發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)

1、汽車構(gòu)造教案課程名稱汽車構(gòu)造課時(shí) 授課班級教學(xué)方式講授 多媒體教學(xué)課 題發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣系統(tǒng)任課教師教學(xué)目的與要求1 了解進(jìn)、排氣系統(tǒng)功用；2 掌握轎車空氣濾清器、消聲器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；3 理解曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)工作原理，廢氣再循環(huán)裝置（EGR）工作過程；4 了解機(jī)外凈化采用催化反應(yīng)器凈化原理；5 理解廢氣渦輪增壓工作原理；6 掌握渦輪增壓器結(jié)構(gòu)；7 了解氣波增壓、機(jī)械增壓工作特點(diǎn)；8 了解了解帶放氣閥的渦輪增壓系統(tǒng)調(diào)整過程。9 了解曲柄連桿機(jī)構(gòu)組成及功用；。重、難點(diǎn)曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)工作原理，廢氣再循環(huán)裝置（EGR）工作過程；機(jī)外凈化采用催化反應(yīng)器凈化原理；廢氣渦輪增壓工作原理；掌握渦輪增壓器結(jié)構(gòu)；氣波增

2、壓、機(jī)械增壓工作特點(diǎn)主要 內(nèi)容 第一講5.1概述1進(jìn)、排氣系統(tǒng)作用：進(jìn)、排氣系統(tǒng)是在內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)時(shí)，不斷地將新鮮空氣或可燃混合氣送入燃燒室，又將燃燒后的廢氣排到大氣中，保證內(nèi)燃機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。2進(jìn)、排氣系統(tǒng)的組成：基本裝置是由空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣管和排氣消聲器等組成。3增壓和增壓技術(shù)：由于排放與噪聲法規(guī)的要求，現(xiàn)代車用內(nèi)燃機(jī)除了采取完善的燃燒等機(jī)內(nèi)凈化措施外，在傳統(tǒng)的進(jìn)、排氣系統(tǒng)中又增加了不少機(jī)外凈化的附件與裝置。并且廣泛地采用了增壓和增壓技術(shù)，成為發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分5.2進(jìn)氣排氣系統(tǒng)5.2.1進(jìn)、排氣管一空氣濾清器空氣濾清器功用：就是濾去空氣中的塵埃和雜質(zhì)，將清潔的空氣(或空氣與燃油的可

3、燃混合氣)送入燃燒室，以減少活塞與氣缸套之間、活塞組之間和氣門組之間的磨損。抑制內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣噪聲。對于汽油機(jī)，還可防止化油器回火時(shí)火焰向外擴(kuò)展。在一些汽油機(jī)上，為了降低有害氣的排放?？諝鉃V清分為三種基本的濾清方法：空氣濾清器有慣性式、油浴式、過濾式三類。慣性式是利用空氣中所含塵土與雜質(zhì)密度比空氣大的特點(diǎn)，在空氣吸入氣缸的途徑中使其急速旋轉(zhuǎn)或改變方向，在離心力或慣性力的作用下，將塵土與雜質(zhì)甩到外圍而與空氣分離；油浴式它利用油浴把空氣流在轉(zhuǎn)折時(shí)甩出的塵土與雜質(zhì)粘住，避免二次塵土與雜質(zhì)吸入；過濾式是引導(dǎo)氣流通過帶有細(xì)小孔的濾芯把塵土與雜質(zhì)擋在濾芯外面，如紙質(zhì)濾芯，金屬絲濾芯纖維，多孔陶瓷等。慣性式空

4、氣濾清器以慣性原理構(gòu)成的旋流器，它對清除空氣中較大顆粒的塵土特別有效，其濾清效率約50一60，常用作多塵土地區(qū)工作的車用內(nèi)燃機(jī)上的空氣粗濾器。油浴式原理構(gòu)成的油浴式空氣濾清器，綜合了慣性式和過濾式兩種濾清原理，其濾清效率達(dá)9597；過濾式原理構(gòu)成的紙質(zhì)等空氣濾清器，是在汽車，特別是在小轎車上用得十分廣泛的一種，其濾清效率可達(dá)995以上，且性能穩(wěn)定。紙質(zhì)空氣濾清器在標(biāo)準(zhǔn)含塵條件下正常使用壽命為2一5萬千米。二、進(jìn)氣管1進(jìn)氣管是連接空氣濾清器和氣缸蓋進(jìn)氣道之間的管子。在汽油機(jī)上，有時(shí)把化油器或電子噴射節(jié)氣門閥體與氣缸蓋進(jìn)氣道間的管子稱為進(jìn)氣管。進(jìn)氣管，特別是自然吸氣車用高速內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管，對內(nèi)燃機(jī)的

5、油耗、功率、扭矩、排放等有重要。2分類：因而出現(xiàn)多種結(jié)構(gòu)型式。大致可歸結(jié)為：簡單進(jìn)氣管、共振式進(jìn)氣管和帶諧振腔的進(jìn)氣管三種(圖613)。簡單進(jìn)氣管常用在車用柴油機(jī)和前幾年的汽油機(jī)上，這種進(jìn)氣管結(jié)構(gòu)簡單，但由于進(jìn)入各氣缸的氣流阻力、路程長短和氣流方向、速度的差異，致使各氣缸進(jìn)氣不均勻。在電控噴射汽油機(jī)上由于噴油器直接在進(jìn)氣門附近噴射汽油，噴射的油霧顆粒細(xì)小，進(jìn)氣管無需采取預(yù)熱措施。共振式進(jìn)氣管較細(xì)長，與各氣缸相連的各個(gè)管于長度大體一致，能很好的匹配。共振式進(jìn)氣管與各氣缸單獨(dú)連接，可利用進(jìn)氣氣流的脈動(dòng)效應(yīng)以增強(qiáng)進(jìn)氣效果。進(jìn)氣效果的強(qiáng)弱取決于進(jìn)氣管長度，直徑和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速。帶諧振腔的進(jìn)氣管如圖52c所

6、示，有一個(gè)容積較大的諧振腔和無需過長的進(jìn)氣管，就可得到較低的諧振頻率。它與共振式進(jìn)氣管的區(qū)別在于其諧振頻率不必與進(jìn)氣沖程頻率相同(或整數(shù)倍)，但與諧振腔相連的各個(gè)短的進(jìn)氣管間的進(jìn)氣間隔必須相等。改變諧振腔的容積，可調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的最大扭矩和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，但不可能在內(nèi)燃機(jī)整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)增加扭矩。帶諧振腔的進(jìn)氣管還能降低進(jìn)氣噪聲。5.2.2排氣消聲器1組成;排氣系統(tǒng)常由排氣歧管、排氣總管、催化反應(yīng)器、排氣消聲器、排氣尾管等組成。目前在轎車上流行的排氣消聲器(圖54)由前消聲器2，中消聲器4和后消聲器6以及連接管等組成，并焊接成一個(gè)整體，以保持消聲器的堅(jiān)固性。2消音器原理：前消聲器采用諧振原理(圖54a)

7、由三個(gè)大小不同的諧振室，彼此由穿孔管8貫通。穿孔管、隔板和斷面的突變是諧振室內(nèi)的基本聲學(xué)元件，它們作為聲源的發(fā)射體彼此間利用聲波的相互干涉和在諧振室內(nèi)傳播的聲波又向這些聲源反射，從而達(dá)到消聲的效果。諧振器對抑制低頻聲波特別有效。中消聲器采用諧振器和吸聲原理(圖54b)。兩室之間為突然膨脹，從反射孔流出的氣體再在穿孔管中折返后排出。采用吸聲原理的后消聲器(圖54c)，在穿孔管外面裝填了吸聲材料。轎車和載貨汽車排氣消聲器的總?cè)莘e分別相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)排量的410倍和38倍內(nèi)燃機(jī)排量和排氣消聲器型式而不同。5.2.3排氣的凈化裝置1.排氣系統(tǒng)中的主要有害物質(zhì)：汽車的排放有害物質(zhì)主要是HC、CO、NOx。在

8、有害物中，從發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管排出的廢氣中有HC(約占總HC量的55)、CO、NOx等。從曲軸箱的竄氣中有HC(約占25)，從油箱和化油浮子室蒸發(fā)的HC(約占20)。2.在凈化排放有害物的方法主要采用機(jī)內(nèi)凈化處理和機(jī)外凈化兩種方法處理。機(jī)內(nèi)凈化處理方法主要是從改善燃料的霧化、蒸發(fā)、混合及分配以改善燃燒層進(jìn)氣稀薄燃燒等。機(jī)外凈化采用催化反應(yīng)器凈化排放有害物，催化反應(yīng)器是采用面容比很大的載體表面上的催化劑作為觸媒介質(zhì)，像濾清器那樣通過排氣將有害成分CO、HC和NO x進(jìn)行反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為無害的CO2、H2O的一種凈化器裝置。3.排氣催化反應(yīng)器的種類：排氣催化反應(yīng)器可分為兩種，即還原型催化反應(yīng)器和氧化型催化反

9、應(yīng)器。催化反廢器分為瀕粘型的觸媒反應(yīng)器和錠缽型的觸媒反應(yīng)器(圖633)。它們是在氧化鋁的顆粒(多孔件)表面鍍上鉑、銠等催化劑或者在格狀的氧化鋁上鍍上催化劑(整體型)。4。催化器的材料：國外所使用的催化劑均系貴重金屆，凈化率高，壽命長但成本高。因此 一般使用在對排放控制很嚴(yán)的國家。通常在排氣溫度為150C時(shí)催化劑便起作用。若溫度過高就會(huì)影響凈化器的壽命和效果。因此，在反應(yīng)器中部裝有溫度傳感器，當(dāng)溫度達(dá)到危險(xiǎn)溫度時(shí)(930C)可發(fā)出報(bào)警信號并使旁通閥自動(dòng)開啟，使高溫度氣體經(jīng)催化反應(yīng)器而直接流入排氣消聲器。國內(nèi)以陶瓷(多孔)作骨架，用氧化鋁溶膠浸泡在骨架上經(jīng)燒結(jié)而成，以稀土金屬作催化劑的凈化裝置。其

10、凈化率達(dá)8090，壽命達(dá)50000km以上。催化反應(yīng)器要使用無鉛汽油因排氣中的鉛化物會(huì)堵塞載體和覆蓋催化劑表面而使活性下降。5廢氣再循環(huán)裝置（EGR）作用：廢氣再循環(huán)裝置（EGR）主要用于凈化NOx，是利用廢氣中的部分(520)再引入進(jìn)氣管到氣缸。由于廢氣中含有H2O、CO2，使混合氣熱容量提高，從而使燃燒最高溫度下降，NOx排出濃度減少。一般當(dāng)1左右，廢氣循環(huán)量為20時(shí)，NOx可下降6070，但油耗增加3。一般再循環(huán)廢氣量不應(yīng)越過20，這種辦法在美國使用較多。廢組成：氣再循環(huán)系統(tǒng)裝置由EGR閥、EGT調(diào)制閥、延遲閥、三向螺線管等組成，如圖56所示。它是利用水溫傳感器感知進(jìn)氣管或散熱器水溫來控

11、制三向螺線管通電的開、閉，以控制負(fù)壓通路。 當(dāng)進(jìn)氣管水溫在68C以上和散熱器的水溫在17C以上時(shí)，螺線管的通電關(guān)閉，節(jié)氣門上的負(fù)壓通道開通，然后再由EGT調(diào)制閥來控制EGR閥。如圖57所示。當(dāng)排氣管背壓P增加或通向EGT調(diào)制閥的No.2管的負(fù)壓作用時(shí)，空氣(新氣)泄漏通道被關(guān)閉，負(fù)壓僅通過No.1管進(jìn)入，No.3管流出，再通過延遲閥使負(fù)壓平滑，最后作用于EGT閥的膜片上面的空間，當(dāng)此負(fù)壓克服彈簧的壓力時(shí)EGR閥開啟、廢氣便從排氣管，通過開啟的EGR閥開啟進(jìn)入進(jìn)氣管。當(dāng)GER閥開啟時(shí)若P變小(小負(fù)荷、低速、怠速等)，這時(shí)空氣泄漏閥開啟，從NO管來的負(fù)壓由于泄漏到大氣中，這時(shí)EGR閥關(guān)閉，停止工作

12、?？傊?，它是通過排壓來控制與吸氣空氣量成比例的EGR閥。6。曲軸箱通風(fēng)：目前，多用閉式曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置防止竄氣，簡稱PCV裝置，如圖58所示。新鮮空氣自空氣濾清器1經(jīng)管C和閉式通氣口6進(jìn)入曲軸箱和竄氣混合，從氣缸蓋罩通入管4，由計(jì)量閥3計(jì)量后，被吸入進(jìn)氣管。因此有適量的竄氣在氣缸內(nèi)再次燃燒。計(jì)量閥可隨發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)吸入氣缸的竄氣量，其結(jié)構(gòu)和原理，如圖59所示。在低速或小負(fù)荷時(shí)，竄氣量少，此時(shí)，由于進(jìn)氣管真空度較高，閥門被吸向右方(圖59a)，氣流通路關(guān)小，吸入氣缸的竄氣量較少。在加速或大負(fù)荷時(shí)，竄氣量增多，此時(shí)進(jìn)氣管真空度變低，計(jì)量閥的氣流通路開大(圖59b)，因而有較多的竄氣量進(jìn)入

13、氣缸再燃燒。在圖58所示的閉式通風(fēng)系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一旦竄氣量過多而不能完全被吸盡時(shí)，竄氣會(huì)從曲軸箱經(jīng)閉式通氣口倒流入空氣濾清器，經(jīng)過化油器2被吸入進(jìn)氣管。PCV裝置可將竄入曲軸箱內(nèi)的HC完全處理干凈，現(xiàn)已得到廣泛應(yīng)用。7油箱汽油蒸發(fā)氣的排出控制裝油箱汽油蒸發(fā)氣的排出控制裝置是將油箱蒸發(fā)的氣體通過裝滿活性碳的容器（碳罐）貯藏(吸附)起來，然后再導(dǎo)入進(jìn)氣系統(tǒng)并參加燃燒、防止排入大氣污染環(huán)境，如圖510所示。在燃油箱內(nèi)產(chǎn)生的蒸氣將燃油關(guān)斷閥的主浮動(dòng)閥推上，閥關(guān)閉。當(dāng)閥關(guān)閉則液體部分被遮擋。蒸氣部分推開副浮動(dòng)閥，若蒸氣壓力超過傾斜閥內(nèi)的雙向閥的設(shè)定壓力時(shí)，雙向閥開通蒸氣流向貯藏容器內(nèi)

14、貯存。貯藏容器的蒸氣在低溫時(shí)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，怠速時(shí)，仍向容器中貯存，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)ECU的信號，循環(huán)控制CPC閥(容器清除控制螺線閥)。使容器內(nèi)蒸氣導(dǎo)入節(jié)氣門下方進(jìn)氣管，進(jìn)人燃燒室參加燃燒。其中，CPC閥的循環(huán)控制，是根據(jù)在ECU中的存儲的程序進(jìn)行控制的因此能正確的進(jìn)行清除蒸氣的控制。5.2.4混合氣的預(yù)熱裝置為促進(jìn)混合氣中燃油顆粒的蒸發(fā)，并防止油氣在進(jìn)氣管壁凝結(jié)，常利用排氣管中高溫廢氣的熱量對進(jìn)氣管入口處的可燃混合氣進(jìn)行預(yù)熱。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣管鑄在一起，是依靠廢氣直接對進(jìn)氣管壁進(jìn)行預(yù)熱的，其預(yù)熱作用不能調(diào)節(jié)。進(jìn)氣電加熱器受安裝于水套回流出口處的熱酸開關(guān)和進(jìn)氣預(yù)熱繼電器控制，當(dāng)

15、發(fā)動(dòng)機(jī)出水溫度低于65時(shí)，熱敏開關(guān)閉合，進(jìn)氣預(yù)熱繼電器工作。剛開始，電加熱器電阻較小瞬時(shí)加熱電流很大，溫度迅速升高，1min左右即達(dá)6080，3min內(nèi)即可達(dá)到175，提高了進(jìn)氣溫度，確保發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)順利。隨著進(jìn)氣電加熱器溫度升高，電阻阻值迅速增大，電流趨于零，電加熱器溫度不再升高。待發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫達(dá)到65以上熱敏開關(guān)將電路斷開。上海桑塔納JV型發(fā)動(dòng)機(jī)在化油器下面進(jìn)氣歧管內(nèi)設(shè)有冷卻水道。在缸蓋安裝進(jìn)排氣歧管的平面上，有一斜孔通缸蓋水套，在進(jìn)氣歧管上，有一水道與化油器下方混合室周圍水套相通。隨發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高，熱的冷卻液流經(jīng)化油器底座下進(jìn)氣歧管內(nèi)的水套，對吸入氣缸的可燃混合氣進(jìn)行預(yù)熱，促進(jìn)汽油蒸發(fā)、

16、提高油氣混合均勻性。5.3發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓1。發(fā)動(dòng)機(jī)增壓的優(yōu)點(diǎn)：降低油耗提高功率降低排放本2增壓技術(shù)：內(nèi)燃機(jī)的功率與轉(zhuǎn)化燃料熱能的多少，與供入氣缸內(nèi)的空氣(或混合氣)的數(shù)量成正比。在氣缸容積和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速不變條件下，供入氣缸內(nèi)的空氣(或混合氣)的數(shù)量與空氣密度成正比。因此，可對進(jìn)入氣缸前的空氣進(jìn)行預(yù)壓縮來提高內(nèi)燃機(jī)的功率。凡是能將內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣的空氣密度提高到高于周圍環(huán)境的空氣密度的一切方法，統(tǒng)稱為“增壓”。實(shí)現(xiàn)增壓的裝置稱為壓氣機(jī)或增壓器。3增壓的類型有不同的分類方法按實(shí)現(xiàn)增壓所提供的能量，可分機(jī)械增壓、廢氣渦輪增壓和氣波增壓三種基本類型。機(jī)械增壓是利用內(nèi)燃機(jī)的一部分機(jī)械功驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)。廢氣渦輪增壓是利

17、用內(nèi)燃機(jī)的一部分排氣能量驅(qū)動(dòng)增壓器。廢氣渦輪增壓器與內(nèi)燃機(jī)只有流體聯(lián)系。氣波增壓則是根據(jù)壓力波的氣動(dòng)原理，利用廢氣能量直接壓縮空氣。由內(nèi)燃機(jī)皮帶驅(qū)動(dòng)的增壓器轉(zhuǎn)子只是控制并維持氣波增壓過程。它與內(nèi)燃機(jī)的傳動(dòng)比是不變的。 一機(jī)械增壓機(jī)械增壓裝置由曲軸驅(qū)動(dòng)的壓氣機(jī)1和相應(yīng)的傳動(dòng)箱2組成，如圖513所示。機(jī)械增壓壓力越高，壓氣機(jī)消耗功率越大。轎車用的機(jī)械增壓內(nèi)燃機(jī)，驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)消耗功率1015kw，為保證內(nèi)燃機(jī)機(jī)械效率增壓壓力不能過高。機(jī)械增壓所用的壓氣機(jī)除離心式壓氣機(jī)外，在車用內(nèi)燃機(jī)還常用羅茨式(Rootstype)、螺桿式和轉(zhuǎn)子活塞式等多種容積式壓氣機(jī)。羅茨式壓氣機(jī)的主要工作部件是裝在兩極平行軸上的

18、兩個(gè)轉(zhuǎn)子，如圖514所示。它們彼此不接觸，與外體也有間隙(o25o5mm)。兩個(gè)轉(zhuǎn)子由一對齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。工作時(shí)，轉(zhuǎn)子凹面與外體間的空氣由進(jìn)氣口移向出氣口。轉(zhuǎn)子有兩葉和三葉的，其中又分直線型和螺旋型。兩葉轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生四次供氣，三葉轉(zhuǎn)子則為六次供氣，羅茨式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，壽命長。在小氣量時(shí)增壓空氣壓力不下降，沒有不穩(wěn)定工作區(qū)。供氣量與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系。壓力增加比(壓比)可達(dá)到18。機(jī)械增壓結(jié)構(gòu)緊湊，和內(nèi)燃機(jī)容易匹配，內(nèi)燃機(jī)的加速性好，但傳動(dòng)復(fù)雜，油耗高。二氣波增壓 氣波增壓不同于廢氣渦輪增壓、機(jī)械增壓。它是利用氣體質(zhì)點(diǎn)和壓力波以及壓力波的反射特性，使排氣和進(jìn)氣之間進(jìn)行直接的能量交換，

19、以增大進(jìn)氣的密度。氣波增壓器由轉(zhuǎn)子、外體和前、后端蓋等組成如圖515。在轉(zhuǎn)子上裝有縱向葉片，兩個(gè)葉片間形成梯形截面通道。轉(zhuǎn)子兩端有空氣室和排氣室，并通過端蓋形成專門的定時(shí)窗口。空氣沿管路進(jìn)入氣缸。而通道中的廢氣在能量轉(zhuǎn)換及膨脹后，壓力下降，這時(shí)，正好轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)到與排氣口接通，低壓的廢氣排出。膨脹波立即波及轉(zhuǎn)子通道，形成定負(fù)壓，并吸入新鮮空氣。如此不斷循環(huán)，完成進(jìn)、排氣的能量交換。在轉(zhuǎn)子通道內(nèi)，廢氣與空氣直接接觸，壓力波以音速的速度傳播，它是廢氣溫度的函數(shù)，所以它比空氣流動(dòng)速度快得多，空氣被壓縮。氣波增壓器轉(zhuǎn)子內(nèi)氣體的能量交換是以壓力波(音速)的形式進(jìn)行，它對內(nèi)燃機(jī)工況反應(yīng)迅速，使氣波增壓內(nèi)燃機(jī)的加

20、速性好。低速時(shí)空氣的壓縮程度高，所以扭矩特性也好，能滿足車輛的動(dòng)力性要求。通道內(nèi)交替通過廢氣和新鮮空氣，工作溫度不太高，不需采用耐熱材料，不需冷卻。但體積大，噪聲大，安裝位置受到一定限制。三廢氣渦輪增壓和增壓器的冷卻 1廢氣渦輪增壓器工作原理廢氣渦輪增壓器工作原理如圖516所示。柴油機(jī)排出的具有8001000 K高溫和一定壓力的廢氣，經(jīng)排氣管1進(jìn)入渦輪殼4里的噴嘴環(huán)2。由于噴嘴環(huán)的通過面積是逐漸收縮，因而廢氣的壓力和溫度下降，速度被提高，使其動(dòng)能增加。這股高速廢氣流，按一定的方向沖擊渦輪3，使其高速旋轉(zhuǎn)。廢氣的壓力、溫度和速度越高，禍輪轉(zhuǎn)得就越快，通過渦輪的廢氣最后排人大氣。因渦輪3和離心式壓

21、氣機(jī)葉輪8固裝在同一轉(zhuǎn)于軸5，所以兩者同步旋轉(zhuǎn)。這樣，就將經(jīng)過空氣濾清器的空氣吸人壓氣機(jī)殼，高速旋轉(zhuǎn)的壓氣機(jī)葉輪把空氣甩向葉輪的外緣，使其速度和壓力增加，并進(jìn)入擴(kuò)壓器7。擴(kuò)壓器的形狀做成進(jìn)口小出口大，因此氣流的流速下降、壓力升高，這些壓縮的空氣經(jīng)進(jìn)氣管10進(jìn)入氣缸。2渦輪增壓器概念：渦輪增壓器是利用內(nèi)燃機(jī)排出的部分廢氣能量，通過渦輪，驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，使空氣增壓的一個(gè)裝置。結(jié)構(gòu)：廢氣渦輪增壓器（圖517）由壓氣機(jī)(包括壓氣機(jī)葉輪12、壓氣機(jī)蝸殼等、渦輪(包括渦輪葉輪5、渦輪蝸殼2等)和中間體3三部分。中間體內(nèi)有軸承4，以支承轉(zhuǎn)子總成(壓氣機(jī)葉輪、渦輪葉輪和軸等)，還有密封、潤滑油路和冷卻腔等。葉片形

22、狀壓氣機(jī)葉輪的葉片形狀（圖518）有前彎葉片、徑向葉片和后彎葉片。前彎葉片壓比高，后彎葉片效率高，徑向葉片強(qiáng)度高。葉輪常用鋁合金精密鑄造。葉輪通道不需加工。特點(diǎn)：車用渦輪增壓器廣泛使用徑流式渦輪(圖519)，廢氣從渦輪葉輪外緣徑向流入渦輪，軸向流出。因此，也稱徑流內(nèi)心式渦輪。在小流量工作條件下，徑流式渦輪效率高，結(jié)構(gòu)簡單，可精密鑄造，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小適于變工況工作。渦輪葉輪、壓氣機(jī)葉輪、鎖緊螺母及密封套等零件裝在一根軸上構(gòu)成渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子。渦輪葉輪和壓氣機(jī)葉輪廣泛采用背對背、軸承內(nèi)置結(jié)構(gòu)(圖517)。這種結(jié)構(gòu)不影響壓氣機(jī)進(jìn)口和渦輪出口的流道，氣流通暢。渦輪的高溫對壓氣機(jī)影響小，平衡性好。渦輪葉輪加

23、工后，用氬弧焊、摩擦焊、電子束焊等方法與軸焊接成一體，再最后加工、動(dòng)平衡。轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡精度和軸承的結(jié)構(gòu)是車用小型高速度氣渦輪增壓器可靠性的關(guān)鍵。浮動(dòng)軸承的工作原理：浮動(dòng)軸承內(nèi)、外間隙對軸承工作性能影響很大。一般內(nèi)間隙為005mm左右，外間隙為01mm左右，外間隙約為內(nèi)間隙的2倍。浮動(dòng)軸承的壁厚約345mm。浮動(dòng)軸承分整體式和分開式兩種。整體式浮動(dòng)軸承是增壓器的轉(zhuǎn)子間只用一個(gè)軸承。其結(jié)構(gòu)簡單，零件少，止推軸承大為簡化。但工藝要求高，旋轉(zhuǎn)慣性大。分開式浮動(dòng)軸承是在轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)的兩邊各放一個(gè)軸承。其尺寸小，旋轉(zhuǎn)慣性小，加工簡單，在小型增壓器上應(yīng)用較多。漏氣會(huì)降低渦輪增壓器效率，而且高溫燃?xì)飧Z入軸承后使其工作溫度上升，引起機(jī)油結(jié)膠或燒毀軸承。漏油會(huì)堵塞與污染壓氣機(jī)及通往內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管和附件。為阻止機(jī)油竄入渦輪和壓氣機(jī)的氣體流通部分以及高壓空氣和高溫燃?xì)飧Z入潤滑油道內(nèi)，在中間體內(nèi)設(shè)有既能封油，又能封氣的密封裝置。現(xiàn)代渦輪增壓器多采用活塞環(huán)密封，活塞環(huán)分別裝在渦輪和壓氣機(jī)端的密封