进排气系统及排气净化装置)

1、第五章第五章 进、排气系统及排气净化装置进、排气系统及排气净化装置教学目标：教学目标：1.1.理解进气、排气系统的功用、组成。理解进气、排气系统的功用、组成。2.2.了解可变进气岐管的功用。了解可变进气岐管的功用。3.3.理解空气滤清器的基本结构、原理。理解空气滤清器的基本结构、原理。4.4.掌握废气涡轮增压概念。掌握废气涡轮增压概念。5.5.了解排气净化装置的功用和组成。了解排气净化装置的功用和组成。 本章教学提示本章教学提示教学重点：教学重点：1.1.空气滤清器的基本结构、原理。空气滤清器的基本结构、原理。2.2.废气涡轮增压基本概念。废气涡轮增压基本概念。教学难点：教学难点：1.1.可变

2、进气岐管的功用。可变进气岐管的功用。2.2.排气净化装置的构造与原理。排气净化装置的构造与原理。 本章教学提示本章教学提示作用：作用：将尽可能多而清洁的新鲜充量或废气迅速、安全地导将尽可能多而清洁的新鲜充量或废气迅速、安全地导入或导出气缸入或导出气缸 进气系统组成：进气系统组成：空气滤清器、进气总管、进气歧管、节气门空气滤清器、进气总管、进气歧管、节气门体、进气预热装置、进气道，体、进气预热装置、进气道， 空气计量装置、压力空气计量装置、压力/温度温度传感器、压气机等传感器、压气机等 排气系统组成：排气系统组成：排气道、排气歧管、废气涡轮、废气净化装排气道、排气歧管、废气涡轮、废气净化装置、消

3、声器、氧传感器、排气置、消声器、氧传感器、排气 管等管等 进、排气系统及排气净化装置进、排气系统及排气净化装置理论知识理论知识1. 进气系统组成进气系统组成 2. 排气系统排气系统3.发动机增压和增压器发动机增压和增压器进气系统的组成进气系统的组成 1.空气滤清器空气滤清器2.进气岐管进气岐管空气滤清器空气滤清器1.作用作用2.要求要求3.空气滤清器的原理空气滤清器的原理4.空气滤清器的结构空气滤清器的结构一、作用一、作用滤除空气中的硬质灰尘颗粒；减噪。滤除空气中的硬质灰尘颗粒；减噪。 二、要求二、要求足够的滤除杂质能力、容尘能力足够的滤除杂质能力、容尘能力 滤清效率滤清效率进、出气流中杂质含

4、量之差与进气流中杂质进、出气流中杂质含量之差与进气流中杂质含量之比，范围含量之比，范围99.987.5 滤清效率滤清效率缸套缸套+活塞组件活塞组件+气门组件气门组件+轴承副磨损轴承副磨损寿命寿命 (1/31/2) 甚至过早损坏甚至过早损坏滤清器变脏或堵塞滤清器变脏或堵塞轰鸣声发闷轰鸣声发闷+无力无力+加速迟缓加速迟缓+水温水温 +排气冒黑烟排气冒黑烟三、空气滤清器的原理三、空气滤清器的原理1.惯性式：惯性式：空气在急速旋转或改变方向时的离心力或惯性力将空气在急速旋转或改变方向时的离心力或惯性力将尘土与杂质甩出、分离。对较尘土与杂质甩出、分离。对较 大的颗粒特有效，滤清效率大的颗粒特有效，滤清效

5、率约约5060。常。常 作多尘土地区的粗滤器，不单独使用作多尘土地区的粗滤器，不单独使用 2.过滤式：过滤式：引导气流通过带有细小孔隙的滤芯，把尘土与杂质引导气流通过带有细小孔隙的滤芯，把尘土与杂质挡在外面挡在外面 3.油浴式：油浴式：油浴把空气流在转折时甩出的尘土与杂质粘住油浴把空气流在转折时甩出的尘土与杂质粘住 空气滤清器的原理空气滤清器的原理四、空气滤清器的结构四、空气滤清器的结构1.干式纸质空气滤清器干式纸质空气滤清器1-滤芯滤芯 2-滤清器外壳滤清器外壳 3-滤清器盖滤清器盖1.干式纸质空气滤清器干式纸质空气滤清器特点：特点：重量轻、高度小、成本低、使用方便；重量轻、高度小、成本低、

6、使用方便； 滤清效果好，滤清效率可达滤清效果好，滤清效率可达99.5； 容尘能力小、寿命短。容尘能力小、寿命短。维护周期：维护周期：一般一般60008000km清理滤芯一清理滤芯一 次，次，24000km必须必须更换滤芯。更换滤芯。方法：方法：取出滤芯，用手轻轻抖动取出滤芯，用手轻轻抖动/轻拍，或用压缩空气由里向轻拍，或用压缩空气由里向外吹去积尘外吹去积尘注意：注意：使用、保养时，切忌接触油液使用、保养时，切忌接触油液 2.惯性纸质空气滤清器惯性纸质空气滤清器1-罩罩 2-滤芯滤芯 3-集尘室集尘室 4-外壳外壳 5-旋流环旋流环 3.油浴式空气滤清器油浴式空气滤清器特点：特点：容尘能力较大容

7、尘能力较大,效率效率 9597，滤芯可反复使用，滤芯可反复使用维护：维护： 用汽油清洗滤芯和壳用汽油清洗滤芯和壳体，油池中的机油和脏物倒出体，油池中的机油和脏物倒出并清洗干净。加注新机油至规并清洗干净。加注新机油至规定油面定油面1-碟形螺母碟形螺母 2-滤清器盖滤清器盖 3-滤芯滤芯 4-滤清器体滤清器体 5-油池油池 6-中心管中心管本讲小结本讲小结1.空气滤清器作用空气滤清器作用2.空气滤清器使用要求空气滤清器使用要求3.空气滤清器的原理空气滤清器的原理4.空气滤清器的结构空气滤清器的结构课后思考题课后思考题 简述空气滤清器作用。简述空气滤清器作用。 简述空气滤清器使用要求。简述空气滤清器

8、使用要求。 空气滤清器有哪几种滤清原理？空气滤清器有哪几种滤清原理？ 空气滤清器按照何种原理工作？有几种方式？空气滤清器按照何种原理工作？有几种方式？ 空气滤清器按照结构划分，分为哪几类？各有什么特点？空气滤清器按照结构划分，分为哪几类？各有什么特点？进气歧管进气歧管 1.进气歧管结构进气歧管结构 2.进气预热进气预热3.可变进气歧管可变进气歧管一、进气歧管结构一、进气歧管结构 进气总管和气缸盖之间的进气管。进气总管和气缸盖之间的进气管。汽油机：化油器或节气门体与缸盖汽油机：化油器或节气门体与缸盖间的进气管间的进气管柴油机：空气滤清器与气缸盖之间柴油机：空气滤清器与气缸盖之间的进气管。的进气管

9、。作用：向各缸均匀分配新鲜混合气作用：向各缸均匀分配新鲜混合气或空气或空气气道燃油喷射式发动机进气歧管气道燃油喷射式发动机进气歧管二、进气预热二、进气预热1.高温废气加热进气高温废气加热进气1-进气管进气管2-石棉衬垫石棉衬垫3-混合气预热阀轴混合气预热阀轴 4-混合气预热阀混合气预热阀5-排气管排气管6-预热阀调节手柄预热阀调节手柄 2.冷却液预热冷却液预热1-节气门体安装面节气门体安装面 2-废气再循环阀安装面废气再循环阀安装面 3-循环冷却液管循环冷却液管4-进气歧管安装面进气歧管安装面3.恒温进气装置恒温进气装置6-热炉热炉 7-冷空气入口冷空气入口8-排气支管排气支管 9-热空气出口

10、热空气出口 10-热空气管热空气管1-进气导流管进气导流管2-真空控制膜盒真空控制膜盒3-控制阀控制阀4-进气温度传感器进气温度传感器 5-空气滤清器空气滤清器三、可变进气岐管三、可变进气岐管1.可变长度进气岐管可变长度进气岐管1-空气滤清器空气滤清器 2-节气门节气门 3-进气转换阀进气转换阀 4-转换阀控制机构转换阀控制机构 5-发动机电控装置发动机电控装置可变长度进气岐管可变长度进气岐管2.可变截面进气岐管可变截面进气岐管低速低速高速高速可变截面进气岐管可变截面进气岐管可变截面进气岐管可变截面进气岐管本讲小结本讲小结1. 进气歧管的作用和结构进气歧管的作用和结构2.进气预热方式进气预热方

11、式3.可变进气歧管的种类可变进气歧管的种类课后思考题课后思考题 什么是进气歧管？什么是进气歧管？ 简述进气歧管的作用。简述进气歧管的作用。 进气预热有哪几种方式？进气预热有哪几种方式？ 可变进气歧管有哪几种？可变进气歧管有哪几种？排气系统排气系统1.排气管排气管2.消声器消声器3.排气净化装置排气净化装置排气系统排气系统1-排气支管排气支管 2-排气总管排气总管 3-催化转化器催化转化器 4-排气温度传感器排气温度传感器 5-副消声器副消声器 6-后排气管后排气管 7-主消声器主消声器 8-排气尾管排气尾管一、一、 排气管排气管二、消声器二、消声器1.作用：降低噪声，消除废气中的火焰或火星作用

12、：降低噪声，消除废气中的火焰或火星 2.原理：使能量高的排气降温、降压、减速原理：使能量高的排气降温、降压、减速降低排气压力和脉动降低排气压力和脉动3. 消声器结构消声器结构1-前排气管前排气管 2-前消声器前消声器 3-前连接管前连接管 4-中消声器中消声器 5-后连接管后连接管 6-后消声器后消声器 7-尾管尾管 8-穿孔管穿孔管 9-吸声材料吸声材料 10-共振器共振器 11-反射孔反射孔 12-喷管喷管 三、三、 排气净化装置排气净化装置汽油机有害排放物汽油机有害排放物CO-不完全燃烧产物，低温缺氧时形成不完全燃烧产物，低温缺氧时形成HC-未燃和未完全燃烧的燃油和机油蒸汽未燃和未完全燃

13、烧的燃油和机油蒸汽来源：尾气排放、曲轴箱串气、燃油蒸汽。来源：尾气排放、曲轴箱串气、燃油蒸汽。 NOX-高温富氧条件下生成（高温富氧条件下生成（2000、有充足的氧气）、有充足的氧气）柴油机有害排放物：柴油机有害排放物：NOX、炭烟、炭烟(微粒微粒)1.1.废气再循环废气再循环(EGR)(EGR)将部分废气从排气管引入进气管，与新鲜混合气一道进入燃将部分废气从排气管引入进气管，与新鲜混合气一道进入燃烧室，烧室， 燃烧温度，抑制燃烧温度，抑制NONOX X生成生成EGR率率废气回流量废气回流量(新鲜进气量新鲜进气量+废气废气回流量回流量)100%=(520)%, , 25%废气再循环废气再循环(

14、EGR)(EGR)2.二次空气喷射二次空气喷射 利用空气泵将空气喷入排气歧管中，使废气中的利用空气泵将空气喷入排气歧管中，使废气中的HCHC和和COCO进一步氧化进一步氧化3.三元催化转化器三元催化转化器 利用排气温度及催化剂的作用，使排气中的利用排气温度及催化剂的作用，使排气中的NOX还原还原为为N2和和O2，CO、HC被氧化为被氧化为CO2和和H2O4.燃油蒸发控制系统燃油蒸发控制系统燃油蒸发控制系统燃油蒸发控制系统本讲小结本讲小结1.排气系统的分类排气系统的分类2.消声器的作用消声器的作用3.消声器的工作原理消声器的工作原理4.汽油机的有害排放物汽油机的有害排放物5.柴油机的有害排放物柴

15、油机的有害排放物6.废气再循环的概念废气再循环的概念7.二次空气喷射的概念二次空气喷射的概念8.三元催化转化器的作用三元催化转化器的作用课后思考题课后思考题 排气系统是如何分类的？排气系统是如何分类的？ 简述消声器的作用。简述消声器的作用。 汽油机的有害排放物有哪些？汽油机的有害排放物有哪些？ 柴油机的有害排放物有哪些？柴油机的有害排放物有哪些？ 什么是废气再循环？什么是废气再循环？ 什么是二次空气喷射？什么是二次空气喷射？ 简述三元催化转化器的作用。简述三元催化转化器的作用。发动机增压和增压器发动机增压和增压器1 .发动机增压概述发动机增压概述2 .废气涡轮增压器废气涡轮增压器发动机增压概述

16、发动机增压概述1 .概念概念2.增压方法增压方法3.增压发动机特点增压发动机特点增压：增压：利用增压器将空气或可燃混合气在进入气缸前进行预利用增压器将空气或可燃混合气在进入气缸前进行预压缩，以增大进气密度，增加进气量，提高功率的技术。压缩，以增大进气密度，增加进气量，提高功率的技术。增压度：增压度：增压后增长的功率与增压前功率之比增压后增长的功率与增压前功率之比增压比增压比 k：压气机出口压力与进口压力之比压气机出口压力与进口压力之比低增压，低增压， k3.5 一、一、 概念概念二、增压方法二、增压方法机械增压：机械增压：压气机由发动压气机由发动机曲轴驱动机曲轴驱动废气涡轮增压：废气涡轮增压：

17、高温高压高温高压排气驱动涡轮、涡轮驱动排气驱动涡轮、涡轮驱动同轴压气机、压气机同轴压气机、压气机 为发为发动机供气动机供气(a)机械增压机械增压(b)废气涡轮增压废气涡轮增压增压发动机增压发动机复合增压：复合增压：两种以上增压方式的组合两种以上增压方式的组合气波增压：气波增压：发动机发动机增压方法增压方法气波增压气波增压三、增压发动机特点三、增压发动机特点优点：优点：增压增压升功率升功率 、动力性、动力性 、经济性、经济性 、经济性、经济性 、排气、排气噪声噪声 缺点：缺点：增压增压机械负荷机械负荷 、热负荷、热负荷可靠性可靠性 汽油机增压汽油机增压爆燃倾向爆燃倾向 措施：措施：增压中冷、增压

18、中冷、 压缩比压缩比 对点火时刻、喷油时刻控制对点火时刻、喷油时刻控制 对增压器本身进行控制对增压器本身进行控制本讲小结本讲小结1. 增压、增压比、增压度的概念增压、增压比、增压度的概念2.增压的方法增压的方法3.增压发动机的优缺点增压发动机的优缺点4.克服增压发动机缺点的措施克服增压发动机缺点的措施课后思考题课后思考题 请问什么是增压？增压比？增压度？请问什么是增压？增压比？增压度？ 对发动机进行增压的方法有哪些？对发动机进行增压的方法有哪些？ 简述增压发动机的优缺点。简述增压发动机的优缺点。 克服增压发动机缺点的措施有哪些？克服增压发动机缺点的措施有哪些？废气涡轮增压器废气涡轮增压器增压器增压器=废气涡轮废气涡轮+压气机压气机+中间体中间体涡轮增压器的润滑油路及冷却水套涡轮增压器的润滑油路及冷却水套离心式压气机与径流式涡轮离心式压气机与径流式涡轮 离心式压气机离心式压气机1-叶片叶片 2-叶轮叶轮 3-叶片式扩叶片式扩压管压管 4-蜗壳蜗壳 径流式涡轮径流式涡轮1-叶轮叶轮 2-叶片叶片 3-叶片式喷管叶片式喷管(喷喷嘴环嘴环) 4-蜗壳蜗壳 涡轮增压器