发动机的进、排气系统
(完整版)汽车发动机的进排气系统
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。
图解汽车发动机技术之进排气系统
图解汽车发动机技术之进排气系统发动机进、排气系统的作用是供给发动机新鲜空气，并将燃烧后的废气排出。
发动机进排气系统直接影响发动机的动力性、经济性及排放性能。
01进气系统进气系统的作用是尽可能多、尽可能均匀地向各缸供给可燃混合气或新鲜空气，保证发动机连续运转。
进气系统通常由空气滤清器、节气门体和进气歧管等部件组成，如下图所示。
空气滤清器的主要作用是滤除空气中的杂质等，让洁净的空气进入气缸。
发动机大多使用干式纸滤芯空气滤清器，它由纸滤芯和滤清器外壳组成，滤清器外壳包括滤清器盖和滤清器外壳底座。
节气门体的作用是控制进入发动机的进气量。
在工作过程中空气中的部分杂质遇热会凝结在节气门体上，会造成怠速抖动，熄火等现象，所以要对节气门体进行定期清洗。
进气歧管是指节气门体之后到气缸盖进气道之前的进气管道。
进气歧管必须将空气尽可能均匀地分配到各气缸，因此进气歧管长度应尽量相等。
02排气系统车辆排气系统是指收集并且排放废气的系统，其主要由排气歧管、排气管、三元催化器、谐振器、消声器、排气尾管等部件组成。
汽车排气系统主要有以下作用：①将废气引到车尾排放，防止有害气体进入驾驶室。
②改善发动机的排放污染，减少对大气的危害。
③降低发动机排放废气的噪声。
1、排气系统的类型排气系统一般有单排气系统和双排气系统两种类型，单排气系统应用于直列式发动机和部分 V型发动机，双排气系统用于V/W型发动机。
•单排气系统直列式发动机在排气行程期间，气缸中的废气经排气门进入排气歧管，再由排气歧管进入排气管、三元催化器和消声器，最后由排气尾管排到大气中，如下图所示。
V型发动机有两个排气歧管，在大多数装配V型发动机的车辆上仍采用单排气系统，即通过一个叉形管将两个排气歧管连接到一个排气管上。
•双排气系统有些 V/W型发动机采用两个单排气系统，即每个排气歧管各自连接一个排气管、三元催化器、谐振器、消声器和排气尾管，这种布置形式称为双排气系统，如下图所示。
发动机排气系统知识点总结
发动机排气系统知识点总结一、排气系统的作用排气系统是发动机的重要组成部分，其作用主要有以下几点：1. 排放废气：发动机在燃烧燃料时会产生废气，排气系统能够将废气从发动机中排出，防止废气在发动机内积聚，影响发动机的正常工作。
2. 减少噪音：排气系统能够减少发动机排气时产生的噪音，提高汽车的舒适性。
3. 净化废气：排气系统通过催化转化器等装置，能够将发动机排出的废气中的有害气体进行转化，降低对环境的污染。
4. 提高发动机性能：合理设计的排气系统能够降低排气阻力，提高发动机的输出功率和燃油经济性。
二、排气系统的组成排气系统通常由进气歧管、排气歧管、喉管、消声器、催化转化器等部分组成。
1. 进气歧管：进气歧管用于将空气引入发动机，与燃料混合后进行燃烧，产生动力。
进气歧管的设计能够影响发动机的进气效率和燃烧效率，从而影响发动机的性能。
2. 排气歧管：排气歧管用于将燃烧后产生的废气引出发动机，并将多缸发动机的排气进行集中，以便排除。
排气歧管的设计能够影响排气的流动性和排气阻力，从而影响发动机的性能。
3. 喉管：喉管是连接排气歧管与消声器的管道，其主要作用是平衡排气歧管的压力，并将废气引入消声器。
4. 消声器：消声器通过吸音材料和反射器等结构，能够减少排气时产生的噪音，提高汽车的舒适性。
5. 催化转化器：催化转化器能够将发动机排出的一氧化碳、氮氧化物等有害气体进行催化转化，降低排放对环境的污染。
三、排气系统的设计原则合理的排气系统设计能够提高发动机的功率输出和燃油经济性，下面是排气系统设计的一些原则：1. 降低排气阻力：排气系统设计应该尽量减少排气时的阻力，提高排气的流畅性，以提高发动机的性能。
2. 减少噪音：排气系统应该采用合适的消声器和吸音材料，减少排气时的噪音，提高汽车的舒适性。
3. 催化转化：排气系统应该配备催化转化器等装置，将有害气体进行催化转化，降低排放对环境的污染。
4. 节能减排：排气系统应该尽量降低发动机的排放量，减少对环境的污染，符合节能减排的要求。
汽车发动机的进排气系统
汽车发动机的进排气系统1. 引言进排气系统是一台汽车发动机中至关重要的组成部分。
它负责引入新鲜的空气和排出废气，从而保证发动机正常运行和性能的提升。
本文将详细介绍汽车发动机的进排气系统的工作原理、组成部分和常见问题等。
2. 工作原理汽车发动机的进排气系统工作原理主要包括气缸充气、气缸排气和废气处理三个过程。
2.1 气缸充气气缸充气是指在发动机行程的吸气冲程中，通过进气门将新鲜空气引入气缸。
进气门由凸轮轴通过气门机构控制开关，其开启时间和开启程度都会影响空气进入气缸的速度和量。
进气管道会对进气气流进行调节和过滤，以确保空气的清洁和稳定进入。
2.2 气缸排气气缸排气是指在发动机行程的排气冲程中，通过排气门将废气从气缸排出。
排气门的工作由凸轮轴通过气门机构控制，其开启时间和开启程度决定了废气排出的速度和量。
废气通过排气管道进入排气系统，最终排出汽车尾部。
2.3 废气处理废气处理是针对排出的废气进行净化和处理，以满足环境保护的要求。
常见的废气处理方法包括催化转化器和颗粒捕集器等。
催化转化器通过催化剂将废气中的有害物质转化为无害物质，而颗粒捕集器则用于捕集和减少废气中的颗粒物质。
3. 组成部分汽车发动机的进排气系统由多个重要组成部分组成，包括进气系统、排气系统和废气处理系统等。
3.1 进气系统进气系统的主要组成部分包括空气滤清器、进气管道、节气门和进气歧管等。
空气滤清器用于过滤进入发动机的空气，避免粉尘和颗粒物对发动机的损坏。
进气管道将新鲜空气引入发动机，而节气门用于控制进气气流的大小。
进气歧管将进气气流分配到每个气缸中。
3.2 排气系统排气系统的主要组成部分包括排气管道、消声器和尾气管等。
排气管道将废气从气缸排到消声器中，消声器通过减少废气流动的噪音。
最终，废气通过尾气管排出汽车尾部。
3.3 废气处理系统废气处理系统的主要组成部分是催化转化器和颗粒捕集器。
催化转化器通过催化剂将废气中的有害物质转化为无害物质。
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。
发动机进气和排气的原理
发动机进气和排气的原理
发动机的进气和排气是引擎操作的两个重要过程，这两个过程共同构成了发动机的工作循环。
下面将介绍发动机进气和排气的基本原理。
1. 进气过程：
在进气过程中，发动机通过进气系统从外界吸入空气。
主要的功能是提供支持燃烧所需的氧气。
以下是进气过程的基本原理：
- 进气门打开：进气门开启时，发动机的活塞处于下行冲程。
活塞向下运动，气缸内的气体排出，以清除上一个工作周期剩余的废气。
- 进气阀门关闭：当活塞到达上止点之前，进气阀关闭。
这样，气缸内的气体被封闭，形成一个密封空间。
- 进气回路形成：进气门关闭后，活塞继续向下运动，气缸内的体积增大，形成负压。
负压将气缸连接的进气道中的空气吸入气缸中。
- 燃油喷射：当进气阀关闭后，燃油喷射器将燃油喷入气缸内，与进入的空气混合形成可燃混合气。
- 进气门关闭：当活塞向上运动时，进气门关闭，封闭气缸中的混合气体。
2. 排气过程：
在排气过程中，发动机通过排气系统将燃烧产生的废气排出。
以下是排气过程的基本原理：
- 排气门打开：活塞到达上止点时，排气门打开。
废气开始从气缸内排出。
- 排气阀门关闭：在排气门打开的同时，进气门关闭，防止新鲜空气进入气缸。
- 排气管排气：废气通过排气管排出发动机，并进入排气系统，最终排到车辆的尾气中去。
通过这种进气和排气的循环，发动机能够不断吸入新鲜空气来支持燃烧，并将废气排出，使发动机能够持续高效地工作。
柴油机进排气系统
• 发动机进排气系统的功用及组成
• 排出气缸内燃烧产生的废气，并向气缸内尽可能多的充入新鲜气体， 为实现热工转换提供物质基础 • 进排气过程是间歇进行的，因此进排气管中都存在气流脉动。 • 排气消声器 • 三元催化器
• 进排气系统的发展趋势
• • • • • • 1、进排气系统协调控制技术 废气涡轮增压 废气再循环 2、可变技术 可变增压技术 可变进气技术
• 后处理器
• 汽油机常规排放污染物主要由CO、HC、Nox，可以通过 在排气管上加装三元催化转换器降低尾气中CO、HC、 Nox的含量。当混合气过量空气系数处于1±0.03的范围 内时，三元催化转换器的催化转换效率最高，转换效率高 达96%。 • 柴油机混合气的平均过量空气系数大于1，且混合气极不 均匀，因此不能采用三元催化转换器净化CO、HC、Nox 。而且一般降低Nox的技术措施和降低碳烟排放的技术措 施相矛盾，成为现代柴油机排放控制的主要技术难点。 • CO和HC采用氧化型催化转换装置使之氧化处理为CO2和 H2O；Nox采用还原型催化转换装置来还原处理成N2；碳 烟颗粒则采用捕集器来捕集以后烧掉。
机械增压
机械增压是一种通过发动机曲轴直接驱动 压气机，以提高发动机进气压力的增压方 式。 机械增压的特点是能有效的提高发动机功 率。与涡轮增压相比，其低速增压效果更 好。另外，机械增压器与发动机容易匹配， 结构也比较紧凑。但是驱动增压器需要消 耗发动机功率，因此燃油消耗率略高。 废气涡轮增压主要由涡轮机和压气机构成， 利用废气能量推动涡轮机转动，由此驱动与 涡轮同轴连接的压气机实现增压。废气涡轮 增压器与发动机无机械连接。这种增压方式 能有效地回收利用排气能量，所以经济性比 机械增压和非增压发动机都好，并可大幅度 的降低有害气体的排放和排气噪声水平。缺 点是因涡轮机是流体机械，而发动机是动力 机械，因此废气涡轮增压发动机低速增压效 果差，而且在发动机过渡工况瞬态响应特性 较差。
发动机进排气系统教学设计
发动机进排气系统教学设计第一部分：引言引言部分可以简单介绍发动机进排气系统的重要性和作用，以及为什么有必要对其进行教学设计。
同时可以提到教学目标和参与者的背景等。
第二部分：教学目标在这部分，可以明确列出教学的核心目标。
以下是一些可能的教学目标：1. 理解发动机进排气系统的基本构造和原理；2. 掌握进排气系统的各个组件及其功能；3. 能够分析并解决进排气系统常见问题；4. 熟悉进排气系统的维护和保养。
第三部分：教学内容和顺序在这一部分，可以详细介绍每个教学内容的内容和讲解顺序。
1. 发动机进气系统1.1 空气滤清器：作用和维护1.2 进气管道：材料和设计要点1.3 进气门：结构和工作原理1.4 进气歧管：功能和安装注意事项2. 发动机排气系统2.1 排气阀门：结构和工作原理2.2 排气管道：材料和设计要点2.3 消声器：功能和选择要点2.4 尾气净化装置：类型和使用注意事项3. 故障排查和解决方案3.1 常见进排气系统故障及其原因分析3.2 故障检测方法和工具3.3 故障修复和维修注意事项3.4 故障预防和日常保养建议第四部分：教学方法和策略在这一部分，可以提出一些教学方法和策略，以帮助学生更好地理解和掌握发动机进排气系统的知识。
1. 实例分析：通过实际案例，让学生深入了解进排气系统的工作原理和常见问题。
2. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，让他们共同解决进排气系统故障案例，提高解决问题的能力。
3. 视频演示：使用视频演示来展示进排气系统的工作原理和故障排查方法，让学生能够直观地理解相关概念。
4. 实地参观：组织学生参观汽车维修厂或汽车制造厂，让他们亲身感受并学习实际的进排气系统。
第五部分：教学评估在这一部分，可以提出一些教学评估方法，以确保学生对教学内容的理解和掌握。
1. 书面测试：通过书面测试来评估学生对进排气系统的理解和记忆。
2. 实际操作：组织学生进行实际操作，例如拆解和安装进排气系统的部件，以评估他们的操作技能和理解程度。
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涡轮增压器的润滑：
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。
叶片形式
浮动轴承
带放气阀增压调节机构
小结
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。
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（EGR）主要用于 净化NO x，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 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。
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。
第五章 发动机进排气系统
Hale Waihona Puke 主要内容进排气系统的组成 EGR 废气再循环 涡轮增压
5.1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。
2、分类：
惯性式： 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。
过滤式： 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 挡或粘附在滤芯上。
综合式： 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
滤清器盖
纸滤芯 空气入口
外壳 通化油器
曲轴箱强制通风装置
EGR
1.作用 净化NOx浓度，将部分废气引回气缸
进气恒温控制
机械增压系统
增压器的安装
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
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：
进气管： 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。
排气管： 汇集各气缸的废气，从排气消声器排出。
2、材料： 铸铁、铝合金
3、进、排气管的设计原则
一、进气管的设计原则
汽油机： 1、空气流动阻力尽可能小；
2、使燃油和混合器混合均匀；
3、将混合器均匀的分到各缸。
柴油机： 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）
二、排气管的设计原则
1、降低排气背压，排气阻力越小越好
进气歧管
出3水、口结构
进水口
排气歧管
排气 进气
桑塔纳发动机进排气管
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 异进气不均。
• 三元催化器的内部结构是蜂窝状管道设计. 在蜂窝管道壁 上有铂,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: 375~800C; 短时耐受温 度为 900C.
• 14.6~14.7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, 转化成无害的气体排出.
三元催化器
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.