汽车概论—第5章_发动机之进排气系统PPT课件
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• 特点 ① 工作可靠，成本低； ② 增加特定转速下的进气量和转矩
24.11.2020
14
可变进气歧管
•功用
利用进气波动效应,尽量缩小发动机在 高、低速运转时进气速度的差别
•要求
发动机在高转速、大负荷时装备粗短 的进气歧管
在中、低转速和中、小负荷时配用细 长的进气歧管
24.11.2020
15
• 可变进气歧管类型
进气歧管
将空气-燃油混合气或 洁净空气尽可能均匀地 分配到各个气缸
进气歧管内气体流道的长 度应尽可能相等
减小气体流动阻力，提高 进气能力，进气歧管的内 壁应该光滑
12
24.11.2020
13
谐振进气系统
• 组成：进气支管或进气导流管与一定 容积的谐振室
• 进气波动效应：特定转速，压力波， 增加进气量。
24.11.2020
25
排气再循环系统（EGR）
• 功用把排出的
废气回送到进
气管，与新鲜
混合气一起再
次进入气缸，
减少了NOx的
生成量。
排气
管
24.11.2020
EGR阀
进气 管
26
强制曲轴箱通风系统（PCV）
空气滤清器
功用防止曲轴 箱气体排放到 大气中
组成空气滤清 器、空气软管
曲轴气体软管、 PCV阀
碳 罐
24.11.2020
31
汽油蒸发控制系统工作原理
24.11.2020
32
发动机增压系统
24.11.2020
33
发动机增压功用
•增压
将空气预先压缩后供入气缸，以提高空 气密度、增加进气量
•功用
进气量增加，可增加循环供油量， 从而可增加发动机功率
可以得到良好的加速性
可以改善燃油经济性
24.11.2020
24.11.2020
6
油浴式空气滤清器
24.11.2020
7
纸滤芯空气滤清器
广泛用于汽车发动机上
干式纸滤芯
可反复使用，恶劣环
境下工作不可靠，一 般维护周期为5000～ 10000km
湿式纸滤芯
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
24.11.2020
8
•纸滤芯空气滤清器结构
《汽车构造图册 》 作 者：(日本)细川武志编 魏朗译 出 版 社：人民交通出版社 出版日期：2005年1月 版次：1 I S B N：711405343 页数：260 开本：16开
24.11.2020
1Βιβλιοθήκη Baidu
24.11.2020
2
进气系统组成
• 空气滤清器 • 进气支管 • 空气流量计
空气滤 清器
进气 歧管
PCV 阀
曲轴 箱
24.11.2020
27
24.11.2020
28
24.11.2020
29
PCV 阀工作过程
发动机不工作
怠速或减速
部分节气门开度
发动机大负荷
24.11.2020
30
汽油蒸发控制系统
功用：将汽 油蒸气收集 和储存在碳 罐内，送到 气缸内烧掉
组成：碳罐、 气液分离器
浮子室
油 箱
气液 分离器
气
器
24.11.2020
36
机械增压器（罗茨式压气机）
24.11.2020
37
2.涡轮增压
涡轮增压器（Turbo）
压气机 涡轮机
•利用废气涡轮机，
带动与其同轴安
装的压气机叶轮
工作，新鲜空气
在压气机内增压
后进入气缸
排
气
管
进气管
24.11.2020
38
24.11.2020
39
3.气波增压
气波增压器
24.11.2020
21
消声器
功用 •降低压力、衰减脉动以消除排气噪声 材料 •镀铝钢板、不锈钢板 组成 由共振室、膨胀室、管子和吸声材料
工作原 理
•排气经过管子流入膨胀室，排气不 断改变流动方向，使噪声得到削减
24.11.2020
22
汽车排污来源
排气管排出的废气（CO、HC、
NOx和颗粒 ）
汽油蒸汽的挥发（以HC为主 ）
曲轴箱窜气（以HC为主 ）
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23
催化转换器
功用：利用催化剂的作用将排气中
CO、HC、Nox转换为对人体无害 的气体。
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24
催化转换器类型
氧化催化 转换器
三效催化 转换器
将排气中的CO和HC 氧化为CO2和H2O ， 以二次空气作为氧化 剂
以排气中的CO和HC作 为还原剂，把NOx还原 为氮（N2）和氧O2）， 而CO和HC在还原反应 中被氧化为CO2和H2O
进气管 •由曲轴经传动 带驱动气波增 压器转子，利 用排气压力波 使空气受到压 缩，以提高进 气压力
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转动带
排气管
气波增压器 转子
40
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41
4.复合增压
1）可变长度进气歧管 根据发动机转速和负
荷的变化而自动改变有效长度的进气歧管 高速
转换阀
低速
节气门
转换阀控 制机构
电子控制 装置
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2）双通道可变进气岐管
中、低转速
喷油器
旋转阀
高转速
进气道
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发动机排气系统
•功用 •类型
•组成
减小阻力和降低噪声，排废气 单排气系统 双排气系统 排气管（包括排气歧管、总管等） 催化转换器 排气消声器
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排气尾管
排气系统类型
叉形管
排气歧管
催化转换器 消声器
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连通道
单排气系 统
双排气系 统
19
单排气系统组成
副消声器
催化转换器
主消声器
后排气管
排起歧管
排气尾管
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20
排气歧管
材料 铸铁、球墨铸铁 不锈钢 形状 排气歧管应长， 各缸歧管应相互 独立，长度相等。
进气导 流管
碟形螺母
金属 网
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滤 纸
滤芯
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离心式及复合式空气滤清器
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10
空气滤清器进气导流管和谐振器
橡胶波纹 管
空气滤清 器
前导流管
谐振 后导流管 室
• 增强谐振 进气效果
• 要有较大 的容积
• 保证空气 有一定流 速
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功用 要求
24.11.2020
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3
进气系统的功用
提供清洁新鲜空气 提供合适浓度的混合气 进气均匀充分地分配到各个气缸
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4
空气滤清器
1.功用
滤除空气中的杂质或灰尘，让洁 净的空气进入气缸
削减进气噪声
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2.空气滤清器类型
油浴式空气滤清器 纸滤芯空气滤清器 离心式及复合式空气滤清器
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发动机增压类型
机械增压
与发动机容易匹配，结构紧 凑，燃油效率高
涡轮增压
经济性好，排放少噪声低，但 顺态响应差，低速加速性差
气波增压
低速转矩特性好，但体积大， 噪声高
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1.机械增压
1）齿轮增速器 驱动
增压 器
机械增压器
2）传动带及电磁 离合器驱动
电
增压
磁
器
离
合
器
齿轮
空
增速
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可变进气歧管
•功用
利用进气波动效应,尽量缩小发动机在 高、低速运转时进气速度的差别
•要求
发动机在高转速、大负荷时装备粗短 的进气歧管
在中、低转速和中、小负荷时配用细 长的进气歧管
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15
• 可变进气歧管类型
进气歧管
将空气-燃油混合气或 洁净空气尽可能均匀地 分配到各个气缸
进气歧管内气体流道的长 度应尽可能相等
减小气体流动阻力，提高 进气能力，进气歧管的内 壁应该光滑
12
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谐振进气系统
• 组成：进气支管或进气导流管与一定 容积的谐振室
• 进气波动效应：特定转速，压力波， 增加进气量。
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25
排气再循环系统（EGR）
• 功用把排出的
废气回送到进
气管，与新鲜
混合气一起再
次进入气缸，
减少了NOx的
生成量。
排气
管
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EGR阀
进气 管
26
强制曲轴箱通风系统（PCV）
空气滤清器
功用防止曲轴 箱气体排放到 大气中
组成空气滤清 器、空气软管
曲轴气体软管、 PCV阀
碳 罐
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汽油蒸发控制系统工作原理
24.11.2020
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发动机增压系统
24.11.2020
33
发动机增压功用
•增压
将空气预先压缩后供入气缸，以提高空 气密度、增加进气量
•功用
进气量增加，可增加循环供油量， 从而可增加发动机功率
可以得到良好的加速性
可以改善燃油经济性
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油浴式空气滤清器
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纸滤芯空气滤清器
广泛用于汽车发动机上
干式纸滤芯
可反复使用，恶劣环
境下工作不可靠，一 般维护周期为5000～ 10000km
湿式纸滤芯
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
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•纸滤芯空气滤清器结构
《汽车构造图册 》 作 者：(日本)细川武志编 魏朗译 出 版 社：人民交通出版社 出版日期：2005年1月 版次：1 I S B N：711405343 页数：260 开本：16开
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进气系统组成
• 空气滤清器 • 进气支管 • 空气流量计
空气滤 清器
进气 歧管
PCV 阀
曲轴 箱
24.11.2020
27
24.11.2020
28
24.11.2020
29
PCV 阀工作过程
发动机不工作
怠速或减速
部分节气门开度
发动机大负荷
24.11.2020
30
汽油蒸发控制系统
功用：将汽 油蒸气收集 和储存在碳 罐内，送到 气缸内烧掉
组成：碳罐、 气液分离器
浮子室
油 箱
气液 分离器
气
器
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机械增压器（罗茨式压气机）
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2.涡轮增压
涡轮增压器（Turbo）
压气机 涡轮机
•利用废气涡轮机，
带动与其同轴安
装的压气机叶轮
工作，新鲜空气
在压气机内增压
后进入气缸
排
气
管
进气管
24.11.2020
38
24.11.2020
39
3.气波增压
气波增压器
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消声器
功用 •降低压力、衰减脉动以消除排气噪声 材料 •镀铝钢板、不锈钢板 组成 由共振室、膨胀室、管子和吸声材料
工作原 理
•排气经过管子流入膨胀室，排气不 断改变流动方向，使噪声得到削减
24.11.2020
22
汽车排污来源
排气管排出的废气（CO、HC、
NOx和颗粒 ）
汽油蒸汽的挥发（以HC为主 ）
曲轴箱窜气（以HC为主 ）
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催化转换器
功用：利用催化剂的作用将排气中
CO、HC、Nox转换为对人体无害 的气体。
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催化转换器类型
氧化催化 转换器
三效催化 转换器
将排气中的CO和HC 氧化为CO2和H2O ， 以二次空气作为氧化 剂
以排气中的CO和HC作 为还原剂，把NOx还原 为氮（N2）和氧O2）， 而CO和HC在还原反应 中被氧化为CO2和H2O
进气管 •由曲轴经传动 带驱动气波增 压器转子，利 用排气压力波 使空气受到压 缩，以提高进 气压力
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转动带
排气管
气波增压器 转子
40
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4.复合增压
1）可变长度进气歧管 根据发动机转速和负
荷的变化而自动改变有效长度的进气歧管 高速
转换阀
低速
节气门
转换阀控 制机构
电子控制 装置
24.11.2020
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2）双通道可变进气岐管
中、低转速
喷油器
旋转阀
高转速
进气道
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发动机排气系统
•功用 •类型
•组成
减小阻力和降低噪声，排废气 单排气系统 双排气系统 排气管（包括排气歧管、总管等） 催化转换器 排气消声器
24.11.2020
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排气尾管
排气系统类型
叉形管
排气歧管
催化转换器 消声器
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连通道
单排气系 统
双排气系 统
19
单排气系统组成
副消声器
催化转换器
主消声器
后排气管
排起歧管
排气尾管
24.11.2020
20
排气歧管
材料 铸铁、球墨铸铁 不锈钢 形状 排气歧管应长， 各缸歧管应相互 独立，长度相等。
进气导 流管
碟形螺母
金属 网
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滤 纸
滤芯
9
离心式及复合式空气滤清器
24.11.2020
10
空气滤清器进气导流管和谐振器
橡胶波纹 管
空气滤清 器
前导流管
谐振 后导流管 室
• 增强谐振 进气效果
• 要有较大 的容积
• 保证空气 有一定流 速
24.11.2020
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功用 要求
24.11.2020
24.11.2020
3
进气系统的功用
提供清洁新鲜空气 提供合适浓度的混合气 进气均匀充分地分配到各个气缸
24.11.2020
4
空气滤清器
1.功用
滤除空气中的杂质或灰尘，让洁 净的空气进入气缸
削减进气噪声
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5
2.空气滤清器类型
油浴式空气滤清器 纸滤芯空气滤清器 离心式及复合式空气滤清器
34
发动机增压类型
机械增压
与发动机容易匹配，结构紧 凑，燃油效率高
涡轮增压
经济性好，排放少噪声低，但 顺态响应差，低速加速性差
气波增压
低速转矩特性好，但体积大， 噪声高
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1.机械增压
1）齿轮增速器 驱动
增压 器
机械增压器
2）传动带及电磁 离合器驱动
电
增压
磁
器
离
合
器
齿轮
空
增速