汽车谐波进气控制系统及原理

1.概述

谐波进气控制系统是利用发动机工作时进气管道的进气动态效应来提高进气歧管绝对压力，以改善不同发动机转速下的充气效率，实现在较宽转速范围内增大发动机转矩和功率的目的。

进气动态效应可视为进气惯性效应和进气波动效应共同作用的结果。

进气惯性效应，指利用进气管内高速流动气体的惯性作用来提高进气歧管绝对压力。

进气波动效应，指进气门关闭后，进气管内的气体往复波动，使进气门开启时得到较高的进气歧管绝对压力。

一个长度和截面面积固定的进气道，只能在一定的转速范围内有较好的动态效应。发动机工作在低速时，细而长的进气道动态效应较好；工作在高速时，短而粗的进气道流动损失较小。所以要得到良好的进气动态效应，提高充气效率，需要发动机根据转速，适时改变进气长度或进气截面面积。

2.常见的谐波进气方式及其控制

（1）奥迪V6发动机的谐波进气系统 图3-31所示为奥迪V6进气总管的横截面和进气歧管的纵截面。在进气歧管内设置转换阀，转换阀受发动机控制单元控制。在发动机转速低于4100r/min时，转换阀处于关闭状态，进气道长而细，如图3-31a所示；当转速高于4100r/min时，转换阀开启，进气道粗而短，如图3-31b所示。

图3-31 奥迪V6可变进气系统

a）低速时转换阀关闭 b）高速时转换阀开启

（2）日产谐波进气系统 图3-32所示为日产发动机的谐波进气系统，控制方式同上。

（3）丰田双进气管可变进气系统 图3-33所示为丰田四气门发动机的双进气管谐波进气系统，两个进气门各配一个进气管，其中一个进气管内装有转换阀。低速时转换阀关闭，高速时转换阀开启，进气管数量是低速时的两倍。

图3-32 日产汽车发动机可变进气系统的原理图(www.xing528.com)

a）中、低速工作时 b）高转速工作时

图3-33 丰田双进气管可变进气系统原理图

a）低转速时 b）高转速时

图3-34所示为其控制系统示意图。转换阀由真空膜片式推拉装置驱动，从真空罐输往膜片真空腔的真空，由发动机控制单元通过控制电磁真空阀控制。

发动机转速低于5200r/min时，ECU使电磁真空阀失电，转换阀关闭；

发动机转速高于5200r/min时，ECU使电磁真空阀得电，转换阀开启。

图3-34 丰田发动机可变进气控制系统的构成原理图

a）中、低速工作时 b）高转速工作时

图3-35 谐波增压进气控制工作原理图

（4）丰田皇冠2JZ-GE发动机的谐波进气系统（ACIS）如图3-35、图3-36所示，其主要特点是增加了一个由膜片式真空驱动阀控制的大容量空气室。低速时真空阀关闭，进气走过较长的通道，如图3-37a所示；高速时真空阀开启，从大容器室流出的空气形成气帘挡住从空气滤清器过来的气流，相当于进气短路，空气走过了较短的通道，如图3-37b所示。图3-38所示为克莱斯勒3.5L发动机谐波进气系统使用的膜片式真空驱动阀。