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
ECU通过控制怠速控制阀的位置，调整发动机的怠 速转速。 由于发动机在使用过程中其性能会发生变化，因此 这时怠速控制阀的位置虽然没有变化，但实际的怠速转速 也会偏离初始值。出现这种情况时，ECU除了用反馈控制 使怠速转速仍达到目标值外，还将此时步进电机转过的步 数储存在备用存储器中，供以后的怠速控制用。
催化转化器与排气管串联安装。 在其用不锈钢制成的密封壳体内装有很多蜂窝状小孔的
二、排气再循环（EGR）装置
NOx是在燃烧室的高温、富氧条件下 生成的。 采用EGR装置降低NOx排放量的基本原 理是：将排气管 中少量排气引入进气管，与新鲜空气混合 后送入气缸，使最 高燃烧温度降低，从而减少NOx以的生成。
三、增压压力调节方式
旁通式涡轮增压器 可调叶片式涡轮增压器
1.旁通式涡轮增压器
第三节 排气系统
一、单排气系统和双排气系统
排气 系统由排气 歧管、三元 催化器、消 声器和排气 管组成，由 单排气系统 和双排气系 统。
二、排气消声器
排气消声器的 作用是消减排气噪声和 消除废气中的火焰和火 星。 消声器通过逐渐 降低排气压力和衰减排 气压力脉动波来消耗排 气能量。 消声器有吸收式、 干涉式、扩张式和共振 式。
二、怠速控制的分类
1 、按进气量调节方式分： （1）节气门直动式——控制节气门最小开度； （2）旁通气道式——控制节气门旁通通路中空气流量。
二、怠速控制的分类
2 、按怠速控制阀的结构与工作方式分：
（1）步进电机式——以步进电机为动力控制节气门； （2）开度电磁阀式——以电磁线圈产生的磁力为动力控 制节气门旁通通路中空气流量，有直动式和转阀式两种； （3）开关电磁阀式——以电磁线圈产生的磁力为动力控 制节气门旁通通路中空气流量，但只有开关两种状态。
（1）结构：由永久磁铁、电枢、旋转滑阀等 组成。
4、电磁式怠速控制阀：
电磁式怠速控制阀是利用通电线圈产 生的电 磁力来控制阀门的开度。 根据控制信号的不同，可分为两类： ● （1）占空比型； ● （2）开关型：
（1）占空比型电磁式怠速控制阀：
1）结构：
（2）开关型电磁式怠速控制阀：
1）结构：
第二节 进气增压装置
为了改善发动机的再次起动性能，在点火开关断开 时，ECU将控制怠速控制阀处于全开状态，为再次起动作 好准备。 当ECU内部主继电器控制电路接收到点火开关OFF位 置信号时，ECU将利用备用电源输入端提供的电压控制主 继电器线圈继续供电2秒，使步进电机的怠速控制阀退回 到初始位置，以便下次起动时具有较大的进气量。
（二）涡轮增压器
如图9一16所 示增压器由右侧的涡 轮机、中间体和左侧 的压气机三部分组成。 增压器轴用左右两个 浮动轴承支承在中间 体内。中间体内有润 滑油道及防止机油漏 入压气机和涡轮机的 油封。
第四节 排气净化装置
一、催化转换器


陶 瓷块 ，在陶瓷块的小孔表面有一层铂、钯或铑的催化剂镀 层。当排气由催化转换器的入口进入，与催化剂接触时，催 化 剂促使排气中的CO、HC和NOx发生化学反应，变为无害气体， 然后经催化转换器的出口和排气管排入大气。
三、强制式曲轴箱通风装置
强制式曲轴箱通风系统是利用进气管的 真空吸力，形成循环气流，将曲轴箱内气体 不断吸入进气歧管的一种装置。

发动机工 作时，进气管 真空度沿着曲 轴箱气体软管 所形成的通道， 将进入空滤器 的新鲜空气经 空气软管吸入 气缸盖罩内， 再由缸盖和机 体上的孔道进 入曲轴箱，与 曲轴箱气体混
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
一、涡轮增压系统
单涡轮增压系统 双涡轮增压系统
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
中冷 器
排气 旁通 阀 涡轮 机 压气机 空气 流量计 空气 滤清器
2. 双涡轮增压系统
二、涡轮增压器
（一）涡轮增压系统
如图9－15 所示的六缸电 喷汽油机双涡 轮增压系统主 要有涡轮增压 器、进气旁通 阀、排气旁通 阀、膜片式放 气控制阀及中 冷器等组成。

工作过程 排气由排气歧管 按图中箭头所示方 向，分别流入两个涡 轮增压器的涡轮机 构，驱动涡轮机叶轮 和压力机叶轮旋转， 然后进入排气管，进 气按图中箭头所示方 向经过空滤器，分别 进入两个涡轮增压器 的压气机构，增压后 汇集一处，经中冷器 冷却后，沿进气管进 入气气缸。
三、怠速控制的原理
1、原理
三、怠速控制的原理：
1、原理
三、怠速控制的原理：
1、原理
ECU根据节气门位置传感器、车速传感器输出的信号 判断发动机是否处于怠速状态，然后根据冷却液温度、空 调开关、动力转向开关等传感信号，在存储器中查出该工 况下的目标转速（即能稳定运转的怠速转速），再与发动 机转速传感器传来的实际转速进行比较，计算出转速差， 最后通过怠速控制阀的动作（调节进气量）来提高或降低 发动机的转速，使发动机稳定运转。

（一）不可变进气歧管谐振增压
固定长 度进气 歧，适 合最大 转矩所 对应转 速区的 进气谐 振增压。
（二）可变进气歧管谐振增压
通过电脑控制，自动改变进气歧管 的有效长度，在所有转速下都提高发动机 的功率。

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。
怠速控制的实质就是对怠速工况下的进气量进行控制。
三、怠速控制的原理：
2、高怠速运行控制 （1）负载增大时的怠速控制 当汽车上使用的电器增多时，将引起电 源系供电电压降低，同时发动机的负荷也 要增大。为保证ECU的+B端有正常的供电电 压，需要相应地增加进气量，提高发动机 的怠速转速。
三、怠速控制的原理：
（1）结构： 步进电机、螺旋机构、阀芯、阀座等。
步进电机：
由永磁转子、定子绕组等组成。 用于产生驱动力矩。
螺旋机构：
由螺杆（丝杆）和螺母组成。 螺母与步进电机转子制成一体，螺杆的一端制有螺 纹，另一端固定有阀心，螺杆与阀体之间为滑动花键连 接，只能作轴向移动，不能作旋转运动。
3、旋转滑阀式怠速控制阀：
进排气系统及排污 净化装置
第一节
● ● ● ●
怠速控制系统
一、怠速控制的作用 二、怠速控制的分类 三、怠速控制的原理 四、怠速控制系统部件的结构
一、怠速控制的作用
● 什么是怠速工况？
怠速工况指发动机对外无功率输出 的稳定运转工况。此时节气门开度最小， 汽车处于空档，发动机只带动附件维持 最低稳定转速。
一、怠速控制的作用
● 为什么要控制怠速工况？
发动机怠速运转时间约占30%，怠速 转速的高低影响油耗、排放、运转的稳 定性等。在保证发动机排放要求且运转 稳定的前提下，应尽量使发动机的怠速 转速保持最低，以降低怠速时的燃油消 耗量。
一、怠速控制的作用 怠速控制就是怠速转速的控制。 根据发动机工作温度和负载，由ECU 自动控制怠速工况下的空气供给量，维 持发动机以稳定怠速运转。
四、汽油蒸发污染电控装置
汽油蒸发污染电控装置的作用是防 止汽油箱产生的汽油蒸汽向大气扩散。 其工作原理是油箱中的汽油蒸汽经 单向阀进入碳罐上部，被其中的活性炭吸 附，电脑根据发动机的转速、温度及空气 流量等信号，通过操纵活性炭罐的电磁阀， 改变排放控制阀上方的真空度，控制排放 控制阀的开闭。当排放控制阀打开时，空 气从活性炭罐底部经过滤网向上流过碳灌， 并携带吸附在活性炭粒表面的汽油蒸气， 通过定量排放小孔吸入进气歧管，随后进
2、高怠速运行控制 （2）发动机转速变化的预测控制 发动机处于怠速工况时，空调开关、 空档起动开关 等接通或断开时，都会引起发动机怠速负 荷变化，产生较 大的怠速转速波动。 为了减小负荷变化对怠速转速的影响， ECU在收到 以上开关量信号、发动机转速变化出现前， 就控制怠速控
三、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ速控制的原理：
3、其它怠速控制 （1）起动初始位置设定
三、怠速控制的原理：
（2）起动中控制
由于发动机起动前，ECU已把怠速控制阀的初始位置 设定在最大开度位置，因此发动机起动后，若怠速控制阀 仍保持全开，则会引起发动机转速过高。 为避免出现这种情况，在起动过程中，当发动机转速 达到由冷却液温度确定的对应转速时，ECU控制怠速控制 阀，逐渐将阀门关小到与冷却液温度对应的开度。
三、怠速控制的原理：
④ 反馈控制
当发动机处于怠速工况运转时，如果发动机的实际 转速与ECU存储器中所存放的目标转速差超过规定值（如 20r/min），则ECU即控制怠速控制阀增减旁通空气量， 使发动机实际转速与目标转速差小于规定值。
目标转速与发动机怠速工况时的负荷有关，对应空档 起动开关是否接通、 是否使用空调、用电器增加等不同 情况，都有确定的目标转速。
四、怠速控制系统部件结构
1、节气门直动式
（1）结构：直流电动机、减速齿轮、丝杆等组成。
ａ）外形图
ｂ）结构图
1、节气门操纵臂 2、怠速控制器 3、节气门体 4、喷油器 5、燃油压力调节器 6、节气门 7、防转六角孔 8、弹簧 9、直流电动机 10、11、13 、齿轮 12、传动轴 14、丝杠
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2、步进电机式怠速控制阀：