第6章-进排气系统.ppt

1,第六章进排气系统,第一节概述第二节进气系统第三节排气系统第四节增压系统第五节EGR系统,第一节概述,一、功用及组成功用：排除气缸内燃烧后的废气，并向气缸内尽可能多地充入新鲜气体，为实现热功转换提供物质基础。组成：进排气管、空气滤清器、催化转化器、消声器等二、发展趋势1、进排气系统协调控制技术1）废气涡轮增压技术2）废气再循环技术（EGR）2、可变技术可变增压、可变进气谐振管等。,2,3,第二节进气系统,一、概述功用：尽可能多、尽可能均匀地向各缸供给可燃混合气或纯空气。组成：空气滤清器和进气歧管。化油器式汽油机空气经空气滤清器过滤后，进入化油器，在化油器内与汽油形成可燃混和气，进入进气歧管，然后经进气门进入气缸直接喷射式汽油机空气经空气滤清器过滤后，流过空气流量计，由进气道进入进气歧管，与喷油嘴喷出的汽油混合形成可燃混和气，经进气门进入气缸柴油机空气经空气滤清器过滤后，进入进气歧管，经进气门进入气缸。,4,二、空气滤清器,1、功用滤除空气中的杂质或灰尘降低进气噪声2、结构形式：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,5,1）油浴式空气滤清器,6,1）油浴式空气滤清器适用于：多尘条件下工作的发动机，如越野车。工作原理：气流转弯时，粗大杂质被甩入机油中被机油粘附；气流通过滤芯，细小杂质被滤芯滤除；滤芯上附着的杂质被飞溅机油所冲洗，流回储油池。结构：滤芯多用金属丝制成。效果：滤除95%97%杂质。优点：可重复使用。,2）纸滤芯空气滤清器,7,8,2）纸滤芯空气滤清器适用于：广泛用于各类汽车发动机上。工作原理：粗大的杂质被滤网阻留；细微杂质被纸滤芯滤除。优点：质量轻、成本低、效果好。滤芯分类：由经过树脂处理的微孔滤纸制成。干式纸滤芯：可以反复使用。湿式纸滤芯：经过浸油处理。使用寿命长，吸附杂质的能力强和滤清效果好，不能反复使用，需要定期更换。,9,3、离心式及复合式空气滤清器,10,3、离心式及复合式空气滤清器适用于：离心空气滤清器多用于大型载货汽车工作原理：空气在旋流管中进行高速旋转运动离心力作用，大部分灰尘被甩向旋流管壁，并落入集灰盘双级复合式空气滤清器纸滤芯空气滤清器（上体）离心式空气滤清器（下体）,11,为了增强发动机的谐振进气效果，空气滤清器进气导流管需要有较大的容积。为保证空气在导流管内有一定的流速，导流管不能太粗因此，进气导流管只能做得很长。较长的进气导流管有利于实现从车外吸气。因为车外空气温度一般比发动机罩下的温度低30左右，所以从车外吸入的空气密度可增大近10%，燃油消耗率可降低3%,3.空气滤清器进气导流管,三、节气门,12,13,14,四、进气管1、进气支管定义：对于化油器式或节气门体汽油喷射式发动机，进气歧管指的是化油器或节气门体之后到气缸盖进气道之前的进气管路。功用：化油器式或节气门体汽油喷射式发动机：将空气燃油混合气分配到各缸进气道。气道燃油喷射式发动机或柴油机：将洁净空气分配到各缸进气道。,15,结构特征：为各缸分配均匀，气体流道长度相等。为减小气体流动阻力，内壁应该光滑。采用材料：合金铸铁铝合金复合塑料,16,进气歧管加热加热原因：进气管温度太低，汽油在管壁上凝结。适当加热促进汽油蒸发。不利：进气管温度过高，减小进入气缸混合气，功率下降加热方式：利用废气的温度加热利用发动机循环冷却液进行加热,出水口,进水口,进气歧管,排气歧管,进气,排气,17,2、谐振进气系统原理：进气过程具有间歇性和周期性，进气歧管内产生一定幅度压力波；压力波以当地声速在进气系统内传播和往复反射；一定长度和直径的进气歧管与一定容积的谐振室组成谐振进气系统，并使其固有频率与气门的进气周期调谐；特定转速下，进气门关闭前，进气歧管内产生大幅度压力波，增加进气量。优点：没有运动件，工作可靠，成本低。局限性：只能增加特定转速下的进气量和发动机扭矩,18,1、可变进气支管目的：充分利用进气波动效应；尽量缩小发动机在高低转速进气速度差别；改善中低转速负荷的经济性和动力性要求：高转速、大负荷装备短粗的进气歧管；中低转速、中低负荷配用细长的进气歧管；效果所有转速下都可以使发动机扭矩提高8%。,五、可变进气系统,19,2.可变谐振管,20,第三节排气系统,组成：排气歧管排气管催化转换器消声器,催化转换器,前消声器,后消声器,21,第六章进排气系统及排气净化第三节排气系统,一、单排气系统及双排气系统单排气系统（L型、V型）一个排气管一个催化转换器一个消声器双排气系统（V型）两个排气歧管两个排气管两个催化转换器两个消声器双排气系统优点：降低排气压力，排气顺畅残余废气少，充入更多混合气（空气）提高功率和转矩,22,排气歧管目的：内壁光滑，排气阻力小各缸不相互干扰不出现排气倒流现象尽可能利用惯性排气要求：排气歧管尽可能长各缸支管相互独立，长度相等材料铸铁或球墨铸铁（一般情况）不锈钢（近年发展起来）,思考题2,一台六缸发动机，那几个缸的排气管汇合在一起能较好地排除排气干扰现象？答：要使几个缸的排气管汇合在一起，能较好地排除排气干扰现象，关键是这几个缸的排气间隔要足够长。六缸发动机的排气顺序为1-5-3-6-2-4，因此把1,2,3缸汇合在一起，4,5,6缸汇合在一起，使相邻两个的排气间隔为240，则不会发生干扰。,23,24,三、排气消声器1、功用：减少排气噪声和消除废气中的火焰及火星。2、原理：多次地变动气流方向；重复地使气流通过收缩而又扩大的断面；将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平面流动；将气流冷却。基本结构形式吸收式干涉式扩张式共振式,25,第五节EGR系统一、排气再循环：将部分废气回送到进气歧管，与新鲜空气一起再进入气缸。功用：降低气缸中混合气的燃烧温度，抑制NOx的生成。局限性：掺入废气后，混合气的热值降低，致使发动机的有效功率下降。,26,再循环量与工况关系：NOx生成量随发动机负荷增大而增加，因此再循环废气量随发动机负载增加而增大。暖机或怠速时，NOx生成量不多，为保证发动机运转稳定性，不进行排气再循环。全负荷或高转速时，为使发动机有足够的动力性，不进行排气再循环。再循环量的控制由排气再循环（EGR）阀自动控制,27,排气在循环阀自动控制方式：1.真空直接控制EGR阀由进气管真空度直接控制。真空度小时，不足以克服膜片弹簧作用力，锥阀关闭再循环通道。真空度大时，克服膜片弹簧弹力，提起锥阀，再循环通道打开。,28,2、正背压EGR阀利用排气背压传送阀（BPV）控制膜片室真空度低转速或节气门开度很小时，排气压力不足以使BPV阀关闭，膜片室与大气连通，锥阀保持关闭，再循环通道封闭排气压力增大时，膜片被向上推动将BPV阀关闭，膜片室与大气隔断，进气管真空度传到膜片室，向上提起锥阀，再循环通道开启,29,3、电子控制EGR阀ECU根据发动机工况，对电磁阀通电或断电，电磁阀控制真空管通路的接通和断开，从而实现对再循环的控制,电磁阀,真空管,思考题5：在什么情况下不进行排气再循环？,答：1、在暖机期间或怠速时，NOX生成量不多，为了保持发动机运转的稳定性，不进行排气再循环；2、在全负荷或高速下工作时，为了使发动机有足够的动力性，也不进行