發(fā)動機進、排氣學(xué)習(xí)

LAQ發(fā)動機進排氣系統(tǒng)第一節(jié)進氣歧管總成第二節(jié)EGR系統(tǒng)第三節(jié)排氣歧管及墊片第一節(jié)進氣歧管總成

一、進氣歧管的功用二、進氣歧管的分類三、LAQ進氣歧管布置結(jié)構(gòu)四、進氣歧管可變截面系統(tǒng)五、密封墊片一、進氣歧管的功用

1、簡單地說，進氣管是將空氣或者空氣和燃料的混合氣送入發(fā)動機缸蓋的一個組件，同時進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)濟性要求，這些都是通過進氣管的總成系統(tǒng)來調(diào)節(jié)的，而進氣歧管的設(shè)計好壞直接影響發(fā)動機性能。

二、進氣歧管的分類

1、鑄鋁進氣歧管根據(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

進氣歧管鑄鋁進氣歧管2、按照進氣歧管形狀一般可以分為“C”形和蝸殼形。蝸殼式進氣歧管穩(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進氣歧管蝸殼式（可變長度）3、按照材料成分進氣歧管主要可以分為鑄鋁進氣歧管和塑料進氣歧管?，F(xiàn)在越來越多的發(fā)動機開始采用塑料進氣歧管，我們的372F、472F發(fā)動機的進氣歧管、LAQ發(fā)動機的進氣歧管均為塑料進氣歧管塑料進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%玻璃纖維增強型PA6/PA66。PA66具有更優(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。塑料進氣歧管同鑄鋁進氣歧管相比，可以減輕重量40%以上，且內(nèi)壁相對光滑，有利提供進氣充量，可提升發(fā)動機動力性3-5%，對發(fā)動機經(jīng)濟性及排放都有改善。

三、LAQ進氣歧管的布置結(jié)構(gòu)

該進氣歧管采連接了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氣噪音。

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。目前很多進氣歧管的氣道每缸都是用2個M8螺栓進行緊固，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，進氣路徑較長，此種設(shè)計可以均衡各管子的進氣效率。進氣歧管與缸蓋連接的法蘭是階梯形狀的，厚度從19mm到35mm不等，采用鏤空帶加強筋的結(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，使進氣管與缸蓋間形成剛性連接，缸蓋與歧管間無相對運動，減小歧管振動的噪聲

四、可變截面系統(tǒng)該發(fā)動機噴油器安裝在進氣歧管上，每缸采用雙進氣道，在進氣歧管上有蝶閥式真空控制型執(zhí)行機構(gòu)零件，此種結(jié)構(gòu)通常是在CBR系統(tǒng)上采用。CBR技術(shù)就是通過控制進氣氣流的組織形式（渦流和滾流）來改善燃燒，以達到降低排放，提高燃油經(jīng)濟性的一種新技術(shù)，其主要用來優(yōu)化低負荷工況，CBR系統(tǒng)要求每個缸的兩個進氣道一個是直氣道，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?。还艿澜孛娣e越小，流體壓力越大。根據(jù)這一原理，發(fā)動機需要一套機構(gòu)，在高轉(zhuǎn)速時使用較大的進氣歧管截面積，提高進氣流量；在低轉(zhuǎn)速時使用較小的進氣歧管截面面積，提高氣缸的進氣負壓，也能在氣缸內(nèi)充分形成渦流，讓空氣與汽油更好的混合。以4氣門發(fā)動機為例，2進2排設(shè)計，其中一個進氣管帶有氣閥，該氣閥受到ECU的控制。當(dāng)發(fā)動機低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，需要的進氣歧管截面積小，這時可以關(guān)閉氣閥，使兩個進氣門只有一個能夠進氣，這相當(dāng)于減少了一半的截面積。同樣，發(fā)動機高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，氣閥在ECU控制下開啟，兩個進氣門同時工作，這相當(dāng)于加大了截面積。LAQ進氣歧管可變系統(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。真空閥取真空可變系統(tǒng)打開，碟閥關(guān)閉氣道矩形閥桿奔馳新SLK（R171）可變長度進氣歧管大多數(shù)可變長度進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)動機的進氣需求。解決的辦法是設(shè)計一套連續(xù)可變進氣歧管長度的機構(gòu)。寶馬760裝配的V12發(fā)動機就采用了該設(shè)計。連續(xù)可變長度進氣歧管五、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。第二節(jié)EGR系統(tǒng)1、EGR系統(tǒng)工作原理2、LAQ發(fā)動機EGR系統(tǒng)構(gòu)造一、EGR系統(tǒng)工作原理

EGR是降低發(fā)動機排放的一個重要手段。ECU對發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、負荷、溫度、進氣流量、排氣溫度進行綜合分析，在合適的時間和工況下發(fā)出指令，控制電磁閥適時打開,進氣歧管真空度經(jīng)過電磁閥進入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閥進入進氣系統(tǒng)，與混合氣混合后進入氣缸參與燃燒。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)動機的性能，特別是在發(fā)動機怠速、低速、小負荷及冷機時會使發(fā)動機性能明顯下降。因此只在發(fā)動機超過一定轉(zhuǎn)速、負荷及達到一定溫度的時候ECU才會控制少量廢氣參與再循環(huán)。二、LAQ發(fā)動機EGR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入節(jié)溫器側(cè)的通道進一步冷卻，然后進入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氣歧管及節(jié)溫器座的EGR金屬管進入進氣歧管，最后進入氣缸參與燃燒。

第三節(jié)排氣歧管及墊片一、排氣歧管的功用二、LAQ排氣歧管的構(gòu)造三、焊接排氣歧管四、排氣歧管墊片一、排氣歧管的功用

排氣歧管是將發(fā)動機各個缸排出的燃燒后的廢氣匯集后送到發(fā)動機尾氣處理系統(tǒng)，它設(shè)計的好壞直接影響到發(fā)動機的性能和排放,而且影響到發(fā)動機在整車上的布置。

二、LAQ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筋，確保歧管有足夠的強度。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)。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用的是441或者309S，441