发动机进、排气系统结构认知(完整版)

5.2 排气净化装置
1、汽车排污及来源
从排气管排出的废气，主要成分是CO(一氧化碳)、 HC(碳氢化合物)、NOX(氮氧化合物)，其它还有 SO2(二氧化硫)、铅化合物、炭烟等；
窜气，即从活塞与气缸之间的间隙漏出，再自曲轴箱 经通气管排出的燃烧气体，其主要成分是HC；
（1）油浴式滤清 （2）过滤式滤清 （3）离心式滤清
5、空气滤清器的类型
（1）油浴式空气滤清器 （2）纸滤芯空气滤清器 （3）复合式空气滤清器
油浴式空气滤清器
纸滤芯空气滤清器
复合式空气滤清器
6、空气滤清器进气导流管
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。
高速大负荷时－粗而短的进气支管 中低转速和中小负荷－细而长的进气支管 可变进气歧管在所有转速下都可以使发动机转矩平均
提高5%。
（1）可变长度进气歧管
根据发动机转速和负荷的变化而自动改变 有效长度的进气歧管
低速长气道提高扭矩
高速短气道提高功率
改变进气歧管粗细
（2）双通道可变进气岐管
四、消声器
1、排气管上装消声器的原因
（1）发动机的排气压力为0.3～0.5MPa，温度在 500～700℃，这表明排气有一定的能量。
（2）由于排气的间歇性，在排气管内引起排气压力 的脉动。
（3）产生强烈的、频谱比较复杂的噪声，其频率从 几十赫到一万赫以上。
2、消声器的功用
通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉动来 消除排气噪声。
燃混合气或纯净空气。
2、进气系统的基本组成
——空气滤清器、进气管、进气软管、进气歧管、 进气预热装置、谐振器、空气流量计、进气温度 传感器、节气门体等。
3、各种类型进气系统
（1）化油器式汽油机进气系统（已淘汰） （2）电控汽油机进气系统 （3）柴油机进气系统
二、进气系统主要零部件 （一）、空气流量计
三、排气歧管
1、材料
铸铁、球墨铸铁、不锈钢（质量轻，耐久性好， 内壁光滑，排气阻力小）
2、要求
（1）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 支管做得尽可能长。
（2）各缸支管应该相互独立，长度相等。 （3）岐管汇合的合理性（比如1-4，3-2）
2、对进气歧管的要求
汽油机：
（1）空气流动阻力尽可能小。 （2）使可燃混合气混合均匀。 （3）将可燃混合气均匀地分到各缸。
柴油机：
只考虑进气量尽可能多（不考虑进气管内的燃油 物化和蒸发问题）。
3、进气歧管加热方式
（1）利用排气加热进气管 （2）利用循环冷却液加热进气管
根据发动机转速和负荷 的变化而自动改变的进 气歧管的有效截面积
5.1. 2 发动机排气系统
功能：以尽可能小的排气阻力和噪声，将气缸内 的废气排到大气中
组成：排气管（包括排气歧管和总管）、催化转 换器、消声器
一、单排气系统
二、双排气系统
优点：降低排气系统内的压力，使发动机排气更顺畅，气 缸中残余的废气较少，可以充入更多气体，发动机的功率 和转矩都有。
4、谐振进气系统
一定长度和直径的进气歧管＋一定容积的谐振室 谐振进气系统，
其固有频率与气门的进气周期调谐，那么在特定的转 速下，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，使进气歧管的压力增高，从而增加进 气量。这种效应称作进气波动效应。
优点是没有运动件，工作可靠， 成本低。但只能增加特定转速下的进 气量和发动机转矩。
学习情境五 发动机进、排气系统结构认知
主要教学内容：
1.发动机进、排气系统结构认知 2.发动机排放控制装置认知 3.废气涡轮增压装置认知
5.1 发动机进、排气系统结构认知
5.1.1发动机进气系统
一、概述
1、进气系统的功用q
``` 1` 1``
`
`
——尽可能多地、尽可能均匀地向各气缸供给可
（二）、空气滤清器
1、空气滤清器的功用
（1）滤清空气中的灰尘和杂物，使清洁的空气进 入气缸。
（2）减小进气噪声。
2、空气滤清器的安装位置
一般在空气流量计后，节气门组件前。
3、空气滤清器的组成结构
——由进气导流管、空气滤清器盖、空气滤清器 外壳、滤芯等组成。
4、空气滤清器的滤清原理
较长的进气导流管有利于实现从车外吸气。
（三）、节气门组件
功用：实现进气量的控制，是 发动机电控单元判断发动机负 荷、决定喷油量的重要依据； 也是电控单元的执行件，实现 怠速控制。
节气门
调压器 喷油器
节气门体 位置传感器
（四）、进气歧管
1、进气歧管的功用
——将可燃混合气或空气分配到各缸进气道。
作用： 将空气流量转换成电信号送给电控单元，该信号作
为决定喷油量的基本信号之一。
主要类型： 压力型（D型） 流量型（L型）
1、叶板式空气流量计
封口
旁通气道
调节 螺钉
测量板
温
度 传 感
测量板打开的角度 随进气量大小而变化
器
补偿挡板
弹簧
缓冲室 电位计
（2）热线式空气流量计
热膜
控制电路
A：集成电路；RH：热线电阻 RK：温度补偿电阻 RA：精密电阻 RB：电桥电阻
进气波动效应
一定的进气歧管长度、粗细使进气具有一 定的谐振频率，在某一转速范围内可有效 提高充气效率。即进气谐波和气门开闭节 拍合上了。
转速不在谐波范围内怎么办呢？
改变进气歧管长度或粗细。 歧管越长越细，谐波越慢，适合低速； 歧管越短越粗，谐波越快，适合高速；
5、可变进气歧管
功用：充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高、 低速运转时进气速度的差别，从而达到改善发动机经 济性及动力性，特别是改善中、低速和中、小负荷时 的经济性和动力性的目的
Βιβλιοθήκη Baidu
防护网 温度传感器
原理：把通电加热的铂丝置于空气流中，使铂丝温度 和吸入空气温度差保持一定。铂丝成为惠斯顿电桥
中的一个臂。
（3）卡门涡流式空气流量计
超声波发射器
涡流发生体 空气流
节气门
整流器 取样管
在气流中央放置一个锥体状涡流发生器。当空气流 过时，在涡流发生器下游将产生有规律交错的旋涡，当 流经空气通道的空气流速变化时，将影响卡门涡流旋涡 的频率。