進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、進(jìn)氣系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)進(jìn)氣系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì) 一、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的概述一、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的概述 二、進(jìn)氣系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)要求二、進(jìn)氣系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)要求 三、空濾器的匹配原則和布置要求三、空濾器的匹配原則和布置要求 四、中冷器的匹配要求四、中冷器的匹配要求 把空氣或混合氣把空氣或混合氣 導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的零導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的零 部件集合體稱為發(fā)動(dòng)部件集合體稱為發(fā)動(dòng) 機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，主要部機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，主要部 件有進(jìn)氣道、空氣濾件有進(jìn)氣道、空氣濾 清器、空濾器出氣管、清器、空濾器出氣管、 增壓器、中冷器等。增壓器、中冷器等。 其功能是為發(fā)動(dòng)機(jī)提其功能是為發(fā)動(dòng)機(jī)提 供清潔、干燥、充足供清潔、干燥、充足 的空氣。的空氣。 第一節(jié)

2、第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)概述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)概述 發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，而進(jìn)氣系統(tǒng)則是發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，而進(jìn)氣系統(tǒng)則是發(fā)動(dòng) 機(jī)的動(dòng)脈。進(jìn)氣系統(tǒng)的布置、安裝直接影響到機(jī)的動(dòng)脈。進(jìn)氣系統(tǒng)的布置、安裝直接影響到 發(fā)動(dòng)機(jī)功能的發(fā)揮、工作的穩(wěn)定性、可靠性、發(fā)動(dòng)機(jī)功能的發(fā)揮、工作的穩(wěn)定性、可靠性、 環(huán)保性，甚至大大縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。統(tǒng)計(jì)表環(huán)保性，甚至大大縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。統(tǒng)計(jì)表 明，發(fā)動(dòng)機(jī)的早期磨損、煙大、油耗高、無力明，發(fā)動(dòng)機(jī)的早期磨損、煙大、油耗高、無力 等故障，絕大多數(shù)情況與進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)布置不等故障，絕大多數(shù)情況與進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)布置不 合理有關(guān)，所占比例在合理有關(guān)，所占比例在85%以上。通常，進(jìn)氣以上

3、。通常，進(jìn)氣 道和連接管路截面積越大，彎曲越少，管壁越道和連接管路截面積越大，彎曲越少，管壁越 光滑，以及空氣濾清器額定流量越大，中冷器光滑，以及空氣濾清器額定流量越大，中冷器 冷卻能力越強(qiáng)，則整個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)性能就能越好，冷卻能力越強(qiáng)，則整個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)性能就能越好， 發(fā)動(dòng)機(jī)性能也越好。發(fā)動(dòng)機(jī)性能也越好。 1. 進(jìn)氣口位置應(yīng)設(shè)置在少塵防雨和防水，以及吸不進(jìn)氣口位置應(yīng)設(shè)置在少塵防雨和防水，以及吸不 到熱空氣的地方，進(jìn)氣口應(yīng)設(shè)計(jì)的沒有銳彎和急劇到熱空氣的地方，進(jìn)氣口應(yīng)設(shè)計(jì)的沒有銳彎和急劇 的面積改變。的面積改變。 2. 標(biāo)定工況下進(jìn)氣阻力標(biāo)定工況下進(jìn)氣阻力4kPa（管路（管路0.5kPa，空濾，空濾 器

4、器3.5kPa）。）。 3. 空氣濾清器前應(yīng)進(jìn)行防水設(shè)計(jì)或安裝適當(dāng)?shù)某凉窨諝鉃V清器前應(yīng)進(jìn)行防水設(shè)計(jì)或安裝適當(dāng)?shù)某凉?系統(tǒng)。系統(tǒng)。 4. 管路應(yīng)能承受足夠的真空而不塌癟管路應(yīng)能承受足夠的真空而不塌癟(9.8KPa下保持下保持 3min,外形尺寸變化率小于外形尺寸變化率小于5%)。 5. 系統(tǒng)管路不與其它部件磕碰，較長的管子應(yīng)有支系統(tǒng)管路不與其它部件磕碰，較長的管子應(yīng)有支 撐。撐。 第二節(jié)第二節(jié) 進(jìn)氣系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)要求進(jìn)氣系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)要求 一、選擇空氣濾清器的基本原則一、選擇空氣濾清器的基本原則 空氣濾清器的額定空氣流量必須大于發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣濾清器的額定空氣流量必須大于發(fā)動(dòng)機(jī)在 額定功率下的空氣流量，

5、即發(fā)動(dòng)機(jī)的最大進(jìn)氣額定功率下的空氣流量，即發(fā)動(dòng)機(jī)的最大進(jìn)氣 量。同時(shí)，在安裝空間允許的前提下，適當(dāng)采量。同時(shí)，在安裝空間允許的前提下，適當(dāng)采 用大容量和大流量的空氣濾清器是必須的，這用大容量和大流量的空氣濾清器是必須的，這 有助于減小空氣濾清器的阻力，增大儲(chǔ)塵能力有助于減小空氣濾清器的阻力，增大儲(chǔ)塵能力 和延長保養(yǎng)周期。和延長保養(yǎng)周期。 第三節(jié)空濾器匹配原則第三節(jié)空濾器匹配原則 和匹配要求和匹配要求 二、空氣濾清器分類二、空氣濾清器分類 普通空濾普通空濾 沙漠空氣濾清器總成沙漠空氣濾清器總成 復(fù)合式油浴式空氣濾清器總成復(fù)合式油浴式空氣濾清器總成 三、空濾器流量的計(jì)算三、空濾器流量的計(jì)算 下面以

6、下面以DYX4250DYX4250車型空濾器流量匹配車型空濾器流量匹配 進(jìn)行計(jì)算說明進(jìn)行計(jì)算說明 空氣濾清器流量選擇需根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功空氣濾清器流量選擇需根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功 率的大小，額定轉(zhuǎn)速時(shí)對空氣量的需要，率的大小，額定轉(zhuǎn)速時(shí)對空氣量的需要， 確定合適的空濾器額定空氣流量。確定合適的空濾器額定空氣流量。 空濾器額定空氣體積流量計(jì)算公式： Q=P*g*A/(1000*) 式中： Q-額定空氣體積流量，m3/h； P-發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率，kW； g-發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率時(shí)的燃油消耗率，g/kW.h（約 215 g/ kW.h）； -額定功率時(shí)過量空氣系數(shù)（增壓發(fā)動(dòng)機(jī)取2.1）； A-燃燒1kg燃油所需的理論空氣量

7、，kg/kg（柴油為 14.3kg/kg）； -空氣密度，kg/ m3，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣密度為 1.2005 kg/ m3 代入：P=247, g=215, =2.1, A=14.9, =1.2005, 計(jì)算： Q=P*g*A/(1000*)=2472152.114.9(1000 1.2005) =1384(m3/h) 加空壓機(jī)所需430L/min=25.8 m3/h 則空氣濾清器所需流量為1384+25.8=1410 m3/h 考慮到空氣濾清器使用一段時(shí)間后，進(jìn)氣阻力會(huì)增加，為 此需要增加5%的儲(chǔ)備，最后空氣濾清器所需流量為 14101.05=1480 m3/h 校核結(jié)果：因現(xiàn)整車所配裝的空

8、濾器流量達(dá)到1920(m3/h)， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于計(jì)算所需流量，所以校核結(jié)果為現(xiàn)設(shè)計(jì)滿足使用 要求。 中冷器的作用是降低發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度。那么為什么要降 低進(jìn)氣溫度呢？ （）發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣的溫度非常高， 通過增壓器的熱傳導(dǎo)會(huì)提高進(jìn)氣的溫度。而且，空氣在被壓 縮的過程中密度會(huì)升高，這必然也會(huì)導(dǎo)致空氣溫度的升高， 從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率。如果想要進(jìn)一步提高充氣效率， 就要降低進(jìn)氣溫度。有數(shù)據(jù)表明，在相同的空燃比條件下， 增壓空氣的溫度每下降 ，發(fā)動(dòng)機(jī)功率就能提高 。 （）如果未經(jīng)冷卻的增壓空氣進(jìn)入燃燒室，除了會(huì)影響發(fā) 動(dòng)機(jī)的充氣效率外，還很容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒溫度過高，造 成爆震等故障，而且會(huì)增加發(fā)動(dòng)

9、機(jī)廢氣中的的含量， 造成空氣污染。為了解決增壓后的空氣升溫造成的不利影響， 因此需要加裝中冷器來降低進(jìn)氣溫度。 一、中冷器的作用一、中冷器的作用 第四節(jié)中冷器的匹配第四節(jié)中冷器的匹配 二、中冷器分類二、中冷器分類 1、按照冷卻介質(zhì)的不同，常見的中冷器分為：、按照冷卻介質(zhì)的不同，常見的中冷器分為： 風(fēng)冷式風(fēng)冷式 水冷式水冷式 三、大運(yùn)車型中冷器參數(shù)三、大運(yùn)車型中冷器參數(shù) 1.滿足整車布置要求，重卡的中冷器一般布置在滿足整車布置要求，重卡的中冷器一般布置在 駕駛室發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，散熱器前，保險(xiǎn)杠上方駕駛室發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，散熱器前，保險(xiǎn)杠上方。 2. 增壓前進(jìn)氣溫升增壓前進(jìn)氣溫升17。 3. 測試環(huán)境溫度在測試環(huán)境溫度在25時(shí)，中冷后溫度與環(huán)境溫時(shí)，中冷后溫度與環(huán)境溫 度差值度差值30；測試環(huán)境溫度在；測試環(huán)境溫度在32-43時(shí)，中時(shí)，中 冷后溫度與環(huán)境溫度差值冷后溫度與環(huán)境溫度差值23。 4. 中冷器的壓力損失中冷器的壓力損失12kPa（包括管路）。（包括管路）。 5. 管路應(yīng)能承受足夠的壓力和溫度而不爆裂。管路應(yīng)能承受足夠的