内燃机作为驱动乘用车和商用车的核心,已经存在了一个多世纪。在目前的行业中,汽油机、柴油机、天然气发动机,有95%都是基于四冲程结构设计,其大致的工作原理就是进气、压缩、点燃、排放,这四个环节构成了发动机产生动力的基础。
近年来,为了提升发动机的动力输出,主机厂不断对上述四个环节进行内部结构的优化,比如提高缸内压缩比、采用碗型活塞、延时点火、偏置曲轴等技术。
进气系统作为影响缸内效率的关键因素,其工作效率会直接影响发动机的燃油利用率、缸内环境以及车辆的动力输出。那么,对于进气系统,各位卡友有多少了解呢?
结构布局有讲究
每家标准各不同
相较于乘用车,卡车的进气系统结构尽管整体相似,但其中的零部件配置却各有千秋。重要部件如进气管、空气流量计、空气滤芯等,其布局和设计都凝聚了厂商的智慧和心血。
国内平头重卡的进气系统通常从驾驶室下方的发动机舱延伸出来,进气口的位置则因厂商不同而略有差异,常见的位置有驾驶室后方、顶部,甚至前面罩区域。
发动机进气系统设计是基于行驶和标定研发改进而来,考虑的因素包括流阻、耐热耐寒能力、耐久性和耐震性等,不同的设计思路,在实际工况下的表现也各不相同。
从空气质量的角度考虑,进气口的位置也会影响到灰尘和颗粒物的吸入量。比如在矿区、砂石厂,大颗粒灰尘主要悬浮在1-3米的范围内,而浮尘则集中在12米及以上的区域。因此,进气口越靠近这些区域,吸入的灰尘和颗粒物就越多。虽然空气滤芯和特殊设计可以阻挡一部分灰尘,但处在空气质量更好的位置的进气道,无疑可以降低滤芯更换和进气管清理的频率。
这也解释了为何许多发动机进气道布局在驾驶室后方,以避免直接面对气流,进而减少灰尘和颗粒物的吸入。
这些因素很关键
甚至会影响动力
很多人可能认为,进气道越高越长,吸入的空气就会更清新,但实际上,这种观念并不准确。因为灰尘和颗粒物的高度在不同环境下是无法保持一致的。而进气道的位置对于空气的清洁度影响其实很小,更为关键的是空气滤芯的材质、过滤效果以及持久能力。
若一味提升进气道的高度,反而可能导致进气效率降低。空气通过进气系统进入发动机需要时间,如果进气系统增长,就意味着空气传输至发动机的速度会降低,不利于提升燃油效率和动力输出。特别是在海拔2000米以上的高原,由于空气中氧含量降低,这种情况会更为明显。
因此,对于经常行驶在高原地区的卡友,选车时除了需定期更换空气滤芯外,还应尽量选择进气系统布局紧凑的卡车,以提升进气效率。
同时,进气温度也会影响卡车的动力表现。环境温度过高时,空气氧气分子会膨胀,流经进气系统的氧气量就会减少,从而影响柴油机的油气混合比例,可能导致动力衰退、油耗上升等问题,而进气温度过低则可能导致发动机缸内燃烧温度降低,影响发动机热效率。
然而,无法单一地判断哪种进气系统设计更合理,因为这其中受到环境因素、驾驶习惯以及厂家技术等多重因素的影响。每个卡友的行驶工况都不同,因此在选车时,多与其他卡友交流,了解心仪车辆在各种工况下的表现,才是最合理的做法。
空气滤芯很重要
但不能经常更换
在进气系统中,有一个零部件既熟悉又陌生,它就是空气滤芯。对于卡友来说,这个零部件可能是他们经常自己动手更换的。其实,滤芯的结构并不复杂,由滤纸、滤网、框架结构等组件构成,它的功能和我们平时佩戴的口罩相似,就是隔绝空气中的尘埃和颗粒物,将干净的空气输入进气道内部。
然而,不同的空滤由于用料不同,过滤效果也不一致。劣质、杂牌的空滤可能会导致滤纸在恶劣的工况下被吸入进气道,造成堵塞。即使不造成堵塞,劣质空滤的初始拦截效率也不如正规产品。因此,在选购空滤时,我们应该认准品牌,通过正规途径进行更换,切忌贪图便宜。
除了初始拦截效率外,我们还忽略了空气滤芯的全寿命拦截效率。当空滤纤维中的孔隙被堵住后,正规空滤产品的全寿命拦截效率还会进一步提升。因此,频繁更换全新空滤非但不能提升过滤效果,反而可能增加进气道吸入灰尘和颗粒物的可能性。
卡友们在更换空滤时,应关注初始拦截效率、全寿命拦截效率和使用周期这三个性能指标。在恶劣的工作环境下,长效空滤的使用周期会缩短,一般需要在1万-3万公里间定期拆下观察后再决定是否需要更换。如果暂时无法更换,也可以利用气枪将其吹干净。如果整个进气系统出现破损,应及时前往服务站更换新的进气系统,避免水、污物流入发动机进气道导致故障问题。
那么,对于进气系统,各位卡友在平日的使用过程中,有哪些疑问或者独特的见解呢,欢迎在留言区分享交流。