本发明涉及发动机工程，特别涉及一种发动机的进气歧管内气体温度计算方法及发动机进气系统。
背景技术：
1、发动机可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸，经过压缩达到一定的温度和压力后，用火花塞点燃，使气体膨胀做功。进气温度对功率有影响。如果进气温度过高，会降低发动机的功率，爆震发动机。许多涡轮增压发动机都装有中冷器，用来降低进气温度。还有一些改装车爱好者会在车上加装酒精喷射系统，也可以降低进气温度。进气温度会影响发动机的功率输出和稳定性。如果进气温度过高，则空空气中的含氧量很低，会影响发动机的动力输出，发动机会爆震，爆震是发动机中一种危害极大的异常燃烧现象。当活塞向上运行压缩可燃混合物时，此时可燃混合物的压力和温度都会升高。如果可燃混合气在火花塞点火前燃烧，就是爆震现象。此时活塞是向上运行的，但是燃烧的可燃混合气会将活塞向下推，导致发动机出现功率下降，油耗增加的现象。剧烈的爆震还会导致发动机内连杆变形，活塞爆炸。如果出现这种情况，维修费用会很高。因此，如果要提高动力输出，降低进气温度是非常必要的。
2、汽车发动机的正常工作温度在85℃到105℃之间，是指发动机内部的温度。85℃以下，汽油雾化不好，润滑油流动性不好，发动机容易磨损，燃烧热效率差、油耗高；105℃以上，发动机容易过热，汽车冷却后需要预热；因此，对进入发动机的气体的进气温度的监控尤为重要。现有技术中，多数为通过传感器监测发动机进气歧管内气体温度，缺乏进入发动机进气歧管内气体温度的计算方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于解决现有技术缺乏对进入发动机的进气歧管温度计算方法的问题。
2、为解决上述问题，本发明的实施方式公开了一种发动机的进气歧管温度计算方法，其中，包括：
3、s1：实时获取发动机进气相关的温度信息，温度信息包括进气空气温度、呼吸管出气温度、废气再循环管出气温度、气缸回气温度和发动机舱温度；其中，在发动机的进气气体流动路径上，进气空气流经呼吸管的出气口所在的位置处时与从呼吸管的出气口排出的混合气混合后，流向进气歧管内，并在流经废气再循环管的出气口所在的位置处时与从废气再循环管的出气口排出的废气再循环气体混合后，流向发动机的气缸。
4、s2：根据温度信息获得进入发动机的进气歧管内气体温度。
5、采用上述技术方案，通过获取汽车发动机进气相关的温度，继而计算进入发动机进气歧管内气体温度，解决了现有技术缺乏对进入发动机的进气歧管温度计算方法的问题，增加监测进入发动机的进气歧管内气体温度的方法，无需通过传感器直接监测发动机进气歧管内气体温度，提高用户监测发动机进气歧管内气体温度自由选择性。
6、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机的进气歧管温度计算方法，步骤s1中，还获取温度矫正系数，温度矫正系数包括进气空气温度系数、呼吸管出气温度系数、废气再循环管出气温度系数、气缸回气温度系数、发动机舱温度系数。
7、步骤s2中，根据温度信息获得进入发动机的进气歧管温度包括：通过以下公式计算得到进气歧管内气体温度：
8、t6＝k1*t1+k2*t2+k3*t3+k4*t4+k5*t5；
9、其中，t1是进气空气温度，t2是呼吸管出气温度，t3是废气再循环管出气温度，t4是气缸回气温度，t5是发动机舱温度，t6是进气歧管内气体温度；k1是进气空气温度系数，k2是呼吸管出气温度系数，k3是废气再循环管出气温度系数，k4是气缸回气温度系数，k5是发动机舱温度系数。
10、采用上述方案，根据进气空气温度、呼吸管出气温度、废气再循环管出气温度、气缸回气温度、发动机舱温度以及相关温度矫正系数，计算出进气歧管内气体温度，综合考虑多种相关温度以及温度矫正系数计算进气歧管内气体温度，减小温度监测误差，提高进气歧管内气体温度的准确性。
11、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机的进气歧管温度计算方法，步骤s1中，获取呼吸管出气温度的方法包括：获取发动机的负荷值，并根据预存的第一函数关系计算获得呼吸管出气温度；其中，确定第一函数关系的方法包括，通过试验获得多种工况中每种工况对应的呼吸管出气温度与发动机负荷关系曲线，对多种工况的呼吸管出气温度与负荷关系曲线拟合获得第一函数关系。
12、获取呼吸管出气温度系数的方法包括：获取呼吸管出气气体质量以及呼吸管出气气体油含量/水含量/空气含量的比例，并根据预存的第二函数关系计算获得呼吸管出气温度系数；其中，确定第二函数关系的方法包括，通过试验获得多种工况中每种工况对应的呼吸管出气气体的质量流量以及呼吸管出气时间，根据呼吸管出气气体的质量流量以及呼吸管出气时间，获取呼吸管出气气体质量；获取呼吸管出气气体中的油含量、水含量以及空气含量，根据油含量/水含量/空气含量以及油比热容、水比热容与空气比热容的关系，获取呼吸管出气气体油含量/水含量/空气含量的比例；根据呼吸管出气气体质量以及呼吸管出气气体油含量/水含量/空气含量的比例获得第二函数关系。
13、采用上述方案，根据多种工况中获取的呼吸管出气温度与呼吸管出气温度系数的函数关系更加准确，且便于后续根据实际测量的发动机负荷值、呼吸管出气气体质量、以及呼吸管出气气体油含量/水含量/空气含量的比例获得呼吸管出气温度与呼吸管出气温度系数使用相应函数关系。
14、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机的进气歧管温度计算方法，步骤s1中，获取气缸回气温度的方法包括：
15、获取气缸内燃烧时的油含量、空气含量，并根据预存的第三函数关系计算获得气缸回气温度；其中，确定第三函数关系的方法包括，通过试验获得多种工况中每种工况对应的气缸内燃烧油含量/空气含量的比例与气缸回气温度的关系曲线，对多种工况的气缸内燃烧油含量/空气含量的比例与气缸回气温度的关系曲线拟合获得第三函数关系。
16、获取气缸回气温度系数的方法包括：获取气缸内燃烧油含量/空气含量的比例、气缸回气质量、以及气缸到进气歧管的距离，根据预设的第四函数关系计算获得气缸回气温度系数；其中，确定第四函数关系的方法包括，通过试验获得多种工况中每种工况对应的气缸内燃烧油含量/空气含量、燃烧时间、气体质量流量、以及气缸到进气歧管的距离，根据气缸内燃烧油含量/空气含量以及油比热容、空气比热容的关系，获取气缸内燃烧油含量/空气含量的比例；根据气缸回气气体质量流量、燃烧时间，获取气缸回气质量；根据气缸内燃烧油含量/空气含量的比例、气缸回气质量以及气缸到进气歧管的距离获得第四函数关系。
17、采用上述方案，根据多种工况中获取的气缸回气温度与气缸回气温度系数的函数关系更加准确，且便于后续根据实际测量的相关参数获得气缸回气温度与气缸回气温度系数使用相应函数关系。
18、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机的进气歧管温度计算方法，获取进气空气温度系数的方法包括：获取进气空气质量，根据预设的第五函数关系计算得到进气空气温度系数；其中，确定第五函数关系的方法包括，通过试验获得多种工况中每种工况对应的进气空气质量流量、进气时间，根据进气空气质量流量、进气时间获取进气空气质量，根据进气空气质量获得第五函数关系。
19、采用上述方案，试验根据多种工况获取的进气空气质量与进气空气温度系数的函数关系更加准确，方便后续使用。
20、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机的进气歧管温度计算方法，获取废气再循环管出气温度系数的方法包括：获取废气再循环管出气气体水含量/空气含量的比例、废气再循环管出气气体质量，根据预设的第六函数关系计算得到废气再循环管出气温度系数；其中，确定第六函数关系的方法包括，通过试验获得多种工况中每种工况对应的废气再循环管出气气体质量流量、废气再循环管出气时间、废气再循环管出气气体水含量、废气再循环管出气气体空气含量；根据废气再循环管出气气体质量流量、废气再循环管出气时间，获取废气再循环管出气气体质量；根据废气再循环管出气气体水含量、废气再循环管出气气体空气含量以及水比热容、空气比热容的关系，获取废气再循环管出气气体水含量/空气含量的比例；根据废气再循环管出气气体质量以及废气再循环管出气气体水含量/空气含量的比例获得第六函数关系。
21、采用上述方案，根据多种工况获取的废气再循环管出气温度系数与废气再循环管出气气体水含量/空气含量的比例、废气再循环管出气气体质量的函数关系更加准确，方便计算废气再循环管出气温度系数。
22、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机的进气歧管温度计算方法，步骤s1中，获取发动机舱温度的方法包括：获取车速，并根据预设的第七函数关系计算得到发动机舱温度；其中，确定第七函数关系的方法包括，通过试验获得多种工况下每种工况对应的发动机舱温度与车速关系曲线，拟合多种工况的发动机舱温度与车速关系曲线获得第七函数关系。
23、获取发动机舱温度系数的方法包括：获取进气歧管中的气体质量流量，并根据预设的第八函数关系计算得到发动机舱温度系数；其中，进气歧管中的气体质量流量为进气空气质量流量、呼吸管出气质量流量、废气再循环管出气质量流量、气缸回气质量流量之和；并且，确定第八函数关系的方法包括，通过试验获得多种工况下每种工况对应的所述发动机舱温度、所述进气歧管中的气体质量流量、所述进气歧管内气体温度随时间变化的数据，并根据所述数据获得进气歧管中的气体质量流量与发动机舱温度温度系数关系曲线，拟合所述多种工况的所述进气歧管中的气体质量流量与所述发动机舱温度系数关系曲线获得所述第八函数关系。
24、采用上述方案，获取多种工况下车速与发动机舱温度关系曲线拟合获得二者函数关系以及进气歧管中的气体质量流量、发动机舱温度和进气歧管内气体温度随时间变化的数据获得进气歧管中的气体质量流量与发动机舱温度系数函数关系，提高计算准确性，便于后续使用。
25、本发明还提供了一种发动机进气系统，用于执行如上的发动机的进气歧管温度计算方法，发动机进气系统包括：
26、进气管、进气歧管、气缸、呼吸管、废气再循环管；进气管的一端为进气口，用于供新鲜空气进入，另一端与进气歧管的一端连接，进气歧管的另一端与气缸的进气口连接；呼吸管的出气口设置于进气管上，废气再循环管的出气口设置于进气歧管上；且发动机进气系统还包括：
27、控制单元，用于实时获取发动机进气相关的温度信息，并根据温度信息获得进入发动机的进气歧管内气体温度；温度信息包括进气空气温度、呼吸管出气温度、废气再循环管出气温度、气缸回气温度和发动机舱温度；
28、空气温度传感器，设置于进气管上，并位于进气口与呼吸管之间；空气温度传感器与控制单元连接；空气传感器用于采集进气空气温度并传输至控制单元。
29、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机进气系统，空气温度传感器还用于采集空气进气质量流量；
30、发动机进气系统还包括废气再循环温度传感器，废气再循环温度传感器设置在废气再循环管上，用于获取废气再循环管出气温度。
31、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机进气系统，还包括压力传感器和连接管，连接管的一端设置在进气歧管上，压力传感器设置在连接管，用于采集进气歧管中的气体压力。
32、采用上述方案，外置进气压力传感器，使压力传感器无需直接安装在进气歧管上，增加传感器布置灵活性。
33、本发明的有益效果是：
34、本发明提供的发动机的进气歧管内气体温度计算方法，通过进气空气温度、呼吸管出气温度、废气再循环管出气温度、气缸回气温度、以及发动机舱温度和相应的温度系数，计算出发动机进气歧管内气体温度，压力传感器测得进气歧管内气体压力，在同时监测发动机进气歧管内气体温度压力的同时，解决了现有技术缺乏对进入发动机的进气歧管内气体温度计算方法的问题。
1.一种发动机的进气歧管内气体温度计算方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的发动机的进气歧管内气体温度计算方法，其特征在于，所述步骤s1中，还获取温度矫正系数，所述温度矫正系数包括进气空气温度系数、呼吸管出气温度系数、废气再循环管出气温度系数、气缸回气温度系数、发动机舱温度系数；
3.如权利要求2所述的发动机的进气歧管内气体温度计算方法，其特征在于，所述步骤s1中，获取所述呼吸管出气温度的方法包括：
4.如权利要求2所述的发动机的进气歧管内气体温度计算方法，其特征在于，所述步骤s1中，获取所述气缸回气温度的方法包括：
5.如权利要求2的发动机的进气歧管内气体温度计算方法，其特征在于，获取所述进气空气温度系数的方法包括：
6.如权利要求2的发动机的进气歧管内气体温度计算方法，其特征在于，获取所述废气再循环管出气温度系数的方法包括：
7.如权利要求2-6中任一项所述的发动机的进气歧管内气体温度计算方法，其特征在于，所述步骤s1中，获取所述发动机舱温度的方法包括：
8.一种发动机进气系统，其特征在于，用于执行如权利要求1-7任一项所述的发动机的进气歧管内气体温度计算方法，其包括进气管、进气歧管、气缸、呼吸管、废气再循环管；所述进气管的一端为进气口，用于供新鲜空气进入，另一端与所述进气歧管的一端连接，所述进气歧管的另一端与所述气缸的进气口连接；所述呼吸管的出气口设置于所述进气管上，所述废气再循环管的出气口设置于所述进气歧管上；且所述发动机进气系统还包括：
9.如权利要求8所述的发动机进气系统，其特征在于，所述空气温度传感器还用于采集空气进气质量流量；
10.如权利要求8所述的发动机进气系统，其特征在于，所述发动机进气系统还包括压力传感器和连接管，所述连接管的一端设置在所述进气歧管上，所述压力传感器设置在所述连接管，用于采集所述进气歧管中的气体压力。
