汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修-項目3

1、 任務導入1(一)客戶報修：怠速不穩(wěn)、油耗上升 任務導入1(二)客戶報修：空氣濾清器達到更換里程 信息搜集2（一）進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)的作用是盡可能多、均勻地向各汽缸供給干凈新鮮空氣。1. 進氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)現(xiàn)有轎車的進氣系統(tǒng)包括進氣導流管、空氣濾清器、進氣總管、節(jié)氣門體和進氣歧管。車外空氣溫度比發(fā)動機罩下的溫度低，一般采用較長的進氣導流管有利于實現(xiàn)從車外吸進密度較大的空氣，同時也有利于應用進氣諧振效應。電控噴射式發(fā)動機在進氣系統(tǒng)中設有空氣流量計，有的發(fā)動機還裝有諧振器或可變進氣歧管等。1.1 空氣濾清器空氣濾清器的形式很多，按濾清方式可以分為慣性式和過濾式，按是否用機油分為干式和濕式。 信息搜集2現(xiàn)

2、在轎車廣泛使用紙質(zhì)濾芯空氣濾清器，過濾式是根據(jù)吸附原理，引導氣流通過濾芯（如金屬網(wǎng)、絲綿、紙質(zhì)物質(zhì)等），將塵土隔離和粘附在濾芯上，從而使空氣得到濾清。越野汽車工作在多塵條件下，常采用油浴式空氣濾清器，大型載貨汽車和礦山用汽車等，有的使用離心式空氣濾清器或與紙濾芯結(jié)合的雙級濾清器。（一）進氣系統(tǒng) 信息搜集21.2 進氣歧管進氣歧管將來自進氣總管的空氣送到各汽缸所對應的進氣道。為了增大進氣量，需控制進氣管道截面積的大小、彎曲程度以及管道內(nèi)表面的形狀，以盡力減小進氣阻力。同時各缸所對應進氣歧管內(nèi)氣體流道的長度應盡可能相等，確保各缸的進氣量均勻一致。汽車進氣歧管常采用鋁合金、工程塑料等材料加工而成。（

3、一）進氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進氣系統(tǒng)2 可變進氣系統(tǒng)2.1 可變長度進氣歧管為了使不同轉(zhuǎn)速下都能充分利用進氣波動效應，應使進氣歧管長度與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速相匹配?，F(xiàn)代轎車發(fā)動機為了盡量兼顧發(fā)動機在高、低速下都具有較好的經(jīng)濟性和動力性，常采用可變長度進氣歧管技術(shù)，在高轉(zhuǎn)速時用粗短的進氣歧管，在中、低轉(zhuǎn)速時用細長的進氣歧管。 信息搜集2（一）進氣系統(tǒng) 信息搜集22.2 可變截面進氣歧管直噴柴油機和一些直噴汽油機常通過渦流進氣道、切向進氣道和直進氣道不同方式及其組合形成一定的進氣渦流。在不同轉(zhuǎn)速和負荷下，發(fā)動機最佳渦流比不同。根據(jù)流體力學的原理，管道的截面積越大，流體壓力差越?。还艿澜孛娣e越小，流體壓力

4、差越大?？梢允拱l(fā)動機在高轉(zhuǎn)速時使用較大的進氣歧管截面積，提高進氣流量；在低轉(zhuǎn)速時使用較小的進氣歧管截面面積，提高汽缸的進氣負壓，也能在汽缸內(nèi)充分形成渦流，讓空氣與汽油更好的混合。（一）進氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進氣系統(tǒng)（二） 發(fā)動機增壓1. 發(fā)動機增壓的作用和類型發(fā)動機增壓是將空氣預先壓縮后再進入汽缸，可以提高空氣密度、增加進氣量，從而增加發(fā)動機功率，提高發(fā)動機熱效率，降低排放。增壓方式主要有機械增壓、氣波增壓、渦輪增壓和復合增壓等。2. 機械增壓機械增壓是指壓氣機由內(nèi)燃機曲軸通過傳動裝置直接驅(qū)動的增壓方式。機械增壓不增加發(fā)動機排氣背壓，但消耗其有效功率。過多地提高增

5、壓壓力，會使驅(qū)動壓氣機耗功過大，機械效率下降。機械增壓器采用皮帶與發(fā)動機曲軸皮帶輪連接，帶動機械增壓器內(nèi)部葉片，使進氣獲得增壓，與廢氣渦輪增壓相比，其低速增壓效果好。 信息搜集2機械增壓器常用的壓氣機為羅茨式壓氣機，由轉(zhuǎn)子（二葉或三葉）、轉(zhuǎn)子軸、傳動輪、殼體和電磁離合器等組成。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時空氣從壓氣機入口吸入，在轉(zhuǎn)子葉片的推動下空氣被加速，然后從壓氣機出口壓出。（一）進氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進氣系統(tǒng)3.廢氣渦輪增壓3.1 工作原理與結(jié)構(gòu)廢氣渦輪增壓器由渦輪機和壓氣機等部分組成，渦輪機進氣口與排氣歧管相連，渦輪的排氣口接在排氣管上。壓氣機進氣口與空氣濾清器管道相連，壓

6、氣機的排氣口接在進氣歧管上。渦輪和葉輪分別裝在渦輪機和壓氣機內(nèi)，二者同軸剛性連接。 信息搜集23.2 離心式壓氣機離心式壓氣機結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小，在較寬的流量范圍內(nèi)具有較高的效率。離心式壓氣機由進氣道、葉輪、擴壓器和壓氣機蝸殼組成。進氣道的作用是將外界空氣導向壓氣機葉輪，為了降低流動損失，通道為漸縮形?？諝庠陔x心力的作用下沿壓氣機葉片之間所形成的流道從中心流向周邊，并從旋轉(zhuǎn)的葉輪獲得能量，使其流速、壓力和溫度均有提高，然后進入擴壓器。擴壓器將壓氣機葉輪出口高速空氣的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。擴壓器一般是一漸擴形的擴壓管，空氣流過擴壓管時，流速降低、壓力升高，大部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能，溫度上升。壓氣機蝸殼的

7、作用是收集從擴壓器流出來的空氣，將其引導到發(fā)動機的進氣管。壓氣機蝸殼也有一定的擴壓作用，由于從擴壓器出來的空氣仍有較大的速度，在蝸殼中進一步把動能轉(zhuǎn)化為壓力能。（一）進氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進氣系統(tǒng) 信息搜集23.3 渦輪渦輪的工作過程與壓氣機相反，它把發(fā)動機排出廢氣的能量轉(zhuǎn)化為機械功來驅(qū)動壓氣機葉輪。渦輪分為軸流式渦輪、徑流式渦輪和混流式渦輪等。車用增壓器常使用徑流式渦輪，主要由進氣蝸殼、噴嘴環(huán)、工作葉輪等部件組成。進氣蝸殼的作用是把發(fā)動機排出的具有一定能量的廢氣，以盡量小的流動損失均勻地引導到渦輪噴嘴環(huán)的入口。噴嘴環(huán)又稱導向器，流通截面呈漸縮形，燃氣膨脹加速并按規(guī)定的方向進入工作葉輪。工

8、作葉輪與壓氣機葉輪同軸，把氣體的動能轉(zhuǎn)化為機械功向壓氣機輸出。排氣殼收集葉輪排出的廢氣并送入后面的排氣管。為了降低葉輪的背壓，使氣體在葉輪中充分膨脹做功，排氣殼做成一個漸擴形的管道。（一）進氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進氣系統(tǒng) 信息搜集23.4 轉(zhuǎn)子和浮動軸承渦輪機葉輪、壓氣機葉輪和密封套等零件安裝在增壓器軸上，構(gòu)成渦輪增壓器轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速很高，最高可達200104r/min 以上。因此，轉(zhuǎn)子的平衡非常重要，對增壓器軸承的可靠性也提出了很高的要求。增壓器一般采用全浮式滑動軸承，圓環(huán)狀滑動軸承與軸以及軸承座之間都有間隙，形成雙層油膜。軸承浮在軸與軸承座之間，增壓器工作時軸承也在軸與軸承座中間轉(zhuǎn)動。

9、（一）進氣系統(tǒng) 信息搜集23.5 增壓器的潤滑和冷卻發(fā)動機潤滑系統(tǒng)中的機油，經(jīng)增壓器中間體上的機油進口流入增壓器，潤滑冷卻增壓器軸和軸承。然后機油經(jīng)中間體上的出口返回發(fā)動機油底殼。汽油機增壓器的熱負荷大，一些增壓器在中間體的渦輪機側(cè)設置冷卻水套，并用軟管與發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)相通。冷卻液自中間體上的冷卻液進口流入中間體水套，從冷卻液出口流回發(fā)動機冷卻系統(tǒng)（一）進氣系統(tǒng) 信息搜集2（一）進氣系統(tǒng)4.復合增壓在一些內(nèi)燃機上，除了應用廢氣渦輪增壓器外，同時還應用機械增壓器，即機械渦輪雙增壓系統(tǒng)，又稱復合增壓。低速時，流向控制閥關(guān)閉，過濾后的空氣流向機械增壓器進行增壓后，再經(jīng)過廢氣渦輪增壓器進行二次增壓，

10、大大提高了低速時的增壓效果。高速時，控制閥打開，機械增壓器停止工作，主要由廢氣渦輪增壓器進行增壓。增壓技術(shù)在柴油機上的應用相對較早，汽油機由于受到爆震等因素的制約，增壓技術(shù)的應用相對要困難些。但隨著汽油機電控等先進技術(shù)的應用，越來越多的汽油機也采用了增壓技術(shù)。 信息搜集2（一）進氣系統(tǒng) 檢查測量3 檢查測量3 3節(jié)氣門體匹配通過對節(jié)氣門進行清洗，可以使進氣順暢或減小怠速時節(jié)氣門的開度，但汽車電腦ECU的記憶值并沒有清除，從而導致其和各執(zhí)行元件或傳感器實際輸入電腦的信號值產(chǎn)生偏差，出現(xiàn)發(fā)動機運行不穩(wěn)定的現(xiàn)象。這個時候就需要用汽車解碼器對汽車的執(zhí)行元件或傳感器進行“基本調(diào)整”，使汽車電腦ECU的記

11、憶值與各執(zhí)行元件的初始狀態(tài)進行匹配學習，讓電控單元了解節(jié)流閥體的基本特性和參數(shù)，這樣才能保證在以后的運行過程中自動地調(diào)節(jié)它與節(jié)氣門的動作。下面以科魯茲LDE發(fā)動機的節(jié)氣門匹配為例進行說明。 檢查測量32021-12-13節(jié)氣門體匹配關(guān)閉發(fā)動機，點火開關(guān)置于“ON（打開）”位置使用故障診斷儀，并執(zhí)行“Module Setup（模塊設置）”中的“Idle Learn Reset（怠速讀入復位）” 。起動發(fā)動機，并監(jiān)測“TB Idle Airflow Compensation（節(jié)氣門怠速空氣流量補償）” 參數(shù)。節(jié)氣門怠速空氣流補償值應該等于0%，發(fā)動機應該以正常的怠速運轉(zhuǎn)。 檢查測量32021-12

12、-13節(jié)氣門體匹配 檢查測量32021-12-13節(jié)氣門體匹配清除故障碼（圖3-27）。4任務實施4任務實施 4 4更換空氣濾清器（一）工作準備實訓車輛進入工位前，將工位清理干凈；準備好相關(guān)工具設備并擺放在工具車中；將實訓臺架擺放在在工位上；準備好相關(guān)的資料備查。（二）作業(yè)安全穿好工作服和工作鞋；去除手上佩戴的首飾、手表和掛件。4任務實施42021-12-13更換空氣濾清器打開發(fā)動機艙蓋，安裝翼子板布和前格柵布。斷開進氣傳感器線束插頭。4任務實施42021-12-13更換空氣濾清器拆下空氣濾清器出氣管。拆下6個空氣濾清器殼體蓋螺栓。拆下空氣濾清器殼體蓋。4任務實施42021-12-13更換空氣

13、濾清器將空氣濾清器濾芯從空氣濾清器殼體上拆下并廢棄。清潔進氣倉，將新的空氣濾清器濾芯安裝至空氣濾清器殼體。安裝空氣濾清器殼體蓋。安裝6個空氣濾清器殼體蓋螺栓，并緊固至5Nm。安裝空氣濾清器出氣管。11連接進氣傳感器線束插頭。12收起翼子板布和前格柵布，關(guān)閉發(fā)動機艙蓋。4任務實施4 任務實施4 4清潔節(jié)氣門拆下空氣濾清器出氣管(。檢查節(jié)氣門體孔和節(jié)氣門閥片是否有沉積物。必須打開節(jié)氣門才能檢查所有表面。使用一塊干凈抹布和合適的清潔劑，清潔節(jié)氣門體孔和節(jié)氣門閥片。安裝空氣濾清器出氣管。進行節(jié)氣門匹配。考核評價5自評、互評知識拓展6(一)多喉直噴（獨立節(jié)氣門系統(tǒng)）技術(shù)多喉直噴技術(shù)是提高發(fā)動機性能的有效

14、辦法，不少專攻高性能發(fā)動機的知名廠商都曾運用過這項技術(shù)，無奈原廠配置這種設計的引擎多屬于賽車及高檔跑車，最多也只是在極少數(shù)重度改裝車可以看到。所謂多喉直噴系統(tǒng)，簡單來說就是一種獨立節(jié)氣門技術(shù)。采用該技術(shù)的發(fā)動機在空氣經(jīng)過空氣濾清器后變?yōu)槊扛滓粋€獨立的節(jié)氣門，每個節(jié)氣門上單獨設置空氣流量傳感器，獨立監(jiān)控每缸的進氣動作。通常還會對進氣歧管內(nèi)部進行拋光處理，使進氣阻力更低，此時供油系統(tǒng)需要配合增加的進氣量，提高燃油壓力及精確的燃油噴射量，以達到提高功率輸出的目的。多喉直噴系統(tǒng)三種不同的進氣過濾形式，左邊帶有集氣箱的設計可減少低扭的損失，最右邊的則直接放棄了過濾層，完全不顧及低轉(zhuǎn)速扭矩輸出與發(fā)動機的清潔性，多用于賽車，中間則屬于折中方式。知識拓展6(二)高流量空氣濾清器車輛發(fā)動機上的空氣