汽车发动机的进排气系统.ppt

第五章 发动机进排气系统主要内容主要内容n n进排气系统的组成n nEGRn n废气再循环n n涡轮增压5.1概述n n作用：作用：在内燃机工作循环时，不断地将新鲜空气或可在内燃机工作循环时，不断地将新鲜空气或可在内燃机工作循环时，不断地将新鲜空气或可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燃混合气送入燃烧室，将燃烧室的废气排放到大燃混合气送入燃烧室，将燃烧室的废气排放到大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气中，保证内燃机连续运转气中，保证内燃机连续运转气中，保证内燃机连续运转。n n组成：组成：空气滤清器、进气管、排气管、排气消音器空气滤清器、进气管、排气管、排气消音器空气滤清器、进气管、排气管、排气消音器空气滤清器、进气管、排气管、排气消音器一、空气滤清器1、功用：、功用：清除流向化油器的空气中所含的尘土和沙粒，清除流向化油器的空气中所含的尘土和沙粒，清除流向化油器的空气中所含的尘土和沙粒，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。以减少气缸、活塞和活塞环的磨损。以减少气缸、活塞和活塞环的磨损。以减少气缸、活塞和活塞环的磨损。2、分类：、分类：惯性式：惯性式：惯性式：惯性式：利用气流在急速改变流动方向时，因尘土具有较大利用气流在急速改变流动方向时，因尘土具有较大利用气流在急速改变流动方向时，因尘土具有较大利用气流在急速改变流动方向时，因尘土具有较大的惯性而被清除分离。的惯性而被清除分离。的惯性而被清除分离。的惯性而被清除分离。过滤式：过滤式：过滤式：过滤式：利用气流通过金属网、金属丝、纤维、滤纸芯等狭利用气流通过金属网、金属丝、纤维、滤纸芯等狭利用气流通过金属网、金属丝、纤维、滤纸芯等狭利用气流通过金属网、金属丝、纤维、滤纸芯等狭窄、曲折的滤芯通道时产生多次碰撞，使尘土被阻窄、曲折的滤芯通道时产生多次碰撞，使尘土被阻窄、曲折的滤芯通道时产生多次碰撞，使尘土被阻窄、曲折的滤芯通道时产生多次碰撞，使尘土被阻挡或粘附在滤芯上。挡或粘附在滤芯上。挡或粘附在滤芯上。挡或粘附在滤芯上。综合式：综合式：综合式：综合式：又被称为油浴式滤清器又被称为油浴式滤清器又被称为油浴式滤清器又被称为油浴式滤清器桑塔纳发动机的空气滤清器3、结构、结构通化油器通化油器空气入口空气入口纸滤芯纸滤芯外壳外壳滤清器盖滤清器盖捷达王发动机空气滤捷达王发动机空气滤空气滤清器结构空气滤清器实物二、进气管与排气管1、功用：、功用：进气管：进气管：进气管：进气管：将化油器所供给的可燃混合气分别送到发动将化油器所供给的可燃混合气分别送到发动将化油器所供给的可燃混合气分别送到发动将化油器所供给的可燃混合气分别送到发动机的各个气缸。机的各个气缸。机的各个气缸。机的各个气缸。排气管：排气管：排气管：排气管：汇集各气缸的废气，从排气消声器排出。汇集各气缸的废气，从排气消声器排出。汇集各气缸的废气，从排气消声器排出。汇集各气缸的废气，从排气消声器排出。2、材料：、材料：铸铁、铝合金铸铁、铝合金3、进、排气管的设计原则、进、排气管的设计原则n n一、进气管的设计原则一、进气管的设计原则一、进气管的设计原则一、进气管的设计原则n n汽油机：汽油机：1 1、空气流动阻力尽可能小；、空气流动阻力尽可能小；n n 2 2、使燃油和混合器混合均匀；、使燃油和混合器混合均匀；n n 3 3、将混合器均匀的分到各缸。、将混合器均匀的分到各缸。n n柴油机：柴油机：只考虑进气量尽可能多（不考虑进气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）管内的燃油物化和蒸发问题）n n二、排气管的设计原则二、排气管的设计原则二、排气管的设计原则二、排气管的设计原则n n 1 1、降低排气背压，排气阻力越小越好、降低排气背压，排气阻力越小越好 3、结构桑塔纳发动机进排气管桑塔纳发动机进排气管桑塔纳发动机进排气管桑塔纳发动机进排气管出水口出水口进水口进水口进气歧管进气歧管排气歧管排气歧管进气进气排气排气 n n简单进气管简单进气管简单进气管简单进气管 结构简单、但由于进入各缸阻力。路程长短和气流方向，速度差结构简单、但由于进入各缸阻力。路程长短和气流方向，速度差结构简单、但由于进入各缸阻力。路程长短和气流方向，速度差结构简单、但由于进入各缸阻力。路程长短和气流方向，速度差异进气不均异进气不均异进气不均异进气不均。n n共振式进气管共振式进气管共振式进气管共振式进气管 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。的脉动效应增强进气效果。的脉动效应增强进气效果。的脉动效应增强进气效果。n n带谐振腔进气管带谐振腔进气管带谐振腔进气管带谐振腔进气管 能改变谐振腔的容积，可以调节内燃机的最大扭矩和相能改变谐振腔的容积，可以调节内燃机的最大扭矩和相能改变谐振腔的容积，可以调节内燃机的最大扭矩和相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应的转数范围应的转数范围应的转数范围 降低噪声降低噪声降低噪声降低噪声捷达进气管实物图捷达进气管实物图捷达排气管实物图捷达排气管实物图三、排气消声器功用：功用：功用：功用：减少噪声和消除废气中的火焰及火星。减少噪声和消除废气中的火焰及火星。减少噪声和消除废气中的火焰及火星。减少噪声和消除废气中的火焰及火星。原理：原理：原理：原理：1)1)多次地变动气流方向；多次地变动气流方向；多次地变动气流方向；多次地变动气流方向；2)2)重复地使气流通过收缩而又扩大的断面；重复地使气流通过收缩而又扩大的断面；重复地使气流通过收缩而又扩大的断面；重复地使气流通过收缩而又扩大的断面；3)3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平面流动面流动面流动面流动4)4)将气流冷却。将气流冷却。将气流冷却。将气流冷却。排气管 n排气的净化装置排气的净化装置n n催化反应器催化反应器催化反应器催化反应器n nEGREGRn n闭是曲轴箱强制通风系统闭是曲轴箱强制通风系统闭是曲轴箱强制通风系统闭是曲轴箱强制通风系统n n进气恒温控制原理进气恒温控制原理进气恒温控制原理进气恒温控制原理排气净化装置n n作用：除去除去 HC CO NOx (HCHC CO NOx (HC一半串入曲轴箱一半串入曲轴箱)方法：方法：1.1.机内净化机内净化 2.2.机外净化机外净化 三元催化三元催化 EGREGR三元催化器 三元催化器串接在排气歧管和和消声器之间三元催化器串接在排气歧管和和消声器之间三元催化器串接在排气歧管和和消声器之间三元催化器串接在排气歧管和和消声器之间,氧传感器之氧传感器之氧传感器之氧传感器之后后后后.三元催化器的内部结构是蜂窝状管道设计三元催化器的内部结构是蜂窝状管道设计三元催化器的内部结构是蜂窝状管道设计三元催化器的内部结构是蜂窝状管道设计.在蜂窝管道壁在蜂窝管道壁在蜂窝管道壁在蜂窝管道壁上有铂上有铂上有铂上有铂,铑和钯等贵金属元素的涂层作为催化反应媒铑和钯等贵金属元素的涂层作为催化反应媒铑和钯等贵金属元素的涂层作为催化反应媒铑和钯等贵金属元素的涂层作为催化反应媒.三元催化器的最佳工作温度为三元催化器的最佳工作温度为三元催化器的最佳工作温度为三元催化器的最佳工作温度为:375800:375800:375800:375800 C;C;C;C;短时耐受温短时耐受温短时耐受温短时耐受温度为度为度为度为 900900900900 C.C.C.C.14.614.714.614.714.614.714.614.7空燃比的混合气在发动机汽缸内燃烧后流三元空燃比的混合气在发动机汽缸内燃烧后流三元空燃比的混合气在发动机汽缸内燃烧后流三元空燃比的混合气在发动机汽缸内燃烧后流三元催化器过滤催化器过滤催化器过滤催化器过滤,转化成无害的气体排出转化成无害的气体排出转化成无害的气体排出转化成无害的气体排出.三元催化器曲轴箱强制通风装置n n EGRn n1.作用净化NOx浓度，将部分废气引回气缸 进气恒温控制进气恒温控制机械增压系统机械增压系统增压器的安装增压器的安装废气涡轮增压系统废气涡轮增压系统 发动机转速很高时，涡轮转速也很高，压缩空气量超出需要。发动机转速较低时，涡轮转速达不到所需要的转速，空气压缩不足，发动机功率达不到要求。（增压滞后）废气涡轮增压器废气涡轮增压器 转子的工作转速高达每分钟数万转至二十多万转，需要有 单独的润滑油供应管路，并为浮动轴承提供油膜支撑。涡轮增压器的润滑：叶片形式叶片形式浮动轴承浮动轴承 带放气阀增压调节机构带放气阀增压调节机构小结小结n n进、排气系统的基本装置是由空气滤清器、进气管、排气进、排气系统的基本装置是由空气滤清器、进气管、排气管和排气消声器等组成。管和排气消声器等组成。n n在净化排放有害物的方法中，主要采用机内净化处理和机在净化排放有害物的方法中，主要采用机内净化处理和机外净化处理两种方式。废气再循环装置（外净化处理两种方式。废气再循环装置（EGREGR）主要用于）主要用于净化净化NO xNO x，闭式曲轴箱强制通风装置防止窜气，油箱汽油，闭式曲轴箱强制通风装置防止窜气，油箱汽油蒸发气的排出控制装置将油箱蒸发的气体通过装满活性碳蒸发气的排出控制装置将油箱蒸发的气体通过装满活性碳的容用贮藏起来，然后再导入进气系统并参加燃烧，防止的容用贮藏起来，然后再导入进气系统并参加燃烧，防止排入大气污染环境。排入大气污染环境。n n废气涡轮增压利用废气能量直接压缩空气，提高内燃机的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。果。