进排气装置

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(完整版)汽车发动机的进排气系统

第五章发动机进排气系统
主要内容
进排气系统的组成 EGR 废气再循环涡轮增压
5.Байду номын сангаас概述
作用：
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气中，保证内燃机连续运转。
组成：
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：
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。
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，利用进气流的脉动效应增强进气效果。
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应的转数范围降低噪声
捷达进气管实物图
捷达排气管实物图
三、排气消声器
功用：减少噪声和消除废气中的火焰及火星。原理： 1)多次地变动气流方向； 2)重复地使气流通过收缩而又扩大的断面； 3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平
面流动 4)将气流冷却。
排气管
排气的净化装置
催化反应器
EGR 闭是曲轴箱强制通风系统进气恒温控制原理
排气净化装置
作用：
除去 HC CO NOx (HC一半串入曲轴箱) 方法：
1.机内净化 2.机外净化
三元催化 EGR
三元催化器
• 三元催化器串接在排气歧管和和消声器之间, 氧传感器之后.
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。

柴油机进气和排气装置的构造及其作用

柴油机进气和排气装置的构造及其作用作者：高喜国来源：《农家科技下旬刊》2016年第04期摘要：柴油机尤其是小型农用柴油机在使用时，其进气装置和排气装置虽然对整个机器的影响不大，但对于柴油机的使用与保养十分重要。

因此农机用户在使用柴油机时就要十分注意，本文介绍进气装置和排气装置的构成，并对其作用进行了分析。

进气装置主要是由空气滤清器和进气管等组成，排气装置主要是由消音灭火器和排气管等组成。

空气滤清器分为湿式空气滤清器和干式空气滤清器，文中最后对空气滤清器的使用与保养要注意的事项也进行了简要介绍。

关键词：柴油机进气；柴油机排气；空气滤清器；消音灭火器；进气装置；排气装置农业的根本出路在于机械化，对于一个农业地区来说，农业机械的使用与管理是至关重要的。

小型农用柴油机已经在广大农户中广泛使用，农业机械为社会主义新农村和农民的生产生活带来了极大的方便，不但提高了农业生产效率，而且还使农民进一步从日益繁重的农业生产劳动中解脱出来，积极投身到新农村建设的其他方面中去。

农用柴油机在工作时，靠压燃柴油与空气混合成的可燃混合气体而作功，因此，必须供给柴油机足够而新鲜的空气，并及时彻底地把废气排放出去。

进、排气的装置功用就是用来保证进气的清洁和排气的完全彻底。

进气装置主要是由空气滤清器和进气管等组成，排气装置主要是由消音灭火器和排气管等组成。

一、农用柴油机的进气管和排气管进气管是用来连接空气滤清器和机体上的进气道，排气管是用来连接消音灭火器和机体上的排气道，一般是由铸铁制成的。

要求其内壁光滑，弯曲部分应为弧形，曲率要小，以减少进、排气的阻力。

另外，进、排气管与机体各接合处应可靠密封，防止外界含尘空气不经滤清器而从漏气部位直接吸入气缸或废气从漏气处冲出，含尘空气吸入气缸或废气从漏气处冲出会造成发动机的早期磨损。

排气时废气不经消音灭火器，会产生很大的噪音而且容易发生危险。

一种单缸风冷型柴油机的排气管，主要包括与气缸盖排气口连接的排气直管和排气弯管、消声器，其特征是排气直管与柴油机的排气口连接，另一端与排气弯管连接，排气直管与排气弯管的夹角为90°～270°，排气弯管的尾端与消声器连接。

六章节进排气系统及排气净化装置

➢ 消声器发动机的排气压力为0.3～0.5MPa，温度在500～700℃。此外，由于
排气的间歇性，在排气管内引起排气压力的脉动。排气消声器的功用是降低排气噪声。消声器通过逐渐降低排气压力和
衰减排气压力的脉动，使排气能量耗散殆尽。
第三节汽车的公害
①汽车排气对大气的污染； ②汽车噪声对环境的危害（污染）； ③汽车电气设备对无线通讯及电视广播等的电波干扰（污
四、柴油机微粒过滤器
微粒过滤器的滤芯由多孔陶瓷制造，它有较高的过滤效率。排气穿过多孔陶瓷滤芯进入排气管，而微粒则滞留在滤芯上。过滤器工作一段时间后，需及时清除积存在滤芯上的微粒，以恢复过滤器的工作能力和减小排气阻力。
通常，在过滤器入口处设置一个燃烧器，通过喷油器向燃烧器内喷入少量燃油，并供入二次空气，利用火花塞或电热塞将其点燃，将滞留在滤芯上的微粒烧掉。
恒温进气系统也称进气温度自动调节系统。它由空气加热装置(又称热炉) 和安装在空气滤清器进气导流管上的控制装置组成。
恒温进气系统的功用是在发动机冷起动之后，向发动机供给热空气，这时即使供给的是稀混合气，热空气也能促使汽油充分汽化和燃烧，从而减少了CO和HC的排放，又改善了发动机低温运转性能。当发动机温度升高后，恒温进气系统向发动机供给未经加热的环境空气。
4. 无直接危害的物质
燃烧后产生的大量CO2 虽然不会对环境造成直接污染，但其大量积聚会对地球
环境造成不良影响，它导致的温室效应、臭氧层的增加，对人类有害。
三、汽车排气污染物的成因
发动机各部位排出HC的比例：
➢ 排气管：55%~65%； ➢ 曲轴箱通风口漏出20%~25%； ➢ 化油器和油箱蒸发15%~20%。二冲程汽油机的HC排放量因有扫气过程，较四冲程汽油

参考资料 - 发动机进排气系统及其设计

以涡扇发动机排气系统为例：
⚫ 内外涵两股排气：低温的外涵空气流和高温的内涵燃气流。
⚫ 排气方式：混合排气：常用在低涵道比发动机上，长外涵，两股气流
由内部混合器充分混合后排出。有利于降低噪音。分开排气：用于高涵道比发动机上，短外涵，两股气流排
出后于大气中混合。见下图：
发动机排气系统分类：
发动机排气系统
乘波飞行理论：对于一个尖楔体，以高速飞机上常见的尖劈翼型为例，当它超音速飞行时，必然在机翼下方产生一道从前缘开始的斜激波，气流在经过斜激波后会形成一个压力均匀的高压区，且此翼下高压区不受翼上低压区的影响（而常规机翼由于绕翼型环流的存在翼上下搞低压区相沟通），因此将会产生很高的升力，整个飞行器好像乘在激波上，乘波飞行由此得名。
由于“启动”问题的限制，即使进气道前的脱体激波移动至喉部下游稳定位置，阻碍了其实际的运用。
◆ 外压式进气道
由外罩和中心体组成，如下图2-2所示，利用中心体产生的一道或多道斜激波再加上唇口处一道正激波使超音速气流变为亚音速气流而减速增压。
结构简单，工作稳定性好，飞行马赫数在2.5以下的飞机多采用此类型进气道。
➢ 将涡轮排出的燃气以一定的速度和要求的方向排入大气，产生推力。
➢ 对涡喷发动机，涡轮后排气流产生全部推力；对涡扇发动机，风扇排气产生主要推力，涡轮排气产生部分推力；对涡桨发动机，排气流产生的推力更少，主要是靠螺旋桨产生拉力。
➢ 从涡轮出来的排气流，因有高速旋流，为了降低摩檫损失，通常将排气锥和外壁之间的通道设计为扩散的，气流流速降低、压力升高。涡轮后部支板对气流进入喷管之前整流，避免旋涡损失。
◼ 内部流动损失
➢ 粘性摩擦损失
由于进气道内壁面与气流之间的摩擦力所引起的，因此内壁面应做得尽可能的光滑, 以减小摩擦损失。

进排气装置拆装实训报告

一、实训背景随着汽车工业的快速发展，汽车维修技术也在不断进步。

进排气装置作为汽车发动机的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到发动机的工作效率和排放水平。

为了提高汽车维修人员的实际操作技能和理论水平，我们进行了进排气装置的拆装实训。

本次实训旨在通过实际操作，使学生掌握进排气装置的拆装步骤、注意事项及常见故障排除方法。

二、实训目的1. 了解进排气装置的组成、结构及工作原理；2. 掌握进排气装置的拆装步骤和操作方法；3. 熟悉进排气装置常见故障的判断和排除方法；4. 培养学生严谨、细致的工作态度和团队协作精神。

三、实训内容1. 进排气装置的组成及结构进排气装置主要由进气歧管、进气门、排气歧管、排气门、空气滤清器、排气系统等组成。

进气歧管负责将空气和燃油混合物输送到气缸，排气歧管则负责将燃烧后的废气排出。

进气门和排气门分别控制进气和排气过程，空气滤清器用于过滤空气中的杂质。

2. 进排气装置的拆装步骤（1）准备工具：扳手、螺丝刀、气泵等；（2）拆卸进气歧管：先松开固定进气歧管的螺栓，然后将进气歧管从发动机上拆卸下来；（3）拆卸进气门：松开进气门的固定螺栓，将进气门从发动机上拆卸下来；（4）拆卸排气歧管：松开固定排气歧管的螺栓，将排气歧管从发动机上拆卸下来；（5）拆卸排气门：松开排气门的固定螺栓，将排气门从发动机上拆卸下来；（6）拆卸空气滤清器：松开固定空气滤清器的螺栓，将空气滤清器从发动机上拆卸下来；（7）拆卸排气系统：松开固定排气系统的螺栓，将排气系统从发动机上拆卸下来；（8）安装过程与拆卸过程相反。

3. 进排气装置常见故障的判断和排除方法（1）进气系统故障：如进气歧管、进气门、空气滤清器堵塞，可检查并清理；（2）排气系统故障：如排气歧管、排气门堵塞，可检查并清理；（3）进气门密封不良：可检查进气门密封垫是否损坏，如损坏则更换；（4）排气门密封不良：可检查排气门密封垫是否损坏，如损坏则更换。

四、实训过程1. 实训前，教师简要介绍了进排气装置的组成、结构及工作原理，使学生对其有一个初步的了解；2. 学生分组进行拆装实训，每组配备一名指导教师；3. 学生按照拆装步骤进行实际操作，教师巡回指导，解答学生提出的问题；4. 学生完成拆装实训后，教师对学生的操作过程进行点评，指出不足之处并提出改进建议；5. 学生根据教师点评，进行总结和反思。

8章进排气系统及排气净化装置

1滤芯； 2．滤清器外壳； 3一滤清器盖； 4．蝶形螺母 5．进气导流管； 6．金属网； 7一打褶滤纸； 8一滤芯下密封面； 9．滤芯上密封面
2.离心式及复合式空气滤清器离心式空气滤清器多用于大型载货汽车上。在许多自卸车或矿山用汽车
上还使用离心式与纸滤芯式相结合的双级复合式空气滤清器(图8.3)。
图8.10 不锈钢排气歧管图
8.11 铸铁排气歧管
8.2.2 进气、排气歧管的布置
直列型发动机在排气行程期间，气缸中的废气经排气门进人排气歧管，再由排气歧管进入排气管、催化转换器和消声器，最后由排气尾管排到大气中。这种排气系统称作单排气系统(图8.12)。
图8.12 单排气系统的组成
1排气歧管；2-前排气管；3．催化转换器；4钟气温度传感器；5．副消声器； 6．后排气管；7．主消声器；8排气尾管
图8.3 双级复合式空气滤清器
1．卡簧；2．纸滤芯；3一滤清器上盖；4．蝶形螺母；5．密封垫；6、9、 13罐f封圈；7．上体；8．出气口；10-进气口；11．旋流管；12．下体；
14．集灰盘；15一卡箍；16．旋流管螺旋导向面
3.进气导流管在现代轿车上，为了增强发动机的谐振进气效果，空气滤清器进气导流管需要有较大的容积。但是导流管不能太粗，以保证空气在导流管内有一定的流速，因此，进气导流管只能做得很长(图8.5)，有利于实现从车外吸气。
1一控制膜盒 2一连动杆 3一排气旁通阀 4一排气管 5一涡轮机叶轮 6一涡轮机蜗壳 7一增压器轴 8一中间体 9一压气机蜗壳 10一压气机叶轮 11一连通管
4.涡轮增压器的润滑及冷却来自发动机润滑系统主油道的机油，经增压器中间体上的机油进口1进人增
压器，润滑和冷却增压器轴和轴承。然后，机油经中间体上的机油出口2返回发动机油底壳(图8.24)

图解燃气热水器的结构与工作原理

图解燃气热水器的结构与工作原理一、家用燃气快速热水器的结构：目前，我国家用燃气快速热水器发展很快，品种繁多，但其工作原理基本结构大致相同。

典型的热水器一般包括以下几个部分：外壳；给排气装置；燃烧器；热交换器（俗称水箱）；气控装置；水控装置；水、气联动装置；控制系统。

家用燃气快速热水器结构图（平衡式）1、给排气装置1）半密闭自然排气装置①防倒风排气罩的作用是当因外界因素使排烟系统产生倒灌风时，使热水器能够维持工作，其工作原理为：当排烟系统发生倒灌风时，导流板使倒灌风不能直接吹向燃烧器，而是与烟气一道通过释放口排至室内。

②排气筒应由不可燃、耐热、耐腐蚀材料制成。

③风帽的作用一是防止或减轻各种风对排烟系统的影响；二是防止雨、雪和其他异物进入排气系统。

2）密闭式给排气装置①密闭式自然给排气装置（平衡烟道）②强制式排气和给排气装置2、燃烧器1）喷嘴2）引射器3）燃烧器头部及火孔3、热交换器（俗称水箱）4、水控、气控装置5、水气联动装置二、燃气热水器水气联动装置结构原理:水气联动装置包括水控装置和气控装置，工作原理就是检测到足够的冲击水压时，启动燃气机械开关（草帽垫），启动电路（一般为微动开关）进而启动电机、脉冲点火器和电磁阀。

水气联动装置（俗称水气联动阀）包括水控装置和气控装置，主要部件有：进气口、泻压阀杆、锥形管、鼓膜、水温调节阀、顶杆、微动开关、火力调节阀、电磁阀、进气口等。

家用快速燃气热水器水气联动装置图1、水控、气控装置1）、气控装置由气阀组件组成，控制燃气的启闭和燃气流量，又称火力调节阀。

2）、水控装置是控制水流量的装置，又称水温调节阀。

2、水气联动装置工作原理水气联动装置的作用是保证在水压足够，且被引进热交换器流动时，燃气控制阀门才能打开；而当水流停止或压力不足时，自动切断燃气的供气通路，防止因缺水而烧坏设备，即通常所说的“水到，气到”。

工作原理简单地说，就是检测到足够的冲击水压时，启动燃气机械开关（草帽垫），启动电路（一般为微动开关）进而启动电机、脉冲点火器和电磁阀（燃气电子阀，注意，气路上有两道阀门，这是安全的要求，更是国家标准的强制性要求）。

第六章进排气系统排气净化装置(共72张PPT)

3、解决排气污染的途径
（1）研制无污染或低污染动力源。（2）对现有发动机的排污进行净化
纸滤芯经过浸油处理后即成为湿式纸滤芯，其主要优点是使用寿命长、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。
1—滤芯 2—滤清器外壳 3—滤清器盖 4—蝶形螺母 5—进气导流管 6—金属网 7—打褶滤纸 8—滤芯下
密封面 9—滤芯上密封面
②油浴式空气滤清器
油浴式空气滤清器用于多尘条件下工作的发动机上，滤芯清洗后可以重复使用。
汽油蒸发控制系统的功用就是将这些汽油蒸气收集和储存在炭罐内，在发动机工作时再将其送入气缸燃烧，消除HC从汽油箱和化油器浮
子室向大气的排放。
气管相通的谐振腔。
1-电控单元 2-EGR阀 3-真空电磁阀(VSV) 4-三元催化器 5-氧传感器 6-水温传感器
进气谐振增压系统是它们往往粘附有SO2等物质，对人和动物的呼吸道极为有害。
1—空气滤清器 2—节气门 3—转换阀 4—转换阀控制机构 5—发动机
电控单元
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工作原理：
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。
b.可变双通道进气支管
1—短进气通道 2—旋转阀 3—长进气通道 4—喷油器 5—进气道 6—进气门
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二、发动机的排气系统
1. 功用和组成 2. 单排气系统和双排气系统 3. 排气支管 4. 消声器
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1、排气系统的功用和组成
功用：尽可能小的排气阻力和噪声，将缸内废气排入大气中。

第五章排气装置

5.1.2 可调节的收敛形尾喷管
采用喷口可调节的尾喷管，能使发动机在各种工作状态都获得良好的性能。带加力燃烧室的发动机必须采用可调节的尾喷管，保证在加力状态相应地加大喷口。有的发动机通过改变喷口面积来改变发动机的工作状态。由于超声速喷管结构及操纵机构复杂、重量大和技术难度大，许多二代以前的高速歼击机(M>2.0)的涡喷发动机，仍采用喷口面积可调的收敛形尾喷管。可调的收敛形喷管的类型主要有：多鱼鳞片式、双鱼鳞片式、移动尾锥体式和气动调节式。下图所示是几种可调节收敛形届喷管的示意图。目前广· 泛采用多鱼鳞片式机械调节的收敛形尾喷管，可以是双级、多级，或无级调节的。
5.1.1 不可调节的收敛形尾喷管
这种简单收敛形尾喷管由中介管和喷口两部分组成。中介管又称排气管，位于涡轮与喷口之间。它由外壳、整流锥和整流支板三部分组成。外壳与整流锥形成的气流通道是逐渐扩张的，可使气流速度降低，减少流动损失。外壳与整流锥的连接可借助整流支板或者承力支杆，在结构设计时应保证这些零构件热膨胀的自由。整流支板一般做成对称叶型，如果从涡轮排出的气流扭速度较大，则应做成有相应迎角的非对称叶型(其弦长靠整流锥处较长，靠外壳处较短，这是因为气流扭速在叶根处较大)，以保证燃气轴向排出，减少推力损失。喷口是收敛形的簿壁锥筒，前缘与中介管相联接，应能拆卸。燃气在喷口的收敛通道内加速后排出，使发动机在整体上产生更大的推力。通常将喷口按不同出口直径分成若于组，在试车时选配，以调整发动机的推力达到规定的指标。
5.1 尾喷管
尾喷管的功用主要是使涡轮后的燃气继续膨胀，将燃气中剩余的热晗充分转变为动能，使燃气以高速从喷口喷出。根据使用条件的不同，发动机尾喷管依通道形状可以分为收敛形和收敛扩散形两种类型，喷口面积可做成可调或不可调的。尾喷管的结构方案很多，下面仅就应用较多的几种作些分析。

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《汽车整车维护与检修》
3、节气门体（图五）：
进、排气装置
控制进气通道截面的变化，以实现对发动机转速和负荷的控制。
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5、节气门位置传感器
进、排气装置
在汽油发动机上用来控制发动机的负荷（进气量）用来检查节气门开度及节
气门开度变化的传感器
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（四）进、排气歧管
进、排气装置
1、作用：进气歧管将可燃混合气引入气缸并保证各缸进气量一致将燃烧后的废气排入大气 2、要求：进气阻力小，充气量大排气阻力小，排气噪声小
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五）排气管、消声器、三元催化器（图六）
进、排气装置
1、排气管：安装在发动排气歧管与消声器之间，挠性连接，减振降噪 2、消声器：减小排气产生的噪音 3、三元催化器：将汽车尾气中的有害气体原转变为无害的二氧化碳、水和氮气
《汽车整车维护与检修》
教学目标：
进、排气装置
通过本次课程的学习全班80%的同能够说出进气系统、排气系统的组成及各组成部分的作用。
《汽车整车维护与检修》
提出任务：
进、排气装置
1 、掌握进气系统、排气系统的组成及各组成部分的作 2、掌握空翼片式空气流量计的工作原理 3、解决废气不达标的故障。
《汽车整车维护与检修》
《汽车整车维护与检修》
进、排气装置
汽车整车维护与检修
进、排气装置
《汽车整车维护与检修》
复习旧知
进、排气装置
问：上节课我们一起学习了燃油供给系统知道了燃油是如何送入气缸？
答：油箱
油泵
管路
喷油器
气缸
《汽车整车维护与检修》
新课引入：
进、排气装置
小明将自己车开去做车检的时候由于尾气问题没能通过车检部门的检验的检验。被告知尾气排放未达到国家相关规定。经过维修部门的维修终于通过了车检。那么小明的汽车到底是什么原件出现问题了呢？废气是如何排放到大气的呢？又是如何实现环保呢？——进、排气装置
《汽车整车维护与检修》
作业布置
简述空气流量计的分类与工作原理？
进、排气装置
任务分析：
（一）进、排气装置（图一）
1、组成：空气供给系统、废气排出系统 2、作用：提供适宜的空气量，废气排入到大气中去
进、排气装置
《汽车整车维护与检修》
（二）空气供给系统的作用和组成
进、排气装置
1、作用：根据发动机的工况提供适量的空气，同时向ECU传递信息，并根据ECU的指令完成空气量的调节 2、组成：空气滤清器、空气流量计、节气门体、节气门位置传感器、进气歧管等。

《汽车整车维护与检修》
分组
每6人一组展开讨论
进、排气装置
任务实施
各小组讨论优化小卡片填写加深对知识点的理解
检查指导
教师巡查小卡片的完成情况
《汽车整车维护与检修》
任务评价
进、排气装置
《汽车整车维护与检修》
进、排气装置
教师小结
1、进系统的组成。
2、空气流量计的工作原理。 3、废弃排放系统的组成及各部分的作用。
《汽车整车维护与检修》
（三）空气供给系统的基本原件的构造
进、排气装置
1、空气滤清器：防止杂质吸入气缸，防止发动机回火火焰外传
《汽车整车维护与检修》
进、排气装置
2、空气流量计：空气量转换为电信号作为喷油量的信号之一分类：翼片式、量芯式、涡流式、热线式（1）翼片式：翼片、电位计、插线原理：随着进气量的变化时翼片转角随着之产生变化，输送至ECU的电压发生变化。ECU根据变化的电压从而计算出进气量。