汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修-項(xiàng)目3

1、 任務(wù)導(dǎo)入1(一)客戶報(bào)修：怠速不穩(wěn)、油耗上升 任務(wù)導(dǎo)入1(二)客戶報(bào)修：空氣濾清器達(dá)到更換里程 信息搜集2（一）進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)的作用是盡可能多、均勻地向各汽缸供給干凈新鮮空氣。1. 進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)現(xiàn)有轎車的進(jìn)氣系統(tǒng)包括進(jìn)氣導(dǎo)流管、空氣濾清器、進(jìn)氣總管、節(jié)氣門體和進(jìn)氣歧管。車外空氣溫度比發(fā)動(dòng)機(jī)罩下的溫度低，一般采用較長的進(jìn)氣導(dǎo)流管有利于實(shí)現(xiàn)從車外吸進(jìn)密度較大的空氣，同時(shí)也有利于應(yīng)用進(jìn)氣諧振效應(yīng)。電控噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣系統(tǒng)中設(shè)有空氣流量計(jì)，有的發(fā)動(dòng)機(jī)還裝有諧振器或可變進(jìn)氣歧管等。1.1 空氣濾清器空氣濾清器的形式很多，按濾清方式可以分為慣性式和過濾式，按是否用機(jī)油分為干式和濕式。 信息搜集2現(xiàn)

2、在轎車廣泛使用紙質(zhì)濾芯空氣濾清器，過濾式是根據(jù)吸附原理，引導(dǎo)氣流通過濾芯（如金屬網(wǎng)、絲綿、紙質(zhì)物質(zhì)等），將塵土隔離和粘附在濾芯上，從而使空氣得到濾清。越野汽車工作在多塵條件下，常采用油浴式空氣濾清器，大型載貨汽車和礦山用汽車等，有的使用離心式空氣濾清器或與紙濾芯結(jié)合的雙級濾清器。（一）進(jìn)氣系統(tǒng) 信息搜集21.2 進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管將來自進(jìn)氣總管的空氣送到各汽缸所對應(yīng)的進(jìn)氣道。為了增大進(jìn)氣量，需控制進(jìn)氣管道截面積的大小、彎曲程度以及管道內(nèi)表面的形狀，以盡力減小進(jìn)氣阻力。同時(shí)各缸所對應(yīng)進(jìn)氣歧管內(nèi)氣體流道的長度應(yīng)盡可能相等，確保各缸的進(jìn)氣量均勻一致。汽車進(jìn)氣歧管常采用鋁合金、工程塑料等材料加工而成。（

3、一）進(jìn)氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進(jìn)氣系統(tǒng)2 可變進(jìn)氣系統(tǒng)2.1 可變長度進(jìn)氣歧管為了使不同轉(zhuǎn)速下都能充分利用進(jìn)氣波動(dòng)效應(yīng)，應(yīng)使進(jìn)氣歧管長度與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相匹配?，F(xiàn)代轎車發(fā)動(dòng)機(jī)為了盡量兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)在高、低速下都具有較好的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，常采用可變長度進(jìn)氣歧管技術(shù)，在高轉(zhuǎn)速時(shí)用粗短的進(jìn)氣歧管，在中、低轉(zhuǎn)速時(shí)用細(xì)長的進(jìn)氣歧管。 信息搜集2（一）進(jìn)氣系統(tǒng) 信息搜集22.2 可變截面進(jìn)氣歧管直噴柴油機(jī)和一些直噴汽油機(jī)常通過渦流進(jìn)氣道、切向進(jìn)氣道和直進(jìn)氣道不同方式及其組合形成一定的進(jìn)氣渦流。在不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下，發(fā)動(dòng)機(jī)最佳渦流比不同。根據(jù)流體力學(xué)的原理，管道的截面積越大，流體壓力差越??；管道截面積越小，流體壓力

4、差越大?？梢允拱l(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)使用較大的進(jìn)氣歧管截面積，提高進(jìn)氣流量；在低轉(zhuǎn)速時(shí)使用較小的進(jìn)氣歧管截面面積，提高汽缸的進(jìn)氣負(fù)壓，也能在汽缸內(nèi)充分形成渦流，讓空氣與汽油更好的混合。（一）進(jìn)氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進(jìn)氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進(jìn)氣系統(tǒng)（二） 發(fā)動(dòng)機(jī)增壓1. 發(fā)動(dòng)機(jī)增壓的作用和類型發(fā)動(dòng)機(jī)增壓是將空氣預(yù)先壓縮后再進(jìn)入汽缸，可以提高空氣密度、增加進(jìn)氣量，從而增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率，提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率，降低排放。增壓方式主要有機(jī)械增壓、氣波增壓、渦輪增壓和復(fù)合增壓等。2. 機(jī)械增壓機(jī)械增壓是指壓氣機(jī)由內(nèi)燃機(jī)曲軸通過傳動(dòng)裝置直接驅(qū)動(dòng)的增壓方式。機(jī)械增壓不增加發(fā)動(dòng)機(jī)排氣背壓，但消耗其有效功率。過多地提高增

5、壓壓力，會使驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)耗功過大，機(jī)械效率下降。機(jī)械增壓器采用皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸皮帶輪連接，帶動(dòng)機(jī)械增壓器內(nèi)部葉片，使進(jìn)氣獲得增壓，與廢氣渦輪增壓相比，其低速增壓效果好。 信息搜集2機(jī)械增壓器常用的壓氣機(jī)為羅茨式壓氣機(jī)，由轉(zhuǎn)子（二葉或三葉）、轉(zhuǎn)子軸、傳動(dòng)輪、殼體和電磁離合器等組成。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)空氣從壓氣機(jī)入口吸入，在轉(zhuǎn)子葉片的推動(dòng)下空氣被加速，然后從壓氣機(jī)出口壓出。（一）進(jìn)氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進(jìn)氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進(jìn)氣系統(tǒng)3.廢氣渦輪增壓3.1 工作原理與結(jié)構(gòu)廢氣渦輪增壓器由渦輪機(jī)和壓氣機(jī)等部分組成，渦輪機(jī)進(jìn)氣口與排氣歧管相連，渦輪的排氣口接在排氣管上。壓氣機(jī)進(jìn)氣口與空氣濾清器管道相連，壓

6、氣機(jī)的排氣口接在進(jìn)氣歧管上。渦輪和葉輪分別裝在渦輪機(jī)和壓氣機(jī)內(nèi)，二者同軸剛性連接。 信息搜集23.2 離心式壓氣機(jī)離心式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小，在較寬的流量范圍內(nèi)具有較高的效率。離心式壓氣機(jī)由進(jìn)氣道、葉輪、擴(kuò)壓器和壓氣機(jī)蝸殼組成。進(jìn)氣道的作用是將外界空氣導(dǎo)向壓氣機(jī)葉輪，為了降低流動(dòng)損失，通道為漸縮形。空氣在離心力的作用下沿壓氣機(jī)葉片之間所形成的流道從中心流向周邊，并從旋轉(zhuǎn)的葉輪獲得能量，使其流速、壓力和溫度均有提高，然后進(jìn)入擴(kuò)壓器。擴(kuò)壓器將壓氣機(jī)葉輪出口高速空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ堋U(kuò)壓器一般是一漸擴(kuò)形的擴(kuò)壓管，空氣流過擴(kuò)壓管時(shí)，流速降低、壓力升高，大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能，溫度上升。壓氣機(jī)蝸殼的

7、作用是收集從擴(kuò)壓器流出來的空氣，將其引導(dǎo)到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管。壓氣機(jī)蝸殼也有一定的擴(kuò)壓作用，由于從擴(kuò)壓器出來的空氣仍有較大的速度，在蝸殼中進(jìn)一步把動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。（一）進(jìn)氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進(jìn)氣系統(tǒng) 信息搜集23.3 渦輪渦輪的工作過程與壓氣機(jī)相反，它把發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功來驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)葉輪。渦輪分為軸流式渦輪、徑流式渦輪和混流式渦輪等。車用增壓器常使用徑流式渦輪，主要由進(jìn)氣蝸殼、噴嘴環(huán)、工作葉輪等部件組成。進(jìn)氣蝸殼的作用是把發(fā)動(dòng)機(jī)排出的具有一定能量的廢氣，以盡量小的流動(dòng)損失均勻地引導(dǎo)到渦輪噴嘴環(huán)的入口。噴嘴環(huán)又稱導(dǎo)向器，流通截面呈漸縮形，燃?xì)馀蛎浖铀俨匆?guī)定的方向進(jìn)入工作葉輪。工

8、作葉輪與壓氣機(jī)葉輪同軸，把氣體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功向壓氣機(jī)輸出。排氣殼收集葉輪排出的廢氣并送入后面的排氣管。為了降低葉輪的背壓，使氣體在葉輪中充分膨脹做功，排氣殼做成一個(gè)漸擴(kuò)形的管道。（一）進(jìn)氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進(jìn)氣系統(tǒng) 信息搜集23.4 轉(zhuǎn)子和浮動(dòng)軸承渦輪機(jī)葉輪、壓氣機(jī)葉輪和密封套等零件安裝在增壓器軸上，構(gòu)成渦輪增壓器轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速很高，最高可達(dá)200104r/min 以上。因此，轉(zhuǎn)子的平衡非常重要，對增壓器軸承的可靠性也提出了很高的要求。增壓器一般采用全浮式滑動(dòng)軸承，圓環(huán)狀滑動(dòng)軸承與軸以及軸承座之間都有間隙，形成雙層油膜。軸承浮在軸與軸承座之間，增壓器工作時(shí)軸承也在軸與軸承座中間轉(zhuǎn)動(dòng)。

9、（一）進(jìn)氣系統(tǒng) 信息搜集23.5 增壓器的潤滑和冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)中的機(jī)油，經(jīng)增壓器中間體上的機(jī)油進(jìn)口流入增壓器，潤滑冷卻增壓器軸和軸承。然后機(jī)油經(jīng)中間體上的出口返回發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼。汽油機(jī)增壓器的熱負(fù)荷大，一些增壓器在中間體的渦輪機(jī)側(cè)設(shè)置冷卻水套，并用軟管與發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)相通。冷卻液自中間體上的冷卻液進(jìn)口流入中間體水套，從冷卻液出口流回發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)（一）進(jìn)氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進(jìn)氣系統(tǒng)4.復(fù)合增壓在一些內(nèi)燃機(jī)上，除了應(yīng)用廢氣渦輪增壓器外，同時(shí)還應(yīng)用機(jī)械增壓器，即機(jī)械渦輪雙增壓系統(tǒng)，又稱復(fù)合增壓。低速時(shí)，流向控制閥關(guān)閉，過濾后的空氣流向機(jī)械增壓器進(jìn)行增壓后，再經(jīng)過廢氣渦輪增壓器進(jìn)行二次增壓，

10、大大提高了低速時(shí)的增壓效果。高速時(shí)，控制閥打開，機(jī)械增壓器停止工作，主要由廢氣渦輪增壓器進(jìn)行增壓。增壓技術(shù)在柴油機(jī)上的應(yīng)用相對較早，汽油機(jī)由于受到爆震等因素的制約，增壓技術(shù)的應(yīng)用相對要困難些。但隨著汽油機(jī)電控等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，越來越多的汽油機(jī)也采用了增壓技術(shù)。 信息搜集2（一）進(jìn)氣系統(tǒng) 檢查測量3 檢查測量3 3節(jié)氣門體匹配通過對節(jié)氣門進(jìn)行清洗，可以使進(jìn)氣順暢或減小怠速時(shí)節(jié)氣門的開度，但汽車電腦ECU的記憶值并沒有清除，從而導(dǎo)致其和各執(zhí)行元件或傳感器實(shí)際輸入電腦的信號值產(chǎn)生偏差，出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定的現(xiàn)象。這個(gè)時(shí)候就需要用汽車解碼器對汽車的執(zhí)行元件或傳感器進(jìn)行“基本調(diào)整”，使汽車電腦ECU的記

11、憶值與各執(zhí)行元件的初始狀態(tài)進(jìn)行匹配學(xué)習(xí)，讓電控單元了解節(jié)流閥體的基本特性和參數(shù)，這樣才能保證在以后的運(yùn)行過程中自動(dòng)地調(diào)節(jié)它與節(jié)氣門的動(dòng)作。下面以科魯茲LDE發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門匹配為例進(jìn)行說明。 檢查測量32021-12-13節(jié)氣門體匹配關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，點(diǎn)火開關(guān)置于“ON（打開）”位置使用故障診斷儀，并執(zhí)行“Module Setup（模塊設(shè)置）”中的“Idle Learn Reset（怠速讀入復(fù)位）” 。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并監(jiān)測“TB Idle Airflow Compensation（節(jié)氣門怠速空氣流量補(bǔ)償）” 參數(shù)。節(jié)氣門怠速空氣流補(bǔ)償值應(yīng)該等于0%，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該以正常的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。 檢查測量32021-12

12、-13節(jié)氣門體匹配 檢查測量32021-12-13節(jié)氣門體匹配清除故障碼（圖3-27）。4任務(wù)實(shí)施4任務(wù)實(shí)施 4 4更換空氣濾清器（一）工作準(zhǔn)備實(shí)訓(xùn)車輛進(jìn)入工位前，將工位清理干凈；準(zhǔn)備好相關(guān)工具設(shè)備并擺放在工具車中；將實(shí)訓(xùn)臺架擺放在在工位上；準(zhǔn)備好相關(guān)的資料備查。（二）作業(yè)安全穿好工作服和工作鞋；去除手上佩戴的首飾、手表和掛件。4任務(wù)實(shí)施42021-12-13更換空氣濾清器打開發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋，安裝翼子板布和前格柵布。斷開進(jìn)氣傳感器線束插頭。4任務(wù)實(shí)施42021-12-13更換空氣濾清器拆下空氣濾清器出氣管。拆下6個(gè)空氣濾清器殼體蓋螺栓。拆下空氣濾清器殼體蓋。4任務(wù)實(shí)施42021-12-13更換空氣

13、濾清器將空氣濾清器濾芯從空氣濾清器殼體上拆下并廢棄。清潔進(jìn)氣倉，將新的空氣濾清器濾芯安裝至空氣濾清器殼體。安裝空氣濾清器殼體蓋。安裝6個(gè)空氣濾清器殼體蓋螺栓，并緊固至5Nm。安裝空氣濾清器出氣管。11連接進(jìn)氣傳感器線束插頭。12收起翼子板布和前格柵布，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋。4任務(wù)實(shí)施4 任務(wù)實(shí)施4 4清潔節(jié)氣門拆下空氣濾清器出氣管(。檢查節(jié)氣門體孔和節(jié)氣門閥片是否有沉積物。必須打開節(jié)氣門才能檢查所有表面。使用一塊干凈抹布和合適的清潔劑，清潔節(jié)氣門體孔和節(jié)氣門閥片。安裝空氣濾清器出氣管。進(jìn)行節(jié)氣門匹配?？己嗽u價(jià)5自評、互評知識拓展6(一)多喉直噴（獨(dú)立節(jié)氣門系統(tǒng)）技術(shù)多喉直噴技術(shù)是提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的有效

14、辦法，不少專攻高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的知名廠商都曾運(yùn)用過這項(xiàng)技術(shù)，無奈原廠配置這種設(shè)計(jì)的引擎多屬于賽車及高檔跑車，最多也只是在極少數(shù)重度改裝車可以看到。所謂多喉直噴系統(tǒng)，簡單來說就是一種獨(dú)立節(jié)氣門技術(shù)。采用該技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣經(jīng)過空氣濾清器后變?yōu)槊扛滓粋€(gè)獨(dú)立的節(jié)氣門，每個(gè)節(jié)氣門上單獨(dú)設(shè)置空氣流量傳感器，獨(dú)立監(jiān)控每缸的進(jìn)氣動(dòng)作。通常還會對進(jìn)氣歧管內(nèi)部進(jìn)行拋光處理，使進(jìn)氣阻力更低，此時(shí)供油系統(tǒng)需要配合增加的進(jìn)氣量，提高燃油壓力及精確的燃油噴射量，以達(dá)到提高功率輸出的目的。多喉直噴系統(tǒng)三種不同的進(jìn)氣過濾形式，左邊帶有集氣箱的設(shè)計(jì)可減少低扭的損失，最右邊的則直接放棄了過濾層，完全不顧及低轉(zhuǎn)速扭矩輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)的清潔性，多用于賽車，中間則屬于折中方式。知識拓展6(二)高流量空氣濾清器車輛發(fā)動(dòng)機(jī)上的空氣