标题：汽车进气系统
概述
发动机是工程机械的心脏，而进气系统则是发动机的动脉，进气系统的合理性直接影响发动机的性能、寿命，从而影响整机的性能、寿命及环保性。进气系统的功能是为发动机提供清洁、干燥、充足的空气，系统中主要组件空滤器、管路及其设计安装将直接影响发动机功能的发挥、工作的稳定性、可靠性，甚至大大缩短其寿命。
分类
当代汽车进气系统主要是可变进气系统。可变进气系统主要分VVT（可变气门正时），CVVT（连续可变气门正时），VVT-i（电子可变正时），i-VTEC（电子可变气门升程）这四种。
应用车型
这四种主要的可变进气系统的应用车型分别是：
北京现代伊兰特：VVT（可变气门正时）
东风悦达起亚赛拉图：CVVT（连续可变气门正时）
丰田车系，例如卡罗拉、花冠 VVT-i（电子可变正时）
本田车系，例如雅阁、CRV、思域 i-VTEC（电子可变气门升程）
可变配气技术
可变配气技术，从大类上分，包括可变气门正时和可变气门行程两大类。
首先谈一下普通发动机配气机构，大家都知道气门是由发动机的曲轴通过凸轮轴带动的，气门的配气正时取决于凸轮轴的转角。在发动机运转的时候，我们需要让更多的新鲜空气进入到燃烧室，让废气能尽可能的排出燃烧室，最好的解决方法就是让进气门提前打开，让排气门推迟关闭。这样，在进气行程和排气行程之间，就会发生进气门和排气门同时打开的情况，这种进排气门之间的重叠被称为气门叠加角。在普通的发动机上，进气门和排气门的开闭时间是固定不变的，气门叠加角也是固定不变的，是根据试验而取得的最佳配气定时，在发动机运转过程中是不能改变的。然而发动机转速的高低对进，排气流动以及气缸内燃烧过程是有影响的。转速高时，进气气流流速高，惯性能量大，所以希望进气门早些打开，晚些关闭，使新鲜气体顺利充入气缸，尽量多一些混合气或空气。反之在在发动机转速较低时，进气流速低，流动惯性能量也小，如果进气门过早开启，由于此时活塞正上行排气，很容易把新鲜空气挤出气缸，使进气反而少了，发动机工作不稳定。因此，没有任何一种固定的气门叠加角设置能让发动机在高低转速时都能完美输出的，如果没有可变气门正时技术，发动机只能根据其匹配车型的需求，选择最优化的固定的气门叠加角。例如，赛车的发动机一般都采用较小的气门叠加角，以有利于高转速时候的动力输出。而普通的民用车则采用适中的气门叠加角，同时兼顾高速和低速是的动力输出，但在低转速和高转速时会损失很多动力。而可变气门正时技术，就是通过技术手段，实现气门叠加角的可变来解决这一矛盾。
如90年代初，日本本田公司推出一种即可改变配气正时，又能改变气门运动规律的可变配气定时－升程的控制机构，是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。就是现在大家耳熟能详的VTEC机构：一般发动机每缸气门组只由一组凸轮驱动，而VTEC系统的发动机却有中低速用和高速用两组不同的气门驱动凸轮，并可通过电子控制系统的自动操纵，进行自动转换。采用VTEC系统，保证了发动机中低速与高速不同的配气相位及进气量的要求，使发动机无论在何速率运转都达到动力性、经济性与低排放的统一和极佳状态。需要说明的是，发动机采用可变配气定时技术获得上述好处的同时，没有任何负面影响，换句话说，就是没有对于发动机的工作强度提出更高的要求。
VTEC的设计就好像采用了两根不同的凸轮轴似的，一根用于低转速，一根用于高转速，但是VTEC发动机的不同之处就在于将这样两种不同的凸轮轴设计在了一根凸轮轴上。
本田发动机进气凸轮轴中，除了原有控制两个气门的一对凸轮（主凸轮和次凸轮）和一对摇臂（主摇臂和次摇臂）外，还增加了一个较高的中间凸轮和相应的摇臂（中间摇臂），三根摇臂内部装有由液压控制移动的小活塞。
发动机低速时，小活塞在原位置上，三根摇臂分离，主凸轮和次凸轮分别推动主摇臂和次摇臂，控制两个进气门的开闭，气门升量较少，情形好像普通的发动机。
虽然中间凸轮也推动中间摇臂，但由于摇臂之间已分离，其它两根摇臂不受它的控制，所以不会影响气门的开闭状态。发动机达到某一个设定的高转速时，电脑即会指令电磁阀启动液压系统，推动摇臂内的小活塞，使三根摇臂锁成一体，一起由中间凸轮c驱动，由于中间凸轮比其它凸轮都高，升程大，所以进气门开启时间延长，升程也增大了。当发动机转速降低到某一个设定的低转速时，摇臂内的液压也随之降低，活塞在回位弹簧作用下退回原位，三根摇臂分开。
整个VTEC系统由发动机电子控制单元（ECU）控制，ECU接收发动机传感器（包括转速、进气压力、车速、水温等）的参数并进行处理，输出相应的控制信号，通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统，从而使发动机在不同的转速工况下由不同的凸轮控制，影响进气门的开度和时间。
本田的VTEC发动机技术已经推出了十年左右了，事实也证明这种设计是可靠的。它可以提高发动机在各种转速下的性能，无论是低速下的燃油经济性和运转平顺性还是高速下的加速性。可以说，在电子控制阀门机构代替传统的凸轮机构之前，本田的VTEC技术在目前可以说是一种很好的方法。
可变气门相关技术
⑴可变气门正时技术:就是说它可随发动机的转速负荷水温等运行参数的变化,而适时的调正配气正时，优化的固定的气门叠加角，发动机的功率和扭力输出将会更加线性，同时兼顾高低转速的动力输出，使发动机在高低速下均能达到最高效率降低排放节省燃料。像日系TOYOTA的 VVT-i 和HONDA的 i-VTEC，现在的名车基本都有类似的技术，只是不同类型的车在细节上有不同的细节调整和细分技术。像大众GOLF部分车型用的是凸轮轴角度调整系统，通过调整凸轮轴的位置改变气门的升程和开启角度，这是相对正时可变气门要简单的。如果再进一步说的话，就像我们经常可以看见VVT-i、i-VTEC、VVL、VVTL-i等技术标号，这些标号都代表了它们与众普通的发动机不一样，这些发动机都采用了发动机可变配气的技术。 而可变配气技术，从大类上又可分可变气门正时和可变气门行程两大类，有些发动机只匹配可变气门正时，如丰田的VVT-i发动机；有些发动机只匹配了可变气门行程，如本田的VTEC；有些发动机既匹配的可变气门正时又匹配的可变气门行程，如丰田的VVTL-i，本田的i-VTEC。
我们知道，发动机的气门行程是受凸轮轴转角长度控制的，在普通的发动机上，凸轮轴的转角长度固定，气门行程也是固定不变的。类似于不可变气门正时的发动机，这种气门行程固定不变的发动机，它采用的气门行程设计也是根据发动机的需求设定，赛车发动机采用长行程设计，以获得高转速是强大的功率输出，但在低转速的时候会工作不稳定；普通民用车则采用兼顾高低转速的气门行程设计，但会在高低转速区域损失动力。而采用可变行程技术的发动机，气门行程能随发动机转速的改变而改变。在高转速时，采用长行程来提高进气效率，让发动机的呼吸更顺畅，在低速时，采用短行程，能产生更大的进气负压及更多的涡流，让空气和燃油充分混合，因而提高低转速时的扭力输出。
综合来讲，可变气门正时技术，在整个可变配气技术里，属于结构简单成本低的机构系统，它通过液压和齿轮传动机构，根据发动机的需要动态调节气门正时。由于结构简单，增加的成本有限，这个技术现在已经配备在大多数主流发动机上。 可变气门正时不能改变气门开启持续时间，只能控制气门提前打开或推迟关闭的时刻。同时，它也不能像可变凸轮轴一样控制气门开启行程，所以它对提升发动机的性能所起的作用有限。不过这种技术是结构简单，成本低廉的可变配气技术，因为它只需要一套液压装置，就能调整凸轮轴相位，而不像其他系统那样，在每个气缸都需要布置一个液压机构。
⑵作为惯性可变进气系统，是通过改变进气歧管的形状的长度，低转速用长进气管，保证空气密度，维持低转的动力输出效率；高转用短进气歧管，加速空气进入汽缸的速度，增强进气气流的流动惯性，保证高转下的进气量，以此来兼顾各段转速发动机的表现。加装VIS后，发动机进气气流的流动惯性和进气效率都有所加强，从而提高了扭矩，并降低了油耗。
作为这两种技术，“个人”认为，虽都是当下较先进的工艺技术，但也都是在控制生产研制和装配成本的基础上发展起来的“永远”与高端技术临界的工艺，都有着个性鲜明的特点，也有着同样的局限，哪个比哪个更好，没有什么可比性，可以说是不分伯仲。
可变气门正时系统
可变气门正时系统大致有2种分类——VVT-i和VTEC两种。
VVT-iVVT-i 是丰田公司的智能可变气门正时系统的英文缩写，VVT-i 可连续调节气门正时，但不能调节气门升程。它的工作原理是：当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的。
VTECVTEC 全称是可变气门正时和升程电子控制系统，是本田的专有技术，它能随发动机转速、负荷、水温等运行参数的变化，而适当地调整配气正时和气门升程，使发动机在高、低速下均能达到最高效率。在VTEC系统中，其进气凸轮轴上分别有三个凸轮面，分别顶动摇臂轴上的三个摇臂，当发动机处于低转速或者低负荷时，三个摇臂之间无任何连接，左边和右边的摇臂分别顶动两个进气门，使两者具有不同的正时及升程，以形成挤气作用效果。此时中间的高速摇臂不顶动气门，只是在摇臂轴上做无效的运动。当转速在不断提高时，发动机的各传感器将监测到的负荷、转速、车速以及水温等参数送到电脑中，电脑对这些信息进行分析处理。当达到需要变换为高速模式时，电脑就发出一个信号打开VTEC电磁阀，使压力机油进入摇臂轴内顶动活塞，使三只摇臂连接成一体，使两只气门都按高速模式工作。当发动机转速降低达到气门正时需要再次变换时，电脑再次发出信号，打开VTEC电磁阀压力开头，使压力机油泄出，气门再次回到低速工作模式。
发动机油耗可以通过一扇门的运动来说明。门开启的大小和时间长短，决定了进出入的人流量。门开启的角度越大，开启时间越长，进出入的人流量越大，门开启的角度越小，开启时间越短，进出入的人流量就越少。在剧院入场看戏，要一个一个观众验票进场，就要控制大门的开启角度，有些匣道还设置栏杆，象地铁出入口一样。在剧院散场时要尽快疏散观众，就要撤除匣道栏杆，将大门完全打开。大门开启角度和时间决定人流量，这非常容易理解。同样的道理用于发动机上，就产生了气门升程和正时的概念。气门升程就好像门开启的角度，正时就好象门开启的时间。以立体的思维观点看问题，角度加时间就是一个容积空间的大小，它的大小决定了耗油量。
在实际运行中，汽车的运行负荷不可能一成不变，随着路面、速度和控制油门力度的不同，发动机负荷总是处在一个经常变化的状态之中，这个变化中的负荷影响着发动机的耗油量。当负荷大时，耗油量大，反之就少。一般汽车发动机耗油量是由节气门控制，它好象一扇门，通过节气门开启的角度和时间来控制混合比。在燃油电喷系统中，进入气缸的空气流量由节气门控制，节气门则由油门踏板控制。节气门开度越大空气流量越多，电控单元（ECU）再根据节气门位置传感器及其它位置传感器反馈来的信号来控制喷油器的喷油量。
但是，随着发动机气门增多和转速的增高，发动机的气门升程和正时如果不随着变化，在一些工况下会出现难以解决的矛盾，例如如何保证低转速时的扭矩输出和高转速时的功率输出及在这些工况下的燃油消耗等问题，用单个节气门控制的燃油供给方式是难以完满解决的。最好的方式就是采用多种可变化的形式“综合治理”，因此就有可变进气管道、可变压缩比和可变气门的升程和正时来解决这个问题，其中可变气门的升程和正时也就是可变式气门驱动机构，是目前汽车常见的一种新技术。设计者为了令汽车省油，千方百计从气门升程和正时这两个关键上做文章。
气门的升程和正时互相关联但又是两件事情。升程是气门开度的问题，它是指气门开启的间隙有多大；正时是气门开启关闭的时间问题，它是指气门开启、关闭的时刻。它们都决定了进气量的大小，但气门的正时涉及到配气相位上的“重叠阶段”，即出现进气门和排气门同时开启的“重叠阶段”（见本栏目《气门可变驱动机构》），这在任何工况阶段都会出现。可变气门正时就是要按照负荷的变化控制气门进气时间由短到长呈线性变化，使发动机的动力输出顺畅平滑，减少油耗。
从形式上看，可变气门升程和正时系统有多种运行方式，例如本田的“i-VTEC”系统和丰田的“VVT－i”系统，都是可变气门升程和正时系统（这两种装置本栏目都有介绍）。还有一种“停阀”（气门停止工作）的方式，就是根据发动机负荷工况，停止部分气门工作。例如本田发动机中的“H-VTEC”装置，每缸4气门中各有2个进、排气门，其中各有1个进、排气门在低、中转速内停止工作，变为2气门发动机；而在高转速内4个气门全部工作，系统通过调节液压气门挺杆内的液压来控制气门的运动。
可变进气系统
将六缸机的进气道分成前后两组，这就相当于两个三缸机的进气管，每个气缸有240°的进气冲程，各气缸之间不会有进气脉冲波的互相干扰。上述可变进气系统的效果在于：每个气缸都会产生空气谐振波的动力效应，而直径较大的空气室、中间的产生谐振空气波的通道同支管一起，形成脉冲波谐振循环系统。
双脉冲进气系统
a)低速段（n<4400r/min）；b)高速段（n>4400r/min） 
当进气管中动力阀关闭时(见图3-95a)，可变进气管容积及总长大约为70cm的进气管，能在发动机转速n=3300r/min时，形成谐振进气压力波，提高了充气效率，使转矩达到最大值。当发动机转速大于4000r/min时，进气管中便不能形成有效的进气压力波，于是动力阀门打开(见图3-95b)，两个中间进气通道便连接成一体。优化选择在每个气缸与总管连接的支管容积后，能形成高速(如：n=4400r/min)下谐振进气脉冲波，使转矩值达到较高值。于是在n=1500～5000r/min的范围内，转矩曲线变化平缓，如图3-96所示。 
采用可变进气系统后的转矩特性（六缸发动机）
四气门二阶段进气系统
该进气系统由弯曲的长进气管和短的直进气管与空气室相连接，并分别连接到缸盖的两个进气门上，如图3-97所示。在发动机低、中速工况时由长的弯曲管向发动机供气；而在高速时，短进气管也同时供气(动力阀打开)，提高了发动机功率。 
在发动机低、中速工况(n<3800r/min)，动力阀关闭短进气管的通道(见图3-97a)。空气通过长的弯曲气道，使气流速度增加，并且形成较强的涡流，促进良好混合气的形成。此外，进气管的长度能够在进气门即将关闭时，形成较强的反射压力波峰，使进入气缸的空气增加。这都有助于提高发动机低速时的转矩。 
在发动机高速工况(n>3800r/min)，动力阀打开(见图3-97b)，额外的空气从空气室经过短进气管进入气缸，改善了容积效率，并且由另一气门进入气缸的这股气流，将低、中速工况形成的涡流改变成滚流运动，更能满足高速高负荷时改善燃烧的需要。 
四气门二阶段进气系统 
a)低速段；b)高速段
三阶段进气系统
该进气系统由末端连在一起的两根空气室管组成，并布置在V形夹角之间。每根空气室通过3根单独的脉冲管连接到左侧或者右侧的气缸上。每一侧气缸形成独立的三缸机，各缸的进气冲程相位为均匀隔开的240°。两根空气室的人口处有各自的节流阀，在两根空气室中部有用阀门控制的连接通道，在空气室末端U形连接管处布置有两个蝶式阀门。 
三阶段进气系统有三种速度。
a)低速（n<4000r/min）；b)中速（n>4000r/min）；c)高速（n>5000r/min） 
在发动机低速工况(n<4000r/min)(见图3-98a)，两空气室管之间的阀及高速工况用阀关闭。每根空气室管及与其相连接的3根脉冲进气管形成完整的谐振系统，将在一定转速工况下(如：n=3500r/min)，将惯性及波动效应综合在一起，从而使充气效率及转矩达到峰值。当发动机转速高于3500r/min时，谐振压力波的波幅值变小，因此可变系统的效果也变差，相应地每个气缸的充气效率也变小。 
当发动机转速处于4000～5000r/min之间，即中速工况时(见图3-98b)，连接两根空气室的阀门打开，因此部分损坏了低速工况谐振压力波频率，然而却在转速为4500r/min的工况下，形成新的谐振压力波峰，从而使更多的空气或混合气进入气缸。 
当发动机转速进一步提高，如：达到5000r/min以上，于是短进气道中蝶阀打开(见图3-98c)，在两个空气室之间的短的及直接通道的空气流动，影响了第二阶段的惯性及脉冲效应。然而在高速范围(5000～6000r/min)内，通过各缸进气管的脉冲及谐振作用，建立了新的脉冲压力波及效果。于是三阶段的可变进气系统在三段转速范围内都能形成一个高的转矩峰值，从而提高了整个转速范围内的转矩，使转矩特性更平坦，数值更高
可变进气涡流控制系统
可变涡流控制系统，其就相当于“自然吸气式的增压”。通过节流门的控制，使发动机在不同工况下的进气形成不同的“进气涡流”，使由喷油器喷无的雾状燃油与空气更好的混合，保证燃烧最充分。
在发动机上采用涡流控制阀系统，可根据发动机的不同负荷，改变进气流量去改善发动机的动力性能。进气孔纵向分为两个通道，涡流控制阀安装在通道内，由进气歧管负压打开和关闭，控制进气管空气通道的大小。发动机小负荷或以低于某一转速运转时，受ECU控制的真空电磁阀关闭，真空度不能进入涡流控制阀上部的真空气室，涡流控制阀关闭。由于进气通道变小，产生一个强大涡流，这就提高了燃烧效率，从而可节约燃油。当发动机负荷增大或以高于某一转速运转时，ECU根据转速、温度、进气量等信号将真空电磁阀电路接通，真空电磁阀打开，真空度进入涡流控制阀，将涡流控制阀打开，进气通道变大，提高进气效率，从而改善发动机输出功率。
进气涡流可以促进汽油蒸发以及与空气的均匀混合，提高燃烧效率。电控进气涡流在某些轿车 （特别是采用稀燃技术的轿车）上应用较多。其结构是在进气口附近增设一涡流控制阀，通过 ECU采集转速、节气门开度、冷却水温等信号，并加以处理后控制其旋转角度，引导气流偏转产生涡流，调节涡流比，实现涡流控制。 
新马自达3采用的可变进气涡流控制系统VTCS，在3750rpm以上停止动作以保证最大扭矩的实现。从其发动机扭矩曲线图上来看，新发动机在功率和扭距两方面都向低转速方面移动了。由于新发动机的功率曲线向低转速方面移动，在同样速度下转速更低。2000转时新机功率居然比老机要高15kW左右（50:35），新马在100公里时速只有2000转（老马100公里时是2500转），看来主要是为了5档省油。为了维持100公里时速，需要50kW左右的功率，老机的35kW显然是不可能维持100公里时速的。再看老机的功率曲线，是在2500转达到50kW。但新马6在发动机性能和燃油经济性上的提高，不能完全归功于VTCS技术，而是多种改进共同作用的结果。但VTCS的应用显然是其中不可忽视的重要技术之一。
汽车进气系统的效率
容积效率引擎运转时，每一循环所能获得的空气量多少，是决定引擎动力大小的基本因素，而引擎的进气能力乃是藉由引擎的‘容积效率’及‘充填效率’来衡量。‘容积效率’的定义是每一个进气行程中，汽缸所吸入的空气在大气压力下所占的体积和汽缸活塞行程容积的比值。之所以要用在所吸入空气在大气压力下所占的体积为标准，是因为空气进入汽缸时，汽缸内的压力比外在的大气压力为低，而且压力值会有所变化，所以采用一大气压的状态下的体积作为共通的标准。并且由于在进行吸气行程时，会遭受各种的进气阻力，加上汽缸内的高温作用，因此将吸入汽缸内的空气体积换算成一大气压下的状态时，一定小于汽缸的体积，也就是说自然吸气引擎的容积效率一定小于1。进气阻力的降低、汽缸内压力的提高、温度降低、排气回压降低、进汽门面积加大都可提高引擎的容积效率，而引擎在高转速运转时则会降低容积效率。
充填效率由于空气的密度是因进气系统入口的大气状态（温度、压力）而有所不同，因此容积效率并不能表现实际上进入汽缸内空气的质量，于是我们必须靠"充填效率"来说明。"充填效率"的定义是每一个进气行程中所吸入的空气质量与标准状态下（1大气压、20℃、密度：1.187Kg/cm2）占有汽缸活塞行程容积的干燥空气质量的比值。在大气压力高、温度低、密度高时，引擎的充填效率也将随之提高。由此也可看出，容积效率所表现的是引擎构造及运转状态所造成引擎性能的差异，充填效率表现的则是运转当时大气状态所引起引擎性能的变化。
进气歧管与容积效率另一项影响容积效率的重要因素是进气歧管的长度，由此也引发了与容积效率有关的‘脉动’及‘惯性’两种效应。
脉动效应
引擎除了在极低的转速外，进汽门前的压力在进汽期间会不断的产生变动，这是由于进汽阀门的开、闭动作，使得进气歧管内产生一股压缩波以音速的大小前后波动。假如进汽歧管的长度设计正确，能让压缩波将在适当的时间到达进汽阀门，则油气可藉由本身的波动进入汽缸，提高引擎的容积效率，反之则会导致容积效率下降，此现象称为进气歧管的脉动效应，又称‘共震效应’。
惯性效应
进汽阀门打开，空气流入汽缸内时，由于惯性的作用，即使活塞已经到达下死点，空气仍将继续流入汽缸内，若在汽缸内压力达最大时，关闭进汽阀门的话，容积效率将成最大，此效应称为惯性效应。若想得到最佳的容积效率必须同时考律脉动效应及惯性效应，也就是说在汽缸压力达到最大，关闭进汽阀门的同时，前方进气歧管内的压缩波也同时达到最高的位置（波峰）。 较长的进气歧管在引擎低转速时的容积效率较高，最大扭力值会较高，但随转速的提高，容积效率及扭力都会急剧降低，不利高速运转。较短的进气歧管则可提高引擎高转速运转时的容积效率，但会降低引擎的最大扭力及其出现时机。因此若要兼顾引擎高低转速的动力输出，维持任何转速下的容积效率，唯有采用可变长度的进气歧管。
进气系统的工作原理
进气系统包含了空气滤清器、进气歧管、进汽门机构。空气经空气滤清器过滤掉杂质后，流过空气流量计，经由进气道进入进气歧管，与喷油嘴喷出的汽油混合后形成适当比例的油气，由进汽门送入汽缸内点火燃烧，产生动力。
容积效率
引擎运转时，每一循环所能获得的空气量多少，是决定引擎动力大小的基本因素，而引擎的进气能力乃是藉由引擎的‘容积效率’及‘充填效率’来衡量。 ‘容积效率’的定义是每一个进气行程中，汽缸所吸入的空气在大气压力下所占的体积和汽缸活塞行程容积的比值。之所以要用在所吸入空气在大气压力下所占的体积为标准，是因为空气进入汽缸时，汽缸内的压力比外在的大气压力为低，而且压力值会有所变化，所以采用一大气压的状态下的体积作为共通的标准。并且由于在进行吸气行程时，会遭受各种的进气阻力，加上汽缸内的高温作用，因此将吸入汽缸内的空气体积换算成一大气压下的状态时，一定小于汽缸的体积，也就是说自然吸气引擎的容积效率一定小于1。进气阻力的降低、汽缸内压力的提高、温度降低、排气回压降低、进汽门面积加大都可提高引擎的容积效率，而引擎在高转速运转时则会降低容积效率。　二、充填效率　由于空气的密度是因进气系统入口的大气状态（温度、压力）而有所不同，因此容积效率并不能表现实际上进入汽缸内空气的质量，于是我们必须靠"充填效率"来说明。"充填效率"的定义是每一个进气行程中所吸入的空气质量与标准状态下（1大气压、20℃、密度：1.187Kg/cm2）占有汽缸活塞行程容积的干燥空气质量的比值。在大气压力高、温度低、密度高时，引擎的充填效率也将随之提高。由此也可看出，容积效率所表现的是引擎构造及运转状态所造成引擎性能的差异，充填效率表现的则是运转当时大气状态所引起引擎性能的变化。　进气岐管与容积效率　另一项影响容积效率的重要因素是进气歧管的长度，由此也引发了与容积效率有关的‘脉动’及‘惯性’两种效应。一、脉动效应：引擎除了在极低的转速外，进汽门前的压力在进汽期间会不断的产生变动，这是由于进汽阀门的开、闭动作，使得进气歧管内产生一股压缩波以音速的大小前后波动。假如进汽歧管的长度设计正确，能让压缩波将在适当的时间到达进汽阀门，则油气可藉由本身的波动进入汽缸，提高引擎的容积效率，反之则会导致容积效率下降，此现象称为进气歧管的脉动效应，又称‘共震效应’。
惯性效应
进汽阀门打开，空气流入汽缸内时，由于惯性的作用，即使活塞已经到达下死点，空气仍将继续流入汽缸内，若在汽缸内压力达最大时，关闭进汽阀门的话，容积效率将成最大，此效应称为惯性效应。若想得到最佳的容积效率必须同时考律脉动效应及惯性效应，也就是说在汽缸压力达到最大，关闭进汽阀门的同时，前方进气歧管内的压缩波也同时达到最高的位置（波峰）。较长的进气歧管在引擎低转速时的容积效率较高，最大扭力值会较高，但随转速的提高，容积效率及扭力都会急剧降低，不利高速运转。较短的进气歧管则可提高引擎高转速运转时的容积效率，但会降低引擎的最大扭力及其出现时机。因此若要兼顾引擎高低转速的动力输出，维持任何转速下的容积效率，唯有采用可变长度的进气歧管。
进气系统的改装
进气系统的改装基础就是要提高引擎‘容积效率’，要达到此一目的通常可由以下的方式着手：　一、空气滤清器进气系统改装的入门工作就是换用高效率、高流量的空气滤清器滤。换装高流量的空气滤芯可降低引擎进气的阻力，同时提高引擎运转时单位时间的进气量及容积效率，而由供油系统中的空气流量计量测出进气量的增加，将讯号送至供油电脑（ECU），ECU便会控制喷油嘴喷出较多的汽油与之配合，让较多的油气（并不是较浓）进入汽缸，达成增大马力输出的目的。若换了滤芯仍不能满足你的需求，可将整个空气滤清器总承换成俗称〃香菇头〃的滤芯外露式滤清器，进一步的降低进气阻碍，增强引擎的〃肺活量〃。　
二、进气道进气道的改装可分成形状及材质两方面来谈。改变进气道的形状目的在于进气蓄压（以供急加速时节气阀突然全开之需）及增加进气的流速，但这类产品通常有特殊性的限制，也就是说A型车所用的若装在B型车上并不一定能发挥其最大的效果，改变进气道材质乃是着眼于不吸热及重量轻，目前最常用的就是碳纤维的材质，其不吸热的特性，能让进气的温度完不受引擎室的高温所影响，让进气的密度较高，即单位体积的含氧量增加，提高引擎出力，唯一缺点是价格高不可攀。进气道的改装常是形状及材质同时改变以收最大效果，同时将空气滤清器一并拆除，并将进气口延伸至车外，直接对准前方，以便随车速提高增加进气压力，提高进气量。
三、直喷式歧管在赛车引擎上所需要的是高转速的动力表现，可牺牲低转速时的马力输出，因此都将进气歧管尽量缩短并取消空气滤清器，充分消除进气阻力，以求得最佳的高速表现。传统式后方进气前方排气的引擎型式，在换装直喷式进气歧管后，所面临的最大问题是如何由车外导入足够的新鲜空气。直喷式的进气歧管与经过空气动力学设计的碳纤维进气道是最佳的组合，也是目前比赛厂车的不二选择。尤其在将引擎降低后，利用引擎上方所空出的空间，安装一大型进气导管，开口并与车头水箱护罩充份密合，让空气能有效的送达后方的进气歧管。　
四、二次进气目前市面上有许多利用二次进气原理所制成的产品，使用的人不少，价格也都不便宜。之所以称它为"二次进气"乃是因为除了原有从空气滤清器吸入的空气外，另外再利用进气歧管的真空压力差，从引擎PCV（曲轴箱强制通风）管路外接另一进气装置，导入适量的新鲜空气来达到提高容积效率的目的。二次进气所能得到的动力提升效果最主要的是在前段（低转速），因为在节气阀全开，空气大量进入真空度降低时，二次进气装置所能导入的空气量相形就变得微不足道了。进行大幅度的进气系统改装时，必须考虑与供油系统的配合问题。若只是大幅的增强进气能力，而供油系统无法提供足够的供油量与之配合，则势必无法达到提高马力的目的，因为引擎所需的是比例适当的油气而不只是大量的空气。此外在实用上必须考虑噪音的问题。以往谈到噪音大家通常只想到排气管所产生的声浪，而忽略了进气也会产生噪音。
进气系统养护
1、拆下汽车空气滤清器；注意其形状，方形的要注意安装时方向，圆形的就不需要了；
2、对空气滤清器进行清洁；如果用鼓风机清洁事，要注意方向，从里到外；如果你用的吸尘器的话，只能是从外部了。
3、将清洁好的空气滤清器安装回去。[1]