汽車構造進排氣系統(tǒng)及排放控制系統(tǒng)

關于汽車構造進排氣系統(tǒng)及排放控制系統(tǒng)一、功用：盡可能多地和盡可能均勻地向各汽缸供給可燃混合氣或純凈的空氣。二、組成主要由空氣濾清器、進氣總管和進氣歧管等組成。

7.1進氣系統(tǒng)1—空氣濾清器2—排氣歧管3—進氣軟管4—進氣歧管5—排氣管

6—三元催化轉換器7—中間消聲器8—主消聲器第2頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.1進氣系統(tǒng)三、各主要零部件的結構及原理一）空氣濾清器1.功用:濾除空氣中的雜質和塵埃。2.類型：按工作原理：慣性式和過濾式按濾芯材料：紙濾芯（干式及濕式）和鐵絲網濾芯3.結構及原理（以紙濾芯為例）：1—進氣導流管2—蝶形螺母3—濾清器蓋4—濾清器5—濾芯

6—金屬網7—打褶濾紙8—濾芯下密封面9—濾芯上密封面

第3頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.1進氣系統(tǒng)紙濾芯形狀第4頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.1進氣系統(tǒng)4.帶恒溫進氣裝置的空氣濾清器功用：控制進氣溫度，使之保持在35℃～40℃之間。結構：增設一套空氣加熱與控制系統(tǒng)，兩個進氣口分別接熱空氣管及冷空氣進氣導流管，由控制閥控制2個進氣管的開閉。原理：低于35℃時—熱空氣；超過53℃時—冷空氣；

35℃～40℃時—冷熱空氣

1—進氣導流管2—真空控制膜盒3—控制閥4—進氣溫度傳感器5—空氣濾清器6—熱爐7—冷空氣入口8—排氣歧管9—熱空氣出口10—熱空氣管第5頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.1進氣系統(tǒng)三、各主要零部件的結構及原理二）進氣總管進氣總管是指空氣濾清器至進氣歧管之間的管道。三）進氣歧管1.結構：指進氣總管后向各汽缸分配空氣的支管。

1—噴油器2—燃油分配管3—進氣歧管4—油壓調節(jié)器

第6頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.1進氣系統(tǒng)三、各主要零部件的結構及原理三）進氣歧管2.進氣歧管的加熱方式：

陶瓷熱敏電阻器：高溫排氣：循環(huán)冷卻液：3.可變進氣歧管結構及原理：1—轉換閥2—轉換閥控制機構3—控制單元4—節(jié)氣門5—空氣濾清器第7頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.2排氣系統(tǒng)一、功用：匯集各汽缸的廢氣，減小排氣噪聲和消除廢氣中的火焰和火星，使廢氣安全地排入大氣。二、組成：主要由排氣歧管、排氣管及排氣消聲器等組成。

1—空氣濾清器2—排氣歧管3—進氣軟管4—進氣歧管5—排氣管

6—三元催化轉換器7—中間消聲器8—主消聲器第8頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.2排氣系統(tǒng)三、各主要零部件的結構及原理一）排氣歧管不銹鋼排氣歧管（豐田汽車用）第9頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.2排氣系統(tǒng)三、各主要零部件的結構及原理二）排氣消聲器

1.功用：降低從排氣管排出的廢氣的溫度和壓力，以消除火星和噪聲。2.結構：

1—進入管2—隔板3—外殼4—排出管第10頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.3進氣增壓系統(tǒng)一、進氣增壓的概念：將空氣預先壓縮后再供入汽缸，以提高進氣密度，增加進氣量，從而增加發(fā)動機的功率，改善燃油經濟性，降低排放。二、進氣增壓的方法廢氣渦輪增壓、機械增壓、進氣諧波增壓等。三、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)1.單渦輪增壓系統(tǒng)：1—空氣濾清器2—空氣流量計3—壓氣機葉輪4—增壓器

5—渦輪機葉輪6—排氣旁通閥7—進氣旁通閥8—排氣旁通閥控制裝置9—節(jié)氣門10—中冷器第11頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.3進氣增壓系統(tǒng)三、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)1.雙渦輪增壓系統(tǒng)：1—空氣濾清器2—進氣旁通閥3—中冷器4—諧振室5—增壓壓力傳感器

6—進氣管7—噴油器8—火花塞9—渦輪增壓器10—排氣旁通閥

11—排氣旁通閥控制裝置12—排氣管第12頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.3進氣增壓系統(tǒng)四、機械增壓系統(tǒng)1.基本組成：2.類型：擠壓式和流動式。

1—排氣管2—發(fā)動機3—進氣歧管4—機械增壓器5—葉片6—空氣流量計7—皮帶第13頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.3進氣增壓系統(tǒng)五、進氣諧波增壓系統(tǒng)1.原理：利用空氣在進氣管中的波動效應和慣性效應來達到增壓的目的。1—進氣導流管2—進氣歧管3—主諧振室4—空氣流量計5—空氣濾清器6—副諧振室第14頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.4發(fā)動機排放控制系統(tǒng)一、汽車上應用的主要排放控制裝置1.發(fā)動機結構優(yōu)化技術。2.閉環(huán)電控發(fā)動機管理技術。3.改進油料。4.閉式曲軸箱強制通風（PCV）技術。5.汽油蒸發(fā)污染物控制（EVAP）技術。6.廢氣再循環(huán)（EGR）技術。

第15頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.4發(fā)動機排放控制系統(tǒng)二、曲軸箱強制通風系統(tǒng)

1.功用：將竄入曲軸箱內的混合氣、廢氣以及機油產生的油霧吸入發(fā)動機汽缸燃燒，同時吸入新鮮空氣，形成不斷的對流，以保護環(huán)境。2.控制原理：

1—空氣濾清器2—空氣軟管3—新鮮空氣

4—曲軸箱氣體5—汽缸蓋罩6—PCV閥7—曲軸箱氣體軟管第16頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.4發(fā)動機排放控制系統(tǒng)3.PCV閥

（1）功用：根據發(fā)動機工況的變化自動調節(jié)進入汽缸的曲軸箱氣體數(shù)量。（2）組成：PCV閥體、彈簧、錐形閥和閥座。（3）工作原理：

1—PCV閥體2—彈簧3—錐形閥4—閥座第17頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.4發(fā)動機排放控制系統(tǒng)三、汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)1.功用：收集汽油箱內蒸發(fā)的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導入汽缸參加燃燒，同時，根據發(fā)動機不同工況要求，控制導入汽缸參加燃燒的汽油蒸氣量。2.組成：活性炭罐電磁閥、活性炭罐真空控制閥、蒸氣管路、真空管路等。3.工作原理：1—油箱蓋2—油箱3—單向閥4—排氣管5—活性炭罐電磁閥6—節(jié)氣門

7—進氣管8—真空閥9—真空控制閥10—定量排放孔11—活性炭罐

第18頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.4發(fā)動機排放控制系統(tǒng)四、三元催化轉換器1.功用：利用轉換器中的三元催化劑，將發(fā)動機排出廢氣中的有害氣體轉變?yōu)闊o害氣體。2.結構類型：1—陶瓷小球保持架2—內殼3—隔熱層4—外殼5—填料孔螺塞

第19頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.4發(fā)動機排放控制系統(tǒng)3.影響TWC轉換效率的因素：影響最大的是混合氣的濃度和排氣溫度。如左圖只有在理論空燃比14.7附近，三元催化轉化器的轉化效率最佳，一般都裝有氧傳感器檢測廢氣中的氧的濃度，氧傳感器信號輸送給ECU，用來對空燃比進行反饋控制。此外，發(fā)動機的排氣溫度過高（815℃以上），TWC轉換效率將明顯下降。第20頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.4發(fā)動機排放控制系統(tǒng)4.氧傳感器：（1）功用：氧傳感器安裝在三元催化轉換器與發(fā)動機之間的排氣管或排氣歧管上，其功用是將檢測廢氣中氧氣濃度信號送給ECU，ECU根據此信號對噴油量進行修正，使實際空燃比更接近理論空燃比。（2）類型：氧化鋯（ZrO2）式和氧化鈦（TiO2）式。第21頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.4發(fā)動機排放控制系統(tǒng)（3）氧化鋯式氧傳感器結構及原理：1-排氣入口2-鋯管3-內電極4-彈簧5-絕緣體6-導線7-保護管

結構：由鋯管（內、外電極）、導線和保護管等組成。第22頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.4發(fā)動機排放控制系統(tǒng)控制原理：在發(fā)動機工作時，廢氣流過傳感器外表面。在高溫作用下（300℃左右），氧分子發(fā)生電離，并且總是從氧離子濃度大的內表面向濃度小的外表面移動，從而在內、外電極之間產生電壓降。當混合氣較稀時，廢氣中的氧含量較高，內外表面氧氣濃度差較小，產生較低電壓（接近0V或0.45V～0V）；當混合氣較濃時，廢氣中的氧含量較少，內外表面氧氣濃度差較大，產生較高電壓（0.７V～0.9V）。在理論空燃比附近，輸出的電壓信號有一突變（0.45V～0.７V），ECU可以檢測到這一突變。在內、外表面氧濃度差發(fā)生變化時，內外電極之間產生電壓也不同，ECU以此信號來修正噴油量。第23頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.4發(fā)動機排放控制系統(tǒng)五、廢氣在循環(huán)控制系統(tǒng)（EGR）1.功用：將適當?shù)膹U氣重新引入氣缸參加燃燒，從而降低氣缸的最高溫度，以減少NOx的排放量。2.類型：開環(huán)控制EGR系統(tǒng)和閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)。

3.開環(huán)控制EGR系統(tǒng)：組成：EGR閥和EGR電磁閥等。1—廢氣再循環(huán)電磁閥2—節(jié)氣門3—廢氣再循環(huán)閥4—水溫傳感器

5—曲軸位置傳感器6—ECU

7—啟動信號第24頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.4發(fā)動機排放控制系統(tǒng)原理：EGR閥安裝在廢氣再循環(huán)通道中，用以控制廢氣再循環(huán)量。EGR電磁閥按裝在通向EGR真空通道中，ECU根據發(fā)動機冷卻液溫度、節(jié)氣門開度、轉速和起動等信號來控制電磁閥的通電或斷電。ECU不給EGR電磁閥通電時，控制EGR閥的真空通道接通，EGR閥開啟，進行廢氣再循環(huán)；ECU給EGR電磁閥通電時，控制EGR閥的真空度通道被切斷，EGR閥關閉，停止廢氣在循環(huán)。1—廢氣再循環(huán)電磁閥2—節(jié)氣門3—廢氣再循環(huán)閥4—水溫傳感器

5—曲軸位置傳感器6—ECU7—啟動信號第25頁,共28頁，2024年2月25日，星期天7.4發(fā)動機排放控制系統(tǒng)4.閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)：閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)，檢測實際