我们都知道，发动机的动力来自于燃料的燃烧，而燃烧则离不开空气，所以发动机不仅需要燃油，还需要源源不断的空气进入燃烧室，完成燃烧才能产生动力。因此在一定范围内空气进得越多，气缸内的燃烧就越充分，发动机的动力表现也就更强劲。今天我们就来聊聊发动机的进气系统，看看让发动机进入更多空气都有哪些手段。

汽车进气系统一般由进气管、空气过滤器、怠速阀、进气歧管、真空管、进气门和各种传感器组成。如果是增压式的进气结构，还会有电力增压器或者涡轮增压器及中冷器等部件，还有部分厂商为了追求更加完美的进气涡流的效果，会设计更加复杂的进气管路，比如可变进气电磁阀等。

空气进入发动机气缸需要三部。首先，空气通过空气滤清器被吸入进气管，此时空气的流动是被动的。其次，要经过进气歧管将空气分别送入不同的气缸。空气流经歧管的过程看似简单，但在车辆不同负荷状态下，歧管的形状和长度都会对进气效率产生影响。最后空气要通过各个气缸进气门才能进入气缸，所以气缸开启的时机和程度也是十分重要的。

对于结构简单的发动机来说，在汽缸盖的内部装有由曲轴驱动的凸轮轴，轴上的凸轮按一定差别的角度布置，当其转动时就会根据气缸的运动适时的开启或关闭气门。然而发动机进气的环境是很复杂的，光做到这些显然只是实现了功能而提不上良好的效果。

虽然自然进气系统通过可变气门正时系统能够得到较大的马力输出，但动力的提升很有限。为了有效增加发动机的输出功率，采用增压系统可说是最有效的方式。工程师们在进气歧管的前端安装了一个增压器。增压器根据不同的驱动方式可以分为涡轮增压和机械增压，但其作用都是一样的，即通过将空气或混合气压缩再送入气缸，提高了新鲜气体的密度从而提高发动机性能。

所谓涡轮的介入并不是指涡轮刚刚开始转动，而是指涡轮能够将进气歧管的压力增压至可以促进进气的时刻。实际上涡轮从发动机启动那一刻已经开始转动，只不过在到达一定速度之前并没有增压效果而已。

涡轮增压器实际上是台空气压缩机，它是利用发动机排出的废气惯性推动涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮压缩由空气滤清器管道送来的空气，使空气增压后进入气缸。当发动机转速提高，废气排出速度与涡轮转速也同步提高，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃油，相应增加油量和调整一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率。

然而，涡轮增压器并不是完美的，由于涡轮增压器是通过废气来驱动的，在发动机低转速工况下，废气排放量不足时，涡轮增压器不但无法带来动力的提升，反而还会因为阻碍排气产生动力响应迟滞现象，这就是涡轮迟滞效应。

相对于涡轮增压，机械增压的原理则有所不同。机械增压主要是通过皮带由曲轴驱动增压器内的转子转动。两个转子交错布置，他们在一端通过齿轮啮合，而本身并不接触。当其中一个转子由曲轴带动旋转时另一个转子也随之转动，他们通过这种方式来增加压力。

机械增压更接近自然进气的线性输出，没有涡轮增压的迟滞现象。因为机械增压的工作原理，使其在低转速下便可获得增压。增压的动力输出也与曲轴转速成一定的比例，即机械增压引擎的动力输出随着转速的提高，也随之增强。因此机械增压引擎的出力表现与自然吸气极为相似，却能拥有较大的马力与扭力。

可变进气歧管在发动机高速和低速时都能提供最佳配气。发动机在低转速时，用又长又细的进气歧管，可以增加进气的气流速度和气压强度，并使得汽油得以更好的雾化，燃烧的更好，提高扭矩。发动机在高转速时需要大量混合气，这是进气歧管就会变的又粗有短，这样才能吸入更多的混合气，提高输出功率。

ECU会根据发动机工况的不同促使转换气门进行动作，通过转换气门的开闭使进气气流从另一个通道进入。针对进气歧管的变化还有可变截面，甚至是连续可变的进气歧管。

可变气门正时机构就是在凸轮轴驱动端设置了一套液压机构，其内转子与凸轮轴相连。其工作原理为：该系统由ECU协调控制，发动机各部位的传感器实时向ECU报告运转情况。由于在ECU中储存有气门最佳正时参数，所以ECU会随时对正时机构进行调整，从而改变气门的开启和关闭时间，或提前、或滞后、或保持不变，通过下面的视频我们可以了解VVT机构的工作原理。

然而可变气门正时只能改变发动机气门的时机，却不能改变单位时间内的进气量。因此这项技术对于动力性能上的帮助并不大。要想获得动力上的提升还要看看下面这项技术。

什么是气门升程？这就好比水龙头的开关，开的越大单位时间流出的水就越多。所以气门升程就是通过某种手段来增加气门的开度。与气门开启时机相似，发动机在不同工况下对于气门开启程度的需求也不相同。在低速时较小的开度可以增强缸内絮流促进燃烧；而高速时则需要更大的进气量。显然一成不变的气门开度不能满足所有的工况。

本田也是最早将可变气门升程技术发扬光大的厂商，它的可变气门升程系统的结构和工作原理并不复杂，工程师利用第三根摇臂和第三个凸轮即实现了看似复杂的气门升程变化。当发动机处于低转速时，三根摇臂处于分离状态，低角度凸轮两边的摇臂来控制气门的开闭，气门升程量小;当发动机处于高转速时，三根摇臂结合为一体，由高角度凸轮驱动中间摇臂，气门升程量大，发动机动力也更强。

总结：进气系统在发动机运转中扮演着举足轻重的角色，虽然这些技术五花八门，应用的位置都不相同。但其目的都是为了使发动机在不同的工况下保持进气顺畅，从而提高燃烧效率。另外这些技术并不是独立存在的，通常它们会同时出现在一台发动机上结合使用以达到更好的效果。