发动机呼吸的节奏是什么(发动机呼吸器是什么)

导语：发动机呼吸的节奏

动力来自“呼”“吸”之间

气缸随着进气门（图中Intake valve）开启吸入空气（图中Intake），燃烧做功，再随着排气门（图中Exhaust valve）开启排出废气（图中Exhaust），就完成了一次“呼吸”。

1、“吸”——发动机进气系统

我们小学就知道，氧气作为助燃气体在燃烧过程中的重要性。发动机气缸中的燃烧也要仰仗吸进发动机的新鲜空气中的氧气。人需要吸气，发动机也一样。发动机进气系统（intake system）的任务就是高效地将空气吸入发动机。一般认为，它最重要的三个组成部分是，空气滤清器（air filter）、气流量传感器（mass flow sensor）和节气门体（throttle body）组成。下图为一个带有涡轮增压的进气系统。

2、“呼”——发动机排气系统

燃料燃烧变成了水、二氧化碳以及其他废气，这些产物怎么处理？发动机排气系统会将这些废弃物“呼”出去。你其实可以将整个排气系统看成一个联通的大导管，将废弃直接引到空气中。图中排气系统的只要组成部分是排气歧管（Exhaust manifold）、主副氧传感器、消音器（Muffler）、排气管。

发动机呼吸的节奏：“深浅”与“快慢”

1、“深浅”——气门升程

以进气为例，活塞从上向下运动，气缸容积变大，缸内出现了较低的气压。这就好像我们的肺从收缩状态舒张开。当呼吸道畅通的时候，一口新鲜空气就涌进来了。进、排气门就是呼吸系统的开关。进气门管“吸”，排气门管“呼”。只有它们张开，空气才能流进流出。而它们的开启的程度就由气门升程的大小来衡量（Valve lift）。图中的蓝色箭头和绿色箭头之间的距离就是气门升程。发动机想来口深呼吸？那可要把气门张大呀。

2、“快慢”——气门重叠

静坐à行走à跑步，我们的呼吸速度在逐步增加，跑快了还会有喘不过气的时候。发动机和这很像。车子静止怠速的时候，发动机在低于1000rpm的转速下“呼吸”，这是它最平静的时候。而当它飞速奔跑的时候，转速就会飙升，“呼吸”的频率也随之大大增加。那发动机会不会出现“喘不过气”的时候呢？先来看一个叫作“气门重叠”的概念。

以进气为例，图中上半圆，外圈阴影部分表示进气门打开，内圈阴影部分宝石排气门打开。你惊奇地发现它们有重叠的部分。也就是说进气开始的时候，排气门还没关闭。这段重叠的部分就是气门重叠。当发动机低速运转时，气门重叠小，气息也足够。但是当它突然冲刺起来的时候，气门重叠就需要变大，以吸入更多的空气。此时，气门重叠角就需要增大。这是发动机“呼吸”快与慢时的一大区别。

发动机如何调整呼吸节奏

1、灵活调整呼吸深浅——VVEL

深呼吸时，把嘴张大，才能更快更多地吸入空气，再迅速地把空气呼出。发动机的气门如果也可以控制开度，不就实现了呼吸深浅的控制了么？东风日产的VVEL技术就是按照这个思路研发而成。

VVEL控制机械机构转角的大小来改变与气门的接触点，从而调整气门升程，完成深浅呼吸切换。

深呼吸时，气门打开更大，进气的阻力变小，进气的反应速度提升的同时，更多的空气涌进发动机，就好像我们突然大口吸气一样。

2、平缓过渡由舒缓到急促——V-VTC

从慢跑到冲刺，气息的均匀调节才能让发动机更加出色。对气门正时的大小进行平滑连续的调节便是关键。怎样实现的呢？以东风日产的V-VTC技术为例。

上图中的装置可以让凸轮轴滞后或提前一点转动，从而控制进、排气门提前或滞后关闭。V-VTC技术充分利用排气门还开启的短暂时间，开启进气门，让空气进来，并在空气抵达排气门时，迅速关闭排气门。简单说，就是在呼气的末尾，抢着先吸一点进来。这样做有非常多的好处：

（1）动力的增强

高转速下，更多的新鲜空气进入，更多的燃料燃烧，自然带来更多的动力。

（2）减排

低转速下，少部分的废气在气门重叠时被压入进气口中，使得一部分废气得以重复利用，减少了废气的排放。

现在东风日产的途乐和370z搭载了VVEL和C-VTC技术，在它们的协同工作之下，发动机呼吸的节奏就变得快慢有致，深浅适宜了。

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