第五章第五节 柴油机进气系统

湿式 纸滤芯
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第四章 电控汽油喷射系统构造与维修
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纸滤芯空气滤清器结构
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第四章 电控汽油喷射系统构造与维修
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（3）离心式及复合式空气滤清器
旋流管 (螺旋导 向面)
多用于大型货 车上 上：纸滤芯， 残余细微杂质 纸滤芯 下：离心式， 空滤器 高速旋转，甩 出大部分灰尘
第五章 柴油机燃料供给系统
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②传动带及电磁离合器驱动
增压器 电磁 离合器
齿形 传动 带
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第五章 柴油机燃料供给系统
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（2）气波增压
曲轴驱动气波增
压器转子，利用 排气压力波使空 气受到压缩
低速转矩特性好
传 动 带
体积大，噪声高，
安装位置受限
气波增压 器转子
第五章 柴油机燃料供给系统 36
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（1）发动机扭矩曲线
从短进气行程至长进气行 程的切换点 转速2000 - 3700 rpm 负荷 65%
扭矩
带进气歧管转换的 发动机扭矩曲线
固定式进气歧 管的扭矩曲线
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（2）发动机功率曲线
功率
带进气歧管转 换的功率曲线
固定式进气歧 管的功率曲线
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（2）罗茨式压气机工作原理
当转子旋转时，空气从压气机入口吸入， 在转子叶片的推动下空气被加速，然后从压 气机出口压出，增压比达1.8。

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第五章 柴油机燃料供给系统
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三、气波增压
1.气波增压器结构
高压 空气 转子
高压 排气
空 气 低压 排气
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第五章 柴油机燃料供给系统
四、涡轮增压
涡轮增压系统 涡轮增压器结构原理 增压压力调节方式 •旁通式 •可调叶片式
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1.涡轮增压系统
单涡轮增压系统 双涡轮增压系统
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（1）单涡轮增压系统
排气旁通阀 控制装置 进气 旁通阀 节气 门
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油浴式空气滤清器滤清过程
滤清器盖
滤芯
外壳 机油
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（2）纸滤芯空气滤清器
广泛用于汽车发动机上
干式 纸滤芯
可反复使用，恶劣环境下工作 不可靠，一般维护周期为 5000～10000km
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
2. 气波增压器原理
A：排气压缩波压缩空气，
膨胀 波波 峰
压缩 波波 峰
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被压缩空气进入高压空气管 流道左端转过高压排气管， 排气不再进入，原有压缩波 继续传播 当压缩波抵达转子右端时， 流道已转过高压空气管 B：排气处于静止状态 当流道左端与低压排气管相 通，压缩波发射为膨胀波传 入流道，向右端推进，致流 道压力下降 当流道右端与低压空气管相 通，大气空气向右端流入， 流道内排气加速倒流进低压 排气管，从A开始整个循环
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进气增压系统
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第五章 柴油机燃料供给系统
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一、发动机增压概述
发动机增压功用 发动机增压类型 汽油机增压发展
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1.发动机增压功用
增压
将空气预先压缩后供入气缸，以 提高空气密度、增加进气量 进气量增加，可增加循环供油量， 从而可增加发动机功率
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第五章 柴油机燃料供给系统
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三、进气加热装置
柴油机在低温环境下，由于机油的粘度高，柴 油机的起动阻力矩大，气缸壁初始温低，燃油 雾化性差，压缩后的空气温度达不到燃油自燃 温度，因而柴油机存在低温起动困难问题。为 了保证柴油发动机在低温条件下能迅速起动， 柴油机上普遍采用了火焰预热器、电加热进气 预热器等进气预热装置。
汽车发动机构造与维修 第五章 柴油机燃料供给系统 26
三、进气加热装置
（4）利用电加热装置加热进气，加热电路开 关由发动机冷却液温度控制。 （5）在系统中安装进气恒温装置（TAC），气 温低于下限（如低于5℃）时，向空气滤清器提 供经排气管预热后的热空气。 （6）进气支管加热。化油器式或节气门体燃 油喷射式发动机进气支管的温度很重要。温度 太低，汽油将在管壁上凝结。通常进气支管利 用发动机排气或循环冷却液进行加热。
2. 进气歧管类型
用于化油器式/节气门体式发动机 多用铝合金（轿车）
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2. 进气歧管类型
用于气道燃油喷射式发动机 采用复合塑料
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3. 可变进气歧管
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先涡轮增压，中冷器降温， 再机械增压 主要用于高增压发动机上
由机械增压和涡轮增压同 时供给增压空气
低速主要靠机械增压，而 在高速主要靠涡轮增压
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3.汽油机增压发展
（1）汽油机增压比柴油机增压困难原因 汽油机增压后爆燃倾向增加 增压后汽油机和涡轮增压器热负荷大 汽油机的转速和功率范围宽广，致使涡轮增压 器与汽油机的匹配相当困难 涡轮增压汽油机的加速性较差
第五章第四节 柴油机进排气系 统
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第五章第五节 进气系统
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柴油机进气系统
汽车进排气系统由进气管，空气滤清器， 进气歧管，空气加热器，涡轮增压器等组 成。
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空滤器 增压器 进气管
中冷 器
排气 旁通 阀 涡轮 机
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压气机
第五章 柴油机燃料供给系统
空气 流量计
空气 滤清器
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①单涡轮增压系统工作
第八章 汽车发动机增压
《汽车构造》
②中冷器的工作
第八章 汽车发动机增压
《汽车构造》
（2）双涡轮增压系统
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
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二、 机械增压
电喷汽油机机械增压 机械增压器
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1.电喷汽油机机械增压
（1）系统组成
节气 门 空气 滤清器
中冷 爆燃 器 传感 器 电磁 离合器
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进气 旁通 阀 增压 器
功用
可以得到良好的加速性 可以改善燃油经济性
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2.发动机增压类型
机械增压 涡轮增压 气波增压
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（1）机械增压
①齿轮增速器驱动
有效提高发动机功
增压 器
齿轮 增速器
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率 与发动机容易匹配， 结构紧凑 低速增压效果更好 消耗发动机功率， 燃油消耗率较高
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三、进气加热装置
进气预热措施： （1）进、排气管同侧上下紧靠布置，或上下 铸为一体，用排气管的热量加热进气管。 （2）在排气管上设置进气预热罩，进气温度 低于20℃时，预热罩气门开启，让进气先经预 热再进入空气滤清器；或在进气导流管上设置 控制阀，在气温低时将排气管附近的热空气引 入空气滤清器。 （3）将发动机冷却液引入专设于进气管底部 的夹层来加热进气管。
排气管 中冷器
排气制动阀
消声器
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第五章 柴油机燃料供给系统
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功用
提供清洁新鲜空气（气道燃油喷射 式发动机及柴油机）
提供合适浓度的混合气（用于化油 器式/节气门体式）
进气充分均匀地供给各气缸
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一、空气滤清器
1. 功用与位置
过滤杂质或灰尘 削减进气噪声
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（3）涡轮增压
利用废气涡轮机，
涡 轮 机
压 气 机
带动同轴压气机工 作，进气增压 与发动机没有机械 联系 经济性好，排放少 噪声低 顺态响应差，低速 加速性差
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（4）复合增压
串联复合 增压
并联复合 增压
机械增压与涡轮增压适 当结合
旋转阀
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4. 奥迪A6可变进气道
长进气道： 780mm长，内径小 有利于提供大转矩 提高进气速度、增强气流惯 性，增多进气量
进气道
真空单元
短进气道： 380mm，内径大 有利于提供大功率 进气阻力小，也使进气 量增多
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三、进气加热装置
1.火焰预热器 火焰预热器是利用电能加热电 阻丝点燃柴油形成火焰，对发动机进气歧管的 气流进行加热，从而提高柴油机的低温起动性 能。 2.电加热进气预热器 电加热进气预热器使用电热元件加热进气气流， 常用的加热元件为PTCI PTC陶瓷预热器是利用陶 瓷半导体材料的阻值随温度变化的特性制成。
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（3）奥迪A6可变进气道组成
1 - 真空控制单元
2 - 压力弹簧 3 - 转换阀 8 - 10 Nm 9 - 固定板 10 - 橡胶套
4 - 进气歧管
5 - 单向阀 6 - Y-件
11 - 隔套
12 - 垫圈 13 - 油封
7 - 进气歧管转换 阀-N156
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2. 空气滤清器类型
油浴式空气滤清器
纸滤芯空气滤清器
离心式及复合式空气滤清器
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（1）油浴式空气滤清器
盖
滤芯
用于在多尘条 件下工作的发 动机上 滤芯多为金属 丝，清洗后可 重复使用

外壳
14 - 油封
15 - 6 Nm
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三、进气加热装置
在化油器式，单点喷射式汽油机中，汽油在进 气支管内汽化时要吸收汽化潜热，使进气支管 内温度下降，不仅可能使化油器结霜，而且不 利于汽化，造成汽油附壁现象，使各缸混合气 浓度不均匀，燃烧不良，排放恶化，润滑油被 稀释。在冷起动和暖机工况时尤甚。
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（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
转换阀
节气门
转换阀控 制机构 电子控 制装置
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（2）双通道可变进气歧管
中、低转速 高转速
喷油器
长进 气道
短进 气道
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（2）机械增压原理
增压
曲轴经电磁离合器驱动增压器工作 节气门位置传感器→ECU→电磁离合 器断电，增压器不工作
小负
ECU→进气旁通阀开启 经中冷器降温后进入气缸 据爆震传感器→ECU→减小点火提前 角，可消除爆燃
荷不 增压
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2.机械增压器（罗茨式压气机）
组成：转子、
壳体
转子轴、传动 齿轮、壳体、 后盖
前端：电磁离
合器、电磁离 合器带轮
电磁 离合器
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转子
传动 齿轮
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（1）转子
曲轴经电磁离合器驱动其中的一个转子，
而另一个转子由传动齿轮带动与其同步旋转
二叶转子 三叶转子
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离心式 空滤器
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二、进气歧管
1.功用及要求
将空气-燃油混
合气或洁净空气均 匀分配到各缸 进气歧管内气体 流道的长度应尽可 能相等 进气歧管的内壁 应该光滑，减小气 体流动阻力
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3.汽油机增压发展
（2）汽油机增压的改进 电喷汽油机增压，克服了化油器式发动机与涡 轮增压器匹配的困难 应用点火提前角自适应控制，来克服由于增压 而增加的爆燃倾向 对增压后的空气进行中间冷却，提高功率、降 低油耗、降低热负荷和减轻爆燃 采用增压压力调节装置