发构 41 进排气

1、发动机构造第四章进排气系统 内容： 空气供给系统组成及各部件作用 排气系统组成及各部件作用 重点难点 关键部件的作用工作原理进气、排气系统进气、排气系统1. 进气系统的组成、结构、工作原理2. 排气系统的组成、结构、工作原理3. 进气增压器的类型及中冷器的作用；涡轮增压系统的类型及涡轮增压器的结构和工作原理4. 排污净化装置的类型、功用、结构和工作原理5.掌握空气滤清器维护及排污净化装置的检修方法汽油机进气、排气系统汽油机进气、排气系统进排气系统进排气系统8 催化转换器催化转换器9 氧传感器（控制传感器）氧传感器（控制传感器）10 氧传感器（监控传感器）氧传感器（监控传感器） 11 中间消音器

2、中间消音器12 后消音器后消音器1 空气滤清器空气滤清器 2 热膜式空气质量流量计（热膜式空气质量流量计（HFM） 3 节气门节气门4 发动机发动机5 进气温度传感器进气温度传感器6 数字式发动机电子系统数字式发动机电子系统7 进气管压力传感器进气管压力传感器 空气供给系统功用空气供给系统功用：是：是供给与发动机负荷相适应的清洁空供给与发动机负荷相适应的清洁空气，直接和间接计量空气质量，气，直接和间接计量空气质量，使空气使空气与喷油器喷出的汽与喷油器喷出的汽油形成最佳油形成最佳可燃可燃混合气。混合气。 空气供给系统空气供给系统由空气滤清器、进气管、进气歧管、节气门由空气滤清器、进气管、进气歧管

3、、节气门组件、组件、空气计量装置（空气流量计或进气压力传感器）、空气计量装置（空气流量计或进气压力传感器）、怠速控制阀、补充空气阀、惯性增压进气系统、节气门位怠速控制阀、补充空气阀、惯性增压进气系统、节气门位置传感器、进气温度传感器等置传感器、进气温度传感器等组成。组成。 空气的供给路线（空气进入气缸的路线）是：空气的供给路线（空气进入气缸的路线）是： 空气空气导流进气口导流进气口空气滤清器空气滤清器进气软管进气软管空气流空气流量计量计进气软管进气软管节气门节气门主进气管（进气压力传感器）主进气管（进气压力传感器）进气歧管进气歧管开启的气门口开启的气门口气缸。气缸。 空气供给系统的管路不应漏气

4、，漏气会直接影响发动机的空气供给系统的管路不应漏气，漏气会直接影响发动机的工作状况。工作状况。1进气管进气管2空气滤清器空气滤清器3流量计流量计4波纹管波纹管5空气喷射泵空气喷射泵6节气门体节气门体7进气谐振消音管进气谐振消音管8二次空气阀二次空气阀9二次空气泵二次空气泵1 未过滤空气管未过滤空气管2 进气歧管进气歧管3 节气门节气门4 洁净空气管洁净空气管5 空气滤清器空气滤清器空气滤清器空气滤清器 空气滤清器的功用是清除空气中的灰尘等机械颗粒物，使进气洁净，减少气缸磨损，其次，也起到消减进气噪声的作用。进气管进气管进气管进气管节气门节气门喷油器喷油器燃油压力调节器燃油压力调节器空气流量计空

5、气滤清器空气流量计空气滤清器节气门体节气门体怠速阀怠速阀节气门位置传感器节气门位置传感器进气系统进气系统1进气软管进气软管 2空气滤清器空气滤清器 3进气温度传感器进气温度传感器 4怠速阀（怠速空气旁通阀）怠速阀（怠速空气旁通阀） 5节气门节气门 6进气歧管及进气压力传感器进气歧管及进气压力传感器 7缸体缸体气缸进气沿途压力、漏气后果表气缸进气沿途压力、漏气后果表柴油机进、排气系统柴油机进、排气系统 空气的供给路线（空气进入气缸的路线）是：空气的供给路线（空气进入气缸的路线）是： 空气经由导流进气口进入空气滤清器，空气过滤后通过空空气经由导流进气口进入空气滤清器，空气过滤后通过空气计量装置和节

6、气门进入主进气管和进气歧管，再分别由气计量装置和节气门进入主进气管和进气歧管，再分别由歧管的分管通过开启的气门口进入气缸。歧管的分管通过开启的气门口进入气缸。进气预热系统进气预热系统 进气预热塞进气预热塞 1 1火焰预热塞火焰预热塞 进气预热塞又称进气预热器或起动预热器，安装在进进气预热塞又称进气预热器或起动预热器，安装在进气管中，在冬季用来加热起动时进入气缸前的冷空气。预气管中，在冬季用来加热起动时进入气缸前的冷空气。预热塞是空心的，腔内进入经过精确计量的微量燃油，其余热塞是空心的，腔内进入经过精确计量的微量燃油，其余的空间是空气，使进气管内的空气经预热塞外壳上的小孔的空间是空气，使进气管内

7、的空气经预热塞外壳上的小孔进入预热塞空心腔。进入预热塞空心腔。 预热塞通电时，内部的炽热管发热，在预热塞通电时，内部的炽热管发热，在606090s90s，温，温度就可达到度就可达到10001000以上，预热塞空腔内的燃油蒸发，与空以上，预热塞空腔内的燃油蒸发，与空腔内的空气混合燃烧，产生的热量加热进气管中的空气。腔内的空气混合燃烧，产生的热量加热进气管中的空气。 2 2电预热塞电预热塞 电预热塞的加热线圈在预热塞内，其余的空间内填电预热塞的加热线圈在预热塞内，其余的空间内填装绝缘的氧化镁填料。电热塞电源电压一定时，温度越低，装绝缘的氧化镁填料。电热塞电源电压一定时，温度越低，加热线圈的电阻越小

8、，流过的电流就越大，温度升高越快；加热线圈的电阻越小，流过的电流就越大，温度升高越快；而温度较高时，由于线圈电阻值加大，电流减小，因而限而温度较高时，由于线圈电阻值加大，电流减小，因而限制了加热线圈的温度。制了加热线圈的温度。 预热塞（预热塞（Q10Q10Q15Q15）由继电器）由继电器J317J317供电，继电器由供电，继电器由发动机控制单元发动机控制单元J248J248控制，为预热塞施加的电压大小、时控制，为预热塞施加的电压大小、时间长短由控制器间长短由控制器J179J179控制，控制的依据是发动机控制单元控制，控制的依据是发动机控制单元J248J248为控制器为控制器J179J179提供

9、的电信号。提供的电信号。 进气预热系统进气预热系统涡轮增压器涡轮增压器 1空气滤清器空气滤清器 2进气口进气口 3涡轮增压器涡轮增压器 4中间冷却器中间冷却器 5发动机发动机 6排气管及消音器排气管及消音器 7进气传感器进气传感器 8进气加热器进气加热器 9空气管空气管进气谐振增压进气谐振增压进气谐振增压进气谐振增压 进气谐振增压系统是利用进气流惯性产生的压力波，进气谐振增压系统是利用进气流惯性产生的压力波，提高进气压力，增加进气量。提高进气压力，增加进气量。 增压可以提高发动机的动力性能，降低油耗及排污。增压可以提高发动机的动力性能，降低油耗及排污。进气谐振增压工作原理进气谐振增压工作原理

10、当进气门迅速关闭时，在进气流的惯性力作用下，气流仍当进气门迅速关闭时，在进气流的惯性力作用下，气流仍会向气门方向流动，使进气门附近的气体压缩，压力上升，会向气门方向流动，使进气门附近的气体压缩，压力上升，随即被压缩的气体因压力较高而向反方向膨胀流动，当膨随即被压缩的气体因压力较高而向反方向膨胀流动，当膨胀气体波传到进气管口时，因受到外界大气压的阻挡，被胀气体波传到进气管口时，因受到外界大气压的阻挡，被反射回来，如此往复，在进气门和进气管口之间的管道中反射回来，如此往复，在进气门和进气管口之间的管道中形成压力波。如果使这个压力波与进气频率（转速）谐调，形成压力波。如果使这个压力波与进气频率（转速

11、）谐调，即可使进气管内的气体产生谐振，就会在进气门关闭之前，即可使进气管内的气体产生谐振，就会在进气门关闭之前，在进气歧管内产生大幅度的压力波，使进气门处的气压增在进气歧管内产生大幅度的压力波，使进气门处的气压增高，进气增多。高，进气增多。 谐振压力波的波长与进气管的长度成正比。波长较大的谐谐振压力波的波长与进气管的长度成正比。波长较大的谐振压力波有利于发动机中、低转速区进气增压，反之，则振压力波有利于发动机中、低转速区进气增压，反之，则有利于发动机高速范围内的进气增压。有利于发动机高速范围内的进气增压。 为了充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高低为了充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在

12、高低转速时进气速度的差别，从而达到改善发动机经济型和动转速时进气速度的差别，从而达到改善发动机经济型和动力性，特别是改善中的负荷时的经济性和动力性的目的，力性，特别是改善中的负荷时的经济性和动力性的目的，要求发动机：要求发动机： A在高转速、大负荷时装备粗短的进气歧管在高转速、大负荷时装备粗短的进气歧管 B低转速和中小负荷时配用细长的进气歧管低转速和中小负荷时配用细长的进气歧管进气控制进气控制进气控制工作原理进气控制工作原理进气控制进气控制 当发动机中、低速运转时，电脑发出指令，转换阀控制机当发动机中、低速运转时，电脑发出指令，转换阀控制机构关闭转换阀，此时空气沿着左图箭头所示的路径，经过构关

13、闭转换阀，此时空气沿着左图箭头所示的路径，经过细而长的进气歧管进入气缸，使进气增多；细而长的进气歧管进入气缸，使进气增多； 当发动机高转速时，转换阀开启，空气沿右上角图中箭头当发动机高转速时，转换阀开启，空气沿右上角图中箭头所示的路径，经过粗而短的进气歧管进入气缸，使进气增所示的路径，经过粗而短的进气歧管进入气缸，使进气增多。多。控制方式控制方式进气增压进气增压 通过将空气压缩后在供入气缸，使进气量增加的通过将空气压缩后在供入气缸，使进气量增加的技术称为进气增压。技术称为进气增压。 常用的增压器有常用的增压器有 涡轮增压器、机械增压器。涡轮增压器、机械增压器。 另有章节叙述增压系统另有章节叙述

14、增压系统涡涡轮轮增增压压器器进气进气排气排气冷却液冷却液压力润滑油压力润滑油增压器的冷却、润滑增压器的冷却、润滑 如前页图所示如前页图所示 来自发动机润滑系统主油道的机油由机油进油口来自发动机润滑系统主油道的机油由机油进油口A进入中间体，润滑冷却增压器轴和轴承，然后进入中间体，润滑冷却增压器轴和轴承，然后由机油出口由机油出口B流回发动机油底壳。流回发动机油底壳。 在中间体的涡轮机侧设有冷却水套，发动机冷却在中间体的涡轮机侧设有冷却水套，发动机冷却系统的冷却液自系统的冷却液自C口流入，口流入，D口流出，使增压器轴口流出，使增压器轴和轴承得到冷却。和轴承得到冷却。增压器工作原理增压器工作原理 排气

15、形成的高速气流冲击涡轮机叶轮，使涡轮机排气形成的高速气流冲击涡轮机叶轮，使涡轮机叶轮、压气机叶轮、增压器轴及密封套等构成的叶轮、压气机叶轮、增压器轴及密封套等构成的涡轮增压器转子高速旋转。涡轮增压器转子高速旋转。 空气由进气道进入压气机叶轮，在离心力的作用空气由进气道进入压气机叶轮，在离心力的作用下，从叶轮的中心流向叶轮的外周，其流速、压下，从叶轮的中心流向叶轮的外周，其流速、压力和温度均有较大的增高，然后进入扩压管，进力和温度均有较大的增高，然后进入扩压管，进一步减速增压，经过中冷器后进入气缸。一步减速增压，经过中冷器后进入气缸。增压系统增压系统工作原理工作原理废气旁通阀废气旁通阀F废气旁通

16、阀的作用是使涡轮增压器保持适当的增压压力，避免因废气旁通阀的作用是使涡轮增压器保持适当的增压压力，避免因压力过大造成发动机过载压力过大造成发动机过载出口出口A处的压力异常升高时，经过信号反馈将废气旁通阀处的压力异常升高时，经过信号反馈将废气旁通阀打开打开（使废气旁流），则使涡轮转速得以降低，从而使进气出口（使废气旁流），则使涡轮转速得以降低，从而使进气出口A处处的压力得到保持的压力得到保持排气系统排气系统 排气部分由排气歧管、排气管、三元催化转换器、消音器排气部分由排气歧管、排气管、三元催化转换器、消音器组成组成 功能是将燃烧后的尾气安全地排到燃烧室外，减低发动机功能是将燃烧后的尾气安全地排到

17、燃烧室外，减低发动机排气噪音、降低污染排气噪音、降低污染排气系统排气系统1排气管排气管 2消音器消音器 3消音器消音器排气系统排气系统系统系统系统系统1 排气歧管排气歧管 2 发动机侧催化转换器发动机侧催化转换器 3 底部催化转换器底部催化转换器 4 后消音器后消音器7 氧传感器（控制传感器）氧传感器（控制传感器） 6 氧传感器（监控传感器）氧传感器（监控传感器） 5 排气风门排气风门排气系统排气系统消音器消音器消音原理消音原理3 输出声音输出声音A 绝缘材料绝缘材料C 输入管输入管B 输出管输出管1 输入声音输入声音2 降低声音降低声音三元催化转换器（三元催化转换器（TWC）的功能）的功能将

18、废气中的将废气中的CO、HC、NOX有害气体转变为无害气体。有害气体转变为无害气体。TWC的构造的构造催化剂为铂（或钯）与铑贵重金属的混合物，催化剂为铂（或钯）与铑贵重金属的混合物，催化剂载体为颗粒状或蜂巢状陶瓷。整体不可拆卸式，催化剂载体为颗粒状或蜂巢状陶瓷。整体不可拆卸式，安装在排气管中部。安装在排气管中部。三元催化器三元催化器 3 氧传感器（监控传感器）氧传感器（监控传感器）1 氧传感器（控制传感器）氧传感器（控制传感器） 2 催化转换器催化转换器三元催化器三元催化器尾气催化反应尾气催化反应 催化转化器与排气管串联安装。 在其用不锈钢制成的密封壳体内装有很多蜂窝状小孔的陶瓷块 ，在陶瓷块

19、的小孔表面有一层铂、钯或铑的催化剂镀层。 当排气由催化转换器的入口进入，与催化剂接触时，催化剂促使排气中的CO、HC和NOx发生化学反应，变为无害气体，然后经催化转换器的出口和排气管排入大气。催化转化器催化转化器催化转化器催化转化器选择性催化还原技术选择性催化还原技术（SCR）选择性催化还原技术选择性催化还原技术（SCR）：）：“选择性选择性”是指在催化还原转化过程中，利用还原剂的特性优先是指在催化还原转化过程中，利用还原剂的特性优先选择选择NOX在催化剂作用下一起被氧化，而不是按自然规律先是比在催化剂作用下一起被氧化，而不是按自然规律先是比较容易氧化的较容易氧化的HC和和CO被氧化，从而大大

20、提高转化效率（可达被氧化，从而大大提高转化效率（可达99%），它是近年来比较成功的），它是近年来比较成功的NOX催化还原技术。催化还原技术。选择性催化还原剂：选择性催化还原剂：主要有氨（主要有氨（NH3）、尿素（）、尿素（Urea）及碳氢化物（如柴油等）。）及碳氢化物（如柴油等）。氨：氨：是一种有毒物质，气态氨的储存和运输都不方便。是一种有毒物质，气态氨的储存和运输都不方便。尿素：尿素：水溶性好，储存运输很方便，而且价格低廉，使用安全；水溶性好，储存运输很方便，而且价格低廉，使用安全；碳氢化合物：碳氢化合物：比较容易获得，但还原催化能力并不是很强。比较容易获得，但还原催化能力并不是很强。SCR

21、技术技术O6H5N6NO4NHO6H4NO4NO4NH CO2NHOHNHCO2232223232222在高温区在低温区尿素水解O6H5N6NO4NHO6H4NO4NO4NH CO2NHOHNHCO2232223232222在高温区在低温区尿素水解 目前，比较认可的目前，比较认可的NOX还原技术是以尿素作催化剂还原技术是以尿素作催化剂的选择性催化还原技术，尿素的催化作用机理是：的选择性催化还原技术，尿素的催化作用机理是：O6H5N6NO4NHO6H4NO4NO4NH CO2NHOHNHCO2232223232222在高温区在低温区尿素水解排气管排气管SCR-NO-NH3催化转化催化转化排气制动

22、系统排气制动系统辅助制动有以下几种：辅助制动有以下几种：排气制动、液力减速、电力减速、空气动力减速等，排气制动、液力减速、电力减速、空气动力减速等，其中最常用的是排气制动。其中最常用的是排气制动。 排气制动的应用排气制动的应用矿山矿山或山区公路上行驶的汽车；或山区公路上行驶的汽车；在行车密度很高，交通情况复杂的城市街道上行驶的汽车；在行车密度很高，交通情况复杂的城市街道上行驶的汽车；在冰雪泥泞等滑溜路面上行驶的越野车；在冰雪泥泞等滑溜路面上行驶的越野车；在高速公路上行驶的汽车。在高速公路上行驶的汽车。 EQ4186G的排气制动是与脚制动同时起作用的连动装的排气制动是与脚制动同时起作用的连动装置，其原理图见图十六。即驾驶员踩下脚制动阀时，压缩置，其原理图见图十六。即驾驶员踩下脚制动阀时，压缩空气通过脚制动阀传输到前、后桥制动气室，产生车轮制空气通过脚制动阀传输到前、后桥制动气室，产生