进气系统的设计I-宋绍超

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1、进气系统的设计乘用车工程研究一院底盘部动力总成科宋绍超2007.6.14第一版资料保密进气系统的设计一，进气系统简介二，进气系统主要零部件设计三，进气系统声学设计初步四，进气系统声学设计详解五，进气系统创新设计及要点一，进气系统简介进气系统包含了空气滤清器、空气流量传感器、进气软管、消音装置、节流阀体、进气歧管、进气门机构等，是发动机的一个重要组成部份，其作用就像人的呼吸系统一样，给发动机提供燃烧所必须的氧气。一，进气系统简介进气系统结构图一般的进气系统结构如上图所示:空气经引气管流入空气滤清器过滤掉杂质后，流过空气流量传感器，经由进气软

2、管进入进气歧管，与喷油嘴喷出的汽油混合后形成适当比例的燃油混合气，由进气门送入汽缸内点火燃烧，产生动力。一，进气系统简介进气系统我们目前主要涉及的是节流阀体前相关零件的设计，其中最重要的为空气滤清器的设计.二，进气系统主要零部件设计空气滤清器是进气系统中最重要的零件，空滤设计的好坏决定了进气系统的整体性能表现，空滤的作用是在满足空气吸入量的情况下过滤掉最微小的杂质颗粒，保护发动机。不同的地区因土壤，气候及道路的情况不同，空气中含有的尘土等杂质成分和含量也有所不同，就其化学成分来说，多数是二氧化硅。当它们进入发动机气缸的摩擦表面时，就会刺破

3、润滑油膜，加剧发动机气缸的磨损，缩短发动机的使用寿命。安装空气滤清器能减少气缸、活塞和活塞环等零件的磨损。据有关资料报道：轿车如不安装空气滤清器，气缸磨损将增加7倍，活塞磨损增加3倍，活塞环磨损增加8倍。因此，现代汽车发动机都在化油器或电喷发动机的节流阀体前部装有空气滤清器。另外，优质空气滤清器能有效降低发动机吸入空气时的噪音。二，进气系统主要零部件设计1，空滤的布置选择1.1根据发动机排量估算空滤体积大小美国克莱斯勒公司推荐空滤器为发动机排量的2.5倍,日本推荐3-6倍,我们公司设计指南上要求空滤体积为发动机排量的4-5倍，在可能的情况

4、应当取上限，加大空滤器的容积，一般取5倍计算。1.2空滤布置的时候要考虑各种因素，引气口的布置尤其重要：引气口处的温度不应过高，不应超出环境温度15℃，远离排气高温区。引气口应避免水、雪、灰尘和杂质，远离负压区，集灰区，甩泥区。引气口应迎风，借助车辆行使速度提高充气量。引气口应保证气体在进气系统中运行通畅，减小进气阻力。引气口应尽量远离车厢，使噪声源与司机和乘客间的距离越远越好，同时要使进气口声源与隔声结构的距离最远，这样隔声效果会更好。二，进气系统主要零部件设计引气口常见布置方案1.3预留空间进气系统噪声在开发初期无法准确确定，因此谐振

5、腔的设计无法确定，一般在布置阶段预留位置，或者布置一两个在一定范围内可调频率的谐振腔或谐振管，用于后期噪声优化。二，进气系统主要零部件设计2，主要性能参数的选择与设计2.1额定流量的计算经验公式Q=0.03nVst∅c∅s式中Vst——发动机的排量（L）n——发动机的转速（r/min），通常取常用转速∅c——冲气系数，四冲程柴油机在0.75-0.85，增压机0.90-1.05∅s——扫气系数，四冲程增压柴油机为1.10-1.30计算结果对照公司发动机的实验数据，综合考虑选定空滤的额定流量2.2原始阻力及寿命选择新的空气滤清器的阻力称为原始

6、阻力，使用过的、达到保养状态时的阻力称为终了阻力二，进气系统主要零部件设计原始阻力小于等于1.8KPa,图纸有规定按图纸要求总成试验室寿命：符合下述条件之一者（以先到者为准）在额定空气流量下总成原始阻力增加2KPa时，储灰量一般不得小于额定流量数值，图纸有要求的按图纸执行。在额定空气流量下阻力增加2KPa或滤清效率下降到90%时，总成寿命应不小于4h。一般行驶寿命寿命要求：卡车12000Km、轿车6000-8000Km2.3过滤面积A=Q/KA为滤纸的面积K为表面流量系数,通常在0.01-0.035之间,通常国产纸走上限,进口纸走下限,在

7、我国的行业标准JB/T51024中选择K=0.03二，进气系统主要零部件设计2.4估算滤芯折数折高空滤滤芯板可知其长宽规格，定为a、b,滤纸厚度为0.3-1.0之间,节距大于等于3倍滤纸厚度(节距是指滤纸折间的距离),选定一值定为t,则最大折数可算出，定为nn=a/t考虑到滤纸挺度,一般折高小于等于55mm，定为h,可计算h=A100/nb2折数、折高根据情况选取，然后演算过滤面积，合适则符合设计要求——注意滤纸不可与壳体过近二，进气系统主要零部件设计2.5容尘量选择容尘量是指压力降达到指定值时，滤清器截获的粉尘量。JB/T51024中规

8、定合格品≥0.6Q一等品≥0.8Q公司标准：额定空气流量下阻力增加2KPa时，储灰量一般不得小于额定流量的1倍，图纸有要求的按图纸执行。2.6原始滤清效率选择在额定空气体积流量下，总成的原始滤