發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣的學(xué)習(xí)（課堂PPT）

1、 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)1LAQLAQ發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 進(jìn)氣歧管總成進(jìn)氣歧管總成第二節(jié)第二節(jié) EGREGR系統(tǒng)系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 排氣歧管及墊片排氣歧管及墊片 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)2第一節(jié)第一節(jié) 進(jìn)氣歧管總成進(jìn)氣歧管總成 一、進(jìn)氣歧管的功用一、進(jìn)氣歧管的功用 二、進(jìn)氣歧管的分類二、進(jìn)氣歧管的分類 三、三、LAQ進(jìn)氣歧管布置結(jié)構(gòu)進(jìn)氣歧管布置結(jié)構(gòu) 四、進(jìn)氣歧管可變截面系統(tǒng)四、進(jìn)氣歧管可變截面系統(tǒng) 五、密封墊片五、密封墊片 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)3一、進(jìn)氣歧管的功用一、進(jìn)氣歧管的功用 1、簡單地說，進(jìn)氣管是將空氣或者空氣和燃料的混合氣送入發(fā)動機(jī)缸蓋

2、的一個組件，同時進(jìn)氣管也是其它管路和較小附件的支撐體，如碳罐電磁閥、真空助力、一些真空閥等的管路接頭。 2、發(fā)動機(jī)處于大功率的時候，就要燃燒更多的燃油，當(dāng)然也就需要更多的空氣，而另外在怠速穩(wěn)定時，又需要調(diào)節(jié)空氣量來保證少量燃油的燃燒，從而滿足燃油經(jīng)濟(jì)性要求，這些都是通過進(jìn)氣管的總成系統(tǒng)來調(diào)節(jié)的，而進(jìn)氣歧管的設(shè)計好壞直接影響發(fā)動機(jī)性能。 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)4 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)5二、進(jìn)氣歧管的分類二、進(jìn)氣歧管的分類 1、鑄鋁進(jìn)氣歧管根據(jù)鑄造工藝性一般可以分為整體式和分體式兩大類。整體式、分體式 進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管鑄鋁進(jìn)氣歧管鑄鋁進(jìn)氣歧管 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)62、

3、按照進(jìn)氣歧管形狀一般可以分為“C”形和蝸殼形。 蝸殼式進(jìn)氣歧管穩(wěn)壓腔一般布置在中間，管子繞在周圍，其結(jié)構(gòu)緊湊，空間小，利于整車布置。LAQ進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管蝸殼式（可變長度）蝸殼式（可變長度） 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)73、按照材料成分進(jìn)氣歧管主要可以分為鑄鋁進(jìn)氣歧管和塑料進(jìn)氣歧管。 現(xiàn)在越來越多的發(fā)動機(jī)開始采用塑料進(jìn)氣歧管，我們的372F、472F發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管、LAQ發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管均為塑料進(jìn)氣歧管 塑料進(jìn)氣歧管一般是通過注塑和振動摩擦焊的方式制成。 目前塑料進(jìn)氣歧管的首選材料是PA6/PA66，其耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性較好，多采用25-35%玻璃纖維增強(qiáng)型PA6/PA66。 PA66具

4、有更優(yōu)異的耐疲勞、耐蠕變及耐摩擦性能，同PA6相比具有更優(yōu)異的均衡性能，但PA6有價格優(yōu)勢。塑料進(jìn)氣歧管同鑄鋁進(jìn)氣歧管相比，可以減輕重量40%以上，且內(nèi)壁相對光滑，有利提供進(jìn)氣充量，可提升發(fā)動機(jī)動力性3-5%，對發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性及排放都有改善。 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)8三、三、LAQLAQ進(jìn)氣歧管的布置結(jié)構(gòu)進(jìn)氣歧管的布置結(jié)構(gòu)該進(jìn)氣歧管采連接了EGR系統(tǒng)、帶有可變截面裝置，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，形狀輪廓呈扁“C”形，氣道長度較長，歧管輪廓增加了整機(jī)寬度，整車布置受限。歧管采用主副雙諧振腔，兩個諧振腔的一端用橡膠管連通，副諧振腔一方面存儲一定量的氣體，來均衡穩(wěn)定各個支管壓力，另一方面可以降低進(jìn)氣噪音。

5、 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)9每個氣道采用4個M6螺栓緊固，共10個螺栓，其中上面一側(cè)采用五個為雙頭螺栓，一頭擰入缸蓋內(nèi)，另外一段采用螺母緊固，下面一排5個采用螺栓緊固，X、Y方向上的間距大約為70mm、50mm。目前很多進(jìn)氣歧管的氣道每缸都是用2個M8螺栓進(jìn)行緊固，螺栓數(shù)量減少可以使得歧管的設(shè)計更加合理，氣道的走向更容易實現(xiàn)各缸進(jìn)氣均勻。 四根管子在諧振腔上的高度是逐漸降低的，不是在同一個水平平面內(nèi)，這是充分利用諧振腔側(cè)面尺寸的大小進(jìn)行歧管布置，管子長度也就逐漸縮短，主要是由于尾端管子距離節(jié)流閥體比較遠(yuǎn)，進(jìn)氣路徑較長，此種設(shè)計可以均衡各管子的進(jìn)氣效率。進(jìn)氣歧管與缸蓋連接的法蘭是階梯形狀的

6、，厚度從19mm到35mm不等，采用鏤空帶加強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少材料成本、降低零件重量的同時保證了零件足夠的強(qiáng)度。為降低歧管的振動，在缸蓋上安裝了一個支架，歧管上有兩個位置同支架固定在一起，使進(jìn)氣管與缸蓋間形成剛性連接，缸蓋與歧管間無相對運(yùn)動，減小歧管振動的噪聲 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)10 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)11四、可變截面系統(tǒng)四、可變截面系統(tǒng) 該發(fā)動機(jī)噴油器安裝在進(jìn)氣歧管上，每缸采用雙進(jìn)氣道，在進(jìn)氣歧管上有蝶閥式真空控制型執(zhí)行機(jī)構(gòu)零件，此種結(jié)構(gòu)通常是在CBR系統(tǒng)上采用。CBR技術(shù)就是通過控制進(jìn)氣氣流的組織形式（渦流和滾流）來改善燃燒，以達(dá)到降低排放，提高燃油經(jīng)濟(jì)性的一種新

7、技術(shù)，其主要用來優(yōu)化低負(fù)荷工況，CBR系統(tǒng)要求每個缸的兩個進(jìn)氣道一個是直氣道，另外一個是切向氣道,低速時利用切向氣道來增加進(jìn)氣渦流。 根據(jù)流體力學(xué)的原理，管道的截面積越大，流體壓力越小；管道截面積越小，流體壓力越大。根據(jù)這一原理，發(fā)動機(jī)需要一套機(jī)構(gòu)，在高轉(zhuǎn)速時使用較大的進(jìn)氣歧管截面積，提高進(jìn)氣流量；在低轉(zhuǎn)速時使用較小的進(jìn)氣歧管截面面積，提高氣缸的進(jìn)氣負(fù)壓，也能在氣缸內(nèi)充分形成渦流，讓空氣與汽油更好的混合。 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)12 以4氣門發(fā)動機(jī)為例，2進(jìn)2排設(shè)計，其中一個進(jìn)氣管帶有氣閥，該氣閥受到ECU的控制。當(dāng)發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時，需要的進(jìn)氣歧管截面積小，這時可以關(guān)閉氣閥，使兩個進(jìn)

8、氣門只有一個能夠進(jìn)氣，這相當(dāng)于減少了一半的截面積。同樣，發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，氣閥在ECU控制下開啟，兩個進(jìn)氣門同時工作，這相當(dāng)于加大了截面積。 LAQ進(jìn)氣歧管可變系統(tǒng)構(gòu)造：ECU根據(jù)具體工況給出信號，控制真空閥打開，副諧振腔的真空度經(jīng)過真空閥，使拉桿移動，拉桿帶動碟閥轉(zhuǎn)動，關(guān)閉氣道。 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)13真空閥取真空可變系統(tǒng)打開，碟閥關(guān)閉氣道矩形閥桿 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)14奔馳新奔馳新SLKSLK（R171R171）可變長度進(jìn)氣歧管）可變長度進(jìn)氣歧管 大多數(shù)可變長度進(jìn)氣均是采用兩級可變結(jié)構(gòu)，這樣不能完全滿足各個轉(zhuǎn)速下發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣需求 。解決的辦法是設(shè)計一套連續(xù)可變進(jìn)氣歧

9、管長度的機(jī)構(gòu)。寶馬760裝配的V12發(fā)動機(jī)就采用了該設(shè)計。 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)15連續(xù)可變長度進(jìn)氣歧管 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)16五、密封墊片：五、密封墊片：采用氟橡膠墊片密封，同缸蓋連接處的墊片采用聯(lián)體結(jié)構(gòu) 目前塑料進(jìn)氣歧管的密封墊片主要采用的是ACM（丙烯酸脂）、AEM（乙烯丙烯酸脂）及FPM（氟橡膠）。其中氟橡膠使用溫度范圍最寬，40 到200，性能綜合特性優(yōu)越。 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)17第二節(jié)第二節(jié) EGR 系統(tǒng)系統(tǒng)1、EGR系統(tǒng)工作原理2、LAQ發(fā)動機(jī)EGR系統(tǒng)構(gòu)造 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)18一、一、EGR系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)工作原理 EGR是降低發(fā)

10、動機(jī)排放的一個重要手段。ECU對發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、進(jìn)氣流量、排氣溫度進(jìn)行綜合分析，在合適的時間和工況下發(fā)出指令，控制電磁閥適時打開,進(jìn)氣歧管真空度經(jīng)過電磁閥進(jìn)入EGR閥真空膜室，膜片拉桿將EGR閥門打開，排氣中的少量氣體經(jīng)過EGR閥進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)，與混合氣混合后進(jìn)入氣缸參與燃燒。少量廢氣參與燃燒可以降低氣缸中的燃燒溫度，抑制了NOx的生成，降低了NOx的含量，因此有較多的CO及CH同氧氣發(fā)應(yīng)，降低排放。但過渡的廢氣參與再循環(huán)將會影響發(fā)動機(jī)的性能，特別是在發(fā)動機(jī)怠速、低速、小負(fù)荷及冷機(jī)時會使發(fā)動機(jī)性能明顯下降。因此只在發(fā)動機(jī)超過一定轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及達(dá)到一定溫度的時候ECU才會控制少量廢氣參與再

11、循環(huán)。 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)19二、二、LAQLAQ發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)EGREGR系統(tǒng)構(gòu)造系統(tǒng)構(gòu)造 部分廢氣從排氣歧管第四根支管處的通道經(jīng)過排氣法蘭流入缸蓋，廢氣經(jīng)過缸蓋水套冷卻后進(jìn)入節(jié)溫器側(cè)的通道進(jìn)一步冷卻，然后進(jìn)入EGR閥真空膜室，當(dāng)ECU控制打開閥通道后，冷卻后的氣體通過連接在進(jìn)氣歧管及節(jié)溫器座的EGR金屬管進(jìn)入進(jìn)氣歧管，最后進(jìn)入氣缸參與燃燒。 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)20 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)21 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)22第三節(jié)第三節(jié) 排氣歧管及墊片排氣歧管及墊片一、排氣歧管的功用一、排氣歧管的功用二、二、LAQ排氣歧管的構(gòu)造排氣歧管的構(gòu)造三、焊接排氣歧管

12、三、焊接排氣歧管四、排氣歧管墊片四、排氣歧管墊片 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)23一、排氣歧管的功用一、排氣歧管的功用 排氣歧管是將發(fā)動機(jī)各個缸排出的燃燒后的廢氣匯集后送到發(fā)動機(jī)尾氣處理系統(tǒng)，它設(shè)計的好壞直接影響到發(fā)動機(jī)的性能和排放,而且影響到發(fā)動機(jī)在整車上的布置。 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)24二、二、LAQLAQ排氣歧管的構(gòu)造排氣歧管的構(gòu)造 LAQ排氣歧管為鑄鐵排氣歧管，結(jié)構(gòu)相對簡單，采用傳統(tǒng)的4變1結(jié)構(gòu)，管體本身添加了較多的加強(qiáng)筋，確保歧管有足夠的強(qiáng)度。 排氣歧管與缸蓋連接法蘭各氣孔之間部分設(shè)計的都比較窄，其作用就是防止高溫變形量大， 避免應(yīng)力集中，很多排氣歧管法蘭都采用分段結(jié)構(gòu)。 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 排 氣 系 統(tǒng)25三、焊接排氣歧管三、焊接排氣歧管 目前國內(nèi)和國際上越來越多的發(fā)動機(jī)開始采用不銹鋼焊接排氣歧管，不銹鋼熱容量量低，便于隔熱和降低重量。 沖壓焊接排氣歧管的材料一般選