进气和排气系统.ppt
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(完整版)汽车发动机的进排气系统
第五章 发动机进排气系统
主要内容
进排气系统的组成 EGR 废气再循环 涡轮增压
5.Байду номын сангаас概述
作用：
在内燃机工作循环时，不断地将新鲜空气或可 燃混合气送入燃烧室，将燃烧室的废气排放到大 气中，保证内燃机连续运转。
组成：
空气滤清器、进气管、排气管、排气消音器
一、空气滤清器
1、功用：
清除流向化油器的空气中所含的尘土和沙粒， 以减少气缸、活塞和活塞环的磨损。
共振式进气管
进气管细长与各缸连接长度大体一致能很好的匹配，利用进气流 的脉动效应增强进气效果。
带谐振腔进气管
能改变谐振腔的容积，可以调节内燃机的最大扭矩和 相应的转数范围 降低噪声
捷达进气管实物图
捷达排气管实物图
三、排气消声器
功用： 减少噪声和消除废气中的火焰及火星。 原理： 1)多次地变动气流方向； 2)重复地使气流通过收缩而又扩大的断面； 3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平
面流动 4)将气流冷却。
排气管
排气的净化装置
催化反应器
EGR 闭是曲轴箱强制通风系统 进气恒温控制原理
排气净化装置
作用：
除去 HC CO NOx (HC一半串入曲轴箱) 方法：
1.机内净化 2.机外净化
三元催化 EGR
三元催化器
• 三元催化器串接在排气歧管和和消声器之间, 氧传感器之 后.
废气涡轮增压利用废气能量直接压缩空气，提高内燃机的 功率。废气涡轮增压器由压气机、涡轮和中间体三部分组 成。中间体内有轴承、密封、润滑油路和冷却腔等。采用 浮动轴承，降低轴与轴承间的相对速度。带放气阀的涡轮 增压系统对改善柴油机的加速性和低速扭矩特性有良好效 果。
主要内容
进排气系统的组成 EGR 废气再循环 涡轮增压
5.Байду номын сангаас概述
作用：
在内燃机工作循环时，不断地将新鲜空气或可 燃混合气送入燃烧室，将燃烧室的废气排放到大 气中，保证内燃机连续运转。
组成：
空气滤清器、进气管、排气管、排气消音器
一、空气滤清器
1、功用：
清除流向化油器的空气中所含的尘土和沙粒， 以减少气缸、活塞和活塞环的磨损。
共振式进气管
进气管细长与各缸连接长度大体一致能很好的匹配，利用进气流 的脉动效应增强进气效果。
带谐振腔进气管
能改变谐振腔的容积，可以调节内燃机的最大扭矩和 相应的转数范围 降低噪声
捷达进气管实物图
捷达排气管实物图
三、排气消声器
功用： 减少噪声和消除废气中的火焰及火星。 原理： 1)多次地变动气流方向； 2)重复地使气流通过收缩而又扩大的断面； 3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平
面流动 4)将气流冷却。
排气管
排气的净化装置
催化反应器
EGR 闭是曲轴箱强制通风系统 进气恒温控制原理
排气净化装置
作用：
除去 HC CO NOx (HC一半串入曲轴箱) 方法：
1.机内净化 2.机外净化
三元催化 EGR
三元催化器
• 三元催化器串接在排气歧管和和消声器之间, 氧传感器之 后.
废气涡轮增压利用废气能量直接压缩空气，提高内燃机的 功率。废气涡轮增压器由压气机、涡轮和中间体三部分组 成。中间体内有轴承、密封、润滑油路和冷却腔等。采用 浮动轴承，降低轴与轴承间的相对速度。带放气阀的涡轮 增压系统对改善柴油机的加速性和低速扭矩特性有良好效 果。
8章 进排气系统及排气净化装置
1滤芯； 2．滤清器外壳； 3一滤清器盖； 4．蝶形螺母 5．进气导流管； 6．金属网； 7一打褶滤纸； 8一滤芯下密封面； 9．滤芯上密封面
2.离心式及复合式空气滤清器 离心式空气滤清器多用于大型载货汽车上。在许多自卸车或矿山用汽车
上还使用离心式与纸滤芯式相结合的双级复合式空气滤清器(图8.3)。
图8.10 不锈钢排气歧管图
8.11 铸铁排气歧管
8.2.2 进气、排气歧管的布置
直列型发动机在排气行程期间，气缸中的废气经排气门进人排气歧管，再由 排气歧管进入排气管、催化转换器和消声器，最后由排气尾管排到大气中。 这种排气系统称作单排气系统(图8.12)。
图8.12 单排气系统的组成
1排气歧管；2-前排气管；3．催化转换器；4钟气温度传感器；5．副消声器； 6．后排气管；7．主消声器；8排气尾管
图8.3 双级复合式空气滤清器
1．卡簧；2．纸滤芯；3一滤清器上盖；4．蝶形螺母；5．密封垫；6、9、 13罐f封圈；7．上体；8．出气口；10-进气口；11．旋流管；12．下体；
14．集灰盘；15一卡箍；16．旋流管螺旋导向面
3.进气导流管 在现代轿车上，为了增强发动机的谐振进气效果，空气滤清器进气导流管需要 有较大的容积。但是导流管不能太粗，以保证空气在导流管内有一定的流速， 因此，进气导流管只能做得很长(图8.5)，有利于实现从车外吸气。
1一控制膜盒 2一连动杆 3一排气旁通阀 4一排气管 5一涡轮机叶轮 6一涡轮机蜗壳 7一 增压器轴 8一中间体 9一压气机蜗壳 10一压气机叶轮 11一连通管
4.涡轮增压器的润滑及冷却 来自发动机润滑系统主油道的机油，经增压器中间体上的机油进口1进人增
压器，润滑和冷却增压器轴和轴承。然后，机油经中间体上的机油出口2返回 发动机油底壳(图8.24)
第六章 进排气系统排气净化装置(共72张PPT)
3、解决排气污染的途径
（1）研制无污染或低污染动力源。 （2）对现有发动机的排污进行净化
纸滤芯经过浸油处理后即成 为湿式纸滤芯，其主要优点是 使用寿命长、吸附杂质的能力 强和滤清效果好，但不能反复 使用，需定期更换。
1—滤芯 2—滤清器外壳 3—滤清器盖 4—蝶形螺母 5—进气导流管 6—金属网 7—打褶滤纸 8—滤芯下
密封面 9—滤芯上密封面
②油浴式空气滤清器
油浴式空气滤清 器用于多尘条件 下工作的发动机 上 ，滤芯清洗后 可以重复使用 。
汽油蒸发控制系统的功用就是将这些汽油蒸气收集和储存在炭罐内，在发动机工作时再将其送入气缸燃烧，消除HC从汽油箱和化油器浮
子室向大气的排放。
气管相通的谐振腔。
1-电控单元 2-EGR阀 3-真空电磁阀(VSV) 4-三元催化器 5-氧传感器 6-水温传感器
进气谐振增压系统是 它们往往粘附有SO2等物质，对人和动物的呼吸道极为有害。
1—空气滤清器 2—节气门 3—转换阀 4—转换阀控制机构 5—发动机
电控单元
返回
工作原理：
当发动机中、低速运转时，电脑发出指令，转 换阀控制机构关闭转换阀，此时空气沿着左图 箭头所示的路径，经过细而长的进气歧管进入 气缸，使进气增多；当发动机高转速时，转换 阀开启，空气沿右上角图中箭头所示的路径， 经过粗而短的进气歧管进入气缸，使进气增多。
b.可变双通道进气支管
1—短进气通道 2—旋转阀 3—长进气通道 4—喷油器 5—进气道 6—进气门
返回
二、发动机的排气系统
1. 功用和组成 2. 单排气系统和双排气系统 3. 排气支管 4. 消声器
返回
1、排气系统的功用和组成
功用：尽可能小的排气阻力和噪声，将缸内废气排入大气 中。
第6章-进排气系统
31
PCV阀开度与发动机工况
停机，PCV阀关闭 怠速，阀与阀体间隙小 中符合，阀与阀体间隙增大 大负荷，阀与阀体间隙更大
32
作业
2、 5、 6
33
真空度小时，不足以 克服膜片弹簧作用力， 锥阀关闭再循环通道。
真空度大时，克服膜 片弹簧弹力，提起锥 阀，再循环通道打开。
27
2、正背压EGR阀
利用排气背压传送阀（BPV）控 制膜片室真空度
低转速或节气门开度很小时，排 气压力不足以使BPV阀关闭，膜 片室与大气连通，锥阀保持关闭， 再循环通道封闭
适当加热促进汽油蒸发。
不利：进气管温度过高，减
小进入气缸混合气，功率下
降
加热方式：
进气歧管
利用废气的温度加热
利用发动机循环冷却液进行 加热
出水口 排气歧管
排气
进水口 进气
16
2、谐振进气系统
原理：
进气过程具有间歇性和周期性，进气歧 管内产生一定幅度压力波；
压力波以当地声速在进气系统内传播和 往复反射；
6
2）纸滤芯空气滤清器
7
2）纸滤芯空气滤清器 适用于：广泛用于各类汽车发动机上。 工作原理：
粗大的杂质被滤网阻留； 细微杂质被纸滤芯滤除。
优点：
质量轻、成本低、效果好。
滤芯分类：
由经过树脂处理的微孔滤纸制成。 干式纸滤芯：可以反复使用。 湿式纸滤芯：经过浸油处理。
温度一般比发动机罩下的温度低30℃左右，所以从车外吸入
的空气密度可增大近10%，燃油消耗率可降低3%
11
三、节气门
12
13
四、进气管
PCV阀开度与发动机工况
停机，PCV阀关闭 怠速，阀与阀体间隙小 中符合，阀与阀体间隙增大 大负荷，阀与阀体间隙更大
32
作业
2、 5、 6
33
真空度小时，不足以 克服膜片弹簧作用力， 锥阀关闭再循环通道。
真空度大时，克服膜 片弹簧弹力，提起锥 阀，再循环通道打开。
27
2、正背压EGR阀
利用排气背压传送阀（BPV）控 制膜片室真空度
低转速或节气门开度很小时，排 气压力不足以使BPV阀关闭，膜 片室与大气连通，锥阀保持关闭， 再循环通道封闭
适当加热促进汽油蒸发。
不利：进气管温度过高，减
小进入气缸混合气，功率下
降
加热方式：
进气歧管
利用废气的温度加热
利用发动机循环冷却液进行 加热
出水口 排气歧管
排气
进水口 进气
16
2、谐振进气系统
原理：
进气过程具有间歇性和周期性，进气歧 管内产生一定幅度压力波；
压力波以当地声速在进气系统内传播和 往复反射；
6
2）纸滤芯空气滤清器
7
2）纸滤芯空气滤清器 适用于：广泛用于各类汽车发动机上。 工作原理：
粗大的杂质被滤网阻留； 细微杂质被纸滤芯滤除。
优点：
质量轻、成本低、效果好。
滤芯分类：
由经过树脂处理的微孔滤纸制成。 干式纸滤芯：可以反复使用。 湿式纸滤芯：经过浸油处理。
温度一般比发动机罩下的温度低30℃左右，所以从车外吸入
的空气密度可增大近10%，燃油消耗率可降低3%
11
三、节气门
12
13
四、进气管
《发动机进排气系统》课件
04
发动机进排气系统的维护与优 化
进排气系统的维护保养
定期更换空气滤清器
01
保持空气滤清器的清洁可以有效防止灰尘和杂质进入发动机，
从而保护进气系统。
定期清洗节气门
02
节气门是控制空气进入发动机的重要部件，定期清洗可以防止
积碳和污垢影响节气门的正常工作。
检查排气管路
03
排气管路是发动机排气系统的重要组成部分，定期检查可以防
止排气管路出现泄漏或堵塞。
进排气系统的故障诊断与排除
诊断进气系统故障
通过检查进气系统的各个部件， 如空气滤清器、节气门等，判断 是否存在故障，并采取相应的措
施进行排除。
诊断排气系统故障
通过检查排气系统的各个部件， 如排气管、三元催化器等，判断 是否存在故障，并采取相应的措
施进行排除。
故障排除方法
针对不同类型的故障，采取相应 的排除方法，如更换部件、清洗
节气门体的位置
位于进气歧管的后部，靠近发 动机的进气口。
节气门体的控制方式
通过油门踏板或电子控制系统 进行控制。
节气门体的维护
定期检查节气门的开度是否正 常，并保持清洁，以保证发动
机的正常运转。
怠速控制阀
怠速控制阀的作用
控制发动机在怠速状态下的进气量，以保持 稳定的怠速转速。
怠速控制阀的控制方式
通过电子控制系统进行控制，根据发动机的 工况和车辆的运行状态来调节进气量。
《发动机进排气系统》 ppt课件
目录
Contents
• 发动机进排气系统概述 • 进气系统 • 排气系统 • 发动机进排气系统的维护与优化
01 发动机进排气系统概述
进排气系统的定义与功能
进排气系统ppt分析
概
述
通过将空气压缩后在供入气缸，使进气 量增加的技术成为进气增压。 常用的增压器有涡轮增压器、机械增 压器和气波增压器。
进气谐振增压
进气谐振增压系统是利用进气流惯 性产生的压力波，提高进气压力，增加进 气量。 增压可以提高发动机的动力性能， 降低油耗及排污。
当进气门迅速关闭时，在进气流的惯性力作用下，气 流仍会向气门方向流动，使进气门附近的气体压缩，压力 上升，随即被压缩的气体因压力较高而向反方向膨胀流动， 当膨胀气体波传到进气管口时，因受到外界大气压的阻挡， 被反射回来，如此往复，在进气门和进气管口之间的管道 中形成压力波。如果使这个压力波与进气频率（转速）谐 调，即可使进气管内的气体产生谐振，就会在进气门关闭 之前，在进气歧管内产生大幅度的压力波，使进气门处的 气压增高，进气增多。 谐振压力波的波长与进气管的长度成正比。波长较 大的谐振压力波有利于发动机中、低转速区进气增压，反 之，则有利于发动机高速范围内的进气增压。
空气 滤清器
中冷 器
增压压 力传感 器
涡轮 增压器 排气旁通阀 及控制装置
二、涡轮增压器结构原理
1. 组成
离心式压
压气 机 中间体 涡轮机
气机 径流式涡 轮机 中间体
增压 器轴
2.涡轮增压器原理
3.涡轮增压器结构
4. 离心式压力机 结构
无叶 式扩 压管 压气 机叶 轮
压气 机蜗 壳
进气 道
三、怠速控制的原理：
（3） 暖机控制
暖机过程中，ECU控制怠速控制阀从起动后的开度
逐 渐关小，当冷却液温度达到70℃时，暖机控制结束，怠速 控制阀达到正常怠速开度。
三、怠速控制的原理：
（4） 学习控制
发动机进排气系统课件
02
进气系统
空气滤清器
作用
过滤进入发动机的空气，防止尘埃和其他杂质进 入发动机。
类型
纸质、油浴式、干式。
维护
定期更换空气滤清器滤芯，根据使用环境和频率 来确定更换周期。
节气门
01
02
03
作用
控制进入发动机的空气流 量，从而控制发动机的功 率和转速。
类型
电子节气门和拉线式节气 门。
维护
定期清洗节气门，清除积 碳，保证节气门的顺畅开 闭。
检查进气管路
进气管路是进气系统的组成部分，检查进气管路的密封性和完整性，确 保没有破损或漏气现象，以保证发动机正常进气。
03
定期清洗节气门
节气门是控制空气进入发动机的阀门，长时间使用后可能会造成积碳和
污垢，影响发动机性能。建议定期清洗节气门，以保改装
1 2 3
进排气系统的组成与工作原理
总结词
进排气系统的组成与工作原理
详细描述
发动机进排气系统通常由空气滤清器、进气管、排气管、涡轮增压器（如有）、排气歧管等组成。空气滤清器负 责过滤空气中的杂质，进气管将过滤后的空气送入气缸，排气管和涡轮增压器（如有）将燃烧后的废气排出，排 气歧管负责将多个气缸的废气汇总并导向涡轮增压器（如有）或排气管。
进气管
作用
将空气均匀分配给各个气缸，保证发动机平稳运转。
材料
通常由金属或塑料制成。
设计
进气管的结构和长度对进气效果有一定影响，需根据发动机特性进 行优化设计。
增压器
作用
01
通过压缩空气来增加发动机的进气量，提高发动机的功率和扭矩。
类型
02
机械增压器和涡轮增压器。
维护
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每减少10 BMEP 或100 RPM ，压力减少1”(2.5cm) 水柱
VHP GSI 系列4: 20” (50 cm) 水柱 27GL: 20 inches (50cm) 水柱
VHP GSI 1.5” reductions for RPM and BMEP
排气管道每10英尺（3m） 膨胀1英寸（25mm）
• 耐久性 • 适应性 • 燃料成分 • 发动机工作（有荷）因素 • 润滑油类型 • 发动机控制系统 • 排气成分 • 允许的压力降 • 排气系统的振动
催化剂外壳
• 允许温度范围： 500 - 1500°F (260 - 815° C)
• 允许压力变化范围： 14 - 21.75 Psi (97-149 kPa)
影响催化式转化器 性能的因素
• 中毒 • 遮蔽 • 污垢 • 温度超标 • 排出废气爆炸 • 底层磨损
最大排气污染物含量
磷: 不超过 1 ppm
硫: 不超过 25 ppm
其他所有的污染物: 单类不超过1 ppm 总体不 超过 5 ppm
排气温度高
• 可能由于部分点火失败或不正确的空气 燃料比
• 使铝 融化 • 甚至可融化不锈钢底层
空气压差指示器
VHP 16 缸涡轮增压 空气压差表
“指示器”
海绵空气滤子
运输损伤
让我们看一看... 25.4mm等于 1 英寸
Vintage 1982 photo
最大背压
VGF: 15” (37.5 cm) 水柱 VHP 自然吸气: 18” (45cm) 水柱 VHP GSI*和GL: 180 BMEP、1200 转速时为机进排气系统 和催化
发动机呼吸系统
培训计划目标 通过这次培训，你将能够胜任 以下工作：
• 对何时更换空气滤清器做出判断 • 正确地安装排气系统 • 高排气背压故障检测 • 对催化转换器的工作原理和故障排除进
行讨论
最大进气压差
VHP 15 英寸 (37.5 cm) 水柱 VGF 15 英寸 (37.5 cm) 水柱 AT27 15 英寸 (37.5 cm) 水柱
Hot Cold
错误
膨胀
管线适用20＃碳 钢或10＃不锈钢
Waukesha
正确
膨胀
Waukesha
零英寸水柱压力
VHP系列大修时拍摄的损害图像
催化式转化器
高温切断传感器
曲柄箱呼吸管
非选择性催化剂减少
排气的 化学成分
NOx+ CO+ HC
三元催化剂
中性气体
N2+CO2+H2O
催化剂设计需注意的事项
VHP GSI 系列4: 20” (50 cm) 水柱 27GL: 20 inches (50cm) 水柱
VHP GSI 1.5” reductions for RPM and BMEP
排气管道每10英尺（3m） 膨胀1英寸（25mm）
• 耐久性 • 适应性 • 燃料成分 • 发动机工作（有荷）因素 • 润滑油类型 • 发动机控制系统 • 排气成分 • 允许的压力降 • 排气系统的振动
催化剂外壳
• 允许温度范围： 500 - 1500°F (260 - 815° C)
• 允许压力变化范围： 14 - 21.75 Psi (97-149 kPa)
影响催化式转化器 性能的因素
• 中毒 • 遮蔽 • 污垢 • 温度超标 • 排出废气爆炸 • 底层磨损
最大排气污染物含量
磷: 不超过 1 ppm
硫: 不超过 25 ppm
其他所有的污染物: 单类不超过1 ppm 总体不 超过 5 ppm
排气温度高
• 可能由于部分点火失败或不正确的空气 燃料比
• 使铝 融化 • 甚至可融化不锈钢底层
空气压差指示器
VHP 16 缸涡轮增压 空气压差表
“指示器”
海绵空气滤子
运输损伤
让我们看一看... 25.4mm等于 1 英寸
Vintage 1982 photo
最大背压
VGF: 15” (37.5 cm) 水柱 VHP 自然吸气: 18” (45cm) 水柱 VHP GSI*和GL: 180 BMEP、1200 转速时为机进排气系统 和催化
发动机呼吸系统
培训计划目标 通过这次培训，你将能够胜任 以下工作：
• 对何时更换空气滤清器做出判断 • 正确地安装排气系统 • 高排气背压故障检测 • 对催化转换器的工作原理和故障排除进
行讨论
最大进气压差
VHP 15 英寸 (37.5 cm) 水柱 VGF 15 英寸 (37.5 cm) 水柱 AT27 15 英寸 (37.5 cm) 水柱
Hot Cold
错误
膨胀
管线适用20＃碳 钢或10＃不锈钢
Waukesha
正确
膨胀
Waukesha
零英寸水柱压力
VHP系列大修时拍摄的损害图像
催化式转化器
高温切断传感器
曲柄箱呼吸管
非选择性催化剂减少
排气的 化学成分
NOx+ CO+ HC
三元催化剂
中性气体
N2+CO2+H2O
催化剂设计需注意的事项