汽車概論-第5章-發(fā)動機(jī)之進(jìn)排氣系統(tǒng)課件

2/24/20251進(jìn)氣系統(tǒng)組成空氣濾清器進(jìn)氣歧管空氣濾清器進(jìn)氣支管空氣流量計(jì)2/24/20252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(jìn)入氣缸削減進(jìn)氣噪聲2/24/20254北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院油浴式空氣濾清器2/24/20256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，惡劣環(huán)境下工作不可靠，一般維護(hù)周期為5000～10000km濕式紙濾芯使用壽命長、吸附雜質(zhì)的能力強(qiáng)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(jī)上2/24/20257北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院碟形螺母濾芯進(jìn)氣導(dǎo)流管金屬網(wǎng)濾紙紙濾芯空氣濾清器結(jié)構(gòu)2/24/20258北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院離心式及復(fù)合式空氣濾清器2/24/20259北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院進(jìn)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(gè)氣缸要求進(jìn)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(jìn)氣能力，進(jìn)氣歧管的內(nèi)壁應(yīng)該光滑2/24/202511北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2/24/202512北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院組成：進(jìn)氣支管或進(jìn)氣導(dǎo)流管與一定容積的諧振室進(jìn)氣波動效應(yīng)：特定轉(zhuǎn)速，壓力波，增加進(jìn)氣量。特點(diǎn)

①工作可靠，成本低；②增加特定轉(zhuǎn)速下的進(jìn)氣量和轉(zhuǎn)矩諧振進(jìn)氣系統(tǒng)2/24/202513北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院諧振進(jìn)氣系統(tǒng)

2/24/202514北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院功用利用進(jìn)氣波動效應(yīng),盡量縮小發(fā)動機(jī)在高、低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)氣速度的差別要求發(fā)動機(jī)在高轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷時(shí)裝備粗短的進(jìn)氣歧管在中、低轉(zhuǎn)速和中、小負(fù)荷時(shí)配用細(xì)長的進(jìn)氣歧管可變進(jìn)氣歧管2/24/202515北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2）雙通道可變進(jìn)氣岐管

中、低轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)閥噴油器進(jìn)氣道2/24/202517北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院發(fā)動機(jī)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2/24/202518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)2/24/202519北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院單排氣系統(tǒng)組成主消聲器排氣尾管催化轉(zhuǎn)換器后排氣管副消聲器排起歧管2/24/202520北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院排氣歧管材料

鑄鐵、球墨鑄鐵不銹鋼形狀

排氣歧管應(yīng)長，各缸歧管應(yīng)相互獨(dú)立，長度相等。

2/24/202521北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院消聲器功用降低壓力、衰減脈動以消除排氣噪聲材料鍍鋁鋼板、不銹鋼板組成由共振室、膨脹室、管子和吸聲材料工作原理排氣經(jīng)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2/24/202522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。

2/24/202524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2/24/202525北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院強(qiáng)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2/24/202527北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院點(diǎn)擊播放2/24/202528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：碳罐、氣液分離器油箱氣液分離器碳罐浮子室點(diǎn)擊播放2/24/202530北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院發(fā)動機(jī)增壓功用增壓將空氣預(yù)先壓縮后供入氣缸，以提高空氣密度、增加進(jìn)氣量功用進(jìn)氣量增加，可增加循環(huán)供油量，從而可增加發(fā)動機(jī)功率可以改善燃油經(jīng)濟(jì)性可以得到良好的加速性2/24/202532北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院發(fā)動機(jī)增壓類型機(jī)械增壓渦輪增壓氣波增壓與發(fā)動機(jī)容易匹配，結(jié)構(gòu)緊湊，燃油效率高經(jīng)濟(jì)性好，排放少噪聲低，但順態(tài)響應(yīng)差，低速加速性差低速轉(zhuǎn)矩特性好，但體積大，噪聲高2/24/202533北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院1.機(jī)械增壓機(jī)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2/24/202534北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院機(jī)械增壓器（羅茨式壓氣機(jī)）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2/24/202535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(gè)轉(zhuǎn)子，而另一個(gè)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2/24/202536北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院羅茨式壓氣機(jī)工作原理

當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣從壓氣機(jī)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(jī)出口壓出。2/24/202537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(jī)排氣管壓氣機(jī)進(jìn)氣管利用廢氣渦輪機(jī)，帶動與其同軸安裝的壓氣機(jī)葉輪工作，新鮮空氣在壓氣機(jī)內(nèi)增壓后進(jìn)入氣缸2/24/202538北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2/24/202539北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院離心式壓氣機(jī)徑流式渦輪機(jī)中間體壓氣機(jī)增壓器軸渦輪機(jī)2/24/202540北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院３、增壓壓力調(diào)節(jié)進(jìn)氣旁通閥排氣旁通閥在渦輪增壓系統(tǒng)中都設(shè)有進(jìn)氣旁通閥和排氣旁通閥，用以控制增壓壓力2/24/202541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(jī)排氣管渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)：膜盒分左右室，右室連壓氣機(jī)出口，左室在有彈簧膜片上。膜片經(jīng)桿連排氣旁通閥。2/24/202542北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院當(dāng)壓氣機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速排氣旁通閥膜盒壓氣機(jī)排氣管渦輪機(jī)排氣旁通閥工作原理2/24/202543北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院４、渦輪增壓器的潤滑及冷卻機(jī)油進(jìn)口機(jī)油出口冷卻液進(jìn)口冷卻液出口水套潤滑：機(jī)油自主油道，進(jìn)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(jī)側(cè)設(shè)置冷卻水套，并用軟管與發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)相通2/24/202544北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院５、渦輪增壓發(fā)動機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：增加效率高于機(jī)械增壓。

缺點(diǎn)：發(fā)動機(jī)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(jī)會有很大的動力爆發(fā)。2/24/202545北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院3.氣波增壓氣波增壓器進(jìn)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(jìn)氣壓力2/24/202546北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2/24/202547北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院4.復(fù)合增壓機(jī)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(jī)械增壓

主要用于高增壓發(fā)動機(jī)上由機(jī)械增壓和渦輪增壓同時(shí)供給增壓空氣低速主要靠機(jī)械增壓，而在高速主要靠渦輪增壓2/24/202548北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院汽油機(jī)增壓發(fā)展1.汽油機(jī)增壓比柴油機(jī)增壓困難原因1）汽油機(jī)增壓后爆燃傾向增加2）增壓后汽油機(jī)和渦輪增壓器熱負(fù)荷大3）汽油機(jī)，轉(zhuǎn)速和功率范圍寬廣，致使渦輪增壓器與汽油機(jī)的匹配相當(dāng)困難4）渦輪增壓汽油機(jī)的加速性較差2/24/202549北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院2.汽油機(jī)增壓的改進(jìn)1）電噴汽油機(jī)增壓，克服了化油器式發(fā)動機(jī)與渦輪增壓器匹配的困難2）應(yīng)用點(diǎn)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(jìn)行中間冷卻，提高功率、降低油耗、降低熱負(fù)荷和減輕爆燃4）采用增壓壓力調(diào)節(jié)裝置2/24/202550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(gè)渦輪增壓器雙渦輪增壓系統(tǒng)兩個(gè)渦輪增壓器并列布置2/24/202551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(jī)渦輪機(jī)中冷器節(jié)氣門進(jìn)氣旁通閥排氣旁通閥2/24/202552北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院中冷器的工作2/24/202553北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院