速率
我公司的NEF2系列发动机的1.6CBR 发动机就是使用了可控燃烧速率的技术。
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CBR 全称为Controlled Burn Rate ，即可控燃烧速率，通过改变进气气流的走向来达到控制发动机燃烧的目的。其工作原理为：在发动机缸盖的进气侧，每一个燃烧室对应有两个分开的进气道，其中一个为中性气道设计，一个为切向气道设计。当中性气道关闭时，空气主要通过切向气道进入到燃烧室，于是在燃烧室内会形成涡流，这样就加速和显著提高了燃油和空气的混
合率，因此也就提高了燃烧效率。同时对
EGR 效应也有一定的改善，这对燃油消耗和排放都有好处。
另外CBR 系统工作时只有两种状态：“打开”和“关闭”，这一过程通过滑板或者蝶阀来完成，其执行信号由ECU 控制。当发动机在启动的时候，需要较多的燃油，空燃比最小，CBR 系统处于“关闭”状态。当发动机全速大负荷运转时，CBR 系统处于“打开”状态，这样就能有效的控制燃烧，改善燃油消耗率和排放。
发动机进气歧管真空度及其故障诊断技术 1进气歧管真空度△P定义 现代汽车四冲程发动机的进气行程在极其有限的时间内吸入混合汽，同时因结构及工作原理的需要，空气又必须通过空气滤清器、节气门、进气门等层层“路障”而进入汽缸，时间有限和道路阻塞二者作用使得进气管内的压力低于外界大气压力。进气管内的进气压力与外界大气压力之差，称为发动机进气歧管真空度△P。 △P是各汽缸交替进气时共同作用所形成的。事实上，发动机运行中，空气滤清器之后直至汽缸，进气管内的真空度以空气滤清器、节气门、进气门为分界点，分三段逐次增大。通常若无特殊说明，发动机进气歧管真空度△p约定为“掐头去尾讲中段”，即自节气门至各缸进气门之前该段进气管内的真空度，并且设定该段内的真空度各处相等（微小差异可忽略）。 2△P故障诊断原理 首先，△P取决于发动机的工作状态。汽油机负荷采用“量”调节，即依靠节气门开度α的变化控制进入汽缸混合气的量，改变发动机输出功率。以满足汽车行驶时的负荷要求。△P随α增大（减小）而减小（增大），随发动机转速n 升高（降低）而增大（减小）。技术状态良好的发动机，△P与α和n具有确定的函数关系：△P=f（α，n）。 其次，△P还与发动机技术状况有关。与之有关的技术状况一般可归纳为4类。其一，进气管道（包括在其上取用真空的真空管路）和汽缸的气密性；其二。空气滤清器和排气系统的“通顺性”；其三，点火正时和配气正时控制的准确性；其四。混合气的燃烧性（即完全燃烧、不完全燃烧、未燃烧）。 至此，不难推知，以上所述的气密性、通顺性、准确性和燃烧性等4性，无论何者变差。都会破坏发动机△P固有的函数关系△P＝f（α，n），即4性变差△P必失常。发动机△P故障诊断技术就是利用此原理，反其道而行之。通过实测发动机△P，以及与发动机固有的变化规律△P=f（α，n）进行对比分析，可以对进气管道和汽缸的气密性、空气滤清器和排气系统的堵塞程度、点火正时和配气正时的控制精度以及混合汽的燃烧质量等做出技术状况判断，进而根据△P 的实测值与标准（经验）参考值之差大小，对发动机相应部位或系统进行较为准
全球汽车进气歧管市场研究报告2017目录—英文版 Published by QYResearch Mar. 2018
Global Automotive Air Intake Manifold Market Research Report 2017 Hard Copy: 2900 USD PDF Copy (single user): 2900 USD Enterprise wide License: 5800 USD Pages: 126 Tables and Figures: 124 Published Date: Dec 2017 Publisher: QYR Automotive Research Center Summary This report studies the Automotive Air Intake Manifold market status and outlook of global and major regions, from angles of manufacturers, regions, product types and end industries; this report analyzes the top manufacturers in global and major regions, and splits the Automotive Air Intake Manifold market by product type and applications/end industries. The major players in global Automotive Air Intake Manifold market include Mahle MANN+HUMMEL Sogefi Aisin Seiki Magneti Marelli Keihin Toyota Boshoku Novares SMG Roechling Aisan Industry Atlas Mikuni Inzi BOYI Geographically, this report is segmented into several key Regions, with production, consumption, revenue, market share and growth rate of Automotive Air Intake Manifold in these regions, from 2012 to 2022 (forecast), covering North America Europe China Japan & Korea & Korea Southeast Asia India RoW
汽车发动机进气系统的故障与维修毕业论文 第一章发动机电喷系统概述 1.1电喷系统综述 1.1.1电喷系统的新概念 电喷系统的实质就是一种新型的汽油供给系统。化油器利用空气流动时在节气门上方的喉管处产生负压，将浮子室的汽油连续吸出，经过雾化后输送给发动机，汽油喷施系统则是通过采用大量的传感器受各种工况，根据直接或间接检测的进气信号，经过计算机判断和处理，计算出燃烧时所需的汽油量，然后将加一定压力的汽油经喷油器喷出，供发动机使用。 1.1.2 电喷系统的优缺点 电控发动机系统取消了化油器供油系统中的喉管，喷油位置在节气门的下方或缸，有计算机控制喷油器的精准喷射量。与化油器式发动机比，电喷系统有以下优点： 1)提高了发动机的充气系数，从而提高了发动机的输出功率和扭矩。这是因为电喷系统当中没有了喉管，减少了进气压力损失；汽油喷射是在进气歧管附近，只有通过进气歧管，这样可以增加进气歧管的直径，增加进气歧管的惯性作用，提高进气效率。 2）根据发动机负荷的变化，精准控制混合气的空燃比，适应各种工况，使燃烧更充分，降低油耗，减少排气污染，而且响应速度快。 3）可均匀分配到各缸燃油，减少了爆震现象，提高了发动机工作的稳定性，同时也降低了废气排放和噪声污染。
4）提高了汽车的使用性能。在寒冷的冬季，化油器主喷油管易结冰上冻，而电喷系统没有结冰上冻现象，所以提高了冷启动性能。另外电喷系统提供的是高压供油，喷出的气雾滴较小，能与空气同时进入燃烧室混合，因而响应速度快，加速性能好。 电喷系统与传统系统相比可以使油耗降低5%-15%，废气排放量减少20%左右发动机功率提高5%-10%。电控系统无论从燃油经济性发动机动力性，还是排气和噪声等方面都具有传统系统无法比拟的优越性。电喷发动机系统的缺点就是在于价格偏高，维修要求高。 1.1.3 电喷系统的组成和工作原理 按其部件功用来看，电喷系统的组成主要有：空气供给系统（气路）、燃油供给系统（油路）和电子控制系统（电路）三大部分。 1.2空气供给系统 作用：为发动机提供清洁的空气并控制发动机的正常工作时的进气量。 组成：由空气滤清器、空气流量计、进气压力传感器、节气门体、怠速空气调整体、谐振腔、动力腔、进气歧管等。 工作原理：发动机工作时，空气经空气滤清器后，通过空气流量计（L 型）节气门体进入近期总管，在通过进气歧管分配给各缸。节气门体中设置有节气门，从而控制进入发动机的空气量，进而控制发动机的输出功率。在节气门的外部或部设有与主进气道并联的旁通带速进气通道，并由怠速控制阀控制怠速时进气量。 L型——流经怠速控制阀的空气首先经过空气流量计测量。 D型——进气歧管压力传感器测量的是进气歧管的绝对压力，流经怠速控制阀的空气也在此检测围之。怠速控制阀由ECU直接控制。 1.3 燃油供给系统 作用：向汽缸提供燃烧所需的燃油。 组成：汽油泵、汽油滤清器、压力调节器、喷油器等。
附录 Engine plastic intake manifold application and development trend Because plastic products unique advantages, plastic intake manifold will become aluminium alloy intake manifold alternative products. Since always, as the key components, domestic engine intake manifold are using aluminum alloy products. And according to understand, foreign plastic intake manifold application in a wide range, such as BMW, modern, nissan, which upscale automobile use plastic intake manifold. According to the auto air-intake system manufacturing company a technology expert introduction, compared with traditional aluminum alloy intake manifold, plastic intake manifold weighs just for aluminum manifold 1/2, its at low speed, low load power, torque increase was can reach above 10%. Meanwhile, the airway smooth plastic intake maifold, improve the engine performance, compared with aluminium alloy manifold fuel can reduce 6% to 8%, in addition, still can improve engine performance and emission function, reduce engine noise, and with the aluminum alloy intake manifold interchangeability strong. Domestic to automotive plastics intake manifold research startting evening, plastic intake manifold manufacturing and r&d technology is still in the blank, in this field technical level is low, its market share is less than 2%. Some of the country's auto manufacturers have to import from abroad plastic intake manifold high. "A technology expert says. Changan group technology development center of a personage thinks, along with the market competition, reduce automobile manufacturing costs into the central focus of automobile enterprise, new materials, new technology products are more valued and cheap plastic intake manifold replace traditional heavy metal intake manifold become an inevitable trend. Meanwhile, plastic intake manifold demand, will accompany the increases production
马自达6轿车在进气系统上为了保证最大的进气量，共有五大先进装备，称之为“VAD+VIS +VTCS+ETC+S-VT”，这是马自达6轿车独有的先进技术。 （一）VAD-Variable Air Duct可变进气道 功能：可在PCM的控制下，在发动机大功率输出时适时打开VAD气道（多打开一个气道，相当于气道口径变大），可以最大程度地保证发动机空气量的需求充分发挥发动机的动力性能。 （二）VIS- Variable Intake-air System可变进气歧管 功能：在PCM的控制下，在小负荷低转速到大负荷高转速范围内都保持高的扭矩。 工作原理：改变有效进气歧管的长度，有效控制进气气流在进气道中的流动惯性，使气流的流动压力波的频率和进气门的频率在不同工况下适时吻合，进而最大程度保证发动机在任何工况的进气量。实质是利用的中惯性谐波增压的原理来实现发动机的最大进气量。当发动机转速低于4400转时，VIS不起作用，VIS阀门是关闭的，气流的路径较长；当发动机转速大于4400转时，VIS起作用，VIS阀门是打开的，气流的路径是较短；这样满足不同工况的空气量的需求。 （三）VTCS- Variable Tumble Control System可变涡流控制 功能：在不同的水温和转速下将进气歧管的开度打开不同的开度，以满足发动机各个工况空气的需求。 原理：在同一工况下，不同的VTCS阀门开度，使得进入发动机的气流流速发生改变，形成涡旋，涡流即是我们常说的旋涡，使得发动机的油气混合达更加充分。特别是发动机在低温冷起动 和发动机处于低负荷时，混合气的雾化不好，燃烧不充分，排放不良，为了改善低温时汽油的雾化水平，提高发动机的排放水平，使马自达6的排放水平达到和超过欧Ⅲ标准。工作过程：当水温低于62度左右，并且发动机的转速低于3750转时，使进气管的通道面积减小；随着水温的进一步提高，转速进一步上升，VTCS阀的开度完全打开，进气管的面积达到最大。 （四）ETC-Electronic Controi Throttle Valve电子节气门 顾名思义它不是由油门拉线控制进气总管的开度而是利用直流电机通过减速机构来自动实现的。 功能和工作过程：它具有普通节气门的基本功能，其作用是打开进气歧管在总管上的通道，不同工况打开不同的开度，一般轿车的节气门都是由脚踏板带动的油门拉线控制。但这种拉线控制的节气门在急加速等特殊工况时有进气迟滞现象，也就是说在急加速等特殊工况时，节气门的开度信号通过节所气门位置传感器已送出，但实际进入气缸的空气并没有及时跟进，而且节气门处在气流扰动下并不是很平稳，因此空气量并不稳定，加速不理想和不稳定。而电子节气门可根据节气门位置信号，PCM直接驱动直流电动机快速作响应，及时地将节气门打开所需的开度，而且电子节气门在自身减速机构的自锁作用下，不会因为气流的
汽车发动机进气歧管的结构研究
目录 一、对进气歧管的认识 (2) 二、进气歧管的设计原则 (4) 三、对化油器、喷油嘴、单点喷射、多点喷射的认识 (5) 3.1 化油器 (5) 3.2 喷油嘴 (6) 3.3 单点电喷 (6) 3.4 多点喷射 (7) 四、可变排气歧管原理 (8) 4.1 变长度 (10) 4.2 变截面 (10) 五、可变进气歧管的分类 (11) 5.1 可变长度进气歧管 (11) 5.1.1 可变长度进气歧管原结构方案 (11) 5.1.2 可变长度进气歧管新方案结构 (12) 5.2 双通道可变进气歧管 (12) 5.3 主副通道式可变进气歧管 (13) 5.4.1 旋转式无级可变进气歧管 (15) 5.4.2 伸缩式无级可变进气歧管 (16) 5.4.3 活动插接可变进气歧管 (16) 5.5 共鸣进气系统的结构 (16) 一、对进气歧管的认识
海狮发动机进气歧管上下体汽车发动机配件-4G22D4进气歧管 在谈到进气歧管之前，先来想想空气是怎样进入引擎的。通过学习活塞在汽缸内的运作，当引擎处于进气行程时，活塞往下运动使汽缸内产生真空，与外界空气产生压力差，让空气能进入汽缸内。举例来说，就像护士小姐将药水吸入针桶内的过程一样，假想针桶就是引擎，那么当针桶内的活塞向外抽出时，药水就会被吸入针桶内，而引擎就是这样把空气吸到汽缸内的。 进气歧管位于节气门与引擎进气门之间，之所以称为歧管，是因为空气进入节气门后，经过歧管缓冲后，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（ECU（Electronic Control Unit）电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器，也叫汽车专用单片机。电控单元的功用是根据其内存的程序和数据对空气流量计及各种传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后输出指令，向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量。电控单元由微型计算机、输入、输出及控制电路等组成）判定引擎负荷，而给予适量的喷油。 再次通过区分进气管、进气歧管和进气道三者来认识进气歧管。进气管是指空气从进气口进入，通过空气滤清器，直到要进入各个气缸前的这一段管道，是发动机的主要进气管路，也是总的进气管路。进气歧管是指空气从进气管进入各个气缸，空气往各个气缸分配的这一段管子，每个气缸有一个进气歧管。进气歧管的设计保证了各个气缸进气分配合理均匀。进气道则是
可变进气歧管 技术在汽车发动机中的应用 V ariable intake manifold technology applications in the automotive engine
摘要 进气系统最重要的部分就是进气歧管，它就是一支引导气流的管子，空气经过滤清器之后，在此进行油气混合，并输送到汽缸进行燃烧。由于混合气是具有质量的流体，在进气管中的流动千变万化，工程上往往要运用流体力学来优化进气管的内部设计，例如将进气歧管内壁打磨光滑减少阻力，或者刻意制造粗糙面营造汽缸内的涡流运动。但是，正如前面所说，汽车发动机的工作转速高达每分钟数千转，各工作状态下的进气需求不尽相同。于是，天才的工程师们对进气歧管进行了深层次的开发——让它也能“变”起来。 关键词：进气系统进气歧管汽车发动机
Abstract The most important part of the intake system is the intake manifold, it is a guide tube flow of air through the filter, the oil and gas in this mixture, and transported to the cylinder for combustion. As the mixture is a mass of fluid flow in the intake manifold of the ever-changing, often on a project to optimize the use of fluid into the pipe interior design, such as intake manifold wall polished smooth to reduce resistance, or deliberately created to create a rough surface vortex motion within the cylinder. But, as I said before, the car engine working speed of up to several thousand per minute switch, the working conditions of the intake needs vary. Thus, the genius of the engineers on the intake manifold for the development of deep level - it can "change" them. Keywords: Intake Air intake manifold Automotive engine
发动机进气系统的改装详细解说 发动机进气系统包括空气滤清器、进气歧管、进气门机构等。空气经空气滤清器过滤掉杂质后，流过空气流量计，经过进气道进入进气歧管，与喷油器喷出的汽油混合后形成比例适当的可燃混合气。通过进气门进入气缸点火燃烧，产生动力。 一、容积效率与充气效率 发动机运转时，每一循环所能获得空气量的多少，是决定发动机动力大小的基本因素。发动机的进气能力是用发动机的容积效率及充气效率来衡量的。 1、容积效率 容积效率是指每一个进气行程中，气缸所吸入的空气在标准大气压力下所占的体积与气缸活塞行程容积的比值。 由于空气进入气缸时，气缸内的压力比外面的大气压力低，而且压力值会有所变化，所以采用标准大气压的状态下的体积作为共通的标准。由于进气阻力及气缸内的高温作用，将吸入气缸的空气体积换算成标准大气压下的状态时，一定小于气缸的体积，因此自然吸气发动机的容积效率一定小于1。降低进气阻力、提高进气压力、降低进气温度、降低排气回压、加大进气门面积都可提高容积效率，而发动机在高转速运转时则会降低容积效率。 进气歧臂的长度对容积效率也有影响，因为进气歧管长度的变化引发了与容积效率有关的脉动及惯性效应。较长的进气歧管有利于提高发动机低转速时的容积效率，最大扭矩也会提高，但随着转速的提高，容积效率及扭矩都会急剧降低，不利于高速运转。较短的进气歧管则可提高发动机高转速时的容积效率，但会降低发动机的最大扭矩及其出现时机。因此，若要兼顾发动机高低转速的动力输出，维持在各转速下均有较高的容积效率，就要采用可变长度的进气歧管。 2、充气效率 充气效率是指每一个进气行程所吸入的空气质量与标准状态下（1个大气压、20℃、密度为
进气岐管真空度的检测与诊断 用真空、压力表检修汽车发动机及相关故障 一、真空表的使用及检查的内容 发动机在运转过程中，进气歧管内将会产生一定的真空度，这个真空度是直接来源于发动机的真空。该数值同汽车的排气量和压缩比有着密切关系，但是这一真空度的大小、稳定与否将直接反映出发动机的总体性能与故障部位。测试发动机进气歧管的真空度可分为三种基本类型：怠速测试、急加速测试和排气系统阻塞测试。 在测量一台发动机时，只要发动机能转动（运转起动机），或在不同转速范围内均可对发动机的真空度进行测量，在测量时把真空表接于节气门后方的进气歧管上，并通过不同的转速与读数来分析和判断故障的部位。真空是低于大气压的压力，测量单位一般是“-KPa"。一台性能良好的发动机运转时的真空度比较高。当节气门在任何角度保持不变时，只要发动机转速加快，或是进气歧管无泄漏且气缸密封性良好，真空度就会增加。当发动机运转比较慢或气缸进气效率变低，那么歧管内的真空度就会变低。 下面介绍各种工况下的真空度测试方法。 一.怠速真空度测试 接上真空表，发动车子怠速Idle speed运行至水温稳定，一台性能良好的发动机，根据其排气量和压缩比的不同，怠速运转时，真空表读数应在-50～-80kPa之间，而且稳定。 若测量值不在此范围，要根据不同情况，加以分析，以判断故障所在。 1、如果怠速测试时的真空表读数不正常 则应进行以下检查：①检查初始点火正时；②检查配气正时；③检查气缸压力；④检查曲轴箱强制通风控制阀。例如，如果怠速测试时真空读数低于正常数值但是稳定，除了节气门的密封和怠速阀的旁通有问题外，可能原因如下：点火正时推迟，配气正时延迟（过松的正时齿带或正时链条），凸轮轴升程不足。 2、如果怠速测试时的真空表指针有规律的下跌6～9kpa 则应进行以下检查：①查出工作不良的火花塞，包括高压线等；②查出烧坏的气门（压力测试）；③查出烧坏的活塞（压力测试）。 3、如果发现真空表读数值不规则地下降到-10～-27kpa时 则应进行以下检查：①检查火花塞；②查找卡滞的气门；③查找卡滞的气门挺杆或液压挺杆；④查找严重磨损凸轮轴。 4、如果真空表指针缓慢摆动于-27～-34KPa之间 则应进行以下工作：①（如果是化油器车）调整化油器，混合气可能太浓；②检查火花塞（火花塞间隙可能太小）； 5、如果怠速时真空表指针很快的在-47～-61KPa之间摆 则说明：进气门挺杆与导管磨损、配合松旷。如果真空表指针在-34～-76KPa之间缓慢摆，并且随着发动机转速的升高摆动加剧则说明气门弹簧弹力不足。 6、如果怠速时真空表指针在-38～-61KPa之间来回摆动 原因通常为：气门漏气，气缸垫损坏，活塞损坏，缸筒拉伤。 7、如果怠速时真空表指针在-18～-65KPa之间大幅度摆动多半是由气缸衬垫漏气所引起的。 8、如果发动机怠速过高，测试歧管真空度（绝对值）小于40KPa。 说明是发动机的节气门之后的歧管或总管漏气，漏气部位多数是歧管垫以及与歧管相连接的许多导管。如真空助力器气管等。 9、如果发动机启动困难，保证不了稳定怠速运转、只要测试发动机的真空度（绝对值）在50kpa以上
什么是可变进气系统 近年来环保意识抬头，加上全球车辆法规日趋严格，所以各车厂纷纷投入以环保为导向的技术领域发展新动力、新能源之现代车辆，并针对传统引擎做最佳化之设计及调整；由于引擎进气效率是影响引擎性能的关键，所以如何提升进气效率，是一个重要的议题。 往复式引擎基本的热机循环，主要是将活塞反复进行进气、压缩、膨胀（动力）、排气这几个步骤，引擎的马力是根据汽缸内吸入的空气量来决定，而动力的产生为引擎进气循环时所吸入的新鲜空气与燃料的混合气，加以压缩后点火燃烧，并将此动能转换成机械能，以作为车辆行驶的动力，最终将燃烧后的废气排出。 引擎进气量是车辆动力来源的根本，在进气系统中装有一节气门（图1、图2）及空气流量计，节气门是负责控制引擎进气量多寡用的，当它开度大时进气量变多，开度小时进气量变少，而车辆电脑会根据流经空气流量计的空气量来计算出正确的喷油量，让引擎产生动力；所以，引擎进气系统在车辆动力输出上扮演着相当重要的角色。 进气歧管 进气歧管（图3）主要是负责每一汽缸的进气需求，设
计的好坏决定了引擎的性能，因此，进气歧管应具备的机能有： ?在各种运转范围皆具备良好的容积效率。 ?新鲜空气及混合气，要可以均分配到各汽缸。 ?车辆加速时新鲜空气及燃料可以快速的供给。 空气在进气歧管流动时是有惯性力的，而当进气阀门关闭时，会阻断进气流动的惯性力，造成空气的回弹，为了减少这个问题，进气歧管必须做的细长，让回弹的空气因细长的歧管阻力而降低空气回弹力；假设引擎的惰转转速为600转时，引擎汽缸每秒有5次的进气循环，这时可以使用较细长的进气歧管来降低空气回弹力，如果引擎转速高达6000转，此时引擎汽缸每秒会有50次的进气循环，此时则希望进气歧管又粗又短，以降低进气阻力，有助于进气效率；所以在进气回弹力与进气阻力的两个议题下，引擎在低转速时进气歧管需要是细长的，而引擎在高转速时因为此时进气循环快速、进气量大增，歧管就需要粗而短。 可变进气歧管 一般自然进气引擎容积效率为85～95%，有：吸入时间短、在吸入通路中有气流之障碍物（如气门、气门导管、弯曲孔等）、在燃烧室内有剩佘之残留废气及吸入空气之惯性迟滞等原因；如果能有效利用进排气系统的形状及管道的流动效率，就可以大大的改善容积效率。可变进气歧管是为了
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地特点. ()耐高温.由于进气歧管与发动机缸盖直接连接，而发动机缸盖常常处于℃℃地工作环境中，因此，要求所使用地塑料材料必须能够承受℃地高温. ()高强度.进气歧管不仅需要承受发动机地振动负荷、节气门和传感器地惯性力负荷以及进气压力脉动负荷，还要保证在发动机发生异常回火现象时至于被高压脉动压力所爆破，因此要求所使用地塑料材料具有很高地强度. ()尺寸稳定性.为了保证进气歧管与发动机连接处地尺寸公差达到规定地要求，同时保证进气歧管上各传感器、执行器元件能够准确安装，要求所使用地塑料材料必须具有良好地尺寸稳定性. ()化学稳定性.由于进气歧管直接与汽油、防冻液、冷却液等腐蚀性溶剂接触，尤其是冷却液中地乙二醇对塑料地性能影响很大，因此要求塑料材料必须具有良好地化学稳定性，在使用前通常要对材料进行严格地测试. ()热老化稳定性.由于发动机地工作温度常常在℃℃之间反复变化，其工作条件非常恶劣，因此为了保证进气歧管能够长期可靠地工作，所选用地塑料材料必须具有优良地热老化稳定性. 目前，塑料进气歧管地首选材料是尼龙.尼龙地优点是耐高温、化学稳定性好，但其缺点是收缩率较大，耐乙二醇地性能也不太好，并且其吸水性太强，吸水后尼龙地强度会下降近.因此，人们普遍使用增加了玻纤地或增强尼龙.尼龙在加入玻纤后，其收缩率得到了明显改善.对于内部含冷却水道地进气歧管，建议采用专用地抗乙二醇地尼龙配方. 尽管世界上很多塑料材料供应商在不断地开发新地进气歧管塑料材料，以期提高塑料材料地各种性能，但尼龙材料仍是目前地最佳选择.文档来自于网络搜索 塑料进气歧管地设计开发要保证塑料进气歧管地开发成功重点要做好以下几方面地技术准备工作：()将提高发动机性能作为塑料进气歧管设计地核心.进气歧管是发动机地主要部件，其结构和质量是影响发动机整体性能地关键因素.因此，在设计塑料进气歧管时，首先必须对发动机有深入地了解，要有专业地从事发动机设计或研究方面地人员参与.在设计中最好使用发动机专业仿真软件，以使设计出地塑料进气歧管能最大程度地改善发动机地动力性和经济性. ()以气体动力学分析为重点分析内容.发动机地进气过程是一种非常复杂地三维非定常气体运动过程，如果用一维分析方法，往往不能正确地反映出进气歧管内部气体地运动情况.因此，建议使用三维流场分析软件来仿真进气过程中进气歧管内部流场地衍变过程，从而为设计出合理地塑料进气歧管结构提供依据. ()强度分析先行.通常，塑料进气歧管对所用塑料材料地力学性能地利用已接近极限，即使出现局部地设计缺陷也会带来很大地风险.因此，需要在设计阶段同步进行塑料进气歧管强度地仿真分析. ()对塑料注塑过程地仿真分析.由于塑料进气歧管所用地材料为尼龙加玻纤，在注塑过程中，不同地纤维取向将直接影响制品地收缩变形.因此，必须对注塑过程进行仿真分析，以有效控制注塑过程中制品地应力分布、分子和纤维取向分布，以及收缩和翘曲变形，从而确保生产出质量合格地制品. 文档来自于网络搜索 目前比较成熟地塑料进气歧管地加工技术主要是熔芯注塑技术和振动摩擦焊接技术.这两种技术各有特点. ()熔芯注塑技术是应用最早、最成熟地塑料进气歧管生产工艺.其原理是：用低熔点地锡合金制成进气歧管地内腔芯核，然后将其装配进模具中，再向模具内注入尼龙材料.注塑过程完成后，由尼龙注塑而成地进气歧管地外型即将内腔芯核包复在内.此时，将内部带有金属芯核地进气歧管放入熔化池内，以使金属芯核熔化.由于金属芯核地熔点比较低（一般℃），而尼龙地熔点相对较高，因此在内部芯核熔化地过程中塑料进气歧管地外形保持不变. 熔芯法生产塑料进气歧管地优点是：进气歧管地内壁完整光滑，从而提高了气体地流动性，能够最大限度地发挥发动机地性能；由于是一次注塑成型，进气歧管地气密性好，成品率高；熔芯过程可消除塑料进气歧管在注塑过程中产生地残余应力，使得进气歧管具有更好地机械性能. 熔芯法地缺点是：在金属芯核地铸芯和熔芯过程中，要消耗大量地电能，因而使得熔芯法生产塑料进气歧管地成本相对较高. ()振动摩擦焊接技术也称为“多片焊接
本文件所有内容及图片，其所有权归奇瑞汽车有限公司拥有，未经奇瑞汽车有限公 司许可，不得以任何形式复制此文件（包括其中部分或整体），以及提供给第三 方，否则奇瑞汽车有限公司有权追究其法律责任 进气歧管总成设计指南 Part Design Guideline of Intake Manifold 编 制： 郭 栋 审 核： 江 雪 峰 批 准： 杨 俊 伟 日 期： 2007.9
本文件所有内容及图片，其所有权归奇瑞汽车有限公司拥有，未经奇瑞汽车有限公 司许可，不得以任何形式复制此文件（包括其中部分或整体），以及提供给第三 方，否则奇瑞汽车有限公司有权追究其法律责任 目录 一 进气歧管概述 (3) 1.1 进气歧管的功用................................................................................................................3 1.2适用范围.............................................................................................................................3 1.3 进气歧管的总成结构以及组成. (3) 二、进气歧管开发流程 (6) 2.1开发流程.............................................................................................................................6 2.2概念设计.............................................................................................................................7 2.3布置设计.............................................................................................................................7 2.4详细设计.. (8) 三、进气歧管设计 (9) 3.1 设计原则............................................................................................................................9 3.2 分析计算..........................................................................................................................10 3.3 参数选定..........................................................................................................................11 3.4 设计方案的选定..............................................................................................................16 3.5 材料的选择......................................................................................................................16 3.6 技术要求..........................................................................................................................17 3.7 试验验证.. (17) 四、进气歧管建模.....................................................................................................17 五、进气歧管的一些先进技术 (19) 5.1 我公司应用的一些先进技术..........................................................................................19 5.2 目前在世界上应用的一些先进技术 (22) 六、进气歧管开发过程中的问题和解决措施 (26) 6.1 进气歧管支架断裂..........................................................................................................26 6.2 摆臂脱落..........................................................................................................................27 6.3 金属进气管和支架断裂..................................................................................................27 6.4 进气歧管总成装配干涉.. (28)
进气歧管真空 真空度是由发动机在活塞工作过程中产生的，他可以反应一台发动机各工况的工作状况是否正常，当喷油量大时，其真空度（负压）变，使发动机运转平稳有力·加速良好（混合气稀真空度小）对于汽车来说，在运转过程中由于排气行程的作用，在进气歧管就产生真空度，这个真空度是由各缸交替进气过程时造成的，进气歧管真空度的大小以及稳定性，就和发动机的转速··~缸数，点火时间的可能性，可燃混合气的品质，（真空的大小）有密切的关系。另外还受节气门开度的影响成正比，节气门开度的大小等于发动机的负荷。用真空表检测发动机进气歧管真空度的大小。把真空表接节气门后边，启动发动机，在正常情况下，进行怠速运转，即可获取真空度数值的变化，就可判断发动机存在的故障。 真空度可检测发动机故障的范围 1.汽油机的正常运转，必须具备三个条件，以及一定比例的混合气。 2.是要一个能使混合气体进气。压缩和燃烧的场所 3.是要一套标准的点火装置 这三个条件缺一不可，而且第二个条件与发动机进气歧管真空度变化有着密切的联系，第一个和第三个和真空度的变化存在间接的联系，因此利用真空度检测进气歧管真空度，可以影响上面三个故障的原因分析和判断，特别是进气系统密封性的检测最有效 实践证明，利用真空度检测进气歧管真空度的方法，同时对发动机因机械部分造成的故障，如：气缸盖，气缸垫，活塞，活塞环，气门，气门座，气门导管，气门弹簧，液压气门挺杆，节气门衬垫，进气歧管热和喷油器的密封。同时还可以对发动机的正点火正时，配气相位和可燃气体混合度的不正确所产生的故障进行有效检测，另外，还能检测废弃再循环（EGR）和曲轴箱强制通风（PCV）装置的密封性不良造成的故障 进气管真空度的检测
别克凯越可变进气歧管故障诊断与排除 摘要：08款别克凯越轿车，行驶52000公里出现仪表盘内故障灯亮，通过诊断，发现是可变进气歧管电磁阀控制电路故障，通过了解可变进气歧管的工作原理，诊断与排除可变进气歧管故障。 关键词：凯越;可变进气歧管;电磁阀 1.故障现象 一辆2008款别克凯越轿车来店维修，行驶里程为52000公里。根据车主反应，车辆在行驶过程中发现仪表盘内发动机故障灯点亮。通过使用KT600诊断，读出两个故障码，分别是P1109和P0443。记录以后进行消码处理，重新着车并试运行一段距离以后，重新读取故障，发现只剩下P1109。经过查验维修手册，P1109是可变进气歧管电磁阀控制电路。 该车发动机装备发动机F16D3直列4缸、双顶置凸轮轴，采用多点式喷射和自然进气。为增加发动机动力输出采用可变进气歧管装置。 2.可变进气歧管工作原理 为了确定故障原因是否是由可变进气歧管电磁阀控制电路造成的，首先需要了解可变进气歧管工作原理： 可变进气岐管（VGIS）控制阀系统采用可变进气技术使发动机在不同运转速率下达到工作性能和效率的最大化。发动机的扭矩输出曲线特性主要取决于一定速率下的平均压力变化。当进气阀门闭合时，缸内平均压力的变化和进气量成一定的比例。 当发动机速率一定时，进气量的大小则与进气阀门系统的设计有关。VGIS 控制阀常用来改善进气岐管的腔体结构。当VGIS控制阀断开时，进气岐管内形成一个较大的腔体。当VGIS控制阀闭合时，进气岐管内形成两个较小的腔体。两种腔体尺寸导致了不同的扭矩曲线，以此来改善发动机处于低速或高速时的工作性能。 在低速、高负载情况下，VGIS控制阀闭合，此时腔体内形成一个较长的进气通道，以此增加扭矩。在高速、高负载情况下，VGIS控制阀断开，此时腔体内形成一个较短的进气通道，以此增加马力。 当点火开关点着时，在保险丝保护下，点火电压向VGIS控制阀线圈供电。VGIS控制阀线圈常闭时空气无法通过阀体。当发动机的速度和负载增加至设定的阈值时，VGIS控制阀线圈通过发动机控制模块（ECM）接地，同时被触发，并通过控制阀执行器向控制阀的气腔进气。随后，执行器将进气岐管打开至预期
发动机进气设计 进气部分认识： Plenum:稳压箱Cylinder Runner:进气歧管 我们主要研究方向是稳压箱体积和进气歧管长度，进气总管的长度与布置有关。总的来说稳压箱体积影响着扭矩和功率还有发动机响应，进气歧管长度影响着平均有效压力，当然对扭矩和功率是有直接影响的。 1稳压箱体积选择： 由于缺乏实验装置，只好借鉴国外的实验。这个实验是在进气总管和进气歧管一定的情况下（进气总管长度符合动态效应），改变稳压箱 体积，通过一系列测试来探 究不同稳压箱体积下发动机 的表现。（F4I发动机） 扭矩与功率 这附图是稳压箱体积1.2L时
与6.0L时发动机的扭矩曲线，可以看到在7000之前，较小的稳压箱有比较小的一个扭矩优势，但是超过7000转之后，较大的稳压箱可以保证扭矩持续输出。图中可以明显看到较大的稳压箱的引擎扭矩远 大于小稳压箱。由于赛车的 加速与扭矩有着直接关系并 且FSAE比赛对车速要求不 高对加速要求很高，所以要 在扭矩提升上下很大功夫才 行。作图时最大功率的对比。 稳压箱压力 左边这幅图则是稳压箱压 力与凸轮轴角度变化的关 系图，其中TC是上止点， BC是下止点。IVO/IVC分 别指气门开启与关闭。可以 看出较大的稳压箱在进气 时可以提供很好的稳定压 力，而小的稳压箱在上止点与下止点时压力波动很大。有可能是因为稳压箱体积太小会影响到每个进气歧管的动态效应，歧管里不同时段的compression wave 受到了削弱，这可以从下图的2.4L的稳压箱的充气效率急剧下降看出。原因可能是因为小稳压箱里的膨胀波比大稳压箱要大，所以互相影响
很大，导致充气效率下降。 Transient Response瞬时响 应 这里用到了一个方法就是 60ms throttle transient 大 概就是油门瞬间开启吧。 这幅图是平均有效压力 （平均有效压力越大引擎 做工能力越强）与cycle就 是冲程的关系。可以看到 6.0L的平均有效压力在6 个冲程之后才达到平均水 平。最小的稳压箱有最好的 响应，其他体积则差不多。这里值得注意的一点是，6个cycle的延时，就算最有经验的车手能感觉的出来么？所以不要用太大的稳压箱都是可以的。