趙術(shù)英 劉懷現(xiàn) 張淑珍 宋艷平 ∣文

就節(jié)能和環(huán)保來看，我國卡車進氣系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是應(yīng)用渦輪增壓技術(shù)且發(fā)動機曲軸通風箱廢氣閉式排放，從而提高燃油效率和減少廢氣排放。針對不同的進氣系統(tǒng)，其管路應(yīng)有與之匹配的性能和要求。

目前我國卡車的進氣系統(tǒng)可大體按有無渦輪增壓器分為2類，其中部分輕卡和中重卡的進氣系統(tǒng)無渦輪增壓器，大多數(shù)中重卡目前已采用渦輪增壓器，其技術(shù)日漸成熟，但其發(fā)動機曲軸通風箱致使可燃混合氣和廢氣，全部排到大氣中，浪費能源且污染環(huán)境，只有少數(shù)的高端車型或合資品牌采用了歐美在20世紀末就應(yīng)用的渦輪增壓且曲軸通風箱廢氣閉式排放的進氣系統(tǒng)。從節(jié)能和環(huán)保來看，我國卡車進氣系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是應(yīng)用渦輪增壓技術(shù)且發(fā)動機曲軸通風箱廢氣閉式排放，從而提高燃油效率和減少廢氣排放。針對不同的進氣系統(tǒng)，其管路應(yīng)有與之匹配的性能和要求。

無渦輪增壓器的卡車進氣系統(tǒng)管路

無渦輪增壓器的卡車進氣系統(tǒng)管路主要由高位進氣管、高位進氣管接管、空氣濾清器及其接管以及發(fā)動機進氣管組成。其中高位進氣管主要是聚乙烯塑料通過注/吹塑成型，高位進氣管接管多采用乙丙橡膠鋼絲夾布或模壓成型，空濾器接管可由鋼絲夾布或模壓的乙丙膠管做成。由于發(fā)動機和進氣系統(tǒng)的相對位置的原因，發(fā)動機進氣管可由硬管和橡膠軟管組成，也可只用橡膠軟管。硬管可用金屬管也可用塑料管，材質(zhì)的選擇主要依據(jù)硬管需要承受的溫度和壓力，橡膠軟管主要采用鋼絲夾布乙丙橡膠管。目前我國輕卡和少部分中重卡采用此模式進氣系統(tǒng)。該模式進氣系統(tǒng)的管路簡短，成本低廉，性能要求低，僅有發(fā)動機進氣管對溫度和負壓有所要求，其他部位的管路基本上常溫常壓，因此管路材質(zhì)的選擇較簡單。這種進氣系統(tǒng)的缺點是不節(jié)能不環(huán)保，是傳統(tǒng)的卡車進氣系統(tǒng)。隨著卡車技術(shù)的不斷提升，該系統(tǒng)將逐漸被淘汰。

有渦輪增壓器且曲軸通風箱廢氣開式排放的卡車進氣系統(tǒng)管路

近幾年，由于卡車在高速和重載方面發(fā)展迅速，對發(fā)動機的動力性和燃油經(jīng)濟性提出了更高的要求；與此同時，我國排放法規(guī)的日益完善與苛刻，使得發(fā)動機進氣增壓技術(shù)在卡車上得到大量應(yīng)用。該進氣系統(tǒng)優(yōu)點很多，不但能提高發(fā)動機的輸出功率，改善發(fā)動機的動力性，而且還能提高燃燒效率，提高發(fā)動機的經(jīng)濟性和環(huán)保性。目前我國大部分中重卡及部分輕卡已采用廢氣渦輪增壓進氣系統(tǒng)，但曲軸通風箱仍為廢氣開式排放。目前該系統(tǒng)是我國卡車進氣系統(tǒng)的主流。

該進氣系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的卡車進氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了渦輪增壓器和中冷器，其連接管路也發(fā)生了變化，高位進氣管、高位進氣管接管、空氣濾清器及接管基本不變，在空濾器和發(fā)動機之間增加了渦輪增壓器及其進氣管、出氣管、中冷器進氣管和出氣管，根據(jù)中冷器與發(fā)動機的相對位置，發(fā)動機進氣管與中冷器出氣管可設(shè)計為一體。

渦輪增壓器進氣管一般由鋼絲夾布或模壓的乙丙膠管做成，渦輪增壓器出氣管由多層纖維和硅橡膠構(gòu)成，承受高溫(160～220 ℃)高壓(0.15～0.3 MPa)，中冷器進氣管與渦輪增壓器出氣管結(jié)構(gòu)和材質(zhì)相似，部分車型的渦輪增壓器出氣管和中冷器進氣管被設(shè)計成一體。由于考慮到橡膠散熱性差，在不影響裝配的情況下，多數(shù)設(shè)計是中間用不銹鋼管連接，中冷器出氣管(也就是發(fā)動機的進氣管)經(jīng)中冷器冷卻后的氣體溫度70 ℃左右，還要考慮發(fā)動機周邊環(huán)境溫度(100～120 ℃)，多采用夾布橡膠管，布的材質(zhì)可選用芳綸或聚酯，橡膠可選乙丙橡膠、硅橡膠，如圖1。

有渦輪增壓器且曲軸通風箱廢氣閉式排放的卡車進氣系統(tǒng)管路

卡車進氣系統(tǒng)僅采用渦輪增壓技術(shù)，雖然比傳統(tǒng)系統(tǒng)有了大的提高，但還是不能滿足要求。早在20世紀末，歐美一些國家就對卡車的進氣系統(tǒng)進行大的改善，即將曲軸通風箱廢氣排入進氣系統(tǒng)中，進行再循環(huán)，通常曲軸通風箱廢氣管的兩端連接曲軸通風箱和渦輪增壓器進氣管歧管，這樣曲軸通風箱廢氣和經(jīng)空濾器的干凈氣體混合后，進入渦輪增壓器，再經(jīng)中冷器冷卻進入發(fā)動機，既提高了發(fā)動機的燃燒效率又不污染環(huán)境，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保?？此撇淮蟮淖兓?，除了對汽車的節(jié)能和環(huán)保能力提升外，對進氣系統(tǒng)管路提出了更為苛刻的要求。由于曲軸通風箱廢氣中含有大量成分復(fù)雜的油霧，而且經(jīng)過渦輪增壓器后，形成了高溫高壓油霧，這就要求進氣管路必須具備抗耐高溫高壓油霧的能力。

該進氣系統(tǒng)與上一系統(tǒng)管路結(jié)構(gòu)上基本相似，最明顯的變化就是曲軸通風箱廢氣管連接到渦輪增壓器進氣管上。該進氣系統(tǒng)管路的性能要求發(fā)生了變化：空濾器之前的管路基本不變，熱塑性彈性體在高位進氣接管上的應(yīng)用在近幾年增多；由于曲軸通風箱廢氣的參與，空濾器之后的管路都要耐油。渦輪增壓器進氣管一般由夾布或模壓的氯丁橡膠、氯醇橡膠、丙烯酸酯橡膠做成，或采用熱塑性彈性體三維擠吹成軟-硬-軟一體的管路，替代橡膠軟管或橡膠軟管加硬管的結(jié)構(gòu)；渦輪增壓器出氣管由耐油襯層、多層纖維和硅橡膠構(gòu)成，如圖2所示，內(nèi)壁一般為深灰或黑色的含氟彈性體，工作介質(zhì)為高溫(160～220 ℃)高壓(0.15～0.3 MPa)混合油霧的氣體，中冷器進氣管與渦輪增壓器出氣管結(jié)構(gòu)和材質(zhì)相似，亦可設(shè)計成一體，中間采用不銹鋼管,近幾年也有嘗試用尼龍合金替代，但由于成本高昂，在卡車上的應(yīng)用較少；中冷器出氣管和發(fā)動機的進氣管也可設(shè)計為一體，管路的加工工藝、結(jié)構(gòu)以及材質(zhì)和渦輪增壓器進氣管相似，當然也可以采用渦輪增壓器出氣管的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，增強層可選用芳綸或聚酯纖維。