进排气系统及排气净化系统.ppt

河南职业技术学院 汽车工程系 高云,汽车构造发动机,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,第六章 进排气系统与排气净化装置,发动机进气系统 发动机排气系统 排气净化装置,3,3,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,第一节 发动机进气系统,进气系统组成 进气系统功用 空气滤清器 进气歧管,4,4,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,一、进气系统组成,空气滤清器,进气歧管,空气滤清器 进气歧管 空气流量计 (进气管压力传感器),5,5,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,空气滤清器: 滤除空气中的杂质，让洁净的空气进入气缸。 进气支管 ：将空气-燃油混合气由化油器或节气门分配到各缸进气道。 空气流量计：只用于汽油喷射发动机 (进气管压力传感器),进气系统的组成,6,6,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,提供清洁新鲜空气（用于直喷式）,提供合适浓度的混合气（用于化油器式/节气门体式）,进气均匀充分地分配到各个气缸,二、进气系统的功用,7,7,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,三、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,8,8,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,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,9,9,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,1）油浴式空气滤清器,盖,滤芯,外壳,用于在多尘条件下工作的发动机上 滤芯多为金属丝清洗后可重复使用,10,10,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,油浴式空气滤清器滤清过程,滤清器盖,滤芯,外壳,机油,11,11,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,2）纸滤芯空气滤清器,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500010000km,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,广泛用于汽车发动机上,12,12,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,碟形螺母,滤芯,进气导流管,金属网,滤纸,纸滤芯空气滤清器结构,13,13,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,3）离心式及复合式空气滤清器,多用于大型货车上 湿式滤芯滤清效率较高但需定期更换 布置有能使空气旋转的装置,14,14,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,3.空气滤清器进气导流管和谐振器,增强谐振进气效果 要有较大的容积 保证空气有一定流速,空气滤清器,后导流管,谐振室,前导流管,橡胶波纹管,15,15,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,四、进气歧管,1.功用,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,2.要求,进气歧管内气体流道的长度应尽可能相等,减气体流动阻力，提高进气能力，进气歧管的内壁应该光滑,16,16,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,3.进气歧管类型,用于化油器式/节气门体式发动机多用铝合金轻导热,用于气道燃油喷射式发动机可用复合塑料,17,17,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,应用于化油器式/节气门体式汽油机 温度对进气的影响 温度过低，汽油将在管壁上凝结 温度过高，减少进气量 加热方式 发动机排气加热 循环冷却液加热,4.进气歧管加热,18,18,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,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。 特点 工作可靠，成本低； 增加特定转速下的进气量和转矩,5.谐振进气系统,19,19,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,功用,利用进气波动效应和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,6.可变进气歧管,20,20,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,可变进气歧管类型,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,转换阀,转换阀控制机构,电子控制装置,节气门,低速,高速,21,21,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,2）双通道可变进气岐管,中、低转速,高转速,旋转阀,喷油器,进气道,22,22,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,第二节 发动机排气系统,功用,减小阻力和降低噪声，排废气,类型,单排气系统,双排气系统,组成,排气管（包括排气歧管、总管等）,催化转换器,排气消声器,23,23,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,一、排气系统类型,排气尾管,消声器,催化转换器,排气歧管,叉形管,连通道,单排气系统,双排气系统,24,24,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,二、单排气系统组成,主消声器,排气尾管,催化转换器,后排气管,副消声器,排起歧管,25,25,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,四、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,26,26,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,第三节 排气净化装置,汽车排污来源 汽车有害排放物 排气净化装置,27,27,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,一、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 ）,28,28,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,二、有害排放物,CO,不完全燃烧的产物，使人头晕、头痛甚至死亡,NOX,以NO、N02为主，产生于燃烧室高温富氧环境，导致人肺气肿,HC,未燃的燃油和机油，和NOX反映生成03使植物受害，刺激人眼和喉咙,微粒,炭粒、灰分、末燃燃油和润滑油液态颗粒，对人的呼吸道有害,29,29,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,三、汽油机排气净化装置,恒温进气系统,二次空气喷射系统,催化转换器,排气再循环系统（EGR）,强制曲轴箱通风系统（PCV）,汽油蒸发控制系统,微粒净化装置,30,30,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,1.恒温进气系统,进气导流管,排气歧管,热空气进口,控制阀,温控开管,空气滤清器,组成由空气加热装置和进气导流管上的控制装置构成 应用化油器式或节气门体喷射式发动机上作用减少CO和HC排放，改善发动机低温运转性能,31,31,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,恒温进气系统中的控制装置,环境空气,热空气,膜片,温控开关,控制阀,真空管,进气导流管,32,32,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,恒温进气控制装置工作过程,起动后t 30,30 t 53,t 53,33,33,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,2.二次空气喷射系统,功用将新喷入排气道或催化转换器，氧化CO和HC为二氧化碳（CO2）和水（H2O）,34,34,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,二次空气喷射系统结构,旁通阀,分流阀,通排气道,通转化器,通大气,35,35,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,3.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。,36,36,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,氧化催化 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,三效催化 转换器,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,催化转换器类型,37,37,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,4.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,进气管,EGR阀,38,38,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,传统式EGR阀,膜片,锥阀,真空管,真空度较小或无，锥阀关闭,真空度较大，锥阀开启,39,39,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,排气背压EGR阀,通气阀,锥阀,转速较小或节气门开度小，锥阀关闭,转速较高或节气门开度大，锥阀开启,40,40,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,排气再循环系统（EGR）工作原理,41,41,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,5.强制曲轴箱通风系统（PCV）,空气滤清器,曲轴箱,PCV阀,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,42,42,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,PCV 阀,功用是根据发动机况的变化自动调节进入气缸的曲轴箱气体的数量,阀体,锥形阀,阀座,43,43,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,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,44,44,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,PCV系统的工作原理,45,45,第六章 进排气系统与排气净化装置,汽车构造,6.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