模塊進(jìn)排氣系統(tǒng)及排氣凈化裝置

模塊進(jìn)排氣系統(tǒng)及排氣凈化裝置第1頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-1進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第2頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五任務(wù)一認(rèn)識(shí)進(jìn)氣系統(tǒng)及增壓裝置

【任務(wù)描述】

進(jìn)氣系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進(jìn)氣總管（導(dǎo)流管）、進(jìn)氣歧管等其他裝置組成，為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效率，我們主要采用可變進(jìn)氣道系統(tǒng)和進(jìn)氣增壓系統(tǒng)。第3頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-2可變進(jìn)氣控制系統(tǒng)第4頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

【知識(shí)準(zhǔn)備】一、可變進(jìn)氣系統(tǒng)1．動(dòng)力閥控制系統(tǒng)

動(dòng)力閥控制系統(tǒng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的空氣流通截面大小，以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷時(shí)的進(jìn)氣量需求，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。第5頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-3動(dòng)力閥控制系統(tǒng)分析第6頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五（1）系統(tǒng)分析

控制方式：ECU→真空電磁閥→真空→膜片真空氣室→動(dòng)力閥第7頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五（2）工作原理

中低轉(zhuǎn)速：受ECU控制的真空電磁閥關(guān)閉，真空室的真空度不能進(jìn)入動(dòng)力閥上部的真空室，動(dòng)力閥關(guān)閉，進(jìn)氣通道變小，提高充氣效率。第8頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

高轉(zhuǎn)速：ECU將真空電磁閥接通，真空室的真空度進(jìn)入動(dòng)力閥，將動(dòng)力閥打開，進(jìn)氣通道變大，充氣效率提高。第9頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五（3）控制方式

主要控制信號(hào)：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、溫度傳感器信號(hào)、空氣流量信號(hào)。第10頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

控制電路：如圖8-5所示，ECU根據(jù)接收發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度、空氣流量等傳感器傳來的信號(hào)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)所處工況，控制真空電磁閥的通斷，以此控制動(dòng)力閥的開閉，從而改變進(jìn)氣道的流通面積，提高進(jìn)氣量。第11頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-4動(dòng)力閥的結(jié)構(gòu)1—真空罐；2—真空電磁閥；3—ECU；4—膜片真空氣室；5—?jiǎng)恿﹂y第12頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-5動(dòng)力控制系統(tǒng)的控制電路第13頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五2．諧波進(jìn)氣增壓系統(tǒng)

諧波進(jìn)氣增壓系統(tǒng)利用了進(jìn)氣管內(nèi)的壓力波與進(jìn)氣門的開啟配合，當(dāng)進(jìn)氣門開啟時(shí)，使反射回來的壓力波正好傳到該氣門附近，從而形成進(jìn)氣增壓的效果，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率和功率。第14頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五3．諧波增壓控制系統(tǒng)

諧波增壓控制系統(tǒng)利用進(jìn)氣流慣性產(chǎn)生的壓力波來提高充氣效率。第15頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五（1）系統(tǒng)分析

進(jìn)氣諧波：在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，進(jìn)氣歧管內(nèi)不斷有高速流動(dòng)的混合氣流。

當(dāng)氣體高速流向進(jìn)氣門時(shí)，如果進(jìn)氣門突然關(guān)閉，進(jìn)氣門附近的氣體流動(dòng)將會(huì)突然停止，但由于慣性仍有氣體繼續(xù)沖進(jìn)進(jìn)氣管內(nèi)，于是進(jìn)氣門附近的氣體被壓縮，壓力升高。第16頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

當(dāng)流動(dòng)氣體慣性過后，被壓縮的氣體開始膨脹，向著進(jìn)氣流相反的方向流動(dòng)，進(jìn)氣門附近的壓力開始下降。第17頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五（2）工作原理

空氣室是否參與進(jìn)氣受進(jìn)氣增壓控制閥的控制。

增壓控制閥由真空電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電磁閥控制著真空系統(tǒng)的通斷，如圖8-6所示。第18頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-6可變進(jìn)氣系統(tǒng)的控制原理圖第19頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

低速時(shí)，進(jìn)氣控制閥關(guān)閉，壓力波傳播距離長，發(fā)動(dòng)機(jī)低速性能好。

高速時(shí)，進(jìn)氣控制閥打開，壓力波傳播距離短，發(fā)動(dòng)機(jī)高速性能好。第20頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五4．可變進(jìn)氣管系統(tǒng)

（1）可變進(jìn)氣歧管長度及斷面積式（見圖8-7）。

（2）可變進(jìn)氣道式（見圖8-8）。

高速：控制閥打開，空氣從短進(jìn)氣管進(jìn)入氣缸，充氣效率好；

低速：控制閥關(guān)閉，空氣從長進(jìn)氣管進(jìn)入氣缸。第21頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-7可變進(jìn)氣歧管長度及斷面積式進(jìn)氣系統(tǒng)第22頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-8可變進(jìn)氣道式進(jìn)氣系統(tǒng)第23頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

（3）日產(chǎn)汽車公司采用的可變進(jìn)氣系統(tǒng)的應(yīng)用，如圖8-9所示。

構(gòu)造：控制閥裝在副進(jìn)氣歧管上。

低、中速：控制閥關(guān)閉，空氣從細(xì)長的主進(jìn)氣歧管進(jìn)入氣缸；

高速：控制閥打開，空氣從主、副進(jìn)氣歧管進(jìn)入氣缸。第24頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-9日產(chǎn)汽車公司采用的可變進(jìn)氣系統(tǒng)構(gòu)造與作用第25頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五二、進(jìn)氣增壓裝置1．進(jìn)氣增壓裝置的功能

所謂增壓是指將進(jìn)入氣缸前的新鮮空氣預(yù)先進(jìn)行壓縮，然后再以高密度的氣體進(jìn)入氣缸，增加充氣量，從而有效地增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率。第26頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五2．分類

進(jìn)氣增壓以驅(qū)動(dòng)方式分為渦輪增壓、機(jī)械增壓，對(duì)應(yīng)的增壓器稱渦輪增壓器、機(jī)械增壓器。第27頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-10渦輪增壓器的剖面彩圖第28頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五3．渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)

車用渦輪增壓器由離心式壓氣機(jī)和徑流式渦輪機(jī)及中間體三部分組成。

增壓器軸通過兩個(gè)浮動(dòng)軸承支承在中間體內(nèi)。

中間體內(nèi)有潤滑和冷卻軸承的油道，還有防止機(jī)油漏入壓氣機(jī)或渦輪機(jī)中的密封裝置等，如圖8-11所示。第29頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-11渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)第30頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五4．廢氣渦輪增壓

（1）渦輪增壓器的工作原理。渦輪增壓器實(shí)際上就是一個(gè)空氣壓縮機(jī)，它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣作為動(dòng)力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪（位于排氣道內(nèi)），渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪（位于進(jìn)氣道內(nèi)），葉輪壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣，再送入氣缸。第31頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-12潤滑油路和冷卻水套第32頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

（2）典型廢氣渦輪增壓控制原理圖如圖8-15所示，廢氣推動(dòng)渦輪增壓器的動(dòng)力渦輪帶動(dòng)增壓渦輪，提高進(jìn)氣壓力，ECU根據(jù)空氣流量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等信號(hào)控制電磁閥，通過膜片控制閥控制旁通閥。第33頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-13浮動(dòng)軸承及其潤滑油路第34頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-14渦輪增壓器的工作原理圖第35頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-15典型廢氣渦輪增壓控制原理圖第36頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五任務(wù)二渦輪增壓器的檢修

【任務(wù)描述】

渦輪增壓器大大增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，有力地改善了燃油的經(jīng)濟(jì)性，深受廣大車友們的歡迎。

圖8-16所示為渦輪增壓器的實(shí)物圖。第37頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-16渦輪增壓器的實(shí)物圖第38頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

【任務(wù)實(shí)施】

操作渦輪增壓器的檢修一、廢氣渦輪增壓器的拆卸

（1）拆卸與增壓器連接的進(jìn)氣管路、排氣管路以及連接噴油泵調(diào)速器的管路。

（2）拆卸增壓器的進(jìn)回潤滑油管。

（3）拆卸增壓器的固定螺母或螺栓。第39頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

（4）取下增壓器，將進(jìn)氣、排氣、潤滑等管路用棉紗堵上，防止灰塵、臟物進(jìn)入。

（5）增壓器的分解（見圖8-17）。第40頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-17廢氣渦輪增壓器1—隔熱板；2—渦輪；3—密封環(huán)；4—渦輪殼；5—推力軸承；6—O形密封圈；7—膜片彈簧；8—密封套；9—壓氣機(jī)殼；

10—轉(zhuǎn)子軸；11—壓氣機(jī)葉輪；12—密封環(huán)；13—壓氣機(jī)后蓋；14—中間殼；15—卡環(huán)；16—浮動(dòng)軸承第41頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

①在增壓器的外部燒蝕的螺栓、螺母上噴上螺母松動(dòng)劑，2～3min后，進(jìn)行拆卸。

②拆下增壓器左右端蓋。第42頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

③取下壓氣葉輪固定螺母，取出壓氣葉輪。拆下排氣蝸輪固定螺母，取出排氣蝸輪（有的增壓器的排氣渦輪同轉(zhuǎn)子軸一體，不能卸下）。第43頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

④拆下壓氣機(jī)殼后蓋板，取出O形密封圈、膜片彈簧、密封套。

⑤取出轉(zhuǎn)子軸和浮動(dòng)軸承。

⑥清洗增壓器的零件，清除渦輪殼及噴孔的積炭。第44頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五二、廢氣渦輪增壓器的檢查1．車上檢查

（1）檢查進(jìn)氣系統(tǒng)。檢查空氣濾清器與渦輪增壓器入口之間、渦輪增壓器出口與氣缸蓋之間是否有泄漏或堵塞。第45頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

（2）檢查排氣系統(tǒng)。檢查氣缸蓋和渦輪增壓器入口之間、渦輪增壓器出口與排氣口之間是否有泄漏或堵塞。

（3）檢查渦輪增壓壓力。

（4）檢查壓縮機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)。第46頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五2．車下檢查（1）檢查渦輪機(jī)軸的軸向間隙。（2）檢查渦輪機(jī)軸的徑向間隙。第47頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五三、增壓器的裝配與要求

（1）增壓器的組裝順序與分解相反，但應(yīng)注意，組裝時(shí)應(yīng)更換密封套和O形圈，并涂上少量機(jī)油。第48頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

（2）安裝時(shí)，隨時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子軸，如發(fā)現(xiàn)有卡滯、摩擦?xí)r，應(yīng)排除。

（3）增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)的各處連接必須可靠、密封。第49頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五四、增壓器的性能檢驗(yàn)

（1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)1min后，檢查潤滑油是否正常。第50頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

（2）中速運(yùn)轉(zhuǎn)，查聽增壓器有無機(jī)械響聲，運(yùn)轉(zhuǎn)有無振動(dòng)。

（3）在增壓器與噴油泵調(diào)速器之間的管路中安裝氣壓表，測(cè)量進(jìn)氣壓力。第51頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五五、使用注意事項(xiàng)

（1）使用維修好的增壓器前，用手撥動(dòng)轉(zhuǎn)子軸，檢查有無卡滯或異響。

（2）加強(qiáng)空氣濾清器的維護(hù)，避免異物進(jìn)入渦輪增壓器。第52頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

（3）保證渦輪增壓器可靠潤滑及各連接處可靠密封。

（4）經(jīng)常聽增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)情況，柴油機(jī)剛剛停車后，增壓器轉(zhuǎn)子軸仍可繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1min。第53頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

（5）在柴油機(jī)停機(jī)前，應(yīng)在怠速下運(yùn)轉(zhuǎn)3～5min，以便讓潤滑油帶走增壓器的熱量，以免燒損O形密封圈，軸承咬死和中間殼變形。第54頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五項(xiàng)目二發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)及控制裝置的結(jié)構(gòu)與檢修

發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒完產(chǎn)生的排放物主要通過本身的排氣系統(tǒng)排到大氣中，如未經(jīng)處理，必然會(huì)對(duì)大氣、環(huán)境和人類造成嚴(yán)重的污染，不符合國家對(duì)廢氣排放的規(guī)范。第55頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五任務(wù)一認(rèn)識(shí)排氣控制裝置

【任務(wù)描述】

汽車排氣系統(tǒng)是指收集并且排放廢氣的系統(tǒng)，一般由排氣歧管、排氣管、催化轉(zhuǎn)換器、排氣溫度傳感器、消聲器和排氣尾管等組成，排氣管結(jié)構(gòu)示意圖如圖8-19所示。第56頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-19排氣管結(jié)構(gòu)示意圖第57頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

【知識(shí)準(zhǔn)備】1．排氣系統(tǒng)分類

排氣系統(tǒng)由排氣歧管、三元催化器、消聲器和排氣管組成，有單排氣系統(tǒng)和雙排氣系統(tǒng)，如圖8-20所示。第58頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

圖8-20發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)示意圖1—發(fā)動(dòng)機(jī)；2—進(jìn)氣歧管；3—叉形管；4—催化轉(zhuǎn)化器；

5—排氣管；6—消聲器；7—排氣尾管；8—聯(lián)通管第59頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五2．排氣消聲器

消聲器通過逐漸降低排氣壓力和衰減排氣壓力脈動(dòng)波來消耗排氣能量，消聲器有吸收式、干涉式、擴(kuò)張式和共振式，結(jié)構(gòu)形式如圖8-21所示。第60頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-21消音器的基本結(jié)構(gòu)形式第61頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五3．汽油機(jī)的排氣控制裝置（1）三元催化轉(zhuǎn)化裝置。（2）廢氣再循環(huán)（EGR）裝置。第62頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-22排氣管—三元催化器—消音器總成1—排氣管；2—三元催化器；3、6、7—消聲器；4—排氣管；5—排氣口；8—溫度傳感器第63頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-23具有EGR率反饋信號(hào)的閉環(huán)控制系統(tǒng)第64頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

控制方式：ECU→EGR電磁閥→真空→EGR閥→部分廢氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管第65頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

（3）強(qiáng)制式曲軸箱通風(fēng)裝置。強(qiáng)制式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)是利用進(jìn)氣管的真空吸力形成循環(huán)氣流，將曲軸箱內(nèi)氣體不斷吸入進(jìn)氣歧管的一種裝置，如圖8-24所示。第66頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-24強(qiáng)制式曲軸箱通風(fēng)裝置系統(tǒng)1—空氣濾清器；2—空氣軟管；3—新鮮空氣；4—曲軸

箱氣體；5—?dú)飧咨w罩；6—PVC閥；7—曲軸箱氣體軟管；

8—閥體；9—閥；10—彈簧；11—閥座第67頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

（4）汽油蒸汽排放（EVAP）控制系統(tǒng)。汽油蒸汽排放控制系統(tǒng)的作用是防止汽油箱產(chǎn)生的汽油蒸氣向大氣擴(kuò)散。

采用燃油蒸氣的控制可減少大氣中的HC和節(jié)約燃料，如圖8-25所示。

第68頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-25汽油蒸汽排放（EVAP）控制系統(tǒng)第69頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五任務(wù)二發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制系統(tǒng)的檢修

【任務(wù)描述】

圖8-26所示為檢測(cè)消音器的圖形。第70頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五圖8-26前后消音器檢測(cè)圖形第71頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

【任務(wù)實(shí)施】

操作一三元催化轉(zhuǎn)換器的檢修一、一般檢查

利用兩個(gè)氧傳感器配合使用，并檢測(cè)三元催化轉(zhuǎn)化器的好壞。第72頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五二、注意事項(xiàng)

（1）禁用含鉛汽油，防止催化劑失效。

（2）三元催化轉(zhuǎn)換器固定不牢或汽車在不平路面上行駛時(shí)的顛簸容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器中的催化劑載體損壞。第73頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

（3）裝用蜂巢型轉(zhuǎn)換器的汽車，一般汽車每行駛80

000km應(yīng)更換轉(zhuǎn)換器心體。裝用顆粒型轉(zhuǎn)換器的汽車，其顆粒形催化劑的重量低于規(guī)定值時(shí)，應(yīng)全部更換。第74頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五

操作二廢氣再循環(huán)（EGR）裝置的檢修一、一般檢查

怠速時(shí)，拆下EGR閥上的真空軟管，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)無變化，用手觸試真空管口應(yīng)無吸力；轉(zhuǎn)速達(dá)2

500r/min以上，同樣拆下此真空軟管，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)明顯升高（中斷了廢氣再循環(huán)）。第75頁，共82頁，2023年，2月20日，星期五二、