進排氣系統(tǒng) 第四單元

1、單元4 進、排氣系統(tǒng)及增壓機構(gòu)v4.1 進氣系統(tǒng)v4.2 排氣系統(tǒng)v4.3 增壓機構(gòu)v知識目標：知識目標：v1.1.了解進、排氣系統(tǒng)中各部件的定義和種了解進、排氣系統(tǒng)中各部件的定義和種類；類；v2.2.了解進、排氣系統(tǒng)中各部件的功用；了解進、排氣系統(tǒng)中各部件的功用；v3.3.了解增壓機構(gòu)的增壓原理。了解增壓機構(gòu)的增壓原理。v能力目標：能力目標：v1.1.掌握進、排氣系統(tǒng)各部件的組成及相對掌握進、排氣系統(tǒng)各部件的組成及相對位置；位置；v2.2.掌握進、排氣系統(tǒng)及增壓機構(gòu)各部件的掌握進、排氣系統(tǒng)及增壓機構(gòu)各部件的構(gòu)造及結(jié)構(gòu)特點。構(gòu)造及結(jié)構(gòu)特點。4.1 進氣系統(tǒng) v4.1.1 進氣系統(tǒng)概述v4.1.

2、2 節(jié)氣門體v4.1.3 進氣總管v4.1.5 空氣濾清器v4.1.4 進氣歧管v4.1.7 可變進氣系統(tǒng)v4.1.6 怠速控制閥的結(jié)構(gòu)及作用4.1 進氣系統(tǒng) 進氣系統(tǒng)的功用進氣系統(tǒng)的功用是盡可能多且均勻地向各氣是盡可能多且均勻地向各氣缸供給可燃混合氣或純凈的空氣。缸供給可燃混合氣或純凈的空氣。 進氣系統(tǒng)由進氣管、進氣系統(tǒng)由進氣管、空氣濾清器、節(jié)氣門體、空氣濾清器、節(jié)氣門體、進氣總管、進氣歧管等進氣總管、進氣歧管等組成。組成。4.1 進氣系統(tǒng)v節(jié)氣門體的基本結(jié)構(gòu)，旁通道及其調(diào)整螺栓為早期發(fā)動機所采用，發(fā)動機怠速可由調(diào)整通過旁通道的空氣量來改變，順時針轉(zhuǎn)動調(diào)整螺栓，使通過旁通道的空氣量減少，發(fā)動

3、機怠速轉(zhuǎn)速降低；逆時針轉(zhuǎn)動，則增加旁通空氣量，發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速升高。4.1.3 進氣總管（1）由于空氣是間歇吸入汽缸，這種進氣脈沖會使采用翼板式空氣流量計的翼板產(chǎn)生振動，導(dǎo)致空氣計量不準確，因此進氣總管必須有相當(dāng)?shù)目臻g，以緩和空氣的脈沖。（2）進氣總管與 進氣歧管的總成， 以往都是以鋁合金 制成。4.1.4 進氣歧管進、排氣歧管的安裝位置 （1）進氣歧管的功用，是將混合氣或空氣均等分送到各個汽缸，長型進氣歧管具有進氣脈沖效果，可提高汽缸的容積要求： 進氣歧管內(nèi)氣體流道的長度應(yīng)盡可能相等; 減氣體流動阻力，提高進氣能力，進氣歧管的內(nèi)壁應(yīng)該光滑減氣體流動阻力，提高進氣能力，進氣歧管的內(nèi)壁應(yīng)該光滑.

4、（2）進氣歧管多以質(zhì)量輕、導(dǎo)熱性好的鋁合金制成?；推魇脚c汽油噴射式發(fā)動機進氣歧管的結(jié)構(gòu)不相同,汽油噴射式發(fā)動機進氣歧管比化油器式長，且有很大的彎曲弧度，上方設(shè)有進氣總管，同時每缸各有一支進氣歧管。4.1.5 空氣濾清器1.空氣濾清器的功用2.空氣濾清器的構(gòu)造3.空氣濾芯的種類1.1.空氣濾清器的功用空氣濾清器的功用l 空氣濾清器將吸入空氣中的灰塵、空氣濾清器將吸入空氣中的灰塵、雜質(zhì)濾除，以防止損壞活塞、汽缸，并雜質(zhì)濾除，以防止損壞活塞、汽缸，并避免臟污空氣混入機油后，造成各潤滑避免臟污空氣混入機油后，造成各潤滑部位的磨損。部位的磨損。l 通常現(xiàn)代汽車的空氣濾清器，設(shè)通?，F(xiàn)代汽車的空氣濾清器，

5、設(shè)有降低進氣噪聲的裝置。有降低進氣噪聲的裝置。2.2.空氣濾清器的構(gòu)造空氣濾清器的構(gòu)造 空氣濾清器整個總成長度較長，常使用方空氣濾清器整個總成長度較長，常使用方形空氣濾芯，如圖所示。形空氣濾芯，如圖所示。 安裝調(diào)音文氏管或共鳴箱，利用共振原理，以降低因進氣門開、閉所造成的進氣噪聲，并可提高進氣效率，如圖所示。3.空氣濾芯的種類（1）干紙式空氣濾芯：干紙式空氣濾芯的結(jié)構(gòu)，如圖所示。干紙式空氣濾芯經(jīng)壓縮空氣吹凈后，可重復(fù)使用。v（2）合成纖維布式空氣濾芯：合成纖維的不織布，以特殊的半干性油浸透后，作為空氣濾芯的材質(zhì)。汽車定期保養(yǎng)時，這種濾芯必須直接丟棄，不可吹凈后再使用。v擴充：無紡布（英文名：N

6、on Woven）又稱不織布 ,因為它是一種不需要紡紗織布而形成的織物，只是將紡織短纖維或者長絲進行定向或隨機撐列，形成纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)，然后采用機械、熱粘或化學(xué)等方法加固而成。 4.1.6 怠速控制閥的結(jié)構(gòu)及作用1.概述2.空氣閥的功用、結(jié)構(gòu)及作用3. ISC(IAC)閥的功用、結(jié)構(gòu)及作用1.概述v依怠速控制閥的新舊及是否為ECM控制式，可分為早期的空氣閥，又稱輔助空氣裝置和較新的怠速控制閥，又稱怠速空氣控制閥。發(fā)動機電子控制模塊（簡稱ECM） v2.空氣閥的功用、結(jié)構(gòu)及作用（1）空氣閥的功用：使冷發(fā)動機以快怠速運轉(zhuǎn)，來維持發(fā)動機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)及迅速加溫發(fā)動機。（2）空氣閥的安裝位置：空氣閥裝在連通節(jié)氣門

7、前后方的空氣旁通道上。4.1.7 可變進氣系統(tǒng)v為了充分利用進氣波動效應(yīng)和盡量縮小發(fā)動機在高、低速運轉(zhuǎn)時進氣速度的差別，從而達到改善發(fā)動機經(jīng)濟性及動力性特別是改善中、低速和中、小負荷時的經(jīng)濟性和動力性的目的，要求發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速、大負荷時裝備粗短的進氣歧管；而在中、低轉(zhuǎn)速和中、小負荷時配用細長的進氣歧管?？勺冞M氣歧管就是為適應(yīng)這種要求而設(shè)計的?？勺冞M氣歧管在所有轉(zhuǎn)速下都可以使發(fā)動機轉(zhuǎn)矩平均提高5%。v當(dāng)代汽車進氣系統(tǒng)主要是可變進氣系統(tǒng)。可變進氣系統(tǒng)主要分VVT（可變氣門正時），CVVT（連續(xù)可變氣門正時），VVT-i（電子可變正時），i-VTEC（電子可變氣門升程）這四種。v這四種主要的可變進氣

8、系統(tǒng)的應(yīng)用車型分別是：北京現(xiàn)代伊蘭特：VVT（可變氣門正時） 東風(fēng)悅達起亞賽拉圖：CVVT（連續(xù)可變氣門正時）豐田車系，例如卡羅拉、花冠 VVT-i（電子可變正時）本田車系，例如雅閣、CRV、思域 i-VTEC（電子可變氣門升程）比亞迪車系，例如2012款F3、G3、L3 VVL（可變氣門升程） 4.2 排氣系統(tǒng)v4.2.1 概述v4.2.2 排氣歧管v4.2.3 排氣管v4.2.4 消聲器v4.2.5 催化轉(zhuǎn)換器4.2.1 概述v排氣裝置由引導(dǎo)廢氣排出的排氣歧管，凈化排氣的催化轉(zhuǎn)換器，排氣管及降低排氣噪聲的消聲器（又稱“排氣消聲器”）等組成。4.2.2 排氣歧管（1）各缸廢氣從排氣歧管排出。

9、內(nèi)部構(gòu)造必須盡可能減少排氣阻力，以免影響發(fā)動機的容積效率。（2）一般采用價格便宜、耐高溫的鑄鐵制成。但也有采用不銹鋼管制成，其優(yōu)點為管壁薄，質(zhì)量輕，形狀自由度大，可提高容積效率。4.2.3 排氣管v從排氣歧管以后，均屬排氣管，共有三段排氣管，中間再分別接上催化轉(zhuǎn)化器及消聲器，如圖所示。分類：分類：根據(jù)發(fā)動機排氣管數(shù)分為單排氣系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機排氣管數(shù)分為單排氣系統(tǒng)和雙排氣系統(tǒng)和雙排氣系統(tǒng)V V型發(fā)動機排氣系統(tǒng)示意圖型發(fā)動機排氣系統(tǒng)示意圖a)a)單排氣系統(tǒng)單排氣系統(tǒng) b)b)雙排氣系統(tǒng)雙排氣系統(tǒng)1 1 發(fā)動機發(fā)動機 2 2 排氣歧管排氣歧管 3 3 叉形管叉形管 4 4 催化轉(zhuǎn)換器催化轉(zhuǎn)換器5 5

10、排氣總管排氣總管 6 6 消聲器消聲器 7 7 排氣尾管排氣尾管 8 8 連通管連通管4.2.4 消聲器（1）為了降低排氣的高壓、高溫及噪聲，通常會采用23個消聲器。（2）消聲器的結(jié)構(gòu)，如圖，內(nèi)部各隔室以多孔的圓管連接，使排氣在各室膨脹以降低壓力及溫度，另外可在消聲器內(nèi)安裝吸音材料，以降低噪聲。4.2.5 催化轉(zhuǎn)換器（1）現(xiàn)代汽車為符合廢氣排放標準，通常裝有催化轉(zhuǎn)換器，以幫助凈化排氣中的污染氣體，如一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）及氮氧化合物（NOX）。（2）催化轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)，如圖所示。依其功能分為使CO、 HC繼續(xù)氧化為二氧化碳（ CO 2）及水蒸氣（H2O）的氧化型催化轉(zhuǎn)化器，使氧化氮

11、還原為氮氣的還原型催化轉(zhuǎn)化器，以及使CO 、HC 氧化與NOX還原的三元催化轉(zhuǎn)化器，現(xiàn)代汽油發(fā)動機多采用三元催化轉(zhuǎn)換器。v金屬鉑、鈀或銠均可作為催化劑。v催化轉(zhuǎn)換器的使用條件相當(dāng)嚴格：v1.裝用催化轉(zhuǎn)換器的發(fā)動機只能使用無鉛汽油。v2.僅當(dāng)溫度超過350度時，催化轉(zhuǎn)換器才起催化作用，因此，催化轉(zhuǎn)換器都安裝在溫度較高的排氣歧管后面。v3.必須向裝有三元催化轉(zhuǎn)換器的發(fā)動機提供理論混合比的混合氣，才能保證三元催化轉(zhuǎn)換器有較好的轉(zhuǎn)換效果。排氣再循環(huán)排氣再循環(huán)(EGR)(EGR)系統(tǒng)系統(tǒng)v排氣再循環(huán)是指把發(fā)動機排出的部分廢氣回送到進氣歧管，并與新鮮混合氣一起再次進入氣缸。由于廢氣中含有大量的二氧化碳，而

12、二氧化碳不能燃燒卻吸收大量的熱，使氣缸的混合氣的燃燒溫度降低，從而減少了NOX的生成量。v排氣再循環(huán)是凈化排氣中NOX的主要方法。4.3 增壓機構(gòu)v所謂增壓就是將空氣預(yù)先壓縮后再供入汽缸，以期提高空氣密度，增加進氣量的一項技術(shù)。v增壓有渦輪增壓、機械增壓和氣波增壓等三種基本類型。v機械增壓器由發(fā)動機曲軸經(jīng)齒輪傳動驅(qū)動 ，機械增壓能有效地提高發(fā)動機功率，與渦輪增壓相比，其低速增壓效果更好，另外機械增壓與發(fā)動機容易匹配，結(jié)構(gòu)也比較緊湊。但是，驅(qū)動增壓器要消耗發(fā)動機功率，因此燃油消耗率比非增壓發(fā)動機略高，如圖所示。v渦輪增壓器由渦輪和壓氣器構(gòu)成。v原理：渦輪增壓器將發(fā)動機排出的廢氣引入渦輪，利用廢氣所包含的能量推動渦輪葉輪旋轉(zhuǎn)，并帶動與其同軸安裝的壓縮機葉輪工作，新鮮空氣在壓縮器內(nèi)增壓后進