四缸机型用集成式进气歧管结构设计

　　做动力总成结构匹配的时候，进气歧管的设计往往是容易被新手忽略的环节，很多人觉得就是个接节气门和缸盖进气道的壳子，实际上这个部件的气道走向、腔室容积、安装接口的公差匹配，直接影响到各缸的充气效率均匀性，甚至会改变整机的扭矩输出特性。这套四缸机型用的进气歧管，采用了上置稳压腔的布局，四个进气歧管的气道从稳压腔下侧呈等长趋势引出，分别对应缸盖的四个进气口，这种布局首先能保证各缸的进气路径长度差控制在5%以内，避免因为气道长度差导致的各缸进气量偏差，减少低速工况下的各缸工作不均匀问题。

　　从实际装车的应用场景来看，这类歧管多用于小排量自然吸气乘用车动力单元，也可适配同缸径行程的非道路通用内燃机，安装边界完全匹配主流的直列四缸缸盖进气侧法兰面，法兰上预留的螺栓孔位位置公差控制在±0.1mm，和缸盖结合的平面平面度要求不超过0.05mm，避免装配后出现进气泄漏的问题。稳压腔侧面预留的圆形接口是节气门安装位，接口的内径尺寸匹配常用的小口径电子节气门，接口端面设计有密封槽，可以直接卡装橡胶密封圈，不需要额外打密封胶就能满足负压工况下的密封要求。

　　设计过程中首先要规避的是气道内的锐角转折，很多早期的歧管设计为了压缩整体尺寸，把气道弯折处做的很突兀，气流经过的时候会产生明显的涡流阻力，直接降低充气效率，这套结构的气道弯折处全部采用大圆角过渡，圆角半径不小于气道通径的1.2倍，让气流从稳压腔进入各缸气道的时候能保持平顺的流态，减少沿程阻力。稳压腔的容积设计也经过了匹配计算，容积控制在单缸排量的1.2倍左右，既可以利用腔室的稳压效应削弱进气脉动，也不会因为腔室过大导致节气门响应变慢，兼顾低速扭矩输出和油门响应速度。

　　安装边界上，整个歧管的外轮廓尺寸充分考虑了发动机舱的布置空间，歧管上侧的平面可以预留安装进气压力传感器、温度传感器的安装位，侧面的凸起结构是曲轴箱通风管的接口，不需要额外做外接支架就能把通风管路固定在预定位置，避免管路和周边的线束、冷却管路产生运动干涉。气道的出口端和缸盖进气道的对接处做了渐缩的口径匹配，对接位置的口径差不超过1mm，避免气流在对接位置出现截面突变产生流动损失。

　　从结构强度角度考虑，歧管的壳体壁厚设计为3mm，各个气道之间的连接筋位既可以增强整体结构刚度，避免发动机工作过程中因为振动产生共振异响，也能减少各缸气道之间的窜气干扰。法兰面的位置设计了内嵌的金属衬套，避免螺栓拧紧的时候塑料壳体产生蠕变导致密封失效，拧紧力矩的适配范围在8-10N·m，符合常规动力总成的装配工艺要求。实际做流场仿真验证的时候，各缸的进气流量偏差可以控制在2%以内，完全满足量产机型的性能要求，不会出现某一缸混合气过稀或者过浓的问题，能有效降低整机的排放波动。