1、第第9 9章章 進排氣系統(tǒng)及排污凈化裝置進排氣系統(tǒng)及排污凈化裝置學(xué)習(xí)目標 1. 熟悉進氣系統(tǒng)的組成及其各部分的類型、結(jié)構(gòu)、功用和工作原理； 2. 熟悉排氣系統(tǒng)的組成及其各部分的類型、結(jié)構(gòu)、功用和工作原理； 3. 了解進氣增壓器的類型及中冷器的作用； 4. 掌握渦輪增壓系統(tǒng)的類型及渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理； 5. 了解各種排污凈化裝置的類型、功用、結(jié)構(gòu)和工作原理; 6. 掌握空氣濾清器維護及排污凈化裝置的檢修方法。第一節(jié) 進氣系統(tǒng)一、空氣濾清器一、空氣濾清器（一）空氣濾清器的功用 空氣濾清器的功用是清除空氣中的灰塵等機械顆粒物，使進氣潔凈，減少氣缸磨損，其次，也起到消減進氣噪聲的作用。（二）空

2、氣濾清器的結(jié)構(gòu) 空氣濾清器一般由外殼、蓋、濾芯及密封圈等組成。現(xiàn)在多用紙濾芯，如圖所示。二、進氣導(dǎo)流管及進氣歧管（一）進氣導(dǎo)流管 在大型貨車、自卸車或礦山車的空氣濾清器進氣口之前常裝有很長的進氣導(dǎo)流管，管口沿駕駛室伸至高處，吸收車外密度大、含塵少的空氣。（二）進氣歧管 進氣歧管的功用： 將進氣均勻地分配到各個氣缸。 進氣歧管的結(jié)構(gòu)： 進氣歧管是一個總管和若干歧管構(gòu)成的整體管件。通常用合金鑄鐵、鋁合金或復(fù)合塑料制成，用螺栓固裝在氣缸蓋的側(cè)面。當(dāng)某氣缸進氣門開啟時，進氣由總管經(jīng)過通往該缸的進氣歧管和氣缸蓋上的進氣道進入氣缸。三、進氣諧振增壓 進氣諧振增壓系統(tǒng)是利用進氣流慣性產(chǎn)生的壓力波，提高進氣壓

3、力，增加進氣量。 增壓可以提高發(fā)動機的動力性能，降低油耗及排污。 當(dāng)進氣門迅速關(guān)閉時，在進氣流的慣性力作用下，氣流仍會向氣門方向流動，使進氣門附近的氣體壓縮，壓力上升，隨即被壓縮的氣體因壓力較高而向反方向膨脹流動，當(dāng)膨脹氣體波傳到進氣管口時，因受到外界大氣壓的阻擋，被反射回來，如此往復(fù)，在進氣門和進氣管口之間的管道中形成壓力波。如果使這個壓力波與進氣頻率（轉(zhuǎn)速）諧調(diào)，即可使進氣管內(nèi)的氣體產(chǎn)生諧振，就會在進氣門關(guān)閉之前，在進氣歧管內(nèi)產(chǎn)生大幅度的壓力波，使進氣門處的氣壓增高，進氣增多。 諧振壓力波的波長與進氣管的長度成正比。波長較大的諧振壓力波有利于發(fā)動機中、低轉(zhuǎn)速區(qū)進氣增壓，反之，則有利于發(fā)動機

4、高速范圍內(nèi)的進氣增壓。（一）不可變進氣歧管諧振增壓 固定長度進氣歧，適合最大轉(zhuǎn)矩所對應(yīng)轉(zhuǎn)速區(qū)的進氣諧振增壓。（二）可變進氣歧管諧振增壓 通過電腦控制，自動改變進氣歧管的有效長度，在所有轉(zhuǎn)速下都提高發(fā)動機的功率。 當(dāng)發(fā)動機中、低速運轉(zhuǎn)時，電腦發(fā)出指令，轉(zhuǎn)換閥控制機構(gòu)關(guān)閉轉(zhuǎn)換閥，此時空氣沿著左圖箭頭所示的路徑，經(jīng)過細而長的進氣歧管進入氣缸，使進氣增多；當(dāng)發(fā)動機高轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)換閥開啟，空氣沿右上角圖中箭頭所示的路徑，經(jīng)過粗而短的進氣歧管進入氣缸，使進氣增多。第二節(jié) 排氣系統(tǒng)一、單排氣系統(tǒng)和雙排氣系統(tǒng) 排氣系統(tǒng)由排氣歧管、三元催化器、消聲器和排氣管組成，由單排氣系統(tǒng)和雙排氣系統(tǒng)。二、排氣消聲器 排氣消聲

5、器的作用是消減排氣噪聲和消除廢氣中的火焰和火星。 消聲器通過逐漸降低排氣壓力和衰減排氣壓力脈動波來消耗排氣能量。 消聲器有吸收式、干涉式、擴張式和共振式。第三節(jié) 進氣增壓裝置一、概述 通過將空氣壓縮后在供入氣缸，使進氣量增加的技術(shù)成為進氣增壓。 常用的增壓器有渦輪增壓器、機械增壓器和氣波增壓器。（一）渦輪增壓系統(tǒng) 如圖915所示的六缸電噴汽油機雙渦輪增壓系統(tǒng)主要有渦輪增壓器、進氣旁通閥、排氣旁通閥、膜片式放氣控制閥及中冷器等組成。二、渦輪增壓器 工作過程 排氣由排氣歧管按圖中箭頭所示方向，分別流入兩個渦輪增壓器的渦輪機構(gòu)，驅(qū)動渦輪機葉輪和壓力機葉輪旋轉(zhuǎn)，然后進入排氣管，進氣按圖中箭頭所示方向經(jīng)

6、過空濾器，分別進入兩個渦輪增壓器的壓氣機構(gòu)，增壓后匯集一處，經(jīng)中冷器冷卻后，沿進氣管進入氣氣缸。（二）渦輪增壓器 如圖9一16所示增壓器由右側(cè)的渦輪機、中間體和左側(cè)的壓氣機三部分組成。增壓器軸用左右兩個浮動軸承支承在中間體內(nèi)。中間體內(nèi)有潤滑油道及防止機油漏入壓氣機和渦輪機的油封。 來自發(fā)動機潤滑系統(tǒng)主油道的機油由機油進油口進入中間體，潤滑冷卻增壓器軸和軸承，然后由機油出口流回發(fā)動機油底殼。在中間體的渦輪機側(cè)設(shè)有冷卻水套，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的冷卻液自C口流入，D口流出，使增壓器軸和軸承得到冷卻。 排氣形成的高速氣流沖擊渦輪機葉輪，使渦輪機葉輪、壓氣機葉輪、增壓器軸及密封套等構(gòu)成的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子高速旋

7、轉(zhuǎn)?？諝庥蛇M氣道進入壓氣機葉輪，在離心力的作用下，從葉輪的中心流向葉輪的外周，其流速、壓力和溫度均有較大的增高，然后進入擴壓管，進一步減速增壓，經(jīng)過中冷器后進入氣缸。第四節(jié) 排氣凈化裝置一、催化轉(zhuǎn)換器 催化轉(zhuǎn)化器與排氣管串聯(lián)安裝。 在其用不銹鋼制成的密封殼體內(nèi)裝有很多蜂窩狀小孔的陶瓷塊 ，在陶瓷塊的小孔表面有一層鉑、鈀或銠的催化劑鍍層。當(dāng)排氣由催化轉(zhuǎn)換器的入口進入，與催化劑接觸時，催化劑促使排氣中的CO、HC和NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變?yōu)闊o害氣體，然后經(jīng)催化轉(zhuǎn)換器的出口和排氣管排入大氣。二、排氣再循環(huán)（EGR）裝置 NOx是在燃燒室的高溫、富氧條件下生成的。 采用EGR裝置降低NOx排放量的基本原

8、理是：將排氣管中少量排氣引入進氣管，與新鮮空氣混合后送入氣缸，使最高燃燒溫度降低，從而減少NOx以的生成。 安裝在穩(wěn)壓箱上EGR率傳感器將其檢測到的EGR率信號反饋給電腦，電腦據(jù)此發(fā)出控制指令，調(diào)整安裝在管路中的EGR控制閥開度，以此控制EGR率，使其在發(fā)動機的各種工況下始終保持最佳值。三、強制式曲軸箱通風(fēng)裝置 強制式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)是利用進氣管的真空吸力，形成循環(huán)氣流，將曲軸箱內(nèi)氣體不斷吸入進氣歧管的一種裝置。 發(fā)動機工作時，進氣管真空度沿著曲軸箱氣體軟管所形成的通道，將進入空濾器的新鮮空氣經(jīng)空氣軟管吸入氣缸蓋罩內(nèi)，再由缸蓋和機體上的孔道進入曲軸箱，與曲軸箱氣體混合后，經(jīng)PVC閥進入進氣管和氣

9、缸。四、汽油蒸發(fā)污染電控裝置 汽油蒸發(fā)污染電控裝置的作用是防止汽油箱產(chǎn)生的汽油蒸汽向大氣擴散。 其工作原理是油箱中的汽油蒸汽經(jīng)單向閥進入碳罐上部，被其中的活性炭吸附，電腦根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、溫度及空氣流量等信號，通過操縱活性炭罐的電磁閥，改變排放控制閥上方的真空度，控制排放控制閥的開閉。當(dāng)排放控制閥打開時，空氣從活性炭罐底部經(jīng)過濾網(wǎng)向上流過碳灌，并攜帶吸附在活性炭粒表面的汽油蒸氣，通過定量排放小孔吸入進氣歧管，隨后進入氣缸燒掉。第五節(jié) 空氣濾清器與排污凈化裝置的維修一、干式紙質(zhì)空氣濾清器的維護 國產(chǎn)中型載貨汽車每行駛20 000km，應(yīng)清潔空氣濾清器一次。濾清器紙濾芯的更換周期為20 000km。轎車發(fā)動機的空氣濾清器的清潔周期一般要長一些，如北京切諾基汽車空氣濾清器清潔周期為60 000km，濾芯的更換周期為240 000km。 清除濾芯上的灰塵的方法是把濾芯放在平板上輕輕拍打或用壓縮空氣從濾芯的內(nèi)側(cè)向外吹。濾芯如有破損必須更換。在濾芯裝復(fù)之前，必須清洗干凈濾清器外殼。二、排污凈化裝置的