最新柴油机进排气系统

• 空气滤清器
• 以普通轿车为例，每消耗1L汽油需要消耗5000~10000L空 气。大量的空气进入汽缸，若不将其中的杂质或灰尘滤除 掉，必然加速汽缸的磨损，缩短发动机的使用寿命。实践 证明，发动机不安装空气滤清器，其寿命将缩短2/3.
• 车用发动机空气滤清器的结构形式
• 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
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纸滤芯空气滤清器
空气从空气滤清器进气短管1经滤 网3进入到滤清器底部，再经纸滤 芯和空气滤清器出气短管流出滤 清器，进入进气支管。空气中粗 大的杂质被滤网阻留，而细微杂 质则被滤纸芯滤除。
纸滤芯空气滤清器有质量轻、成 本低以及滤清效果好等优点。纸 滤芯由经过树脂处理的微孔滤纸 制成，有干式和湿式两种。干式 滤纸可反复使用，滤纸芯经过浸 油处理后即为湿式纸滤芯，其优 点是使用寿命长，吸附杂质能力 强，滤清效果好，但不能反复使 用，需要定期更换。
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油浴式空气滤清器
当发动机工作时，环境空气 经外壳与滤清器盖之间的狭 缝进入滤清器，并沿着滤芯 与外壳之间的环形通道向下 流到滤芯底部，再向上通过 滤芯后进入进气管。当气流 转弯时，空气中粗大的杂质 被甩入机油中被机油粘附， 细小杂质被滤芯滤除。粘附 在滤芯上的杂质被气流溅起 的机油所冲洗，并随机油一 起流回储油池。 滤芯多用金属丝制成，空气 中的杂质可被滤除95%~97%， 油浴式空气滤清器的优点是 滤芯清洗后可以重复使用。
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• 柴油机进气系统主要由空气滤清器、进气总管、进气支管 等组成，为了提高发动机的升功率，改善经济性和排放特 性，在车用柴油机上广泛采用增压中冷技术，因此增压中 冷柴油机的进气系统还设置压气机和中冷器。
柴油机进排气系统
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• 发动机进排气系统的功用及组成
• 排出气缸内燃烧产生的废气，并向气缸内尽可能多的充入新鲜气体， 为实现热工转换提供物质基础
• 进排气过程是间歇进行的，因此进排气管中都存在气流脉动。 • 排气消声器 • 三元催化器
• 同时提高发动机的动力性、经济性和排放性。 • 如何匹配车用发动机涡轮增压器和发动机成为了重要的课
题。一般发动机转速低时，排气流速较低，涡轮转速低， 增压效果差，不利于提高低速转矩；发动机转速高时，排 气流速高，涡轮转速高，增压效果好，有利于提高发动机 高速转矩。但高速时很容易造成发动机过增压，使得机械 负荷和热负荷过大 • 兼顾废气涡轮增压发动机高低速性能匹配的问题，广泛采 用可变增压、复合增压以及双级增压等技术。
• 空气滤清器：滤除空气中的杂质，保证向气缸供给清洁
的新鲜气体和空气。
• 进气支管长度和形状尽可能保持一致：目的是保证
向个汽缸均匀的供气。
• 进气系统组成：
• 现代汽油机的进气系统中除了空气滤清器以外，还专门设 置了检测进气量的空气流量计，以及可精确控制进气量的 电控节气门等。通过测量实际工况下进入汽缸的进气量， 并根据目标空燃比控制喷油量。
• 内部EGR和外部EGR • 实施内部EGR只需控制排气相位即可，不需要专门的系统，
因此机构简单，再循环废气量可通过配气相位的精确控制 来调节。缺点是再循环废气的温度较高，所以降低NOx排 放效果不如外部EGR，而且可实施EGR的范围有限。 • 外部EGR，在再循环管路中，通过设置中冷器可以降低再 循环废气的温度，从而提高EGR降低NOx排放的效果。缺 点是系统结构复杂。
• 可变进气技术是根据发动机不同转速，选择不同长度的进 气管，由此兼顾高低发动机性能的技术。
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• 进气系统
• 进气系统作用
• 将新鲜气体或纯净的空气尽可能多的供入气缸内，并尽可 能使各缸进气量一致，为各缸热功转换提供物质基础。
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• 可变增压技术是针对涡轮增压器不能兼顾车用发动机高低 速性能问题而开发的。主要特点是，在涡轮入口处设置可 变翼片，由此根据发动机转速控制涡轮入口几何截面积， 以调整涡轮的工作转速，达到发动机不同转速下增压比的 可变控制。
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• 废气再循环技术
• 废气再循环是指将排气中已燃烧的部分废气，再次引入到 进气管，随新鲜气体一起进入气缸参与燃烧的过程。
• 降低排气中的NOx、HC和CO，但是如果EGR量过多，则 直接降低燃油经济性，同时碳烟排放增加。因此根据发动 机的不同工况，需要精确的控制最佳再循环废气量。
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离心式及复合式空气滤清器
双级复合式空气滤清器的上体是纸滤芯空气 滤清器，下体是离心式空气滤清器。空气从 滤清器下体的进气口进入旋流管，并在旋流 管内的螺旋导向面的引导下产生高速旋转运 动。此时在离心力的作用下空气中的大部分 灰尘被甩向旋流管壁并落入集灰盘中，过滤 后的空气再从旋流管顶部进入纸滤芯空气滤 清器，空气中残存的细微杂质进一步被纸滤 芯滤除。
• 进排气系统的发展趋势
• 1、进排气系统协调控制技术 • 废气涡轮增压 • 废气再循环 • 2、可变技术 • 可变增压技术 • 可变进气技术
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• 废气涡轮增压技术
• 废气涡轮增压就是通过排气能量驱动涡轮机，由此驱动与 涡轮机同轴的压气机，达到提高进气密度的目的。