進排氣系統(tǒng)及排氣凈化裝置課件

1、第六章 進排氣系統(tǒng)及排氣凈化裝置 進氣系統(tǒng)的功用是盡可能多、盡可能均勻地向各缸供給可燃混合氣或純空氣。它由空氣濾清器和進氣歧管組成。由進氣道進入進氣歧管，與汽油混合形成可燃混和氣，經(jīng)進氣門進入汽缸。 排氣系統(tǒng)的功用是盡可能多的把燃燒后的廢氣排出氣缸。進排氣系統(tǒng)功用： 第一節(jié) 進氣系統(tǒng)1、進氣系統(tǒng)功能及組成功能：盡可能多地和盡可能均勻地向各氣缸供給空氣與燃油的混合氣或純凈的空氣組成：空氣濾清器、進氣歧管、空氣流量計等2、 空氣濾清器（1）功用：濾除空氣中的雜質(zhì)或灰塵，讓潔凈的空氣進入氣缸；削減進氣噪聲（2）類型：油浴式空氣濾清器；紙濾芯空氣濾清器；離心式及復(fù)合式空氣濾清器（3）油浴式空氣濾清器應(yīng)

2、用：用于在多塵條件下工作的發(fā)動機上工作原理：當發(fā)動機工作時，環(huán)境空氣經(jīng)外殼與濾清器蓋之間的狹縫進入濾清器，并沿著濾芯與外殼之間的環(huán)形通道向下流到濾芯底部，再折向上通過濾芯后進入進氣管，當氣流轉(zhuǎn)彎時，空氣中粗大的雜質(zhì)被甩入潤滑油中被潤滑油粘附，細小的雜質(zhì)被濾芯濾除。粘附在濾芯上的雜質(zhì)被氣流濺起的潤滑油所沖洗，并隨潤滑油一起流回儲油池。特點：多為金屬濾芯清洗后可以重復(fù)使用（4）紙濾芯 空氣濾清器有干式和濕式兩類工作原理：在發(fā)動機工作時，空氣從濾芯的四周穿過濾紙進入濾芯中心，隨后流入進氣管，雜質(zhì)被濾芯阻留在濾芯外部。特點：干式紙濾芯可以反復(fù)使用，但惡劣環(huán)境下工作不可靠，一般維護周期為50001000

3、0km；濕式（油浸）紙濾芯使用壽命長、吸附雜質(zhì)能力強、濾清效率高，但不能反復(fù)使用，需定期更換。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動機上。（5）離心式及復(fù) 合式空氣濾清器1卡簧 2紙濾芯 3濾清器上蓋 4蝶形螺母 5密封墊 6、9、13密封圈 7上體 8出氣口 10進氣口 11旋流管 12下體 14集灰盤 15卡箍 16旋流管螺旋導(dǎo)向面 工作原理：空氣首先從濾清器下體周圍的進氣孔進入離心式空氣濾清器內(nèi)的旋流管。由于空氣切向地進入旋流管，因此在旋流管內(nèi)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)運動。在離心力的作用下，空氣中的大部分灰塵被甩向旋流管壁，空氣則從旋流管頂部的出口經(jīng)接管進入紙濾芯空氣濾清器?？諝庵袣埓娴募毼㈦s質(zhì)經(jīng)紙濾芯濾除。應(yīng)用

4、：多用于大型貨車上（6）進氣導(dǎo)流管 為了增強發(fā)動機的諧振進氣效果， 進氣導(dǎo)流管需要有較大的容積。但是導(dǎo)流管不能太粗，以保證空氣在導(dǎo)流管內(nèi)有一定的流速。因此，進氣導(dǎo)流管只能做得很長。 1-進氣導(dǎo)流管 2-副諧振室 3-空氣濾清器 4-空氣流量計 5-主諧振室 6-進氣歧管 在進氣管旁設(shè)置與進氣管相通的諧振腔，提高進氣效率。優(yōu)點：沒有運動件，工作可靠，成本低。但只能增加特定轉(zhuǎn)速下的進氣量和發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。（7）諧振進氣系統(tǒng) 由于進氣過程具有間歇性和周期性，致使進氣歧管內(nèi)產(chǎn)生一定幅度的壓力波。此壓力波以當?shù)芈曀僭谶M氣系統(tǒng)內(nèi)傳播和往復(fù)反射。如果利用一定長度和直徑的進氣歧管與一定容積的諧振室組成諧振進氣系統(tǒng)

5、，并使其固有頻率與氣門的進氣周期調(diào)諧，那么在特定的轉(zhuǎn)速下，就會在進氣門關(guān)閉之前，在進氣歧管內(nèi)產(chǎn)生大幅度的壓力波，使進氣歧管的壓力增高，從而增加進氣量。這種效應(yīng)稱作進氣波動效應(yīng)。（1）功用與要求。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氣缸 。要求：進氣歧管必須將空氣一燃油混合氣或潔凈空氣盡可能均勻地分配到各個氣缸，為此進氣歧管內(nèi)氣體流道的長度應(yīng)盡可能相等；為了減小氣體流動阻力，提高進氣能力 進氣歧管的內(nèi)壁應(yīng)該光滑。（2）類型：化油器式/節(jié)氣門體式發(fā)動機多用鋁合金輕導(dǎo)熱；氣道燃油噴射式發(fā)動機可用復(fù)合塑料。3、進氣歧管化油器式或節(jié)氣門體噴射式（3）進氣歧管結(jié)構(gòu)用于化油器式或節(jié)氣門體

6、噴射式（4）進氣歧管加熱 1）可變長度進氣歧管：根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的變化而自動改變有效長度的進氣歧管 2）功用：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（5）可變進氣歧管可變進氣歧管細而長提高進氣速度，增強氣流慣性，進氣量多2.可變雙通道進氣管 1短進氣通道 2旋轉(zhuǎn)閥 3長進氣通道 4噴油器 5進氣道 6進氣門 第二節(jié) 發(fā)動機排氣系統(tǒng) 1、發(fā)動機排氣系統(tǒng)功用與組成功能：以盡可能小的排氣阻力和噪聲，將氣缸內(nèi)的廢氣排到大氣中組成：排氣管（包括排氣歧管和總管）、催化轉(zhuǎn)換器、消聲器2、

7、類型：單排氣系統(tǒng) 雙排氣系統(tǒng)材料：鑄鐵、球墨鑄鐵、不銹鋼要求：為了不使各缸排氣相互干擾及不出現(xiàn)排氣倒流現(xiàn)象，并盡可能地利用慣性排氣，應(yīng)該將排氣支管做得盡可能長，而且各缸支管應(yīng)該相互獨立，長度相等3、排氣歧管4、消聲器功用：通過逐漸降低排氣壓力和衰減排氣壓力的脈動來消除排氣噪聲。材料：鍍鋁鋼板或不銹鋼板組成：通常消聲器由共振室、膨脹室和一組多孔的管子和耐熱的吸聲材材料等構(gòu)成。工作原理：排氣經(jīng)過多孔的管子流入膨脹室，在此過程中排氣不斷改變流動方向，逐漸降低和衰減其壓力和壓力脈動，消耗其能量，最終使排氣噪聲得到削減消聲器的基本結(jié)構(gòu)形式 第三節(jié) 排氣凈化裝置 1、汽車排污及來源 從排氣管排出的廢氣，主

8、要成分是CO、HC、NOX，其它還有SO2、鉛化合物、炭煙等；竄氣，即從活塞與氣缸之間的間隙漏出，再自曲軸箱經(jīng)通氣管排出的燃燒氣體，其主要成分是HC；從油箱、化油器浮子室以及油泵接頭等處蒸發(fā)出的汽油蒸汽，成分是HC 。2、有害排放物的危害 CO使血液運送氧的能力降低，導(dǎo)致人頭暈中毒；HC具有較強的氧化性，刺激人的眼和咽喉；NOX刺激口腔和鼻粘膜、眼，易致人肺氣腫；炭煙微粒表面吸附有機物對人體的呼吸道有害。3、解決排氣污染的途徑（1）研制無污染或低污染動力源（2）對現(xiàn)有發(fā)動機的排污進行凈化4、恒溫進氣系統(tǒng)在發(fā)動機冷起動之后，向發(fā)動機供給熱空氣，這時即使供給的是稀混合氣，熱空氣也能促使汽油充分汽化

9、和燃燒，從而減少了CO和HC的排放，又改善了發(fā)動機低溫運轉(zhuǎn)性能。恒溫進氣控制裝置在空氣濾清器及進氣導(dǎo)流管上的安裝位置環(huán)境溫度超過53 C環(huán)境溫度低于30 C環(huán)境溫度在3053 C（2）工作原理a) 起動大氣b) 預(yù)熱排氣道c) 正常工作催化轉(zhuǎn)換器5、二次空氣噴射系統(tǒng)（1）功用：利用空氣泵將新鮮空氣經(jīng)空氣噴管噴入排氣道或催化轉(zhuǎn)換器，使排氣中的CO和HC進一步氧化或燃燒成為CO2和 H2O（1）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（2）催化轉(zhuǎn)換器類型氧化催化轉(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三元催化轉(zhuǎn)換器：以排氣中的CO和HC

10、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H2O6、催化轉(zhuǎn)換裝置 a) 顆粒型催化轉(zhuǎn)換器 b) 整體型催化轉(zhuǎn)換器 1陶瓷小球保持架 2內(nèi)殼 3隔熱層 4外殼 5填料孔螺塞 6陶瓷小球 7分流器 8金屬網(wǎng) 9帶蜂窩狀小孔的陶瓷塊 催化轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)（3）催化轉(zhuǎn)換器使用條件a) 只能用無鉛汽油。b) 工作溫度范圍為400800 。c) 必須向發(fā)動機提供理論混合氣。（1）功用把排出的廢氣回送到進氣管，與新鮮混合氣一起再次進入氣缸，減少了NOx的生成量（2）使用條件暖機期間或怠速時：NOX生成量不多，為保證運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，不進行EGR。全負荷或高轉(zhuǎn)速下工作時：為

11、使有足夠的動力性，不進行EGR。7、排氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）（3）工作過程 （1）低溫、低速時不投入工作 （2）高速、中等負荷時投入工作 （3）大負荷時不投入工作 （4）EGR閥（1）功用：用在多塵條件下工作的車用柴油上，濾芯清洗后可重復(fù)使用。（2）工作過程：微粒過濾器的濾芯由多孔陶瓷制造，有較高的過濾效率。排氣穿過多孔陶瓷濾芯進入排氣管，而微粒則滯留在濾芯上。過濾器工作一段時間后，需及時清除存積在濾芯上的微粒，以恢復(fù)過濾器的工作能力和減小排氣阻力。8、微粒凈化裝置在過濾器入口處設(shè)置一個燃燒器，通過噴油器向燃燒器內(nèi)噴人少量燃油，并供入二次空氣，利用火花塞或電熱塞將其點燃，將滯留在濾芯上的微粒燒掉。1、功用：防止曲軸箱氣體排放到大氣中。第四節(jié) 強制式曲軸箱通風系統(tǒng)（PCV）2、工作過程：當發(fā)動機工作時，進氣管真空度作用到PCV閥，此真空度還吸引新鮮空氣經(jīng)空氣濾清器、濾網(wǎng)、空氣軟管進入氣缸蓋罩內(nèi)，再由氣缸蓋和機體上的孔道進入曲軸箱。在曲軸箱內(nèi)，新鮮空氣與曲軸箱氣體混合并經(jīng)氣液分離器、PCV閥和曲軸箱氣體軟管進入進氣管，最后經(jīng)進氣門進入燃燒室燒掉。被氣液分離器分離出來的液體返回曲軸箱。3、PCV閥的構(gòu)造和工作原理1、功用：將汽油蒸氣收集和儲存在碳罐內(nèi)，送到氣