第10章进排气系统及排气净化装置

1、第第10章进排气系统及排气净化装置章进排气系统及排气净化装置10.1进排气系统的功用进排气系统的功用10.2进气系统进气系统10.3排气系统排气系统10.4发动机增压和增压器发动机增压和增压器10.1进排气系统的功用进排气系统的功用 进排气系统的主要功用是把尽可能多而清洁的新鲜充量进排气系统的主要功用是把尽可能多而清洁的新鲜充量(空气空气与燃油的混合气或纯净的空气与燃油的混合气或纯净的空气)或废气迅速地导入或导出汽缸，主或废气迅速地导入或导出汽缸，主要由空气滤清器、进气管、排气管、消声器、废气净化装置和增要由空气滤清器、进气管、排气管、消声器、废气净化装置和增压装置、气道等组成。压装置、气道等

2、组成。 进气系统的功用是尽可能多地和尽可能均匀地向各汽缸供给空进气系统的功用是尽可能多地和尽可能均匀地向各汽缸供给空气与燃油的混合气或纯净的空气。一般进气系统主要由空气滤清气与燃油的混合气或纯净的空气。一般进气系统主要由空气滤清器和进气歧管组成器和进气歧管组成(如如图图10-1所示所示)，在燃油喷射式发动机中，进气，在燃油喷射式发动机中，进气系统还包括空气流量计或进气管压力传感器，以便对进入汽缸的系统还包括空气流量计或进气管压力传感器，以便对进入汽缸的空气量进行计量。空气量进行计量。 排气系统的功用是以尽可能小的排气阻力和噪声，将汽缸内排气系统的功用是以尽可能小的排气阻力和噪声，将汽缸内的废气

3、排到大气中。排气系统主要由排气歧管、排气管和排气消的废气排到大气中。排气系统主要由排气歧管、排气管和排气消声器等组成声器等组成(如如图图10-1所示所示)，在汽油喷射式发动机中还包括三元催，在汽油喷射式发动机中还包括三元催化净化器。化净化器。返回10.2进气系统进气系统 进气系统进气系统(如如图图10-2所示所示)主要包括空气滤清器和进气岐管，有主要包括空气滤清器和进气岐管，有的发动机上还装有进气预热装置、可变进气系统、空气计量装置的发动机上还装有进气预热装置、可变进气系统、空气计量装置(电喷式发动机电喷式发动机)等等(如如图图10-3所示所示)。10.2.1空气滤清器空气滤清器1.空气滤清器

4、的功能空气滤清器的功能 空气滤清器空气滤清器(如如图图10-4所示所示)外形较大，壳体呈盆形，装在汽油外形较大，壳体呈盆形，装在汽油喷射装置的空气进口。喷射装置的空气进口。 空气滤清器的作用空气滤清器的作用(如如图图10-5所示所示)是滤除空气中的硬质灰尘颗是滤除空气中的硬质灰尘颗粒，减轻灰尘造成发动机缸套、活塞组件、气门组件、轴承副等粒，减轻灰尘造成发动机缸套、活塞组件、气门组件、轴承副等主要零部件的磨损及发动机润滑油的污染，延长发动机的使用寿主要零部件的磨损及发动机润滑油的污染，延长发动机的使用寿命。空气滤清器还能抑制内燃机的进气噪声。命。空气滤清器还能抑制内燃机的进气噪声。下一页返回10

5、.2进气系统进气系统 2.空气滤清器的原理空气滤清器的原理 空气滤清器过滤的原理分为以下二类。空气滤清器过滤的原理分为以下二类。 (1)惯性式惯性式 利用灰尘比重比空气大的特点，在空气流过时使之急速旋转利用灰尘比重比空气大的特点，在空气流过时使之急速旋转或改变方向，在离心力或惯性力的作用下将尘土与杂质甩到外围或改变方向，在离心力或惯性力的作用下将尘土与杂质甩到外围与空气分离，对滤清空气中较大的颗粒特别有效，其滤清效率为与空气分离，对滤清空气中较大的颗粒特别有效，其滤清效率为50%60%常用作多尘土地区工作的内燃机上的空气粗滤器，但不常用作多尘土地区工作的内燃机上的空气粗滤器，但不能单独使用。能

6、单独使用。上一页下一页返回10.2进气系统进气系统 (2)过滤式过滤式 引导气流通过带有细小孔隙的滤芯，把尘土与杂质挡在外面。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。纸滤芯空气滤清器有质量轻、成本低和滤清效果好等优点，广泛纸滤芯空气滤清器有质量轻、成本低和滤清效果好等优点，广泛应用于汽车发动机上。应用于汽车发动机上。 (3)油浴式油浴式 利用油浴把空气流在转折时甩出的尘土与杂质粘住。油浴式利用油浴把空气流在转折时甩出的尘土与杂质粘住。油浴式空气滤清器综合了惯性式和过滤式两种滤清原理，其滤清效率达空气滤清器综合了惯性式和过滤式两种滤清原理，其滤清效率达95%97 %上一页下一页返回

7、10.2进气系统进气系统 3.空气滤清器的结构空气滤清器的结构 (1)简单的干式纸质空气滤清器简单的干式纸质空气滤清器 图图10-8是小轿车上普遍使用的干式滤清器，由空气滤清器外壳、是小轿车上普遍使用的干式滤清器，由空气滤清器外壳、滤芯、滤清器盖等组成。滤芯由经过树脂浸渍的、折叠成波褶状滤芯、滤清器盖等组成。滤芯由经过树脂浸渍的、折叠成波褶状经防火处理的微孔滤纸做成，可以经受经防火处理的微孔滤纸做成，可以经受10 kpa的气压和的气压和140的高的高温，滤清效率可达温，滤清效率可达99.5。纸质干式空气滤清器特点是重量轻、高度。纸质干式空气滤清器特点是重量轻、高度小、成本低、使用方便、滤清效果

8、好。其缺点是容尘能力小、寿小、成本低、使用方便、滤清效果好。其缺点是容尘能力小、寿命较短，一般每行驶命较短，一般每行驶6 0008 000 km要清理滤芯一次，每行驶要清理滤芯一次，每行驶24 000 km必须更换滤芯。纸质干式空气滤清器对油类的污染十分敏必须更换滤芯。纸质干式空气滤清器对油类的污染十分敏感，一旦被油液浸润，滤清阻力急剧增大。因此，纸质空气滤清感，一旦被油液浸润，滤清阻力急剧增大。因此，纸质空气滤清器使用、保养时，切忌接触油液。器使用、保养时，切忌接触油液。上一页下一页返回10.2进气系统进气系统 (2)惯性一纸质空气滤清器惯性一纸质空气滤清器 为提高空气滤清效果与延长纸质空气

9、滤清器的使用时间，为提高空气滤清效果与延长纸质空气滤清器的使用时间，常常采用复合式的空气滤清器。常常采用复合式的空气滤清器。图图10-9是大客车和载重车上使是大客车和载重车上使用的惯性一纸质空气滤清器。滤清器由以下组件构成。用的惯性一纸质空气滤清器。滤清器由以下组件构成。 旋流片旋流片(叶片环叶片环) 集尘室集尘室 主滤芯和安全滤芯主滤芯和安全滤芯 堵塞指示器堵塞指示器 防雨帽防雨帽上一页下一页返回10.2进气系统进气系统 (3)油浴式空气滤清器油浴式空气滤清器 油浴式空气滤清器由滤清器体、金属滤芯、油池、中心管和油浴式空气滤清器由滤清器体、金属滤芯、油池、中心管和滤清器盖等组成滤清器盖等组成

10、(如如图图10-10所示所示)。金属滤芯装在滤清器体的内壁。金属滤芯装在滤清器体的内壁和中心管之间，滤清器体的底部为油盘，内盛一定数量的机油。和中心管之间，滤清器体的底部为油盘，内盛一定数量的机油。10.2.2进气歧管进气歧管 1.进气歧管结构进气歧管结构 对节气门体喷射式对节气门体喷射式(单点喷射单点喷射)发动机，进气歧管是指节气门体发动机，进气歧管是指节气门体和汽缸盖之间的进气管，负责将混合气分配到各汽缸进气道和汽缸盖之间的进气管，负责将混合气分配到各汽缸进气道(如如图图10-11所示所示)。对多点喷射式发动机。对多点喷射式发动机(如如图图10-12所示所示)或柴油机，进气或柴油机，进气歧

11、管歧管(如如图图10-13所示所示)是指汽缸盖进气道口之前的进气管，只是将是指汽缸盖进气道口之前的进气管，只是将新鲜空气分配到各个汽缸的进气道，经过进气门流入汽缸。新鲜空气分配到各个汽缸的进气道，经过进气门流入汽缸。上一页下一页返回10.2进气系统进气系统 2.进排气歧管布置进排气歧管布置 在直列式多缸发动机上，进排气歧管有多种排列方法。一是在直列式多缸发动机上，进排气歧管有多种排列方法。一是部分汽缸使用单独的进气管部分汽缸使用单独的进气管(如如图图10-14所示所示);一是每一对相邻两缸一是每一对相邻两缸共用一条进气管，而每缸使用单独的排气管共用一条进气管，而每缸使用单独的排气管(如如图图1

12、0-15所示所示)，这，这样可使进气歧管制造简化，有利于排气的散热，以降低进气歧管样可使进气歧管制造简化，有利于排气的散热，以降低进气歧管附近的温度附近的温度;二是每缸都单独使用一条进气管二是每缸都单独使用一条进气管(如如图图10-16所示所示)，这，这样可以减弱相互之间的影响，有利于改善混合气分配的均匀性。样可以减弱相互之间的影响，有利于改善混合气分配的均匀性。有的发动机将进排气歧管分装在两侧，其目的是避免热机时废气有的发动机将进排气歧管分装在两侧，其目的是避免热机时废气对进气歧管加热，以提高发动机的进气量，改善动力性。对进气歧管加热，以提高发动机的进气量，改善动力性。上一页下一页返回10.

13、2进气系统进气系统3.进气预热进气预热 对单点喷射发动机，进气歧管要采取预热措施，以促进燃油蒸对单点喷射发动机，进气歧管要采取预热措施，以促进燃油蒸发，改善各缸混合气形成及各缸混合气分配的均匀性。发，改善各缸混合气形成及各缸混合气分配的均匀性。 (1)进气歧管加热进气歧管加热 早期的汽油机只是将进气管与排气管放在同一侧，利用排气管早期的汽油机只是将进气管与排气管放在同一侧，利用排气管的热辐射加热进气管，预热效果不是很好，且影响充气效率的热辐射加热进气管，预热效果不是很好，且影响充气效率(如如图图10-17所示所示)。 (2)高温废气加热高温废气加热 用预热阀控制，利用废气热量加热进气管。通过一

14、个预热阀用预热阀控制，利用废气热量加热进气管。通过一个预热阀来改变排气管流出废气的流向。需要加热时让废气绕过进气管，来改变排气管流出废气的流向。需要加热时让废气绕过进气管，对其加热。否则废气直接从排气管排出对其加热。否则废气直接从排气管排出(如如图图10-18所示所示)。上一页下一页返回10.2进气系统进气系统 (3)冷却液预热冷却液预热 在进气管上设有水套，进水管与发动机冷却水套或水泵出水管在进气管上设有水套，进水管与发动机冷却水套或水泵出水管相连，排水管则单独流回到水泵入口处相连，排水管则单独流回到水泵入口处(如如图图10-19所示所示)。 (4)恒温进气装置恒温进气装置 在干式或湿式空气

15、滤清器的基础上增设了一套引入排气管周在干式或湿式空气滤清器的基础上增设了一套引入排气管周围的热空气到空气滤清器入口处，并与该处的冷空气相混合的装围的热空气到空气滤清器入口处，并与该处的冷空气相混合的装置置(如如图图10-20所示所示)。上一页下一页返回10.2进气系统进气系统 4.可变进气歧管可变进气歧管 进气门迟闭可利用气流的惯性效应多进气，提高充气效率，进气门迟闭可利用气流的惯性效应多进气，提高充气效率，增加发动机扭矩。气流惯性效应与发动机转速、进气管长度、直增加发动机扭矩。气流惯性效应与发动机转速、进气管长度、直径等有关。为在高、低转速的宽广范围内充分利用进气惯性效应，径等有关。为在高、

16、低转速的宽广范围内充分利用进气惯性效应，并缩小高低速时进气速度的差别，改善发动机动力性和经济性，并缩小高低速时进气速度的差别，改善发动机动力性和经济性，尤其中低速和中小负荷下的动力性和经济性，现代先进的发动机尤其中低速和中小负荷下的动力性和经济性，现代先进的发动机上己开始采用可变进气歧管技术。高速时，气流速度快，采用短上己开始采用可变进气歧管技术。高速时，气流速度快，采用短而粗的进气歧管，中、低速时采用细而长的进气歧管。而粗的进气歧管，中、低速时采用细而长的进气歧管。 上一页下一页返回10.2进气系统进气系统(1)可变长度进气歧管可变长度进气歧管 图图10-22为一种能根据发动机转速而自动改变

17、进气歧管有效长为一种能根据发动机转速而自动改变进气歧管有效长度的进气控制系统。低速时，转换阀度的进气控制系统。低速时，转换阀3关闭，空气经细而长的弯管关闭，空气经细而长的弯管进入汽缸，提高了进气速度，增加惯性效应，使气量增多进入汽缸，提高了进气速度，增加惯性效应，使气量增多;高速时，高速时，转换阀转换阀(旋转阀旋转阀)开启，空气直接经短而粗的管子进入汽缸，阻力小，开启，空气直接经短而粗的管子进入汽缸，阻力小，使进气量增多使进气量增多(如如图图10-23所示所示)。转换阀。转换阀(旋转阀旋转阀)由发动机电子控制由发动机电子控制单元根据发动机转速来控制。单元根据发动机转速来控制。上一页下一页返回1

18、0.2进气系统进气系统 (5)可变截面进气歧管可变截面进气歧管 图图10-24为一种能根据发动机转速而自动改变进气歧管有效截为一种能根据发动机转速而自动改变进气歧管有效截面的进气控制系统。四气门发动机上，两个进气门各有一个进气面的进气控制系统。四气门发动机上，两个进气门各有一个进气歧管，其中一个进气歧管中装有进气转换阀。低转速时，转换阀歧管，其中一个进气歧管中装有进气转换阀。低转速时，转换阀关闭一个进气通道，只利用一个进气通道，进气歧管截面积较小关闭一个进气通道，只利用一个进气通道，进气歧管截面积较小;高转速时，转换阀开启，两条通道同时工作，进气歧管截面积变高转速时，转换阀开启，两条通道同时工

19、作，进气歧管截面积变大大(如如图图10-25所示所示)。上一页返回10.3排气系统排气系统10.3.1排气管排气管 排气管由排气歧管和排气总管组成。排气歧管是连接排气道排气管由排气歧管和排气总管组成。排气歧管是连接排气道与排气总管的部分，一般由铸铁或不锈钢制成。直列式发动机有与排气总管的部分，一般由铸铁或不锈钢制成。直列式发动机有一个排气歧管，一个排气歧管，v型发动机可有两个排气歧管，这两个排气歧管多型发动机可有两个排气歧管，这两个排气歧管多数由一根义形管连到一个排气总管上，称为单排气系统。有些数由一根义形管连到一个排气总管上，称为单排气系统。有些v型型发动机两个排气歧管各自连接一根排气管，称

20、为双排气系统发动机两个排气歧管各自连接一根排气管，称为双排气系统(如如图图10-26所示所示)。10.3.2消声器消声器 发动机排出的废气温度和压力较高，具有相当的能量，直接发动机排出的废气温度和压力较高，具有相当的能量，直接排入大气，就会产生强烈的爆破声。且易带有火焰或火星。因此，排入大气，就会产生强烈的爆破声。且易带有火焰或火星。因此，发动机排气管内都装有消声器发动机排气管内都装有消声器(如如图图10-27所示所示)，以降低噪声，消，以降低噪声，消除废气中的火焰或火星。除废气中的火焰或火星。下一页返回10.3排气系统排气系统10.3.3排气净化装置排气净化装置 汽油机主要有害排放物是汽油机

21、主要有害排放物是co, hc和和n ox,柴油机主要有害排放柴油机主要有害排放物主要是物主要是no二和微粒。二和微粒。 co是不完全燃烧产物，是在低温缺氧时形成的。是不完全燃烧产物，是在低温缺氧时形成的。 hc是未燃和未完全燃烧的燃油和机油蒸汽，来源于排气管废是未燃和未完全燃烧的燃油和机油蒸汽，来源于排气管废气、曲轴箱通风和燃料系统燃油蒸汽气、曲轴箱通风和燃料系统燃油蒸汽;发动机在低温启动、怠速运发动机在低温启动、怠速运转时会产生大量的转时会产生大量的co和和hc 上一页下一页返回10.3排气系统排气系统 安装在发动机外部的排气净化装置，主要有废气再循环系统安装在发动机外部的排气净化装置，主要

22、有废气再循环系统(egr)、二次空气喷射系统、三元催化转换器、燃油蒸发控制系、二次空气喷射系统、三元催化转换器、燃油蒸发控制系统、柴油机微粒过滤器、恒温进气空气滤清器及曲轴箱通风等。统、柴油机微粒过滤器、恒温进气空气滤清器及曲轴箱通风等。 1.废气再循环废气再循环 废气再循环废气再循环(egr)是将部分废气从排气管直接引入进气管，是将部分废气从排气管直接引入进气管，与新鲜混合气一道进入燃烧室，降低燃烧温度，抑制与新鲜混合气一道进入燃烧室，降低燃烧温度，抑制n ox生成的生成的一种方法一种方法(如如图图10-30所示所示)。但废气再循环使发动机有效功率下降、。但废气再循环使发动机有效功率下降、经

23、济性变差。所以，再循环的废气量应随工况而定。接近全负荷经济性变差。所以，再循环的废气量应随工况而定。接近全负荷或高速运转时，为使发动机保持充足的动力，不进行废气再循环。或高速运转时，为使发动机保持充足的动力，不进行废气再循环。暖机过程中，发动机温度较低，暖机过程中，发动机温度较低，no二排放不高，为保持发动机运二排放不高，为保持发动机运转的稳定性，也不进行废气再循环。同理，在低转速、小负荷工转的稳定性，也不进行废气再循环。同理，在低转速、小负荷工况、怠速工况也不进行废气再循环。况、怠速工况也不进行废气再循环。上一页下一页返回10.3排气系统排气系统废气的回流量用废气再循环率废气的回流量用废气再

24、循环率(egr率率)表示，定义为表示，定义为 图图10-31是现代汽车广泛采用的电控废气再循环控制系统。是现代汽车广泛采用的电控废气再循环控制系统。 发动机运转时发动机运转时(如如图图10-32所示所示)，发动机，发动机ecu根据转速、节气根据转速、节气门位置、冷却液温度、点火开关、电源电压的信号，给电磁阀不门位置、冷却液温度、点火开关、电源电压的信号，给电磁阀不同占空比的脉冲信号，使电磁阀开度改变，以调节进入真空控制同占空比的脉冲信号，使电磁阀开度改变，以调节进入真空控制阀的空气量，得到控制阀的空气量，得到控制egr阀不同开度所需各种真空度，从而使阀不同开度所需各种真空度，从而使适量的废气循

25、环稀释进入的油气混合物，获得与发动机工况相匹适量的废气循环稀释进入的油气混合物，获得与发动机工况相匹配的配的egr率。率。上一页下一页返回10.3排气系统排气系统 2.二次空气喷射二次空气喷射 很多汽车发动机装有一次空气喷射系统。虽然一次空气喷射很多汽车发动机装有一次空气喷射系统。虽然一次空气喷射系统有各种各样的结构，但其功用却基本相同。系统有各种各样的结构，但其功用却基本相同。 图图10-33所示的二次空气喷射是指利用空气泵将空气喷入排气所示的二次空气喷射是指利用空气泵将空气喷入排气歧管中，使废气中的歧管中，使废气中的hc和和co进一步氧化，以生成尤害的进一步氧化，以生成尤害的co2和和h2

26、o的方法。也可以使用热转换器将排气中的的方法。也可以使用热转换器将排气中的hc和和co在转化器在转化器中进一步氧化，以生成无害的中进一步氧化，以生成无害的co2和和h2o上一页下一页返回10.3排气系统排气系统3.三元催化转化器三元催化转化器 发动机的三元催化装置发动机的三元催化装置(如如图图10-34所示所示)主要包括催化反应器主要包括催化反应器和电了控制系统。三元催化反应器的壳体内有细小的蜂窝状隔板和电了控制系统。三元催化反应器的壳体内有细小的蜂窝状隔板通道，通道表面涂以铂、把、锗等贵金属起催化作用。通道，通道表面涂以铂、把、锗等贵金属起催化作用。图图10-35是是三元催化反应器的结构。三

27、元催化反应器的结构。 4.燃油蒸发控制系统燃油蒸发控制系统 经油箱和化油器蒸发的经油箱和化油器蒸发的hc占占hc排放总量的排放总量的20%。燃油蒸发。燃油蒸发控制系统将汽油蒸汽收集和储存在炭罐内，在发动机工作工作时控制系统将汽油蒸汽收集和储存在炭罐内，在发动机工作工作时再将其送入汽缸燃烧。再将其送入汽缸燃烧。 上一页下一页返回10.3排气系统排气系统 图图10-37为典型的燃油蒸发控制系统。活性炭罐上的两个入口为典型的燃油蒸发控制系统。活性炭罐上的两个入口与燃油箱和化油器浮了室相通，排气口用一个软管接到节气门后与燃油箱和化油器浮了室相通，排气口用一个软管接到节气门后的进气管内，在中间管道上有一

28、限流阀。发动机工作时，进气管的进气管内，在中间管道上有一限流阀。发动机工作时，进气管真空度经真空管送到限流阀，使限流阀膜片上移打开限流阀。与真空度经真空管送到限流阀，使限流阀膜片上移打开限流阀。与此同时，新鲜空气自炭罐底部经滤网流过炭罐，将吸附在活性炭此同时，新鲜空气自炭罐底部经滤网流过炭罐，将吸附在活性炭上的油蒸气送入燃烧室燃烧掉。上的油蒸气送入燃烧室燃烧掉。上一页下一页返回10.3排气系统排气系统 5.柴油机微粒过滤器柴油机微粒过滤器 微粒是柴油机排放的突出问题。微粒过滤器由过滤器和再生微粒是柴油机排放的突出问题。微粒过滤器由过滤器和再生系统组成。对车用柴油机排气微粒的处理，主要采用过滤法

29、。微系统组成。对车用柴油机排气微粒的处理，主要采用过滤法。微粒过滤器的滤芯由多孔陶瓷制造，有较高的过滤效率。排气穿过粒过滤器的滤芯由多孔陶瓷制造，有较高的过滤效率。排气穿过多孔陶瓷滤芯进入排气管，而微粒则滞留在滤芯上，微粒积累到多孔陶瓷滤芯进入排气管，而微粒则滞留在滤芯上，微粒积累到一定程度后，会加大排气阻力从而影响发动机性能，因此须定期一定程度后，会加大排气阻力从而影响发动机性能，因此须定期清除微粒过滤器中的微粒物，使微粒过滤器恢复原始状态，即过清除微粒过滤器中的微粒物，使微粒过滤器恢复原始状态，即过滤器再生。为此，在过滤器入口处设置一个燃烧器，通过喷油器滤器再生。为此，在过滤器入口处设置一

30、个燃烧器，通过喷油器向燃烧器内喷入少量燃油，并供入一次空气，利用火花塞或电热向燃烧器内喷入少量燃油，并供入一次空气，利用火花塞或电热塞将其点燃，将滞留在滤芯上的微粒烧掉塞将其点燃，将滞留在滤芯上的微粒烧掉(如如图图10-38所示所示)。上一页下一页返回10.3排气系统排气系统 6.恒温进气空气滤清器恒温进气空气滤清器 恒温进气空气滤清器也称进气温度自动调节式空气滤清器。恒温进气空气滤清器也称进气温度自动调节式空气滤清器。 它是在普通空气滤清器上增设一套空气加热与控制系统构成的。它是在普通空气滤清器上增设一套空气加热与控制系统构成的。恒温进气空气滤清器多用于节气门体汽油喷射式发动机上。当发恒温进

31、气空气滤清器多用于节气门体汽油喷射式发动机上。当发动机冷启动之后，在怠速或小节气门开度下工作时，供给浓混合动机冷启动之后，在怠速或小节气门开度下工作时，供给浓混合气，以保持发动机稳定运转。气，以保持发动机稳定运转。上一页下一页返回10.3排气系统排气系统 7.强制式曲轴箱通风系统强制式曲轴箱通风系统 强制式曲轴箱通风系统又称强制式曲轴箱通风系统又称pcv系统系统(如如图图10-39所示所示)。在发。在发动机工作时，会有部分可燃混合气和燃烧产物经活塞环由汽缸窜动机工作时，会有部分可燃混合气和燃烧产物经活塞环由汽缸窜入曲轴箱内。当发动机在低温下运行时，还可能有液态燃油漏入入曲轴箱内。当发动机在低温

32、下运行时，还可能有液态燃油漏入曲轴箱。这些物质如不及时清除，将加速润滑油变质并使机件受曲轴箱。这些物质如不及时清除，将加速润滑油变质并使机件受到腐蚀或锈蚀。又因为窜入曲轴箱内的气体中含有到腐蚀或锈蚀。又因为窜入曲轴箱内的气体中含有hc及其他污染及其他污染物，所以不准许把这种气体排放到大气中。现代汽车发动机所采物，所以不准许把这种气体排放到大气中。现代汽车发动机所采用的强制式曲轴箱通风系统，就是防止曲轴箱气体排放到大气中用的强制式曲轴箱通风系统，就是防止曲轴箱气体排放到大气中的净化装置。在的净化装置。在pc v系统中最重要的控制元件是系统中最重要的控制元件是pcv阀，其功用阀，其功用是根据发动机

33、工况的变化自动调节进入汽缸的曲轴箱气体的数量。是根据发动机工况的变化自动调节进入汽缸的曲轴箱气体的数量。上一页返回10.4发动机增压和增压器发动机增压和增压器10.4.1概述概述1.增压概述增压概述 增压是利用增压器将空气或可燃混合气在进入汽缸前进行预压增压是利用增压器将空气或可燃混合气在进入汽缸前进行预压缩，以提高进气压力，增大进气密度，增加进气量，提高功率的缩，以提高进气压力，增大进气密度，增加进气量，提高功率的技术。一般发动机增压后，功率可提高技术。一般发动机增压后，功率可提高30%50%,油耗下降油耗下降3%10%,增压发动机如增压发动机如图图10-40所示。所示。下一页返回10.4发

34、动机增压和增压器发动机增压和增压器 2发动机增压方法发动机增压方法 发动机增压的基本方式有机械增压、废气涡轮增压和气波增压。发动机增压的基本方式有机械增压、废气涡轮增压和气波增压。 机械增压机械增压:发动机曲轴直接驱动增压器发动机曲轴直接驱动增压器(压气机压气机)工作，实现增压工作，实现增压(如如图图10-41 (a)所示所示)。但因压气机消耗发动机功率，燃油消耗率较非。但因压气机消耗发动机功率，燃油消耗率较非增压时略高。增压时略高。 废气涡轮增压废气涡轮增压(如如图图10-41(b)所示所示):利用发动机排出的高温、高压、利用发动机排出的高温、高压、高速废气推动涡轮做功，涡轮又带动同轴的压气

35、机工作，将由空高速废气推动涡轮做功，涡轮又带动同轴的压气机工作，将由空气滤清器管道送来的空气压缩后送入汽缸。废气涡轮与压气机装气滤清器管道送来的空气压缩后送入汽缸。废气涡轮与压气机装成一体，称为废气涡轮增压器，它与发动机无任何机械联系。由成一体，称为废气涡轮增压器，它与发动机无任何机械联系。由于利用了废气能量，发动机动力性、经济性等均得到改善，所以于利用了废气能量，发动机动力性、经济性等均得到改善，所以得到广泛应用。得到广泛应用。上一页下一页返回10.4发动机增压和增压器发动机增压和增压器 气波增压气波增压(如如图图10-42所示所示):由曲轴直接驱动一个转子，在转子中，由曲轴直接驱动一个转子

36、，在转子中，废气直接与空气接触，利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩，废气直接与空气接触，利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩，提高进气压力。提高进气压力。 复合增压系统复合增压系统(如如图图10-43所示所示):废气涡轮增压和机械增压并用，综废气涡轮增压和机械增压并用，综合了废气涡轮增压和机械增压的优点，发动机输出功率大、燃油合了废气涡轮增压和机械增压的优点，发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小，响应快。消耗率低、噪声小，响应快。 3.增压发动机的特点增压发动机的特点 增压在提高发动机功率的同时，提高了压缩压力，使燃烧温增压在提高发动机功率的同时，提高了压缩压力，使燃烧温度升高，混合气燃烧更完

37、全，提高了发动机的机械效率，经济性度升高，混合气燃烧更完全，提高了发动机的机械效率，经济性变好变好;但加重了发动机的机械负荷、热负荷，增压后发动机的压缩但加重了发动机的机械负荷、热负荷，增压后发动机的压缩比要适当降低。比要适当降低。 对于汽油机，采用增压后爆燃倾向增加。但是通过对电控燃对于汽油机，采用增压后爆燃倾向增加。但是通过对电控燃油喷射发动机的点火、喷油进行控制以及对增压器本身进行控制，油喷射发动机的点火、喷油进行控制以及对增压器本身进行控制，这些缺点正在被逐步克服。这些缺点正在被逐步克服。上一页下一页返回10.4发动机增压和增压器发动机增压和增压器10.4.2废气涡轮增压废气涡轮增压

38、1.废气涡轮增压器结构与工作原理废气涡轮增压器结构与工作原理 涡轮增压器是由涡轮机、压气机和中间体组成涡轮增压器是由涡轮机、压气机和中间体组成(如如图图10-44所所示示)。涡轮室进气口与排气管相连，压气机进气口与空气滤清器管。涡轮室进气口与排气管相连，压气机进气口与空气滤清器管道相连，涡轮和叶轮分别装在涡轮室和压气机内，两者同轴刚性道相连，涡轮和叶轮分别装在涡轮室和压气机内，两者同轴刚性连接。连接。 2.增压中冷增压中冷 增压后气体温度升高，采取增压中冷可以提高充气效率，降增压后气体温度升高，采取增压中冷可以提高充气效率，降低热负荷，从而降低低热负荷，从而降低n ox的排放。所以，废气涡轮增

39、压系统中在的排放。所以，废气涡轮增压系统中在压气机后一般带有中冷器，以冷却进气压气机后一般带有中冷器，以冷却进气(如如图图10-47所示所示)。上一页下一页返回10.4发动机增压和增压器发动机增压和增压器 3.涡轮增压器调整涡轮增压器调整 发动机高速大负荷时，排气流量大、能量大，涡轮增压器转发动机高速大负荷时，排气流量大、能量大，涡轮增压器转速高，增压压力也高。但在低速时，即使增加负荷，废气流量也速高，增压压力也高。但在低速时，即使增加负荷，废气流量也不大，因而增压空气压力低，发动机扭矩小。高速大负荷时，通不大，因而增压空气压力低，发动机扭矩小。高速大负荷时，通过旁通阀将部分排气或将部分增压空

40、气放入大气即可使此问题得过旁通阀将部分排气或将部分增压空气放入大气即可使此问题得以改善。以改善。上一页下一页返回10.4发动机增压和增压器发动机增压和增压器 4.涡轮增压器的检修涡轮增压器的检修 1)增压器有异响增压器有异响 利用柴油机停机时的瞬间监听增压器，如叶轮与壳体之间有利用柴油机停机时的瞬间监听增压器，如叶轮与壳体之间有“嚓嚓嚓嚓”声，说明因碰撞使涡轮壳变形，应当视情况修复或更换。声，说明因碰撞使涡轮壳变形，应当视情况修复或更换。 2)增压压力过低增压压力过低 发动机出现功率下降，排气冒黑烟等现象。可能的原因有发动机出现功率下降，排气冒黑烟等现象。可能的原因有: 士曾压器叶轮与壳体之间有摩擦或浮动轴承损坏，影响增压器转速士曾压器叶轮与壳体之间有摩擦或浮动轴承损坏，影响增压器转速; 发动机排气歧管至增压器之间或压气机气封损坏发动机排气歧管至增压器之间或压气机气封损坏; 空滤器、进气管路、压气机出口太脏空滤器、进气管路、压气机出口太脏; 涡轮机叶片上、转轴与密封环之间形成积炭，使转速下降涡轮机叶片上、转轴与密封环之间形成积炭，使转速下降; 增压压力调节阀中调节弹簧因温度过高失效，或放气阀因积炭而封增压压力调节阀中调节弹簧因温度过高失效，或放气阀因积炭而封闭不严，使调节阀失灵。闭不严，使调节阀失灵。上一页下一页返回10.4发动机增压