汽車基礎(chǔ)知識進(jìn)排氣系統(tǒng)篇20051108

1、汽車基礎(chǔ)知識進(jìn)排氣系統(tǒng)篇汽車基礎(chǔ)知識進(jìn)排氣系統(tǒng)篇20051108 1.進(jìn)氣系統(tǒng) 2.排氣系統(tǒng) 3.奇瑞公司AVL發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng) 把空氣或混合氣導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的零部件集合體稱為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng) 進(jìn)氣系統(tǒng)包含了空氣濾清器、進(jìn)氣歧管、進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)?？諝饨?jīng)空氣濾清器過濾掉雜質(zhì)后，流過空氣流量計(jì)，經(jīng)由進(jìn)氣道進(jìn)入進(jìn)氣歧管，與噴油嘴噴出的汽油混合后形成適當(dāng)比例的油氣，由進(jìn)氣門送入氣缸內(nèi)點(diǎn)火燃燒，產(chǎn)生動(dòng)力 空氣濾清器引氣管進(jìn)氣軟管空氣流量計(jì)空氣濾清器空氣濾清器的作用：1.用是在滿足空氣吸入量的情況下過濾掉最微小的雜質(zhì)顆粒，保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。不同的地區(qū)因土壤，氣候及道路的情況不同，空氣中含有的塵土

2、等雜質(zhì)成分和含量也有所不同，就其化學(xué)成分來說，多數(shù)是二氧化硅。當(dāng)它們進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的摩擦表面時(shí)，就會(huì)刺破潤滑油膜，加劇發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的磨損，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。安裝空氣濾清器能減少氣缸、活塞和活塞環(huán)等零件的磨損。2.優(yōu)質(zhì)空氣濾清器能有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)吸入空氣時(shí)的噪音。3.連同進(jìn)氣管路一起，利用諧振原理起到增壓效果，以提高充氣系數(shù)?？諝鉃V清器的結(jié)構(gòu)和分類 空氣濾清器是由空濾油濾芯和殼體等零件組成。濾芯一般采用可更換和可清理結(jié)構(gòu)，從濾芯性質(zhì)分類有干式和濕式兩種。廣泛使用的干式濾芯多用特種紙和無紡布做成，而無紡布又多用于安全濾芯。進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng) 濾芯孔徑及過濾面積取決于發(fā)動(dòng)機(jī)排量、使用環(huán)境、更換周期及進(jìn)

3、氣阻力等因素?？諡V器的安裝尺寸及殼體形狀取決于整車布置要求，但也應(yīng)注意降噪和諧振增壓?？諡V器殼體和連通管路的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免氣流產(chǎn)生急轉(zhuǎn)彎，并使氣體通過濾芯全面積。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意降噪和進(jìn)氣阻力與管路直徑、長度的關(guān)系，在管路和濾清器上設(shè)置諧振器是降噪的有效方法。 現(xiàn)代的中小型汽車空氣濾清器多采用紙質(zhì)濾芯。為節(jié)省空間增加過濾面積，其紙質(zhì)濾芯被折疊成各種各樣的形狀，以增大過濾面積。 空氣濾清器的設(shè)計(jì)要點(diǎn):進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng) 提高發(fā)動(dòng)機(jī)每升氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率，即升功率，是提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率有效的方法。而要提高發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率，加大進(jìn)氣量是一種解決方案。有些發(fā)動(dòng)機(jī)采用強(qiáng)制吸氣法的方式，用增大氣體密度來提

4、高進(jìn)氣量，例如采用渦輪增壓（Turbo）。但是，在日益嚴(yán)格的廢氣排放法例的管制及制造成本的限制下，多數(shù)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)還是傾向采用自然吸氣法方式。采用自然吸氣法，又要提高進(jìn)氣量，設(shè)計(jì)者就把注意力放在了進(jìn)氣的速度方面，也就是千方百計(jì)提高氣體的流動(dòng)速度來提高單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)氣量，在提高換氣效率上做文章。換氣是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)最基本的功能。通過換氣，排出廢舊氣體，發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)回復(fù)到循環(huán)初始狀態(tài)，吸納新鮮氣體來提供燃料所需的氧氣 良好的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣通道設(shè)計(jì)是提高進(jìn)氣量的重要保證。通過采用了大通量的空氣濾清器，大口徑或多支進(jìn)氣管，就是改善氣體的流速以提升發(fā)動(dòng)機(jī)功率；打磨進(jìn)氣歧管內(nèi)壁，使用不銹鋼進(jìn)氣管等，就可以增高管

5、壁的光滑程度來減少與氣體之間的摩擦，進(jìn)而提高氣體的流動(dòng)速度。 進(jìn)氣管進(jìn)氣歧管排氣消聲系統(tǒng)的總成說明及功用排氣消聲系統(tǒng)的總成說明及功用 把氣缸內(nèi)燃燒廢氣導(dǎo)出的零部件集合體稱為發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)構(gòu)成 排氣系統(tǒng)包括排氣歧管、排氣管、排氣凈化裝置、排氣消聲裝置等。排氣系統(tǒng)的功用： 1、引導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣，使各缸廢氣順暢的排出； 2、由于排氣門的開閉與活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的影響，排氣氣流呈脈動(dòng)形式，排氣門打開時(shí)存在一定的壓力，具有一定的能量，氣體排出時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的排氣噪聲，因此在排氣系統(tǒng)裝有排氣消聲器來降低排氣噪聲； 3、降低排氣污染物CO,HC,NOX等的含量，達(dá)到排氣凈化的作用 排氣歧管 排氣歧管作用是把多

6、缸發(fā)動(dòng)機(jī)個(gè)缸排除的廢氣匯集在一起，并導(dǎo)入排氣總管 設(shè)計(jì)排氣歧管時(shí)應(yīng)注意： 1.盡量避免支管急轉(zhuǎn)彎，內(nèi)表面應(yīng)光滑平整，以減小排氣流動(dòng)阻力； 2.多缸機(jī)應(yīng)避免各缸排氣干涉，減小排氣壓力波的干涉；排氣系統(tǒng)看似只是簡單的管道，其實(shí)設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮到特定的底盤布置，而且排氣系統(tǒng)的長度、管徑大小、消聲器的大小都要考慮到排氣氣體的流動(dòng)，防止相鄰氣缸排氣時(shí)氣流的互相干涉。在電噴發(fā)動(dòng)機(jī)上，氧傳感器就裝在排氣總管上，它感應(yīng)排氣中氧分子含量并反饋至電控單元（ECU），從而決定迸入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的混合氣比例。發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管可能是鍍鋁或鍍鋅鋼材做成，也可能是用不銹鋼材做成 排氣管排氣管 排氣總管連接催化式排氣凈化器。催化式

7、排氣凈化器的關(guān)鍵在于“催化”，也就是利用催化劑對汽車的廢氣進(jìn)行凈化，將廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。 催化式凈化器催化式凈化器 從催化式排氣凈化器出來就連接到消聲器了。消聲器橫截面是一個(gè)園形或者橢圓形的物體，多用薄鋼板焊制，裝在排氣系統(tǒng)的中部或者后部位置上，它內(nèi)部有一系列隔板、腔室、孔洞和管道，利用聲波反射互相干擾抵消的現(xiàn)象，使聲能逐漸消弱，用以隔離和衰減排氣門每次打開時(shí)產(chǎn)生的脈動(dòng)壓力。目前，越來越多的消聲器采用鍍鋁不銹鋼材料，降低重量并可延長壽命。 消聲器消聲器 消聲器消聲器 的主要作用時(shí)降低發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲，并使高溫廢氣能安全有效地排出。應(yīng)保證排氣暢通、阻力小、足夠強(qiáng)度，并能經(jīng)受50070

8、0度的高溫；與消聲器連接最后一節(jié)是尾管，它是排氣系統(tǒng)最后一段管子，將廢氣引出車外。尾觀管有單排氣和雙排氣兩種，一般V型發(fā)動(dòng)機(jī)或大排量發(fā)動(dòng)機(jī)采用雙排氣，小排量車采用單排氣。 尾管奇瑞公司發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)新技術(shù) 奇瑞公司發(fā)動(dòng)機(jī)是與世界上著名的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)公司奧地利AVL公司合作開發(fā)的三大系列18款全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)，排量從0.8L到4.0L，型式包括從直列3缸到V型8缸眾多機(jī)型，全部滿足歐IV排放標(biāo)準(zhǔn)。包含的新技術(shù)有CBR VVT DGI EGR 進(jìn)排氣系統(tǒng)的新技術(shù)有CBR EGRCBRCBR原理與結(jié)構(gòu)原理與結(jié)構(gòu)可變充氣運(yùn)動(dòng)CBR (Controlled Burn Rate)可控燃燒速率，它是通過控制進(jìn)氣氣

9、流的組織形式（渦流和滾流）來改善燃燒，降低排放，提高燃油經(jīng)濟(jì)性的一種新技術(shù)。車用發(fā)動(dòng)機(jī)一般都是變工況工作的，不同的工況對進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流也有不同的要求。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)每缸只有一個(gè)進(jìn)氣道,不能兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況。應(yīng)用CBR技術(shù)可以很好的解決這一矛盾。CBR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和三元催化排氣后處理系統(tǒng)配合使用可以滿足歐4排放標(biāo)準(zhǔn)不需要成本較高的高壓燃油系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)包含滑板控制功能已證明是一流的技術(shù)不需要特別的低硫燃油 良好的燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)滑板式滑板式CBR 滑板式滑板式CBRu低轉(zhuǎn)速時(shí)，真空執(zhí)行器通過擺臂機(jī)構(gòu)拉動(dòng)滑板沿圖示方向移動(dòng)，中性氣道基本被關(guān)閉（只保留右上角的缺口）。主要靠切向氣道提供

10、的進(jìn)氣渦流來加速油霧和空氣的混合，從而改善燃燒狀況。u高轉(zhuǎn)速時(shí)，CBR控制閥切斷給真空執(zhí)行器的真空，在彈簧的作用下，滑板回位到圖示位置，中性氣道也被打開，增加進(jìn)氣滾流，從而提高最大功率。中性氣道切向氣道機(jī) 械 驅(qū) 動(dòng) 式 增 壓 系 統(tǒng)排 氣 渦 輪 增 壓 系 統(tǒng) 氣 波 增 壓 系 統(tǒng) 復(fù) 合 式 增 壓 系 統(tǒng)增 壓 系 統(tǒng) 分 類CBR原理資料TCI（Turbo Charger Intercooler）應(yīng)用背景：增壓技術(shù)萌生于19世紀(jì)，在20世紀(jì)初期得到初步應(yīng)用。隨著材料科學(xué)及制造技術(shù)的進(jìn)步，柴油機(jī)的渦輪增壓技術(shù)在20世紀(jì)中葉開始大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用，并逐步推廣到汽油機(jī)。目前，大功率柴油機(jī)的

11、絕大部分、車用柴油機(jī)的半數(shù)以上以及相當(dāng)比例的高性能汽油機(jī)，均采用了增壓技術(shù)。 應(yīng)用功能：提高輸出功率、降低噪聲、降低排放 。增壓類型：我公司選用的是廢氣渦輪增壓渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)和原理構(gòu)造構(gòu)造 渦輪增壓器是由渦輪室和增壓器組成的機(jī)器，渦輪室進(jìn)氣口與排氣歧管相連，排氣口接在排氣管上；增壓器進(jìn)氣口與空氣濾清器管道相連，排氣口接在進(jìn)氣歧管上。渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內(nèi)，二者同軸剛性聯(lián)接。原理原理 渦輪增壓器實(shí)際上是一種空氣壓縮機(jī)，通過壓縮空氣來增加進(jìn)氣量。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

12、速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率了。AVL項(xiàng)目中所用的增壓器均為廢氣渦輪式 渦輪增壓器由壓氣機(jī)和渦輪兩大部分組成。根據(jù)排氣在渦輪中流動(dòng)方向的不同，排氣渦輪增壓器可以分成兩大類，即徑流式渦輪增壓器和軸流式渦輪增壓器。一般大型柴油機(jī)多采用軸流式，以滿足大流量、高效率的要求；而車用發(fā)動(dòng)機(jī)多。采用徑流式，以適應(yīng)高轉(zhuǎn)速及較高響應(yīng)性能的要求。增壓器的壓氣機(jī)部分，一般都采用單級離心式結(jié)構(gòu)。 Exhaust System (exploded)100 Exhaust S

13、ystemDesign Status-2,0l TCI100 Exhaust SystemExhaust manifoldPre catalystHeat ShieldLamda Sensor 1TurbochargerGasketDownpipeBracketOil supply lineOil return line1-螺栓2-彈簧墊圈3-壓板4-推力片5-推力環(huán)6-壓氣機(jī)葉輪7-鎖緊螺母8-密封環(huán)支承9-推力軸承10-圓柱頭內(nèi)六角螺釘11-墊圈12-壓氣機(jī)殼13-O型橡膠密封圈 14-擴(kuò)壓器后板 15-O型橡膠密封圈 16-檔油板 17-彈性擋圈 18-螺栓 19-鎖片 20-壓板 21-隔熱板 22-渦輪和軸總成 23-密封環(huán) 2