最新汽车发动机机械系统构造与检修 林平 第8章 进气和排气系统新PPT课件

8.1.2 进气歧管
进气歧管指的是化油器或节气门体 之后到气缸盖进气道之前的进气管路。
为了减小气体流动阻力，提高进气 能力，进气歧管的内垫应该光滑。
图8-4 化油器式发动机的进气歧管
8.1.3 谐振腔和可变进气歧管
现代的汽油喷射式发动机还在进气 歧管的设计上采用了各种特殊的结构形 式，以便充分利用进气歧管内的空气动 力效应，进一步提高各种转速工况下的 进气量，增加发动机的动力输出，改善 其转矩输出特性，降低进气噪声。
汽车发动机机械系统构造与 检修 林平 第8章 进气和排
气系统新
进排气系统是在发动机运转时，将空 气或可燃混合气送入气缸，又将各气缸燃 烧后的废气经消声后排到大气中的装置。
为了使发动机正常运转，应尽可能地 减少进气和排气的阻力，清洁进入气缸的 式空气滤清器
排气系统由排气歧管、催化转换器 、消声器和排气管道等组成。
8.2.1 排气歧管和排气管
1．排气管的布置形式
直列型发动机排气系统称作单排气 系统，如图8-9所示。
图8-9 单排气系统
排量不大的V型发动机上仍采用单 排气系统（见图8-10（a））。
大排量（3升以上）V型发动机多采 用双排气系统，（见图8-10（b））。
为了不使各缸排气相互干扰及不出 现排气倒流现象，并尽可能地利用惯性 排气，应该将排气歧管做得尽可能长一 些，而且各缸排气歧管应该相互独立、 长度相等。
图8-11所示为几种常见的排气歧管 的结构形式。
图8-11 各种类型的排气歧管
8.2.2 排气消声器
消声器的用途是减少排气脉动，尽可 能地降低排气噪声，并降低排气温度。
ECU依照设定的程序，在发动机不同 的转速范围内，让阀片开启或关闭，以使 发动机在所有转速范围内都能获得最佳的 充气效果。
可变进气歧管有各种结构形式，图8-7 所示为一种较为简单的可变进气歧管，其 工作原理如图8-8所示。
图8-7 可变进气歧管
图8-8 可变进气歧管工作原理
8.2 排气系统
排气系统用于收集从每个气缸排出 的燃烧后的高温废气，并将其送到汽车尾 部排放掉。
图8-10 V型发动机排气系统示意图
1—发动机 2—排气歧管 3—叉形管 4—催化转换器 5—排气管 6—消声器
7—排气尾管 8—连通管
2．排气歧管
排气歧管与发动机缸盖相连，废气 从排气门出来直接进入排气歧管。
排气歧管应能承受排气的高温，并 能抵抗极大的温差造成的热应力。
排气歧管的形状十分重要。
机械增压器有多种类型，常见的有 叶片（Vane）式和鲁兹（Roots）式。
鲁兹增压器有双叶转子、三叶转子 两种形式，图8-14所示。
图8-14 机械增压器
由于机械增压器由曲轴直接带动， 所以其在低转速下便可获得增压。
增压的动力输出也与曲轴转速成一 定的比例，即机械增压发动机的动力输 出随着转速的提高而增强，具有线性输 出特性。
图8-5 电控汽油喷射式发动机的进气歧管
汽油喷射式发动机常在进气歧管中 部设置一个动力腔（见图8-6），以利于 进气歧管内压力波的共振，充分利用气 流压力波动效应，提高充气效率。
图8-6 复合塑料进气歧管
可变惯性充气系统是在动力腔中设置 一个或一组转换阀，该阀门可将动力腔分 隔成两个部分。
当阀片开启或关闭时，可使动力腔的 两个部分相通或隔开，从而改变了动力腔 的形状或改变了进气歧管的长度，使进气 歧管有两种不同的空气动力效应。
消声器从原理上可分为反射式和吸收 式两种形式，如图8-12所示。
也可以将吸收式和反射式两种原理同 时应用在一个消声器中，制成吸收—反射 式消声器，如图8-12（c）所示。
图8-12 排气消声器的形式
8.3 进气增压系统
8.3.1 进气增压系统的功用与类型
进气增压就是在进气道中设置1个增压 器，将空气或可燃混合气预先进行压缩后， 再送入发动机气缸。
干式空气滤清器用折叠状的滤纸作滤芯。 这种滤清器的滤芯使用久后必须更换。 根据车辆的使用条件和车型，一般每行驶 20 000～40 000km应更换1次滤芯。 干式空气滤清器有多种形式，图8-2所示为 应用在中、小型汽车上的干式空气滤清器。
图8-2 干式空气滤清器
图8-3所示为一种应用在大型柴油车上的旋 风干式空气滤清器。
采用增压系统后，在气缸排量不变 的情况下，由于每个循环进入气缸的空 气量增加，可以向气缸内提供更多的燃 料而获得充分燃烧，从而提高了发动机 的输出功率。
发动机增压系统有多种类型，如机 械驱动式增压、废气涡轮增压等。如图 8-13所示。
图8-13 进气增压系统的形式
8.3.2 机械增压系统
机械增压器的驱动力来自发动机曲 轴，一般都是利用曲轴带轮通过传动带 驱动。
机械增压器优点为体积小、结构简单， 无需修改发动机本体，安装容易。
而且工作温度介于70℃～100℃，因此对 于冷却系统、润滑系统的要求与自然吸气式 发动机基本相同，尤其适合发动机的改装。
8.3.3 废气涡轮增压系统
废气涡轮增压系统由涡轮增压器和限 压装置组成（见图8-15）。
发动机排气歧管和涡轮机进口连接。
这些特殊的结构形式包括采用长进 气歧管，设置动力腔、谐振腔及采用可 变进气歧管。
谐振腔是在进气歧管的旁边与进气 歧管相通的一个封闭腔体（见图8-5）， 其作用是降低进气气流的噪声。
汽油喷射式发动机在设计时采用长
进气歧管，并将进气歧管设计成具有较 大的弧度（见图8-5），以充分利用气流 的惯性效应，提高充气量。
图8-15 废气涡轮增压系统
排出的废气经过涡轮机后进入排气
管；废气的压力推动涡轮转动，压气机 叶轮与涡轮同轴转动；从空气滤清器进 来的空气经空气流量计计量后进入压气 机，经压缩后进入进气歧管，以较高的 密度充入气缸中。
它依靠滤芯上带有的叶片，使吸入的空气 产生涡流；较大的灰尘在离心力作用下落在滤 清器的底部橡皮阀上（见图8-3（c）），当发 动机运转时，滤清器内产生一定的真空，橡皮 阀在真空作用下关闭。
当发动机熄火后，真空消失，橡皮 阀在自身弹力作用下打开，放出灰尘。
图8-3 旋风干式空气滤清器
1—夹箍 2—滤清器盖 3—蝶形螺钉 4—滤芯 5—外壳 6—橡皮阀