汽車概論-第5章-發(fā)動機之進排氣系統(tǒng)課件

1、9/10/20221北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院進氣系統(tǒng)組成空氣濾清器進氣歧管 空氣濾清器 進氣支管 空氣流量計 9/10/20222北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院提供清潔新鮮空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系統(tǒng)的功用9/10/20223北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院空氣濾清器1.功用濾除空氣中的雜質(zhì)或灰塵，讓潔凈的空氣進入氣缸削減進氣噪聲9/10/20224北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2.空氣濾清器類型油浴式空氣濾清器紙濾芯空氣濾清器離心式及復(fù)合式空氣濾清器9/10/20225北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院油浴式空氣濾清器9/10/20226北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院紙濾芯空氣濾清器干式紙濾芯可反復(fù)使用，惡

2、劣環(huán)境下工作不可靠，一般維護周期為500010000km 濕式紙濾芯使用壽命長、吸附雜質(zhì)的能力強和濾清效果好，但不能反復(fù)使用，需定期更換 廣泛用于汽車發(fā)動機上9/10/20227北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院 空氣濾清器進氣導(dǎo)流管和諧振器 增強諧振進氣效果 要有較大的容積 保證空氣有一定流速空氣濾清器后導(dǎo)流管諧振室前導(dǎo)流管橡膠波紋管 9/10/202210北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院進氣歧管 功用將空氣-燃油混合氣或潔凈空氣盡可能均勻地分配到各個氣缸 要求進氣歧管內(nèi)氣體流道的長度應(yīng)盡可能相等減小氣體流動阻力，提高進氣能力，進氣歧管的內(nèi)壁應(yīng)該光滑9/10/202211北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院9/10/20221

3、2北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院 可變進氣歧管類型1）可變長度進氣歧管 根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的變化而自動改變有效長度的進氣歧管 轉(zhuǎn)換閥轉(zhuǎn)換閥控制機構(gòu)電子控制裝置節(jié)氣門低速高速9/10/202216北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2）雙通道可變進氣岐管 中、低轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)閥噴油器進氣道9/10/202217北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院發(fā)動機排氣系統(tǒng)功用減小阻力和降低噪聲，排廢氣單排氣系統(tǒng)雙排氣系統(tǒng) 排氣管（包括排氣歧管、總管等）催化轉(zhuǎn)換器排氣消聲器類型組成9/10/202218北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院排氣系統(tǒng)類型排氣尾管消聲器催化轉(zhuǎn)換器排氣歧管叉形管連通道單排氣系統(tǒng)雙排氣系統(tǒng)9/10/202219北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院

4、汽車排污來源排氣管排出的廢氣（CO、HC、NOx和顆粒 ）汽油蒸汽的揮發(fā)（以HC為主 ）曲軸箱竄氣（以HC為主 ）9/10/202223北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院催化轉(zhuǎn)換器功用：利用催化劑的作用將排氣中CO、HC、NOx轉(zhuǎn)換為對人體無害的氣體CO2、N2、H2和H2O。 9/10/202224北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院氧化催化 轉(zhuǎn)換器 將排氣中的CO和HC氧化為CO2和H2O ，以二次空氣作為氧化劑 （催化劑Pt、Pd）三元催化 轉(zhuǎn)換器 以排氣中的CO和HC作為還原劑，把NOx還原為氮（N2）和氧O2），而CO和HC在還原反應(yīng)中被氧化為CO2和H2O 催化轉(zhuǎn)換器類型9/10/202225北京郵電大學(xué)自

5、動化學(xué)院排氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）功用把排出的廢氣回送到進氣管，與新鮮混合氣一起再次進入氣缸，減少了NOx的生成量。 排氣管進氣管EGR閥點擊播放9/10/202226北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院強制曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)（PCV）空氣濾清器曲軸箱PCV閥功用防止曲軸箱氣體排放到大氣中 組成空氣濾清器、空氣軟管 曲軸氣體軟管、PCV閥9/10/202227北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院點擊播放9/10/202228北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院PCV 閥工作過程發(fā)動機不工作怠速或減速部分節(jié)氣門開度發(fā)動機大負荷9/10/202229北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)功用：將汽油蒸氣收集和儲存在碳罐內(nèi)，送到氣缸內(nèi)燒掉 組成：

6、碳罐、氣液分離器油箱氣液 分離器碳罐浮子室點擊播放9/10/202230北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院發(fā)動機增壓系統(tǒng)9/10/202231北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院1.機械增壓機械增壓器1）齒輪增速器驅(qū)動2）傳動帶及電磁離合器驅(qū)動齒輪 增速器增壓器空氣增壓器電磁離合器9/10/202234北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院機械增壓器（羅茨式壓氣機）電磁離合器轉(zhuǎn)子齒輪殼體組成：轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸、傳動齒輪、殼體、后蓋前裝電磁離合器及電磁離合器帶輪9/10/202235北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院轉(zhuǎn)子 曲軸經(jīng)傳動帶、電磁離合器驅(qū)動其中的一個轉(zhuǎn)子，而另一個轉(zhuǎn)子由傳動齒輪帶動與其同步旋轉(zhuǎn)二葉轉(zhuǎn)子三葉轉(zhuǎn)子9/10/202236北京郵電大學(xué)

7、自動化學(xué)院羅茨式壓氣機工作原理 當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，空氣從壓氣機入口吸入，在轉(zhuǎn)子葉片的推動下空氣被加速，然后從壓氣機出口壓出。9/10/202237北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2.渦輪增壓渦輪增壓器（Turbo）渦輪機排氣管壓氣機進氣管利用廢氣渦輪機，帶動與其同軸安裝的壓氣機葉輪工作，新鮮空氣在壓氣機內(nèi)增壓后進入氣缸9/10/202238北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院9/10/202239北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院離心式壓氣機徑流式渦輪機中間體壓氣機增壓器軸渦輪機9/10/202240北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院、增壓壓力調(diào)節(jié)進氣旁通閥排氣旁通閥在渦輪增壓系統(tǒng)中都設(shè)有進氣旁通閥和排氣旁通閥，用以控制增壓壓力9/10/202

8、241北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院排氣旁通閥及其控制裝置排氣旁通閥膜盒壓氣機排氣管渦輪機結(jié)構(gòu)：膜盒分左右室，右室連壓氣機出口，左室在有彈簧膜片上。膜片經(jīng)桿連排氣旁通閥。9/10/202242北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院當(dāng)壓氣機出口壓力低，膜片在膜片彈簧作用下移向右室，使排氣旁通閥關(guān)。當(dāng)增壓壓力高，膜片左移，排氣旁通閥開，部分排氣直接排入大氣從而控制增壓壓力及渦輪機轉(zhuǎn)速排氣旁通閥膜盒壓氣機排氣管渦輪機排氣旁通閥工作原理9/10/202243北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院、渦輪增壓器的潤滑及冷卻機油進口機油出口冷卻液進口冷卻液出口水套潤滑：機油自主油道，進入增壓器，潤滑和冷卻增壓器軸和軸承。后返回油底殼冷卻：渦輪機側(cè)

9、設(shè)置冷卻水套，并用軟管與發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)相通9/10/202244北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院、渦輪增壓發(fā)動機的優(yōu)缺點優(yōu)點：增加效率高于機械增壓。 缺點：發(fā)動機動力輸出略滯后于油門的開啟，加大油門后一般需要等片刻，稍后發(fā)動機會有很大的動力爆發(fā)。 9/10/202245北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院3.氣波增壓氣波增壓器進氣管轉(zhuǎn)動帶排氣管氣波增壓器轉(zhuǎn)子由曲軸經(jīng)傳動帶驅(qū)動氣波增壓器轉(zhuǎn)子，利用排氣壓力波使空氣受到壓縮，以提高進氣壓力9/10/202246北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院9/10/202247北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院4.復(fù)合增壓機械增壓與渦輪增壓適當(dāng)結(jié)合串聯(lián)復(fù)合增壓并聯(lián)復(fù)合增壓空氣先渦輪增壓，中冷器降溫，再機械

10、增壓 主要用于高增壓發(fā)動機上由機械增壓和渦輪增壓同時供給增壓空氣低速主要靠機械增壓，而在高速主要靠渦輪增壓9/10/202248北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院汽油機增壓發(fā)展1.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2）增壓后汽油機和渦輪增壓器熱負荷大3）汽油機，轉(zhuǎn)速和功率范圍寬廣，致使渦輪增壓器與汽油機的匹配相當(dāng)困難4）渦輪增壓汽油機的加速性較差9/10/202249北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2.汽油機增壓的改進1）電噴汽油機增壓，克服了化油器式發(fā)動機與渦輪增壓器匹配的困難2）應(yīng)用點火提前角自適應(yīng)控制，來克服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，提高功率、降低油耗、降低熱負荷和減輕爆燃4）采用增壓壓力調(diào)節(jié)裝置9/10/202250北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院渦輪增壓系統(tǒng)單渦輪增壓系統(tǒng)一個渦輪增壓器雙渦輪增壓系統(tǒng)兩個渦輪增壓器并列布置9/10/202251北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院單渦輪增壓系統(tǒng)空氣濾清器壓氣機渦輪機中冷器節(jié)氣門進氣 旁通閥排氣 旁通閥9/10/202252北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院中冷器的工作9/10/202253北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院雙渦輪增壓系統(tǒng)空氣濾清器