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。

本章教学提示当前第1页\共有57页\编于星期五\13点教学重点：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。

本章教学提示当前第2页\共有57页\编于星期五\13点作用：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当前第3页\共有57页\编于星期五\13点理论知识1.进气系统组成2.排气系统3.发动机增压和增压器当前第4页\共有57页\编于星期五\13点进气系统的组成1.空气滤清器2.进气岐管当前第5页\共有57页\编于星期五\13点空气滤清器1.作用2.要求3.空气滤清器的原理4.空气滤清器的结构当前第6页\共有57页\编于星期五\13点一、作用滤除空气中的硬质灰尘颗粒；减噪。当前第7页\共有57页\编于星期五\13点二、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+排气冒黑烟当前第8页\共有57页\编于星期五\13点三、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当前第9页\共有57页\编于星期五\13点空气滤清器的原理当前第10页\共有57页\编于星期五\13点四、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-滤清器盖当前第11页\共有57页\编于星期五\13点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，切忌接触油液当前第12页\共有57页\编于星期五\13点2.惯性－纸质空气滤清器1-罩2-滤芯3-集尘室4-外壳5-旋流环当前第13页\共有57页\编于星期五\13点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-中心管当前第14页\共有57页\编于星期五\13点本讲小结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.空气滤清器的结构当前第15页\共有57页\编于星期五\13点课后思考题

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？当前第16页\共有57页\编于星期五\13点进气歧管1.进气歧管结构2.进气预热3.可变进气歧管当前第17页\共有57页\编于星期五\13点一、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当前第18页\共有57页\编于星期五\13点气道燃油喷射式发动机进气歧管当前第19页\共有57页\编于星期五\13点二、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-预热阀调节手柄当前第20页\共有57页\编于星期五\13点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-进气歧管安装面当前第21页\共有57页\编于星期五\13点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-空气滤清器当前第22页\共有57页\编于星期五\13点三、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-发动机电控装置当前第23页\共有57页\编于星期五\13点可变长度进气岐管当前第24页\共有57页\编于星期五\13点2.可变截面进气岐管低速高速当前第25页\共有57页\编于星期五\13点可变截面进气岐管当前第26页\共有57页\编于星期五\13点可变截面进气岐管当前第27页\共有57页\编于星期五\13点本讲小结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当前第28页\共有57页\编于星期五\13点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？当前第29页\共有57页\编于星期五\13点排气系统1.排气管2.消声器3.排气净化装置当前第30页\共有57页\编于星期五\13点排气系统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-排气尾管当前第31页\共有57页\编于星期五\13点一、排气管当前第32页\共有57页\编于星期五\13点二、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当前第33页\共有57页\编于星期五\13点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-喷管当前第34页\共有57页\编于星期五\13点三、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)当前第35页\共有57页\编于星期五\13点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%当前第36页\共有57页\编于星期五\13点废气再循环(EGR)当前第37页\共有57页\编于星期五\13点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进一步氧化当前第38页\共有57页\编于星期五\13点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当前第39页\共有57页\编于星期五\13点4.燃油蒸发控制系统当前第40页\共有57页\编于星期五\13点燃油蒸发控制系统当前第41页\共有57页\编于星期五\13点本讲小结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当前第42页\共有57页\编于星期五\13点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。当前第43页\共有57页\编于星期五\13点发动机增压和增压器1.发动机增压概述2.废气涡轮增压器当前第44页\共有57页\编于星期五\13点发动机增压概述1.概念2.增压方法3.增压发动机特点当前第45页\共有57页\编于星期五\13点增压：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、概念当前第46页\共有57页\编于星期五\13点二、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)废气涡轮增压当前第47页\共有57页\编于星期五\13点增压发动机当前第48页\共有57页\编于星期五\13点复合增压：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当前第49页\共有57页\编于星期五\13点气波增压当前第50页\共有57页\编于星期五\13点三、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当前第51页\共有57页\编于星期五\13点本讲小结1.增压、增压比、增压度的概念2.增压的方法3.增压发动机的优缺点4.克服增压发动机缺点的措施当前第52页\共有57页\编于星期五\13点课后思考题请问什么是增压？增压比？增压度？对发动机进行增压的方法有哪些？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？当前第53页\共有57页\编于星期五\13点废气涡轮增压器增压器=废气涡轮+压气机+中间体当前第54页\共有57页\编于星期五\13点涡轮增压器的润滑油路及冷却水套当前第55页\共有57页\编于星期五\13点离心式压气机与径流式涡轮离心式压气机1-叶片2-