汽车构造与原理高职教学资料省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统书名：汽车结构与原理ISBN：978-7-111-48070-9978-7-111-48070-9作者：蔡兴旺出版社：机械工业出版社本书配有电子课件第1页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统第2页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统教学目标要求、重点与难点教学目标要求、重点与难点第3页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统任务任务5.1发动机压缩时发动机压缩时异常响声故障诊疗异常响声故障诊疗5.1.1发动机压缩时异常响声故障案例发动机压缩时异常响声故障案例第4页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统5.1.3发动机换气系统结构原理发动机换气系统结构原理1-1-空气滤清器空气滤清器 2-2-进气管系进气管系 3 3、4-4-配气机构配气机构 5-5-排气管系排气管系 6-6-消声器消声器 第5页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统1.空气滤清器空气滤清器1-1-滤芯滤芯 2-2-滤清器外壳滤清器外壳 3-3-滤清器盖滤清器盖 4-4-金属网金属网 5-5-打褶滤纸打褶滤纸 6-6-滤芯上盖滤芯上盖 7-7-滤芯下盖滤芯下盖第6页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统7恒温进气装置恒温进气装置1-进气导流管进气导流管2-真空控制膜盒真空控制膜盒3-控制阀控制阀4-进气温度传感器进气温度传感器5-空气滤清器空气滤清器6-热炉热炉7-冷空气入口冷空气入口8-排气支管排气支管9-热空气出口热空气出口10-热空气管热空气管第7页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统82.进气管系进气管系1-空气滤清器空气滤清器2-空气流量计空气流量计3-进气总管进气总管4-进气支管进气支管第8页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统93.排气管系排气管系1-排气支管排气支管2-排气总管排气总管3-催化转化器催化转化器4-排气温度传感器排气温度传感器5-副消声器副消声器第9页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统104.排气消声器排气消声器a）单排气系统）单排气系统b）双排气系统）双排气系统1-发动机发动机2-排气支管排气支管3-叉形管叉形管4-催化转化器催化转化器5-排气总管排气总管第10页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统11消声器消声器1-排气入口排气入口2-外壳外壳3-多孔管多孔管4-隔板隔板5-排气出口排气出口第11页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统12（1）配气机构作用）配气机构作用：其作用是依据发动机其作用是依据发动机工作循环和点火次序，适时地开启和关闭工作循环和点火次序，适时地开启和关闭各缸进、排气门，使纯净空气或空气与燃各缸进、排气门，使纯净空气或空气与燃油混合气及时地进入气缸，废气及时地排油混合气及时地进入气缸，废气及时地排出。出。5.配气机构配气机构第12页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统13（2）配气机构总体总成配气机构总体总成1-曲轴正时皮带轮曲轴正时皮带轮2-中间轴正时皮带轮中间轴正时皮带轮3-齿形皮带齿形皮带4-张紧轮张紧轮5-凸轮轴传动凸轮轴传动皮带轮皮带轮6-进气凸轮轴进气凸轮轴7-凸轮凸轮8-液压挺柱液压挺柱9-进气门组件进气门组件10-排气凸轮轴排气凸轮轴第13页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统14（3）配气机构分类）配气机构分类下置凸轮轴配气机构下置凸轮轴配气机构1-1-凸轮轴凸轮轴 2-2-挺柱挺柱 3-3-推杆推杆 4-4-摇臂摇臂轴轴 5-5-锁紧螺母锁紧螺母 6-6-调整螺钉调整螺钉 7-7-摇摇臂臂 8-8-气门锁夹气门锁夹 9-9-气门弹簧座气门弹簧座 10-10-气门弹簧气门弹簧 11-11-气门导管气门导管 12-12-气门气门 15-15-气门座气门座第14页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统15中置凸轮轴配气机构中置凸轮轴配气机构1-1-凸轮轴凸轮轴 2-2-挺柱挺柱 3-3-支架支架 4-4-调整螺钉调整螺钉 5-5-摇臂摇臂 6-6-摇臂轴摇臂轴 7-7-锁夹锁夹8-8-气门弹簧座气门弹簧座 9-9-气门弹簧气门弹簧 10-10-气门导管气门导管 11-11-气门气门第15页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统16上置凸轮轴配气机构上置凸轮轴配气机构单顶置凸轮轴单顶置凸轮轴双顶置凸轮轴双顶置凸轮轴第16页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统17齿轮传动齿轮传动1-1-曲轴正时齿轮曲轴正时齿轮 2-2-凸轮轴正时齿轮凸轮轴正时齿轮 3-3-凸轮轴凸轮轴 4-4-挺柱挺柱 5-5-推杆推杆 6-6-摇臂座摇臂座7-7-摇臂轴摇臂轴 8-8-摇臂摇臂 9-9-气门气门第17页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统18凸轮轴链传动凸轮轴链传动1-曲轴链轮曲轴链轮2-油泵驱动链轮油泵驱动链轮3-液力张紧装置液力张紧装置4-凸轮轴链轮凸轮轴链轮5-导链板导链板6-链条链条第18页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统19四气门机构四气门机构第19页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统20（4）配气机构主要组件结构原理）配气机构主要组件结构原理气门组件气门组件1-1-气门锁夹气门锁夹 2-2-气门弹簧座气门弹簧座 3-3-气门弹簧气门弹簧 4-4-气门油封气门油封 5-5-气门弹簧垫圈气门弹簧垫圈 6-6-气门导管气门导管 7-7-气门气门 8-8-气门座气门座 9-9-气缸盖气缸盖第20页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统21凸轮轴组件凸轮轴组件1-螺栓螺栓2-垫圈垫圈3-正时齿轮正时齿轮4-止推凸缘止推凸缘5-止推座止推座6-凸轮轴衬套凸轮轴衬套7-凸轮轴凸轮轴8-驱动汽油泵偏心轮驱动汽油泵偏心轮9-驱动分电器螺旋齿轮驱动分电器螺旋齿轮10-凸轮轴轴颈凸轮轴轴颈11-凸轮凸轮第21页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统22凸轮轴传动机构凸轮轴传动机构第22页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统23气门驱动机构气门驱动机构a a）菌形挺柱）菌形挺柱 b b）平面挺柱）平面挺柱c c）桶形挺柱）桶形挺柱第23页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统24摇臂组摇臂组1-1-垫圈垫圈 2 2、3 3、4-4-摇臂轴支座摇臂轴支座 5-5-摇臂轴摇臂轴 6 6、8 8、10-10-摇臂摇臂 7-7-弹簧弹簧 9-9-定位销定位销 11-11-锁簧锁簧 12-12-堵头堵头 C C、D D、E E：油孔：油孔第24页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统25任务任务5.2发动机怠速时嗒嗒响故障诊疗发动机怠速时嗒嗒响故障诊疗5.2.1发动机怠速时嗒嗒响故障案例发动机怠速时嗒嗒响故障案例第25页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统265.2.2发动机配气相位原理发动机配气相位原理1.气门间隙气门间隙第26页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统272.液压挺柱液压挺柱1-1-高压油腔高压油腔 2-2-缸盖油道缸盖油道 3-3-油量孔油量孔 4-4-斜油孔斜油孔 5-5-球阀球阀 6-6-低压油腔低压油腔 7-7-键形槽键形槽 8-8-凸轮轴凸轮轴 9-9-挺柱体挺柱体 10-10-挺柱体焊缝挺柱体焊缝 11-11-柱塞柱塞 12-12-套筒套筒 15-15-弹簧弹簧 14-14-缸盖缸盖 15-15-气门杆气门杆第27页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统283.配气定时（配气相位）配气定时（配气相位）第28页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统29换气换气系统常见故障与排除系统常见故障与排除第29页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统30任务任务5.3本田本田VTEC系统故障诊疗系统故障诊疗5.3.1本田本田VTEC系统故障案例系统故障案例第30页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统315.3.3本田本田VTEC系统结构原理系统结构原理1.发动机对配气定时要求发动机对配气定时要求l传统发动机配气定时在发动机制造装配好传统发动机配气定时在发动机制造装配好之后便无法改变。但理想配气定时应伴随之后便无法改变。但理想配气定时应伴随发动机转速、负荷及其它工况而改变。发动机转速、负荷及其它工况而改变。第31页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统322.可变进气控制机构结构与工作原理可变进气控制机构结构与工作原理1-1-凸轮轴凸轮轴 2-2-摇臂轴摇臂轴 3-3-主摇臂主摇臂 4-4-正时板正时板 5-5-中间摇臂中间摇臂 6-6-止推活塞止推活塞 7-7-辅助摇臂辅助摇臂 8-8-同时活塞同时活塞B B 9-9-同时活塞同时活塞A A 10-10-正时活塞正时活塞第32页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统335段工作凸轮段工作凸轮1-凸轮轴凸轮轴2、6-排气凸轮排气凸轮3-主进气凸轮主进气凸轮4-中间进气凸轮中间进气凸轮5-辅助进气凸轮辅助进气凸轮第33页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统34摇臂组件摇臂组件1-1-正时活塞正时活塞 2-2-正时活塞弹簧正时活塞弹簧 3-3-同时活塞同时活塞A 4-A 4-同时活塞同时活塞B 5-B 5-辅助摇辅助摇臂臂 6-6-中间摇臂中间摇臂 7-7-主摇臂主摇臂第34页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统35VTEC工作原理工作原理发动机低速运转发动机低速运转1-1-凸轮轴凸轮轴 2-2-主凸轮主凸轮 3-3-中间凸轮中间凸轮 4-4-辅助凸轮辅助凸轮 5-5-主摇臂主摇臂 6-6-中间摇中间摇臂臂 7-7-辅助摇臂辅助摇臂 8-8-摇臂轴中心油道摇臂轴中心油道 9-9-摇臂轴摇臂轴 10-10-止推活塞弹簧止推活塞弹簧 11-11-止推活塞止推活塞 12-12-同时活塞同时活塞B 15-B 15-同时活塞同时活塞A 14-A 14-正时活塞正时活塞第35页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统36VTEC工作原理工作原理发动机高速运转发动机高速运转1-凸轮轴凸轮轴2-主凸轮主凸轮3-中间凸轮中间凸轮4-辅助凸轮辅助凸轮5-主摇臂主摇臂6-中间摇臂中间摇臂7-辅辅助摇臂助摇臂8-摇臂轴中心油道摇臂轴中心油道9-摇臂轴摇臂轴10-止推活塞弹簧止推活塞弹簧11-止推活塞止推活塞12-同时活塞同时活塞B15-同时活塞同时活塞A14-正时板正时板15-正时活塞正时活塞16-摇臂轴油孔摇臂轴油孔第36页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统工作过程控制工作过程控制1-1-液压油道液压油道 2-2-压力开关压力开关 3-3-电磁阀电磁阀第37页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统382.可变进气管控制系统可变进气管控制系统进气管长度可变结构进气管长度可变结构1-空气滤清器空气滤清器2-节气门节气门3-转换阀转换阀4-转换阀控制机构转换阀控制机构5-发动机控制电脑发动机控制电脑第38页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统392.可变进气管控制系统可变进气管控制系统进气管截面可变结构进气管截面可变结构第39页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统40任务任务5.4发动机涡轮增压器异常振动和噪发动机涡轮增压器异常振动和噪音故障诊疗音故障诊疗5.4.1发动机涡轮增压器异常振动和噪音故发动机涡轮增压器异常振动和噪音故障案例障案例第40页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统415.4.3发动机涡轮增压器结构原理发动机涡轮增压器结构原理1.基本概念基本概念（1）增压度）增压度是指发动机增压后增加功率是指发动机增压后增加功率与增压前功率之比。与增压前功率之比。（2）增压比）增压比是指增压后空气压力与增压是指增压后空气压力与增压前空气压力之比。前空气压力之比。第41页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统422.废气涡轮增压废气涡轮增压（1）基本结构与工作原理）基本结构与工作原理1-1-排气口排气口 2-2-涡轮机涡轮机 3-3-压气机压气机 4-4-进气口进气口 5-5-进气管进气管 6-6-排气管排气管第42页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统43（2）径流式涡轮增压器）径流式涡轮增压器1-压气机蜗壳压气机蜗壳2-无叶式扩压管无叶式扩压管3-压气机叶轮压气机叶轮4-密封套密封套5-增压器轴增压器轴6-进气道进气道7-推力轴承推力轴承8-挡油板挡油板9-浮动轴承浮动轴承10-涡轮机叶轮涡轮机叶轮11-出气出气道道12-隔热板隔热板15-涡轮机蜗壳涡轮机蜗壳14-中间体中间体第43页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统离心式压气机离心式压气机1-压气机叶片压气机叶片2-叶轮叶轮3-叶片式扩压管叶片式扩压管4-蜗壳蜗壳第44页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统径流式涡轮机径流式涡轮机1-叶轮叶轮2-叶片叶片3-叶片式喷管叶片式喷管4-蜗壳蜗壳第45页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统中间体中间体1-推力轴承推力轴承2-润滑油入口润滑油入口3-润滑油道润滑油道4-浮动轴承浮动轴承第46页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统（3）增压系统控制）增压系统控制1-膜片式控制阀膜片式控制阀2-连动杆连动杆3-排气旁通阀排气旁通阀4-排气管排气管5-涡轮机叶轮涡轮机叶轮6-涡轮机蜗涡轮机蜗壳壳7-增压器轴增压器轴8-中间体中间体9-压气机蜗壳压气机蜗壳10-压气机叶轮压气机叶轮11-连通管连通管第47页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统发动机电脑控制增压压力系统发动机电脑控制增压压力系统1-空气滤清器空气滤清器2-压气机压气机3-涡轮增压器涡轮增压器4-涡轮机涡轮机5-旁通阀旁通阀6-增压压力电磁阀增压压力电磁阀7-膜片式控制阀膜片式控制阀8-节气门节气门9-冷却器冷却器10-空气流量计空气流量计第48页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统项目小结1.发动机换气系统由空气滤清器、进气管系、配气发动机换气系统由空气滤清器、进气管系、配气机构、排气管系及消声器等组成。机构、排气管系及消声器等组成。2.配气机构作用是依据发动机需要，适时地开启和配气机构作用是依据发动机需要，适时地开启和关闭各缸进、排气门，进行进气和排气。它主要由关闭各缸进、排气门，进行进气和排气。它主要由气门组件、凸轮轴组件、凸轮轴传动组件和气门驱气门组件、凸轮轴组件、凸轮轴传动组件和气门驱动组件组成。当代轿车发动机较多采取顶置多气门、动组件组成。当代轿车发动机较多采取顶置多气门、上置凸轮轴式、齿带传动式结构。上置凸轮轴式、齿带传动式结构。第49页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统3.在换气过程中，进、排气门均早开和迟闭。进、在换气过程中，进、排气门均早开和迟闭。进、排气门实际开闭时刻曲轴转角来表示，称为配气相排气门实际开闭时刻曲轴转角来表示，称为配气相位。位。4.充气效率是评价发动机换气过程完善程度指标，充气效率是评价发动机换气过程完善程度指标，它是指每循环实际进入气缸充量与进气状态下充满它是指每循环实际进入气缸充量与进气状态下充满气缸工作容积理论充量比值。影响充气效率气缸工作容积理论充量比值。影响充气效率原因原因有进气终了气缸压力和温度、残余废气量、压缩比有进气终了气缸压力和温度、残余废气量、压缩比及配气正时等。及配气正时等。第50页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统515.可变气门控制系统能依据发动机运行情况而改变可变气门控制系统能依据发动机运行情况而改变气门升程和气门开启时间，使发动机在全部工作气门升程和气门开启时间，使发动机在全部工作转速下都能取得较佳配气相位和气门升程，提升转速下都能取得较佳配气相位和气门升程，提升发动机动力经济性能。发动机动力经济性能。6.可变进气管控制系统可依据发动机转速等改变，可变进气管控制系统可依据发动机转速等改变，自动调整进气管长度和流通截面，利用气流波动自动调整进气管长度和流通截面，利用气流波动效应来增加进气量，提升充气效率。效应来增加进气量，提升充气效率。第51页项目项目5 5 发动机换气系统发动机换气系统527.增压是提升发动机功率，降低燃料消耗，降低排增压是提升发动机功率，降低燃料消耗，降低排气污染有效路径之一。废气涡轮增压是利用发动气污染有效路径之一。废气涡轮增压是利用发动机排出含有一定能量废气，经过增压器，对进气机排出含有一定能量废气，经过增压器，对进气进行增压。它主要由涡轮增压器、增压压力控制进行增压。它主要由涡轮增压器、增压压力控制阀及冷却器等组成。阀及冷却器等组成。8.注意换气系统维护和保养，如空气滤清器清洁与注意换气系统维护和保养，如空气滤清器清洁与更换、进排气管路泄漏检验及配气机构检验、调更换、进排气管路泄漏检验及配气机构检验、调整或修理。整或修理。第52页