汽車概論——第5章_發(fā)動機之進排氣系統

1、20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院1 120212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院2 2進氣系統組成進氣系統組成空氣濾空氣濾清器清器進氣進氣歧管歧管 空氣濾清器空氣濾清器 進氣支管進氣支管 空氣流量計空氣流量計 20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院3 3提供清潔新鮮空氣提供清潔新鮮空氣提供合適濃度的混合氣提供合適濃度的混合氣進氣均勻充分地分配到各個氣缸進氣均勻充分地分配到各個氣缸進氣系統的功用進氣系統的功用2021202

2、1年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院4 4空氣濾清器空氣濾清器1.1.功用功用濾除濾除空氣中的雜質或灰塵，讓潔空氣中的雜質或灰塵，讓潔凈的空氣進入氣缸凈的空氣進入氣缸削減進氣噪聲削減進氣噪聲20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院5 52.2.空氣濾清器類型空氣濾清器類型油浴式空氣濾清器油浴式空氣濾清器紙濾芯空氣濾清器紙濾芯空氣濾清器離心式及復合式空氣濾清器離心式及復合式空氣濾清器20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院6 6油浴式空氣濾

3、清器油浴式空氣濾清器20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院7 7紙濾芯空氣濾清器紙濾芯空氣濾清器干式紙濾芯干式紙濾芯可反復使用，惡劣環(huán)可反復使用，惡劣環(huán)境下工作不可靠，一境下工作不可靠，一般維護周期為般維護周期為5000500010000km 10000km 濕式紙濾芯濕式紙濾芯使用壽命長、吸附雜使用壽命長、吸附雜質的能力強和濾清效質的能力強和濾清效果好，但不能反復使果好，但不能反復使用，需定期更換用，需定期更換 廣泛用于汽車發(fā)動機上廣泛用于汽車發(fā)動機上20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車

4、工程職業(yè)學院8 8碟形螺母碟形螺母濾芯濾芯進氣導進氣導流管流管金屬金屬網網濾濾紙紙紙濾芯空氣濾清器結構紙濾芯空氣濾清器結構20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院9 9離心式及復合式空氣濾清器離心式及復合式空氣濾清器20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院1010 空氣濾清器進氣導流管和諧振器空氣濾清器進氣導流管和諧振器 增強諧振增強諧振進氣效果進氣效果 要有較大要有較大的容積的容積 保證空氣保證空氣有一定流有一定流速速空氣濾清空氣濾清器器后導流管后導流管諧振諧振室室前導流管前導流管

5、橡膠波紋橡膠波紋管管 20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院1111進氣歧管進氣歧管 功用功用將空氣將空氣- -燃油混合氣或燃油混合氣或潔凈空氣盡可能均勻地潔凈空氣盡可能均勻地分配到各個氣缸分配到各個氣缸 要求要求進氣歧管內氣體流道的長進氣歧管內氣體流道的長度應盡可能相等度應盡可能相等減小氣體流動阻力，提高減小氣體流動阻力，提高進氣能力，進氣歧管的內進氣能力，進氣歧管的內壁應該光滑壁應該光滑20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院121220212021年年1212月月3030日星

6、期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院1313 組成組成：進氣支管或進氣導流管與一定：進氣支管或進氣導流管與一定容積的諧振室容積的諧振室 進氣波動效應進氣波動效應：特定轉速，壓力波，：特定轉速，壓力波，增加進氣量。增加進氣量。 特點特點 工作可靠，成本低；工作可靠，成本低； 增加特定轉速下的進氣量和轉矩增加特定轉速下的進氣量和轉矩 諧振進氣系統諧振進氣系統20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院1414功用功用利用進氣波動效應利用進氣波動效應, ,盡量縮小發(fā)動機在盡量縮小發(fā)動機在高、低速運轉時進氣速度的差別高、低速運轉時進氣

7、速度的差別 要求要求發(fā)動機在高轉速、大負荷時裝備粗短發(fā)動機在高轉速、大負荷時裝備粗短的進氣歧管的進氣歧管 在中、低轉速和中、小負荷時配用細在中、低轉速和中、小負荷時配用細長的進氣歧管長的進氣歧管 可變進氣歧管可變進氣歧管20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院1515 可變進氣歧管類型可變進氣歧管類型1 1）可變長度進氣歧管可變長度進氣歧管 根據發(fā)動機轉速和負根據發(fā)動機轉速和負荷的變化而自動改變有效長度的進氣歧管荷的變化而自動改變有效長度的進氣歧管 轉換閥轉換閥轉換閥控轉換閥控制機構制機構電子控制電子控制裝置裝置節(jié)氣門節(jié)氣門低速低速高速高

8、速20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院16162 2）雙通道可變進氣岐管雙通道可變進氣岐管 中、低轉速中、低轉速高轉速高轉速旋轉閥旋轉閥噴油器噴油器進氣道進氣道20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院1717發(fā)動機排氣系統發(fā)動機排氣系統功用功用減小阻力和降低噪聲，排廢氣減小阻力和降低噪聲，排廢氣單排氣系統單排氣系統雙排氣系統雙排氣系統 排氣管（包括排氣歧管、總管等）排氣管（包括排氣歧管、總管等）催化轉換器催化轉換器排氣消聲器排氣消聲器類型類型組成組成20212021年年1212月

9、月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院1818排氣系統類型排氣系統類型排氣尾管排氣尾管消聲器消聲器催化轉換器催化轉換器排氣歧管排氣歧管叉形管叉形管連通道連通道單排氣系單排氣系統統雙排氣系雙排氣系統統20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院1919單排氣系統組成單排氣系統組成主消聲器主消聲器排氣尾管排氣尾管催化轉換器催化轉換器后排氣管后排氣管副消聲器副消聲器排起歧管排起歧管20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院2020排氣歧管排氣歧管材料材料 鑄鐵、球墨鑄

10、鐵鑄鐵、球墨鑄鐵 不銹鋼不銹鋼 形狀形狀 排氣歧管應長，排氣歧管應長， 各缸歧管應相互各缸歧管應相互 獨立，長度相等獨立，長度相等。 20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院2121消聲器消聲器功用功用降低壓力、衰減脈動以消除排氣噪聲降低壓力、衰減脈動以消除排氣噪聲材料材料鍍鋁鋼板、不銹鋼板鍍鋁鋼板、不銹鋼板組成組成由共振室、膨脹室、管子和吸聲材料由共振室、膨脹室、管子和吸聲材料工作原工作原理理排氣經過管子流入膨脹室，排氣不排氣經過管子流入膨脹室，排氣不斷改變流動方向，使噪聲得到削減斷改變流動方向，使噪聲得到削減20212021年年121

11、2月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院2222汽車排污來源汽車排污來源排氣管排出的廢氣排氣管排出的廢氣（CO、HC、NOx和顆粒和顆粒 ）汽油蒸汽的揮發(fā)汽油蒸汽的揮發(fā)（以以HC為主為主 ）曲軸箱竄氣（曲軸箱竄氣（以以HC為主為主 ）20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院2323催化轉換器催化轉換器功用：功用：利用催化劑的作用將排氣中利用催化劑的作用將排氣中CO、HC、Nox轉換為對人體無害轉換為對人體無害的氣體。的氣體。 20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車

12、工程職業(yè)學院2424氧化催化氧化催化 轉換器轉換器 將排氣中的將排氣中的CO和和HC氧化為氧化為CO2和和H2O ，以二次空氣作為氧化以二次空氣作為氧化劑劑 三效催化三效催化 轉換器轉換器 以排氣中的以排氣中的CO和和HC作作為還原劑，把為還原劑，把NOx還原還原為氮（為氮（N2）和氧）和氧O2），），而而CO和和HC在還原反應在還原反應中被氧化為中被氧化為CO2和和H2O 催化轉換器類型催化轉換器類型20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院2525排氣再循環(huán)系統（排氣再循環(huán)系統（EGREGR） 功用功用把排出的把排出的廢氣回送到進廢氣回

13、送到進氣管，與新鮮氣管，與新鮮混合氣一起再混合氣一起再次進入氣缸，次進入氣缸，減少了減少了NOx的的生成量。生成量。 排氣排氣管管進氣進氣管管EGR閥閥20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院2626強制曲軸箱通風系統（強制曲軸箱通風系統（PCVPCV）空氣濾清器空氣濾清器曲軸曲軸箱箱PCV閥閥功用功用防止曲軸防止曲軸箱氣體排放到箱氣體排放到大氣中大氣中 組成組成空氣濾清空氣濾清器、空氣軟管器、空氣軟管 曲軸氣體軟管、曲軸氣體軟管、PCV閥閥20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院2

14、72720212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院282820212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院2929PCV PCV 閥工作過程閥工作過程發(fā)動機不工作發(fā)動機不工作怠速或減速怠速或減速部分節(jié)氣門開度部分節(jié)氣門開度發(fā)動機大負荷發(fā)動機大負荷20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院3030汽油蒸發(fā)控制系統汽油蒸發(fā)控制系統功用：功用：將汽將汽油蒸氣收集油蒸氣收集和儲存在碳和儲存在碳罐內，送到罐內，送到氣缸內燒掉氣缸內燒掉 組成組成：碳罐、

15、：碳罐、氣液分離器氣液分離器油油箱箱氣液氣液 分離器分離器碳碳罐罐浮子室浮子室20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院3131汽油蒸發(fā)控制系統工作原理汽油蒸發(fā)控制系統工作原理20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院3232發(fā)動機增壓系統發(fā)動機增壓系統20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院3333發(fā)動機增壓功用發(fā)動機增壓功用增壓增壓將空氣預先壓縮后供入氣缸，以提高空將空氣預先壓縮后供入氣缸，以提高空氣密度、增加進氣量氣密度、增加

16、進氣量功用功用進氣量增加，可增加循環(huán)供油量，進氣量增加，可增加循環(huán)供油量，從而可增加發(fā)動機功率從而可增加發(fā)動機功率可以改善燃油經濟性可以改善燃油經濟性可以得到良好的加速性可以得到良好的加速性20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院3434發(fā)動機增壓類型發(fā)動機增壓類型機械增壓機械增壓渦輪增壓渦輪增壓氣波增壓氣波增壓與發(fā)動機容易匹配，結構緊與發(fā)動機容易匹配，結構緊湊，燃油效率高湊，燃油效率高經濟性好，排放少噪聲低，但經濟性好，排放少噪聲低，但順態(tài)響應差，低速加速性差順態(tài)響應差，低速加速性差低速轉矩特性好，但體積大，低速轉矩特性好，但體積大，噪

17、聲高噪聲高20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院35351.機械增壓機械增壓機械增壓器機械增壓器1）齒輪增速器）齒輪增速器驅動驅動2）傳動帶及電磁）傳動帶及電磁離合器驅動離合器驅動齒輪齒輪 增速增速器器增壓增壓器器空空氣氣增壓增壓器器電電磁磁離離合合器器20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院3636機械增壓器（羅茨式壓氣機）機械增壓器（羅茨式壓氣機） 20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院37372.渦輪增壓渦輪增壓渦輪增

18、壓器（渦輪增壓器（Turbo）渦輪機渦輪機排排氣氣管管壓氣機壓氣機進氣管進氣管利用利用廢氣渦輪機廢氣渦輪機，帶動與其帶動與其同軸安同軸安裝的壓氣機裝的壓氣機葉輪葉輪工作，新鮮空氣工作，新鮮空氣在壓氣機內增壓在壓氣機內增壓后進入氣缸后進入氣缸20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院383820212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院39393.氣波增壓氣波增壓氣波增壓器氣波增壓器進氣管進氣管轉動帶轉動帶排氣管排氣管氣波增壓器氣波增壓器轉子轉子由曲軸經傳動由曲軸經傳動帶驅動帶驅動氣波增氣波增

19、壓器轉子，壓器轉子，利利用用排氣壓力波排氣壓力波使空氣受到壓使空氣受到壓縮，以提高進縮，以提高進氣壓力氣壓力20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院404020212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院41414.復合增壓復合增壓機械增壓與渦輪增壓適機械增壓與渦輪增壓適當結合當結合串聯復合增壓串聯復合增壓并聯復合增壓并聯復合增壓空氣先渦輪增壓，中冷器空氣先渦輪增壓，中冷器降溫，再機械增壓降溫，再機械增壓 主要用于高增壓發(fā)動機上主要用于高增壓發(fā)動機上由機械增壓和渦輪增壓同由機械增壓和渦輪增壓

20、同時供給增壓空氣時供給增壓空氣低速主要靠機械增壓，而低速主要靠機械增壓，而在高速主要靠渦輪增壓在高速主要靠渦輪增壓20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院4242汽油機增壓發(fā)展汽油機增壓發(fā)展1.汽油機增壓比柴油機增壓困難原因汽油機增壓比柴油機增壓困難原因1）汽油機增壓后爆燃傾向增加）汽油機增壓后爆燃傾向增加2）增壓后汽油機和渦輪增壓器熱負荷大）增壓后汽油機和渦輪增壓器熱負荷大3）汽油機，轉速和功率范圍寬廣，致使渦）汽油機，轉速和功率范圍寬廣，致使渦輪增壓器與汽油機的匹配相當困難輪增壓器與汽油機的匹配相當困難4）渦輪增壓汽油機的加速性較差）

21、渦輪增壓汽油機的加速性較差20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院43432.汽油機增壓的改進汽油機增壓的改進1）電噴汽油機增壓電噴汽油機增壓，克服了化油器式發(fā)，克服了化油器式發(fā)動機與渦輪增壓器匹配的困難動機與渦輪增壓器匹配的困難2）應用點火提前角自適應控制應用點火提前角自適應控制，來克服，來克服由于增壓而增加的爆燃傾向由于增壓而增加的爆燃傾向3）對增壓后的空氣進行中間冷卻對增壓后的空氣進行中間冷卻，提高功，提高功率、降低油耗、降低熱負荷和減輕爆燃率、降低油耗、降低熱負荷和減輕爆燃4）采用增壓壓力調節(jié)裝置采用增壓壓力調節(jié)裝置2021202

22、1年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院4444渦輪增壓系統渦輪增壓系統單渦輪增壓系統單渦輪增壓系統一個渦輪增壓器一個渦輪增壓器雙渦輪增壓系統雙渦輪增壓系統兩個渦輪增壓器并列兩個渦輪增壓器并列布置布置20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院4545單渦輪增壓系統單渦輪增壓系統空氣濾清空氣濾清器器壓氣機壓氣機渦輪機渦輪機中中冷冷器器節(jié)氣門節(jié)氣門進氣進氣 旁通閥旁通閥排氣排氣 旁通閥旁通閥20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院4646中冷器的工

23、作中冷器的工作20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院4747雙渦輪增壓系統雙渦輪增壓系統空氣濾清空氣濾清器器中冷器中冷器增壓器增壓器增壓器增壓器噴油器噴油器火花塞火花塞20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院4848渦輪增壓器渦輪增壓器離心式壓離心式壓氣機氣機 徑流式渦徑流式渦輪機輪機 中間體中間體壓氣機壓氣機增壓器軸增壓器軸渦輪機渦輪機20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院4949增壓壓力調節(jié)增壓壓力調節(jié)進氣進氣 旁通閥旁通閥排氣排氣 旁通閥旁通閥在渦輪增在渦輪增壓系統中都壓系統中都設有設有進氣旁進氣旁通閥和排氣通閥和排氣旁通閥旁通閥，用，用以控制增壓以控制增壓壓力壓力20212021年年1212月月3030日星期日星期四四湖南汽車工程職業(yè)學院湖南汽車工程職業(yè)學院5050排氣旁通閥及其控制裝置排氣旁通閥及其控制裝置排氣排氣 旁通閥旁通閥膜盒膜盒壓氣機壓氣機排氣管排氣管渦輪機渦輪機結構：結構：膜盒分左膜盒分左右室，右室連壓右室，右室連壓氣機出口，左室氣機出口，左室在有彈簧膜片上。在有彈簧膜片上。膜片經桿連排氣膜片經桿連排氣旁通閥。旁通閥。20212021年年1212月月3030