第六章 柴油机进、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。
第六章_柴油机安装与调试
3. 阻水圈安装 4. 套缸安装后的检查
6.1.2 汽缸盖总成
汽缸盖总成
汽缸盖
汽缸盖罩
汽缸垫等零件
1.汽缸盖罩 2.汽缸盖找 垫片 3.汽缸盖 4.汽缸垫 5.涡流室镶块
汽缸盖在使用中应防止产生三漏，即漏气、漏水、漏油。
6.2活塞连杆组装配 6.2活塞连杆组装配
6.2.1活塞环向活塞上安装 活塞环向活塞上安装
油箱用来储存柴油,一般由镀锌簿钢板作成。油箱必须保持干净， 使用中，应定期用清洁柴油清洗内部。
柴油滤清器有粗滤器和细滤器，功用是清洁柴油。柴油滤清器安装好要 放尽其间的空气，可拧松出油管管接螺栓，直到流出的柴油不带气泡，表明 空气已经放尽，再将管接螺栓拧紧，要防止漏油。使用50～100小时保养一次， 如图所示。
活塞环有气环和油环。气环除了 矩形断面外，还有非矩形的，如锥形 环、扭曲环、梯形环、桶面环，如图 所示。
（a）矩形环 （b）锥形换 （c）扭曲环 （d）梯形环 （e）桶面环
非矩形截面环的安装时，这种环有一定的装 配方向。当作为第一道环时，锥形环和正扭曲环 在环的断面上内侧或下外侧切口，以提高刮油效 果。但正扭曲环装在第二、三道环槽时，为了提 高密封性能，可按相反方向装配。如果是换断面 的下内侧或上外侧切口（反扭曲环），则安装方 向应与正扭曲环相反。油环有普通油环和组合油 环。气环有泵油的作用，油环有刮油的作用，如 图所示. 图所示.
曲轴和凸轮轴定时齿轮的相对位置时保证正确的配气相位的首 要条件。定时齿轮组一般在出厂时都有记号，它有两种表示方法： 一种是在齿轮和箱壳上有对应的记号，装配时只有将两记号对准即 可；另一种是齿轮与齿轮中间有对应的记号（如图6－19）。 当齿轮组原来没有记号或记号错乱时，可按如下方法找到正确 的安装位置。将飞轮按记号转到某一缸的压缩终了的上止点后在转 动一圈，然后根据进气的提前角把曲轴反向回转到相应的角度上， 在转动凸轮轴使之达到刚刚顶开进气门的位置，此时装入定时齿轮， 即为正确定位。
柴油机混合气形成和燃烧
.
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三、柴油机的有害排放物和振动噪声
CO和HC的生成机理与汽油机相同，但a>1，缝隙激冷效应
小，故其排放小。 柴油机有害排放物：NOx, PM, 且二者矛盾。 CO2 1) NOx的生成机理:
根据燃料及其混合气形成方式分为： 热力NO(Themal NO)和快速NO（Prompt NO） ➢ 热力NO产生条件：高温、富氧、滞留时间汽油机
适应高效率低排放燃烧方式的要求
.
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二、喷射雾化和油束特性
➢ 喷雾(油束)特性取决于喷油器的结构、喷射压力和背压， 是影响混合气形成的主要因素
➢ 油束特性：用几何形状和雾化质量评价
几何形状：贯穿距离L ；贯穿率和喷雾锥角或B
贯穿率：油束射程与喷 孔出口沿喷孔轴线到达 燃烧室壁面的距离的比
核心部分液滴 密集，速度高
.
粒径分布
粒子直径/nm
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高温：在预混合火焰温度2000~2400K范围内出现峰值； 在
扩散火焰区缺氧
实验结果
未氧化PM。
由 HC
向碳烟
的转换
T>2400K时：PM
率
计算结果
C原子不易凝聚；
已形成的碳烟氧化。
急速加热到1700K以上 时，聚乙炔及碳蒸汽成 为中间产物而生成碳烟
➢危害：致癌物；大气可见度
喷射压力与供油压力有关; 但非线性关系，不可控。
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直列泵
VE型分配泵： 一个柱塞，与固定
在一起的端面凸轮 盘一同旋转
调速手柄
调速套筒 飞锤 燃油入口
停车 调速弹簧 手柄
流回油箱
溢流节流孔
张力杠杆 断油阀
供油量控制：通过驾驶 调 压 阀 员/调速器调节油量控制
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理引言概述：船舶柴油机是船舶动力系统的核心，其工作原理对于船舶的运行和性能至关重要。
本文将从五个大点来阐述船舶柴油机的工作原理，包括燃料供给系统、空气供给系统、压缩系统、燃烧系统和排气系统。
正文内容：一、燃料供给系统1.1 燃料储存：船舶柴油机通常使用燃油箱来储存燃料，燃油箱要具备一定的密封性和防爆性能。
1.2 燃料过滤：在进入柴油机之前，燃料需要经过过滤器进行过滤，以去除杂质和水分，保证燃料的纯净度。
1.3 燃油喷射：燃料经过高压燃油泵进入喷油器，喷油器通过控制喷油嘴的开闭来实现燃料的喷射。
二、空气供给系统2.1 进气道：船舶柴油机通过进气道吸入空气，进气道需要具备一定的过滤和降噪功能。
2.2 进气增压：为了提高柴油机的功率和效率，船舶柴油机通常采用增压器来增加进气压力。
2.3 进气冷却：为了提高燃烧效率，船舶柴油机通常采用进气冷却器来降低进气温度。
三、压缩系统3.1 活塞运动：柴油机通过活塞的上下运动来实现气缸内空气的压缩。
3.2 气缸密封：为了保证压缩过程的效果，柴油机需要具备良好的气缸密封性能，通常采用活塞环温和缸套来实现。
3.3 压缩比：压缩比是柴油机性能的重要参数，通过调整活塞上下止点来控制压缩比。
四、燃烧系统4.1 点火：柴油机采用压燃燃烧方式，燃料喷入气缸后，通过高压燃气的压力和温度来点燃。
4.2 燃烧过程：燃料在气缸内燃烧时，会产生高温高压的燃烧气体，推动活塞向下运动，从而转化为机械能。
4.3 燃烧效率：燃烧效率是柴油机的重要指标，受燃料的质量和喷射参数等因素的影响。
五、排气系统5.1 排气门：柴油机通过排气门将燃烧后的废气排出气缸，为下一次循环做准备。
5.2 排气管道：排气管道需要具备一定的阻尼和降噪功能，以减少废气对环境的污染。
5.3 废气处理：船舶柴油机通常采用废气处理装置，如催化转化器、颗粒捕集器等，以减少废气对环境的影响。
总结：船舶柴油机的工作原理涉及燃料供给系统、空气供给系统、压缩系统、燃烧系统和排气系统五个大点。
单元六 柴油机燃料供给系
进油管接头
喷油器体
针阀
针阀体
制作：周均
重庆电子工程职业学院
汽车发动机构造与维修
构造：
• 针阀偶件（针阀及针阀 体）：高压油腔、承压锥 面、密封锥面、喷孔等。 • 调压装臵：调压弹簧、调 压螺钉护帽、顶杆等。
顶杆
调压螺钉
调压弹簧 回油管
• 喷油器体：进油管（带缝 隙式滤清器）、回油管接 头、定位销等。
回油口
出油口
盖 进油口
滤清器工作原理：
限压阀
使柴油通过滤纸，将杂质 过滤，同时，使流向改变， 利用惯性将水滴沉积下来。
壳体 滤芯
安装位臵：串联在输油泵和 喷油泵之间。
放油螺塞 中心杆
制作：周均
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汽车发动机构造与维修
常用柴油滤清器的种类：
单级柴油滤清器 双级柴油滤清器
单级柴油滤清器
油水分离 器
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汽车发动机构造与维修
供给系组成简图
制作：周均
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供给系油路
燃烧室
高压油路：喷油泵出口→喷油器 油压：10MPa以上，喷油泵建立 低压油路：油箱→喷油泵入口 油压：0.15～0.3Mpa，输油 泵建立 回油回路
喷油器 喷油泵 溢流阀 柴油滤清器 输油泵 油箱
柱塞套
柱塞
③柱塞头部斜槽的位臵不同，改变供油
量的方法也不同。
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柱塞偶件
制作：周均
重庆电子工程职业学院
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（2）喷油泵的泵油过程
进油过程：柱塞下行，当柱塞把 柱塞套上的进油孔打开后，柴 油经油孔进入泵油室。 供油过程：柱塞上行关闭进油孔 后，泵油室内的油压迅速升高， 推开出油阀，高压柴油经出油 阀进入高压油管。 回油过程：柱塞继续上行，当柱 塞上的斜槽与回油孔相通时， 高压油经回油孔流回低压油腔， 出油阀关闭，供油结束。
汽车发展史PPT课件
r-为汽车车
轮的半径
二、行驶时总阻力与驱动力的关系
驱动力和总阻力的关系
Ft > ΣF Ft =ΣF Ft <ΣF
行驶状态 加速 匀速 减速
三、驱动力与附着力 附着力F ：指阻碍车轮滑动的力的最大值，即地 面对轮胎切向反作用力的极限值。
F=G
G=驱动轮承受的垂直于地面的法向作用力
=附着系数
运输汽车
客车
专用汽车
货车
运输汽车
一、轿车
1、按排量分类
类型 发动机排量（L）
车型
微型
≤1.0
夏利、奥拓…
普通型 ＞1.0～≤1.6 富康、捷达…
中级
＞1.6～≤2.5 桑塔纳3000、奥迪A6…
中高级 高级
＞2.5～≤4.0 ＞4.0
皇冠、奔驰300…
CA770、卡迪拉克、林肯、奔驰600系 列…
放
前 1958年5月12日第一辆东风牌轿车试制成功，
同年9月28日第一辆红旗牌高级轿车诞生
改革开放后
企业多，过于分散 品种多，竞争力不强
汽车产业发展的利弊？
利:
1 便利
2 促进经济、科技发展
弊:
1 环境
节能减排：新能源
2 能源
回收再利用
3 安全
智能化
§2 现代汽车类型
按用途分类
轿车
三、驱动力与附着力
驱动力与附着力的关系 汽车状态
Ft ≤F=G
汽车正常行驶
Ft >F=G
汽车车轮打滑
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
6柴油机的混合气形成与燃烧
① 提高过量空气系数 ② 组织气缸内气体运动
二、燃烧过程存在的问题
2．燃烧噪声
产生原因
柴油机的压缩比高，混合气几乎同时燃烧，急 剧升高的压力，直接使燃烧室壁面及活塞、曲 轴等机件受冲击，产生强烈振动，并通过气缸 壁传到外部，从而形成燃烧噪声。
解决措施
缩短滞燃期，减少滞燃期的喷油量，抑 制滞燃期中混合气的形成，是减轻噪声的主 要途径。
柴油机均在α>1的条件下工作，使柴油机容积利用 率这是其比质量，升功率不如汽油机的原因之一。
4、补燃期
定义：是从气缸内出现最高燃烧温度起，到燃烧
基本结束为止的一段时间，以曲轴转角表示。
特点：
时间短促，混合气不太均，对经济性不利。 后燃还增加了有关零部件的热负荷。 补燃期的终点很难准确地确定。
造成二者区别的原因： I. ①燃油的可压缩性，使系统内产生压
力波的传播；高压油管的弹性变形引 起容积的变化； II. ②压力波的往复反射和叠加的作用。
三、不正常喷射现象和穴蚀
（l）二次喷射现象：既在喷射终了喷油器
针阀落座以后，在压力波动的影响下再次升起 喷油的现象。
危害：
①压力低雾化不良，燃烧不完全，碳 烟增多，易引起喷孔堵塞；
图4-1 空气运动对混合气形成的影响
(1)空间雾化混合
说明：
喷注着火后，旋转的气流将燃烧产物吹 走，并及时向未燃烧完的油滴提供新鲜 空气，提高空气利用率，加速混合气的 形成和燃烧。
气缸内的涡流运动并非越强越好。涡流 过强，过强会使燃烧产物与相邻的喷注 重叠，从而影响燃烧，同时使进气阻力 加大，充量系数下降。
4．有害的废气成分
NOx是柴油机废气中主要有害成分。其生成 量 应取进决行于时反的应温物度N，2以、及02反、应O进、行N的的浓时度间，长反短。 因此，为降低NOx 生成量，必须降低火焰 高峰温度、缩短空气在高温下停留的时间， 减少过量空气系数等。
单缸柴油机工作原理
单缸柴油机工作原理单缸柴油机是一种常见的内燃机，它的工作原理和汽油发动机有所不同。
本文将会介绍单缸柴油机的工作原理，从发动机的组成结构、点火系统、供油系统、进气系统等方面进行详细解释。
一、单缸柴油机的组成结构单缸柴油机由缸体、气缸盖、曲轴、连杆、活塞、进气系统、排气系统、供油系统、点火系统组成。
缸体是发动机主体，决定其功率大小；气缸盖覆盖缸体上方，形成一个燃烧室。
曲轴是由连杆“弯折”所接成的部件，通过曲轴传递动力，将简单的上下往复运动转变为连续不断的旋转运动。
连杆是将活塞和曲轴连接的部件，是发动机的重要部件，决定了发动机的运动质量。
活塞在气缸内上下往复运动，用于产生燃烧力和驱动曲轴旋转的动力。
进气系统将新鲜的空气引入到发动机燃烧室中。
排气系统将燃料燃烧后产生的废气排出发动机。
供油系统提供油气混合物给发动机燃烧室中。
点火系统用电火花点燃混合燃料，使其燃烧，产生动力。
二、单缸柴油机的工作原理单缸柴油机的工作原理基本上可以分为四个步骤：进气、压缩、工作、排气。
第一步：进气在缸体内部有一个活塞，当活塞从上往下移动时，会造成缸腔内的气压下降，这时进气门会自动打开，将进气门口的新鲜空气通过气道，吸入缸内。
这个时候汽油仍然没有被加入缸内。
第二步：压缩在第一步完成以后，活塞就会从下面向上移动，将进入缸内的空气压缩。
这会使得缸内的气温急剧上升，在这个过程中，缸体内的空气被压缩到高温和高压状态。
第三步：工作在第一、二步的过程中，缸体内的温度和压力都逐渐升高，现在需要加入燃料发生燃烧。
在单缸柴油机的发动机燃烧室中，气缸盖上有一个小凸起，称作“喷油器孔”，这个孔是用来喷入燃料的。
当活塞上升到一定高度时，喷油器孔会向燃烧室喷入高压喷嘴中压缩后的燃料，同时喷嘴中的喷嘴座会发出高压火花，使燃料点燃。
第四步：排气工作完成后，喷嘴会关闭，燃料燃烧产生的高温气体会向下沿着排气通道流出，顺着排气管排出整个柴油机。
同时，活塞向下移动，将剩余的废气排出缸体。