車輛中心 技術服務處 詹金治

近年來環保意識抬頭，加上全球車輛法規日趨嚴格，所以各車廠紛紛投入以環保為導向的技術領域發展新動力、新能源之現代車輛，並針對傳統引擎做最佳化之設計及調整；由於引擎進氣效率是影響引擎性能的關鍵，所以如何提升進氣效率，是一個重要的議題。

往復式引擎基本的熱機循環，主要是將活塞反覆進行進氣、壓縮、膨脹(動力)、排氣這幾個步驟，引擎的馬力是根據汽缸內吸入的空氣量來決定，而動力的產生為引擎進氣循環時所吸入的新鮮空氣與燃料的混合氣，加以壓縮後點火燃燒，並將此動能轉換成機械能，以做為車輛行駛的動力，最終將燃燒後的廢氣排出。

引擎進氣量是車輛動力來源的根本，在進氣系統中裝有一節氣門(圖1、圖2)及空氣流量計，節氣門是負責控制引擎進氣量多寡用的，當它開度大時進氣量變多，開度小時進氣量變少，而車輛電腦會根據流經空氣流量計的空氣量來計算出正確的噴油量，讓引擎產生動力；所以，引擎進氣系統在車輛動力輸出上扮演著相當重要的角色。

圖1 節汽門關閉	圖2 節汽門開啟

進氣歧管
進氣歧管(圖3)主要是負責每一氣缸的進氣需求，設計的好壞決定了引擎的性能，因此，進氣歧管應具備的機能有：
•在各種運轉範圍皆具備良好的容積效率。
•新鮮空氣及混合氣，要可以均分配到各汽缸。
•車輛加速時新鮮空氣及燃料可以快速的供給。

空氣在進氣歧管流動時是有慣性力的，而當進氣閥門關閉時，會阻斷進氣流動的慣性力，造成空氣的回彈，為了減少這個問題，進氣歧管必須做的細長，讓回彈的空氣因細長的歧管阻力而降低空氣回彈力；假設引擎的惰轉轉速為600rpm時，引擎汽缸每秒有5次的進氣循環，這時後可以使用較細長的進氣歧管來降低空氣回彈力，如果引擎轉速高達6000rpm，此時引擎汽缸每秒會有50次的進氣循環，此時則希望進氣歧管又粗又短，以降低進氣阻力，有助於進氣效率；所以在進氣回彈力與進氣阻力的兩個議題下，引擎在低轉速時進氣歧管需要是細長的，而引擎在高轉速時因為此時進氣循環快速、進氣量大增，歧管就需要粗而短。

圖3 進氣歧管

可變進氣歧管
一般自然進氣引擎容積效率為85~95%，有：吸入時間短、在吸入通路中有氣流之障礙物(如汽門、汽門導管、彎曲孔等)、在燃燒室內有剩餘之殘留廢氣及吸入空氣之慣性遲滯等原因；如果能有效利用進排氣系統的形狀及管道的流動效率，就可以大大的改善容積效率。可變進氣歧管是為了讓引擎無論在低轉速或高轉速都可以達到最佳的容積效率而設計；當引擎在低轉速時進氣歧管閥門關閉，讓進氣管道細長，以減少空氣的回彈損失(圖4左側)；當引擎高轉速時，進氣流速要快所以進氣歧管需要粗短，此時進氣歧管中間的閥門打開(圖4右側)，空氣直接由閥門開啟處導入，使進氣阻力降低、流速加快，達成可變進氣歧管的目的，如此一來，可提升引擎在各種轉速之下，都能有較佳的容積效率、提升性能表現。

圖4 可變進氣歧管(來源：Yahoo圖片)