引擎上盘踞的粗壮有力东西，叫做「进气歧管」
发布时间：2020-07-01 07:22:10来源：CLauto酷乐汽车
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，六缸引擎有六道，将空气分别导入各汽缸中。
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。
#TECHNOLOGY#
上一季的《引擎管理》中我们简单介绍了一些ECU的控制逻辑和调校思路。
旨在让大家了解ECU程序是如何控制引擎工作的，以及在改变了引擎的硬件后应该对ECU程序进行什么样的修改。
在这一季中，我们会更详细的把这些话题深入下去，内容很精彩。
为了方便大家查询资料，我们特意标注了一些英文关键词。
Author/蟹爪朝天
从早年涡轮车还没大范围普及的时候开始，进气歧管和前端的进气管路就是动力改装中的必修课了。
本田引擎多用的“肥肠”进气管，KN的阿波罗和69式，进气门加工，进气隔热。我们对进气系统的改装有各种方式。其目的，主要是增加最大进气流率（g/s）、降低进气阻力、降低进气温度、利用增压效应。
在近年的涡轮引擎改装中，进气系统中可改的多为涡轮、中冷、泄压阀等部件。
大家对进气歧管的热情也不如自吸时代了。其中主要的一个原因是对于涡轮引擎来说，歧管对性能的影响不再那么重要了。在涡轮起压是时候，涡轮所提供的压力远高于进气管路压力波所提供的压力。
另一个原因大概是，在加入了涡轮组件后，引擎舱内的空间布局可能不足以安置一个更高性能的进气歧管了。
对于4缸引擎来说，进气歧管多是在一个稳压腔之后分为4个管路分别接入4个缸。
对于6缸、8缸引擎来说，有时候工程师会将歧管设计成两段式的（在一个总稳压腔之后，分成两组管路，每组管路拥有一个独立的稳压腔。
独立稳压腔之后，再分为3或4个管路分别进入气缸）或者直接使用两个独立的进气歧管。和排气歧管的4-2-1、6-2一样，进气歧管的这种分组设计是考虑到了引擎舱布局，也是为了降低每个缸之间的影响，提高容积效率。
在某些特定转速时，可能会出现几个缸之间互相争抢歧管气量的情况。
比如在典型的4缸引擎中，1缸利用增压效应吸气并提高VE后，可能3缸吸入的气量就会有所降低，3缸的VE偏低。在分组的歧管设计中，气缸们是交替使用每组歧管中的气量的，以尽量减少互相的影响。
在有些两段式歧管的第二段中，还会设计一个翻板。在低转速下，翻板打开，两个二级稳压腔联通为一个容积更大的稳压腔，以提高低转扭矩。
最理想的设计是每个缸都有独立的节气门和管路，但这样设计的话总成的尺寸就会非常巨大。分组歧管算是在性能和尺寸上的妥协。
#关于进排气的详解
增压效应
1950年代之前，人们认为短进气管路有利于动力，后来发现长一些的管路可以产生增压效应。于是就有了可变进气歧管。
增压效应的原理是：进气门关闭后，进气管路中空气的惯性不会消失。
空气会撞击进气门外侧并产生局部高压，高压空气沿着管路向外反弹，高压空气撞击到稳压腔（容积扩大的管或盒）后再次向内反弹。
压力波在管路中反复传递，直到进气门再次打开时，压力波正好到达进气门前。此时从进气门进入缸内的空气压力较高，有利于提高引擎的换气效率。
为了获得最好的增压效应，需要控制气门再次打开时，压力波正好传递到气门前。这就需要将压力波的频率和转速进行匹配。
进气管路长度越大，压力波回弹的时间就越长，也就越适合提高低转速时的增压效应。进气管路越短，越适合高转速时的增压效应。除了要让压力波在气门打开时处于气门前之外，还需要减少压力波反复转递的次数。
这样可以减少空气的压力损失。
真正能和进气管路长度较好匹配的转速范围很小的，所以我们需要可变进气歧管来改变进气管路的长度，进而在更大的转速范围内提高增压效应。
可变进气歧管
相比可变气门来说，可变进气歧管的成本更低，更适合于自吸引擎。
长度可变式进气歧管
这类型的进气歧管一般是由长短两套管路组成，在两套管路之间使用类似节气门的结构控制空气走向。由于结构复杂，每个管路不能设计的太粗大，这就使得这类歧管多用在对进气量需求不大的引擎上。
奥迪可变进气歧管系统的原理是在圆环型管路中，建立3种空气走向。
宝马DIVA系统的原理是在歧管内加入了可转动的结构，这就让管路长度变成了连续可变的。管路长度可变范围是231mm-673mm。转速达到3500以上时，转子开始调整管路长度。
法拉利F12TDF是通过歧管在稳压室内的伸缩，改变其长度的。这种结构的缺点是可变范围很小。
共振式进气歧管
在H型和V型引擎中，可以通过改变稳压室的共振频率来适应不同转速下引擎对进气谐振的需求。
如图，保时捷993在低于5000转时采用单侧小容积的管路（A）。5000-5800转时采用两侧大小两个管路（B）。5800转以上时，在大容积长管路中再打开一个阀门，进一步加大容积并调整歧管总体的共振频率。
可变回压排气
在排气管中的气流不是连续的，一个缸排出一团废气后，其它缸的废气不会立刻排出。所以排气管中的气压是波动的，有正压也有负压。
扫气效应的原理是：前一团废气后方的负压会吸着后一团废气往外走。这种效应有利于提高排气效率，甚至在进排气门重叠时段内可以提高进气效率。
为了获得排气管内均匀的压力分布，提高扫气效应，需要将排气头段设计成等长的。为了减少不同缸之间的排气干扰，需要将头段中每个缸的独立管路尽量加长。甚至有些车会为每个缸配上完全独立的一根排气管。
为了提高扫气效应，还应该尽量提高排气管内的废气流速。这就要求管路不能太粗。但过细的管路也会产生回压，阻碍排气速度。
在高转速时，过细的管路所产生的排气阻力远大于扫气效应的收益。所以需要可变排气管路以适应不同转速时的排气需求。
多数性能车型或改装可变排气在高速时会变为直排模式，将排气回压降至最低。
#硬核例子来了
#马力大不一定好，合适最重要
——FromWush
最后，关于进气歧管我想举一个例子，福特有一款5.0升Ti-VCTV8发动机，福特Mustang和F-150等都可搭载这款发动机。2010年发布以来，随着这款引擎的更新，进气歧管也一直在更新，福特同时推出了几个性能和竞技版本的进气岐管。
使用同样的引擎放在马力机上，EngineLabs做了一个横向对比测试。以MustangGT原厂进气歧管为基础，与性能版Boss302、GT350和竞技产品CobraJet进气歧管对比功率和扭矩输出。
曲线图可见，不同进气歧管放在同一个引擎上也会得到完全不同的动力曲线，而且峰值功率和扭矩都相差不少。
上图可见，原厂GT进气歧管（红色）在6500rpm之前都完爆Boss302性能版进气歧管（蓝色）的输出，而Boss302在6500rpm以上则有明显优势且红线也可以从7500rpm提升至7800rpm。
CobraJet作为竞技产品，在输出上全面优于Boss302的动力曲线，但有得必有失，CobraJet由于低转速性能不佳，怠速非常不稳，完全无法日常使用。
所以这里想告诉大家的是在选择进气歧管时，最大功率的对比意义不大，一定要注意曲线本身、平均功率和扭矩。
在赛车上，根据实际使用的发动机转速范围，选择范围内输出最佳的进气歧管。
而在日常走街的车上，一定要考虑到平时的实用性和驾驶习惯来选择合适的产品，不能只图爆tec一时爽，结果红绿灯起步总是熄火！
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