进排气系统 第四单元.ppt

单元4进 排气系统及增压机构 4 1进气系统 4 2排气系统 4 3增压机构 知识目标 1 了解进 排气系统中各部件的定义和种类 2 了解进 排气系统中各部件的功用 3 了解增压机构的增压原理 能力目标 1 掌握进 排气系统各部件的组成及相对位置 2 掌握进 排气系统及增压机构各部件的构造及结构特点 4 1进气系统 4 1 1进气系统概述 4 1 2节气门体 4 1 3进气总管 4 1 5空气滤清器 4 1 4进气歧管 4 1 7可变进气系统 4 1 6怠速控制阀的结构及作用 4 1进气系统 进气系统的功用是尽可能多且均匀地向各气缸供给可燃混合气或纯净的空气 进气系统由进气管 空气滤清器 节气门体 进气总管 进气歧管等组成 4 1进气系统 节气门体的基本结构 旁通道及其调整螺栓为早期发动机所采用 发动机怠速可由调整通过旁通道的空气量来改变 顺时针转动调整螺栓 使通过旁通道的空气量减少 发动机怠速转速降低 逆时针转动 则增加旁通空气量 发动机怠速转速升高 4 1 3进气总管 1 由于空气是间歇吸入汽缸 这种进气脉冲会使采用翼板式空气流量计的翼板产生振动 导致空气计量不准确 因此进气总管必须有相当的空间 以缓和空气的脉冲 2 进气总管与进气歧管的总成 以往都是以铝合金制成 4 1 4进气歧管 进 排气歧管的安装位置 1 进气歧管的功用 是将混合气或空气均等分送到各个汽缸 长型进气歧管具有进气脉冲效果 可提高汽缸的容积要求 进气歧管内气体流道的长度应尽可能相等 减气体流动阻力 提高进气能力 进气歧管的内壁应该光滑 2 进气歧管多以质量轻 导热性好的铝合金制成 化油器式与汽油喷射式发动机进气歧管的结构不相同 汽油喷射式发动机进气歧管比化油器式长 且有很大的弯曲弧度 上方设有进气总管 同时每缸各有一支进气歧管 4 1 5空气滤清器 1 空气滤清器的功用2 空气滤清器的构造3 空气滤芯的种类 1 空气滤清器的功用空气滤清器将吸入空气中的灰尘 杂质滤除 以防止损坏活塞 汽缸 并避免脏污空气混入机油后 造成各润滑部位的磨损 通常现代汽车的空气滤清器 设有降低进气噪声的装置 2 空气滤清器的构造空气滤清器整个总成长度较长 常使用方形空气滤芯 如图所示 安装调音文氏管或共鸣箱 利用共振原理 以降低因进气门开 闭所造成的进气噪声 并可提高进气效率 如图所示 3 空气滤芯的种类 1 干纸式空气滤芯 干纸式空气滤芯的结构 如图所示 干纸式空气滤芯经压缩空气吹净后 可重复使用 2 合成纤维布式空气滤芯 合成纤维的不织布 以特殊的半干性油浸透后 作为空气滤芯的材质 汽车定期保养时 这种滤芯必须直接丢弃 不可吹净后再使用 扩充 无纺布 英文名 NonWoven 又称不织布 因为它是一种不需要纺纱织布而形成的织物 只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列 形成纤网结构 然后采用机械 热粘或化学等方法加固而成 4 1 6怠速控制阀的结构及作用 1 概述2 空气阀的功用 结构及作用3 ISC IAC 阀的功用 结构及作用 1 概述依怠速控制阀的新旧及是否为ECM控制式 可分为早期的空气阀 又称辅助空气装置和较新的怠速控制阀 又称怠速空气控制阀 发动机电子控制模块 简称ECM 2 空气阀的功用 结构及作用 1 空气阀的功用 使冷发动机以快怠速运转 来维持发动机稳定运转及迅速加温发动机 2 空气阀的安装位置 空气阀装在连通节气门前后方的空气旁通道上 4 1 7可变进气系统 为了充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高 低速运转时进气速度的差别 从而达到改善发动机经济性及动力性特别是改善中 低速和中 小负荷时的经济性和动力性的目的 要求发动机在高转速 大负荷时装备粗短的进气歧管 而在中 低转速和中 小负荷时配用细长的进气歧管 可变进气歧管就是为适应这种要求而设计的 可变进气歧管在所有转速下都可以使发动机转矩平均提高5 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 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 比亚迪车系 例如2012款F3 G3 L3VVL 可变气门升程 4 2排气系统 4 2 1概述 4 2 2排气歧管 4 2 3排气管 4 2 4消声器 4 2 5催化转换器 4 2 1概述 排气装置由引导废气排出的排气歧管 净化排气的催化转换器 排气管及降低排气噪声的消声器 又称 排气消声器 等组成 4 2 2排气歧管 1 各缸废气从排气歧管排出 内部构造必须尽可能减少排气阻力 以免影响发动机的容积效率 2 一般采用价格便宜 耐高温的铸铁制成 但也有采用不锈钢管制成 其优点为管壁薄 质量轻 形状自由度大 可提高容积效率 4 2 3排气管 从排气歧管以后 均属排气管 共有三段排气管 中间再分别接上催化转化器及消声器 如图所示 分类 根据发动机排气管数分为单排气系统和双排气系统 V型发动机排气系统示意图a 单排气系统b 双排气系统1发动机2排气歧管3叉形管4催化转换器5排气总管6消声器7排气尾管8连通管 4 2 4消声器 1 为了降低排气的高压 高温及噪声 通常会采用2 3个消声器 2 消声器的结构 如图 内部各隔室以多孔的圆管连接 使排气在各室膨胀以降低压力及温度 另外可在消声器内安装吸音材料 以降低噪声 4 2 5催化转换器 1 现代汽车为符合废气排放标准 通常装有催化转换器 以帮助净化排气中的污染气体 如一氧化碳 CO 碳氢化合物 HC 及氮氧化合物 NOX 2 催化转换器的结构 如图所示 依其功能分为使CO HC继续氧化为二氧化碳 CO2 及水蒸气 H2O 的氧化型催化转化器 使氧化氮还原为氮气的还原型催化转化器 以及使CO HC氧化与NOX还原的三元催化转化器 现代汽油发动机多采用三元催化转换器 金属铂 钯或铑均可作为催化剂 催化转换器的使用条件相当严格 1 装用催化转换器的发动机只能使用无铅汽油 2 仅当温度超过350度时 催化转换器才起催化作用 因此 催化转换器都安装在温度较高的排气歧管后面 3 必须向装有三元催化转换器的发动机提供理论混合比的混合气 才能保证三元催化转换器有较好的转换效果 排气再循环 EGR 系统 排气再循环是指把发动机排出的部分废气回送到进气歧管 并与新鲜混合气一起再次进入气缸 由于废气中含有大量的二氧化碳 而二氧化碳不能燃烧却吸收大量的热 使气缸的混合气的燃烧温度降低 从而减少了NOX的生成量 排气再循环是净化排气中NOX的主要方法 4 3增压机构 所谓增压就是将空气预先压缩后再供入汽缸 以期提高空气密度 增加进气量的一项技术 增压有涡轮增压 机械增压和气波增压等三种基本类型 机械增压器由发动机曲轴经齿轮传动驱动 机械增压能有效地提高发动机功率 与涡轮增压相比 其低速增压效果更好 另外机械增压与发动机容易匹配 结构也比较紧凑 但是 驱动增压器要消耗发动机功率 因此燃油消耗率比非增压发动机略高 如图所示 涡轮增压器由涡轮和压气器构成 原理 涡轮增压器将发动机排出的废气引入涡轮 利用废气所包含的能量推动涡轮叶轮旋转 并带动与其同轴安装的压缩机叶轮工作 新鲜空气在压缩器内增压后进入气缸 优点 经济性比增压和非增压发动机好 并可以大幅度地降低有害气体的排放和噪声水平 缺点 低速时转矩增加不多 而且在发动机工况发生变化时 瞬态响应差 致使汽车加速性差 气波增压器 利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩 以提高进气压力 优点 这种系统低速增压性能好 加速性好 工况范围大 缺点 但尺寸大 笨重和噪声大 这种增压器只能在低速范围内使用 多用于柴油机上 如图所示 seeyoutomorrow