进排气系统分析研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 进排气系统分析研究 摘 要本文主要就进排气系统对 整车性能的影响进行了详细的分析研究， 进气系统是为发动机气缸内燃烧提供充 足干净的空气，排气系统主要作用是降 低排气噪声，防止排气泄漏，保持排气 畅通。本文以下就此进行了详细的阐述。 中国论文网 /1/view-12797654.htm 关键词 进气系统； 排气系统； 整车； 性能影响； 中图分类号：U464 文献标识码： A 文章编号： 1009-914X（2015）30- 0155-01 一、前言 进排气系统近似于整车的呼吸系 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 统，必须要保证吸入充足、呼出通畅， 发动机才能发挥最佳的状态，整车性能 才会优越。因此对于进排气系统的研究 非常重要。 二、进排气系统工作过程及原理 环境温度的空气经过空气滤清器 后，进入涡轮增压器进气口，经增压后 从增压器出气口进入进气管道，空气密 度增加、温度升高，增压器出气口处的 空气温度约为 170QC（不同发动机的值 有所不同） 。经过进气管道，增压后的 高温高压空气流至中冷器进气口时温度 约为 165QC，经过中冷器冷却后，空气 从中冷器出气口出来，温度降为 55QC 左右，然后进入发动机进气管。当空气 到达各缸盖进气道内，空气温度稍有升 高，约为 60QC，新鲜空气经进气门吸 入气缸，经过压缩，空气温度、密度骤 增，达到上止点前喷油提前角度曲轴转 角时，喷入的柴油达到所需的自然温度 和压力，空气与燃油混合燃烧后膨胀做 功，进入排气冲程，排气门打开，废气 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 经缸盖气道时的废气温度高达 600QC， 经过排气歧管，进入涡轮增压器。高温 废气推动涡轮高速旋转后从涡轮出气口 排出，温度降为 500QC 左右，经过排 气管路和排气制动阀、排气波纹管进入 消声器，经过消声后排入大气。 三、汽车进气系统 进气系统由空气滤清器、空气流 量计、进气压力传感器、节气门体、附 加空气阀、怠速控制阀、谐振腔、动力 腔、进气歧管等组成。 发动机工作时，驾驶员通过加速 踏板操纵节气门的开度，以此来改变进 气量，控制发动机的运转。进入发动机 的空气经空气滤清器滤去尘埃等杂质后， 流经空气流量计，沿节气门通道进入动 力腔，再经进气歧管分配到各个气缸中； 发动机冷车怠速运转时，部份空气经附 加空气阀或怠速控制阀绕过节气门进入 气缸。 当代汽车进气系统主要是可变进 气系统。可变进气系统主要分 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 VVT（可变气门正时） ，CVVT（连续可 变气门正时） ，VVT-i （电子可变正时） ， i-VTEC（电子可变气门升程）这四种。 四、汽车排气系统 汽车排气系统是指收集并且排放 废气的系统，一般由排气歧管，排气管， 催化转换器，排气温度传感器，汽车消 声器和排气尾管等组成。 汽车排气系统主要是排放发动机 工作所排出的废气，同时使排出的废气 污染减小，噪音减小。汽车排气系统主 要用于轻型车、微型车和客车，摩托车 等机动车辆。 五、整车进排气系统对整车性能 影响 整车端进气系统主要部件为：高 位取气管，空气滤清器总成、低压进气 管路、中冷器总成、中冷器的进出管路 以及一些连接标准件。进气系统作用： 向发动机提供清洁、干燥、温度适当的 空气进行燃烧，最大限度地降低发动机 的磨损并保持最佳的发动机性能。整车 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 排气系统主要部件为：排气管、排气消 声器（国四排放会增加一些尾气后处理 装置） 。排气系统作用：降低排气噪声、 保持排气通常、并尽可能少的消耗发动 机功率。之前开发过某款车型，发动机 额定功率/转速为 266KW/2200rpm，最 大扭矩为 1460N.m/1600rpm。 从试验数据可以很直观地看出进 排气系统匹配的不好，会损失很多发动 机的功率，这样发动机输出的有用功就 会减少，从而影响整车的动力性和经济 性。 1、进气系统部件对整车性能影 响 进气系统部件对整车性能产生影 响的因素为：进气系统的阻力大小”空 气滤清器的过滤性能” 中冷器总成降温 保压的能力。 （一） 、进气系统阻力 当进气系统阻力大时，会导致发 动机燃烧不好，加速冒黑烟无力以及动 力不足。有一辆试验样车在道路试验中 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 高速行驶时，出现排气管冒黑烟以及动 力不足的情况，经过逐步排查，发现是 进气波纹管在高速时吸瘪造成进气量不 足阻力大造成的，改进波纹管后问题消 除。 （二） 、空气滤清器过滤性能 空气滤清器总成如果过滤性能失 效，会让空气中的颗粒进入发动机气缸 内，造成发动机气缸磨损损坏，早期会 出现烧机油” 整车冒黑烟，严重时导致 拉缸，发动机无法正常使用，整车不能 工作。有一款出口车，由于当地的风沙 非常大，整车行驶一段时间后性能开始 下降，不能正常使用，后来检查发现是 空滤器密封圈失效造成的，把空滤器滤 芯端部的密封圈改成 PU（聚氨酯）材 料，性能有了很大的改观。 （三） 、中冷器总成 中冷器的作用就是为发动机提供 高压高密度的空气，中冷器总成的性能 好坏的评价标准就是能尽可能的保持增 压后的空气压力，并把进入发动机气缸 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 燃烧的空气温度降低到尽可能低，这样 可以减少发动机的热负荷、降低整车油 耗、降低有害气体排放！根据试验表明： 发动机进气温度降低 1 度，可使最高燃 烧温度和平均循环温度降低 3 度，从而 降低发动机的热负荷！发动机进气温度 超过 40b 后，每升高 11b，功率下降约 2%-3%，发动机向冷却系统散出的热量 增加约 3%，整车的油耗会增加约 1.5%。 中冷器总成工作是否正常，对整 车的影响非常明显直观。列举一个实例： 有一台车，在行驶过程中出现发动机动 力不足、油耗加大、排气大量冒白烟的 故障。开始初步判断是发动机总成出现 了问题，对发动机总成的气缸活塞等件 进行了大修，修复后，发动机台架热磨 合一切正常。将发动机装车后，试车中 仍然存在动力不足、冒白烟的现象。 又检查了空气滤清器以及空滤连 接管路，发现一切正常！拆除了中冷器 和发动机之间的管路，让发动机运行， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 冒白烟现象消失，由此判断是中冷器总 成出现了问题！待拆下中冷器总成后发 现气室内油污较多，对中冷器进行通水 试验，水流不畅，堵塞严重。由于空气 通道堵塞，导致发动机进气量不足，柴 油不能充分燃烧，呈白色烟雾排出。更 换了新的中冷器总成后，整车工作正常。 中冷系统管路的耐压能力非常重要，系 统中任何一处发生漏气都将会影响整车 性能。有一台增压中冷车在试验中出现 异响并且伴有整车加速不好的现象，经 过仔细检查才发现是涡轮增压器出气口 连接软管的卡箍没有打紧导致的，把卡 箍重新紧固后，故障现象立刻消除。 2、排气系统部件对整性能影响 排气系统部件对整性能产生影响 的因素为：排气噪声、排气背压。 （一） 、排气噪声 排气消声器是排气系统中非常关 键的部件，它既要能降低整车的噪声， 又要保证整车的排气背压不能过大！消 声器的几个性能指标是相互矛盾的，为 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 了降低整车的噪声，需要把消声器内部 消声室做得复杂一些，这样排气气流多 进行折射释放能量，但是这样会增加排 气的背压。排气背压大会造成发动机气 缸内的废气排不干净，影响后续的燃烧 质量，尤其是在发动机高速运转时，这 样必然导致整车的燃油经济性变差，发 动机功率下降，影响整车的动力性能。 根据之前的匹配试验结果表明： 消声器选择的不好，排气系统会消耗 10%左 右的发动机功率！所以消声器的匹配非 常重要，要进行多轮的台架试验，找到 一个降噪和背压的平衡点，才能使整车 的性能达到最优。 （二） 、排气背压 排气管的直径大小和走向对排气 背压也有