汽车发动机构造与维修-项目3

1、 任务导入(一)客户报修：怠速不稳、油耗上升 任务导入(二)客户报修：空气滤清器达到更换里程 信息搜集（一）进气系统进气系统的作用是尽可能多、均匀地向各汽缸供给干净新鲜空气。1. 进气系统的结构现有轿车的进气系统包括进气导流管、空气滤清器、进气总管、节气门体和进气歧管。车外空气温度比发动机罩下的温度低，一般采用较长的进气导流管有利于实现从车外吸进密度较大的空气，同时也有利于应用进气谐振效应。电控喷射式发动机在进气系统中设有空气流量计，有的发动机还装有谐振器或可变进气歧管等。1.1 空气滤清器空气滤清器的形式很多，按滤清方式可以分为惯性式和过滤式，按是否用机油分为干式和湿式。 信息搜集现在轿车广

2、泛使用纸质滤芯空气滤清器，过滤式是根据吸附原理，引导气流通过滤芯（如金属网、丝绵、纸质物质等），将尘土隔离和粘附在滤芯上，从而使空气得到滤清。越野汽车工作在多尘条件下，常采用油浴式空气滤清器，大型载货汽车和矿山用汽车等，有的使用离心式空气滤清器或与纸滤芯结合的双级滤清器。（一）进气系统 信息搜集1.2 进气歧管进气歧管将来自进气总管的空气送到各汽缸所对应的进气道。为了增大进气量，需控制进气管道截面积的大小、弯曲程度以及管道内表面的形状，以尽力减小进气阻力。同时各缸所对应进气歧管内气体流道的长度应尽可能相等，确保各缸的进气量均匀一致。汽车进气歧管常采用铝合金、工程塑料等材料加工而成。（一）进气系

3、统 信息搜集（一）进气系统2 可变进气系统2.1 可变长度进气歧管为了使不同转速下都能充分利用进气波动效应，应使进气歧管长度与发动机的转速相匹配。现代轿车发动机为了尽量兼顾发动机在高、低速下都具有较好的经济性和动力性，常采用可变长度进气歧管技术，在高转速时用粗短的进气歧管，在中、低转速时用细长的进气歧管。 信息搜集（一）进气系统 信息搜集2.2 可变截面进气歧管直喷柴油机和一些直喷汽油机常通过涡流进气道、切向进气道和直进气道不同方式及其组合形成一定的进气涡流。在不同转速和负荷下，发动机最佳涡流比不同。根据流体力学的原理，管道的截面积越大，流体压力差越小；管道截面积越小，流体压力差越大。可以使发

4、动机在高转速时使用较大的进气歧管截面积，提高进气流量；在低转速时使用较小的进气歧管截面面积，提高汽缸的进气负压，也能在汽缸内充分形成涡流，让空气与汽油更好的混合。（一）进气系统 信息搜集（一）进气系统 信息搜集（一）进气系统（二） 发动机增压1. 发动机增压的作用和类型发动机增压是将空气预先压缩后再进入汽缸，可以提高空气密度、增加进气量，从而增加发动机功率，提高发动机热效率，降低排放。增压方式主要有机械增压、气波增压、涡轮增压和复合增压等。2. 机械增压机械增压是指压气机由内燃机曲轴通过传动装置直接驱动的增压方式。机械增压不增加发动机排气背压，但消耗其有效功率。过多地提高增压压力，会使驱动压气

5、机耗功过大，机械效率下降。机械增压器采用皮带与发动机曲轴皮带轮连接，带动机械增压器内部叶片，使进气获得增压，与废气涡轮增压相比，其低速增压效果好。 信息搜集机械增压器常用的压气机为罗茨式压气机，由转子（二叶或三叶）、转子轴、传动轮、壳体和电磁离合器等组成。当转子旋转时空气从压气机入口吸入，在转子叶片的推动下空气被加速，然后从压气机出口压出。（一）进气系统 信息搜集（一）进气系统 信息搜集（一）进气系统3.废气涡轮增压3.1 工作原理与结构废气涡轮增压器由涡轮机和压气机等部分组成，涡轮机进气口与排气歧管相连，涡轮的排气口接在排气管上。压气机进气口与空气滤清器管道相连，压气机的排气口接在进气歧管上

6、。涡轮和叶轮分别装在涡轮机和压气机内，二者同轴刚性连接。 信息搜集3.2 离心式压气机离心式压气机结构紧凑、质量小，在较宽的流量范围内具有较高的效率。离心式压气机由进气道、叶轮、扩压器和压气机蜗壳组成。进气道的作用是将外界空气导向压气机叶轮，为了降低流动损失，通道为渐缩形。空气在离心力的作用下沿压气机叶片之间所形成的流道从中心流向周边，并从旋转的叶轮获得能量，使其流速、压力和温度均有提高，然后进入扩压器。扩压器将压气机叶轮出口高速空气的动能转变为压力能。扩压器一般是一渐扩形的扩压管，空气流过扩压管时，流速降低、压力升高，大部分动能转化为压力能，温度上升。压气机蜗壳的作用是收集从扩压器流出来的空

7、气，将其引导到发动机的进气管。压气机蜗壳也有一定的扩压作用，由于从扩压器出来的空气仍有较大的速度，在蜗壳中进一步把动能转化为压力能。（一）进气系统 信息搜集（一）进气系统 信息搜集3.3 涡轮涡轮的工作过程与压气机相反，它把发动机排出废气的能量转化为机械功来驱动压气机叶轮。涡轮分为轴流式涡轮、径流式涡轮和混流式涡轮等。车用增压器常使用径流式涡轮，主要由进气蜗壳、喷嘴环、工作叶轮等部件组成。进气蜗壳的作用是把发动机排出的具有一定能量的废气，以尽量小的流动损失均匀地引导到涡轮喷嘴环的入口。喷嘴环又称导向器，流通截面呈渐缩形，燃气膨胀加速并按规定的方向进入工作叶轮。工作叶轮与压气机叶轮同轴，把气体的

8、动能转化为机械功向压气机输出。排气壳收集叶轮排出的废气并送入后面的排气管。为了降低叶轮的背压，使气体在叶轮中充分膨胀做功，排气壳做成一个渐扩形的管道。（一）进气系统 信息搜集（一）进气系统 信息搜集3.4 转子和浮动轴承涡轮机叶轮、压气机叶轮和密封套等零件安装在增压器轴上，构成涡轮增压器转子。转子的转速很高，最高可达200104r/min 以上。因此，转子的平衡非常重要，对增压器轴承的可靠性也提出了很高的要求。增压器一般采用全浮式滑动轴承，圆环状滑动轴承与轴以及轴承座之间都有间隙，形成双层油膜。轴承浮在轴与轴承座之间，增压器工作时轴承也在轴与轴承座中间转动。（一）进气系统 信息搜集3.5 增压

9、器的润滑和冷却发动机润滑系统中的机油，经增压器中间体上的机油进口流入增压器，润滑冷却增压器轴和轴承。然后机油经中间体上的出口返回发动机油底壳。汽油机增压器的热负荷大，一些增压器在中间体的涡轮机侧设置冷却水套，并用软管与发动机的冷却系统相通。冷却液自中间体上的冷却液进口流入中间体水套，从冷却液出口流回发动机冷却系统（一）进气系统 信息搜集（一）进气系统4.复合增压在一些内燃机上，除了应用废气涡轮增压器外，同时还应用机械增压器，即机械涡轮双增压系统，又称复合增压。低速时，流向控制阀关闭，过滤后的空气流向机械增压器进行增压后，再经过废气涡轮增压器进行二次增压，大大提高了低速时的增压效果。高速时，控制

10、阀打开，机械增压器停止工作，主要由废气涡轮增压器进行增压。增压技术在柴油机上的应用相对较早，汽油机由于受到爆震等因素的制约，增压技术的应用相对要困难些。但随着汽油机电控等先进技术的应用，越来越多的汽油机也采用了增压技术。 信息搜集（一）进气系统 检查测量 检查测量3 3节气门体匹配通过对节气门进行清洗，可以使进气顺畅或减小怠速时节气门的开度，但汽车电脑ECU的记忆值并没有清除，从而导致其和各执行元件或传感器实际输入电脑的信号值产生偏差，出现发动机运行不稳定的现象。这个时候就需要用汽车解码器对汽车的执行元件或传感器进行“基本调整”，使汽车电脑ECU的记忆值与各执行元件的初始状态进行匹配学习，让电

11、控单元了解节流阀体的基本特性和参数，这样才能保证在以后的运行过程中自动地调节它与节气门的动作。下面以科鲁兹LDE发动机的节气门匹配为例进行说明。 检查测量2022-5-29节气门体匹配关闭发动机，点火开关置于“ON（打开）”位置使用故障诊断仪，并执行“Module Setup（模块设置）”中的“Idle Learn Reset（怠速读入复位）” 。起动发动机，并监测“TB Idle Airflow Compensation（节气门怠速空气流量补偿）” 参数。节气门怠速空气流补偿值应该等于0%，发动机应该以正常的怠速运转。 检查测量2022-5-29节气门体匹配 检查测量2022-5-29节气门

12、体匹配清除故障码（图3-27）。任务实施任务实施 4 4更换空气滤清器（一）工作准备实训车辆进入工位前，将工位清理干净；准备好相关工具设备并摆放在工具车中；将实训台架摆放在在工位上；准备好相关的资料备查。（二）作业安全穿好工作服和工作鞋；去除手上佩戴的首饰、手表和挂件。任务实施2022-5-29更换空气滤清器打开发动机舱盖，安装翼子板布和前格栅布。断开进气传感器线束插头。任务实施2022-5-29更换空气滤清器拆下空气滤清器出气管。拆下6个空气滤清器壳体盖螺栓。拆下空气滤清器壳体盖。任务实施2022-5-29更换空气滤清器将空气滤清器滤芯从空气滤清器壳体上拆下并废弃。清洁进气仓，将新的空气滤清

13、器滤芯安装至空气滤清器壳体。安装空气滤清器壳体盖。安装6个空气滤清器壳体盖螺栓，并紧固至5Nm。安装空气滤清器出气管。11连接进气传感器线束插头。12收起翼子板布和前格栅布，关闭发动机舱盖。任务实施 任务实施4 4清洁节气门拆下空气滤清器出气管(。检查节气门体孔和节气门阀片是否有沉积物。必须打开节气门才能检查所有表面。使用一块干净抹布和合适的清洁剂，清洁节气门体孔和节气门阀片。安装空气滤清器出气管。进行节气门匹配。考核评价自评、互评知识拓展(一)多喉直喷（独立节气门系统）技术多喉直喷技术是提高发动机性能的有效办法，不少专攻高性能发动机的知名厂商都曾运用过这项技术，无奈原厂配置这种设计的引擎多属

14、于赛车及高档跑车，最多也只是在极少数重度改装车可以看到。所谓多喉直喷系统，简单来说就是一种独立节气门技术。采用该技术的发动机在空气经过空气滤清器后变为每缸一个独立的节气门，每个节气门上单独设置空气流量传感器，独立监控每缸的进气动作。通常还会对进气歧管内部进行抛光处理，使进气阻力更低，此时供油系统需要配合增加的进气量，提高燃油压力及精确的燃油喷射量，以达到提高功率输出的目的。多喉直喷系统三种不同的进气过滤形式，左边带有集气箱的设计可减少低扭的损失，最右边的则直接放弃了过滤层，完全不顾及低转速扭矩输出与发动机的清洁性，多用于赛车，中间则属于折中方式。知识拓展(二)高流量空气滤清器车辆发动机上的空气过滤