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：1.理解进气、排气系统的功用、组成。2.了解可变进气岐管的功用。3.理解空气滤清器的基本结构、原理。4.掌握废气涡轮增压概念。5.了解排气净化装置的功用和组成。

本章教学提示第2页,共58页，2024年2月25日，星期天教学重点：1.空气滤清器的基本结构、原理。2.废气涡轮增压基本概念。教学难点：1.可变进气岐管的功用。2.排气净化装置的构造与原理。

本章教学提示第3页,共58页，2024年2月25日，星期天作用：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进气系统组成：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，空气计量装置、压力/温度传感器、压气机等排气系统组成：排气道、排气歧管、废气涡轮、废气净化装置、消声器、氧传感器、排气管等进、排气系统及排气净化装置第4页,共58页，2024年2月25日，星期天理论知识1.进气系统组成2.排气系统3.发动机增压和增压器第5页,共58页，2024年2月25日，星期天进气系统的组成1.空气滤清器2.进气岐管第6页,共58页，2024年2月25日，星期天空气滤清器1.作用2.要求3.空气滤清器的原理4.空气滤清器的结构第7页,共58页，2024年2月25日，星期天一、作用滤除空气中的硬质灰尘颗粒；减噪。第8页,共58页，2024年2月25日，星期天二、要求足够的滤除杂质能力、容尘能力滤清效率—进、出气流中杂质含量之差与进气流中杂质含量之比，范围99.9％~87.5％滤清效率

缸套+活塞组件+气门组件+轴承副磨损

寿命

(1/3~1/2)甚至过早损坏滤清器变脏或堵塞

轰鸣声发闷+无力+加速迟缓+水温

+排气冒黑烟第9页,共58页，2024年2月25日，星期天三、空气滤清器的原理1.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尘土与杂质甩出、分离。对较大的颗粒特有效，滤清效率约50％~60％。常作多尘土地区的粗滤器，不单独使用2.过滤式：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3.油浴式：油浴把空气流在转折时甩出的尘土与杂质粘住第10页,共58页，2024年2月25日，星期天空气滤清器的原理第11页,共58页，2024年2月25日，星期天四、空气滤清器的结构1.干式纸质空气滤清器1-滤芯2-滤清器外壳3-滤清器盖第12页,共58页，2024年2月25日，星期天1.干式纸质空气滤清器特点：重量轻、高度小、成本低、使用方便；滤清效果好，滤清效率可达99.5％；容尘能力小、寿命短。维护周期：一般6000~8000km清理滤芯一次，24000km必须更换滤芯。方法：取出滤芯，用手轻轻抖动/轻拍，或用压缩空气由里向外吹去积尘注意：使用、保养时，切忌接触油液第13页,共58页，2024年2月25日，星期天2.惯性－纸质空气滤清器1-罩2-滤芯3-集尘室4-外壳5-旋流环第14页,共58页，2024年2月25日，星期天3.油浴式空气滤清器特点：容尘能力较大,效率95％~97％，滤芯可反复使用维护：用汽油清洗滤芯和壳体，油池中的机油和脏物倒出并清洗干净。加注新机油至规定油面1-碟形螺母2-滤清器盖3-滤芯4-滤清器体5-油池6-中心管第15页,共58页，2024年2月25日，星期天本讲小结1.空气滤清器作用2.空气滤清器使用要求3.空气滤清器的原理4.空气滤清器的结构第16页,共58页，2024年2月25日，星期天课后思考题

简述空气滤清器作用。简述空气滤清器使用要求。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？空气滤清器按照结构划分，分为哪几类？各有什么特点？第17页,共58页，2024年2月25日，星期天进气歧管1.进气歧管结构2.进气预热3.可变进气歧管第18页,共58页，2024年2月25日，星期天一、进气歧管结构

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间的进气管柴油机：空气滤清器与气缸盖之间的进气管。作用：向各缸均匀分配新鲜混合气或空气第19页,共58页，2024年2月25日，星期天气道燃油喷射式发动机进气歧管第20页,共58页，2024年2月25日，星期天二、进气预热1.高温废气加热进气1-进气管2-石棉衬垫3-混合气预热阀轴4-混合气预热阀5-排气管6-预热阀调节手柄第21页,共58页，2024年2月25日，星期天2.冷却液预热1-节气门体安装面2-废气再循环阀安装面3-循环冷却液管4-进气歧管安装面第22页,共58页，2024年2月25日，星期天3.恒温进气装置6-热炉7-冷空气入口8-排气支管9-热空气出口10-热空气管1-进气导流管2-真空控制膜盒3-控制阀4-进气温度传感器5-空气滤清器第23页,共58页，2024年2月25日，星期天三、可变进气岐管1.可变长度进气岐管1-空气滤清器2-节气门3-进气转换阀4-转换阀控制机构5-发动机电控装置第24页,共58页，2024年2月25日，星期天可变长度进气岐管第25页,共58页，2024年2月25日，星期天2.可变截面进气岐管低速高速第26页,共58页，2024年2月25日，星期天可变截面进气岐管第27页,共58页，2024年2月25日，星期天可变截面进气岐管第28页,共58页，2024年2月25日，星期天本讲小结1.进气歧管的作用和结构2.进气预热方式3.可变进气歧管的种类第29页,共58页，2024年2月25日，星期天课后思考题什么是进气歧管？简述进气歧管的作用。进气预热有哪几种方式？可变进气歧管有哪几种？第30页,共58页，2024年2月25日，星期天排气系统1.排气管2.消声器3.排气净化装置第31页,共58页，2024年2月25日，星期天排气系统1-排气支管2-排气总管3-催化转化器4-排气温度传感器5-副消声器6-后排气管7-主消声器8-排气尾管第32页,共58页，2024年2月25日，星期天一、排气管第33页,共58页，2024年2月25日，星期天二、消声器1.作用：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、减速降低排气压力和脉动第34页,共58页，2024年2月25日，星期天3.消声器结构1-前排气管2-前消声器3-前连接管4-中消声器5-后连接管6-后消声器7-尾管8-穿孔管9-吸声材料10-共振器

11-反射孔12-喷管第35页,共58页，2024年2月25日，星期天三、排气净化装置汽油机有害排放物CO-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（2000℃、有充足的氧气）柴油机有害排放物：NOX、炭烟(微粒)第36页,共58页，2024年2月25日，星期天1.废气再循环(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烧室，

燃烧温度，抑制NOX生成EGR率＝废气回流量÷(新鲜进气量+废气回流量)×100%=(5~20)%,≯25%第37页,共58页，2024年2月25日，星期天废气再循环(EGR)第38页,共58页，2024年2月25日，星期天2.二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HC和CO进一步氧化第39页,共58页，2024年2月25日，星期天3.三元催化转化器利用排气温度及催化剂的作用，使排气中的NOX还原为N2和O2，CO、HC被氧化为CO2和H2O第40页,共58页，2024年2月25日，星期天4.燃油蒸发控制系统第41页,共58页，2024年2月25日，星期天燃油蒸发控制系统第42页,共58页，2024年2月25日，星期天本讲小结1.排气系统的分类2.消声器的作用3.消声器的工作原理4.汽油机的有害排放物5.柴油机的有害排放物6.废气再循环的概念7.二次空气喷射的概念8.三元催化转化器的作用第43页,共58页，2024年2月25日，星期天课后思考题排气系统是如何分类的？简述消声器的作用。汽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？什么是二次空气喷射？简述三元催化转化器的作用。第44页,共58页，2024年2月25日，星期天发动机增压和增压器1.发动机增压概述2.废气涡轮增压器第45页,共58页，2024年2月25日，星期天发动机增压概述1.概念2.增压方法3.增压发动机特点第46页,共58页，2024年2月25日，星期天增压：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：增压后增长的功率与增压前功率之比增压比

k：压气机出口压力与进口压力之比低增压，

k<1.6；中增压，

k=1.6~2.5；高增压，

k=2.5~3.5；超高增压，

k>3.5一、概念第47页,共58页，2024年2月25日，星期天二、增压方法机械增压：压气机由发动机曲轴驱动废气涡轮增压：高温高压排气驱动涡轮、涡轮驱动同轴压气机、压气机为发动机供气(a)机械增压(b)废气涡轮增压第48页,共58页，2024年2月25日，星期天增压发动机第49页,共58页，2024年2月25日，星期天复合增压：两种以上增压方式的组合气波增压：发动机压气机涡轮压气机增压方法第50页,共58页，2024年2月25日，星期天气波增压第51页,共58页，2024年2月25日，星期天三、增压发动机特点优点：增压

升功率

、动力性

、经济性

、经济性

、排气噪声

缺点：增压

机械负荷

、热负荷可靠性汽油机增压

爆燃倾向

措施：增压中冷、

压缩比对点火时刻、喷油时刻控制对增压器本身进行控制第52页,共58页，2024年2月25日，星期天本讲小结1.增压、增压比、增压度的概念2.增压的方法3.