发动机进、排气系统结构认知(完整版)
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(完整版)汽车发动机的进排气系统
第五章 发动机进排气系统
主要内容
进排气系统的组成 EGR 废气再循环 涡轮增压
5.Байду номын сангаас概述
作用：
在内燃机工作循环时，不断地将新鲜空气或可 燃混合气送入燃烧室，将燃烧室的废气排放到大 气中，保证内燃机连续运转。
组成：
空气滤清器、进气管、排气管、排气消音器
一、空气滤清器
1、功用：
清除流向化油器的空气中所含的尘土和沙粒， 以减少气缸、活塞和活塞环的磨损。
共振式进气管
进气管细长与各缸连接长度大体一致能很好的匹配，利用进气流 的脉动效应增强进气效果。
带谐振腔进气管
能改变谐振腔的容积，可以调节内燃机的最大扭矩和 相应的转数范围 降低噪声
捷达进气管实物图
捷达排气管实物图
三、排气消声器
功用： 减少噪声和消除废气中的火焰及火星。 原理： 1)多次地变动气流方向； 2)重复地使气流通过收缩而又扩大的断面； 3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平
面流动 4)将气流冷却。
排气管
排气的净化装置
催化反应器
EGR 闭是曲轴箱强制通风系统 进气恒温控制原理
排气净化装置
作用：
除去 HC CO NOx (HC一半串入曲轴箱) 方法：
1.机内净化 2.机外净化
三元催化 EGR
三元催化器
• 三元催化器串接在排气歧管和和消声器之间, 氧传感器之 后.
废气涡轮增压利用废气能量直接压缩空气，提高内燃机的 功率。废气涡轮增压器由压气机、涡轮和中间体三部分组 成。中间体内有轴承、密封、润滑油路和冷却腔等。采用 浮动轴承，降低轴与轴承间的相对速度。带放气阀的涡轮 增压系统对改善柴油机的加速性和低速扭矩特性有良好效 果。
主要内容
进排气系统的组成 EGR 废气再循环 涡轮增压
5.Байду номын сангаас概述
作用：
在内燃机工作循环时，不断地将新鲜空气或可 燃混合气送入燃烧室，将燃烧室的废气排放到大 气中，保证内燃机连续运转。
组成：
空气滤清器、进气管、排气管、排气消音器
一、空气滤清器
1、功用：
清除流向化油器的空气中所含的尘土和沙粒， 以减少气缸、活塞和活塞环的磨损。
共振式进气管
进气管细长与各缸连接长度大体一致能很好的匹配，利用进气流 的脉动效应增强进气效果。
带谐振腔进气管
能改变谐振腔的容积，可以调节内燃机的最大扭矩和 相应的转数范围 降低噪声
捷达进气管实物图
捷达排气管实物图
三、排气消声器
功用： 减少噪声和消除废气中的火焰及火星。 原理： 1)多次地变动气流方向； 2)重复地使气流通过收缩而又扩大的断面； 3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平
面流动 4)将气流冷却。
排气管
排气的净化装置
催化反应器
EGR 闭是曲轴箱强制通风系统 进气恒温控制原理
排气净化装置
作用：
除去 HC CO NOx (HC一半串入曲轴箱) 方法：
1.机内净化 2.机外净化
三元催化 EGR
三元催化器
• 三元催化器串接在排气歧管和和消声器之间, 氧传感器之 后.
废气涡轮增压利用废气能量直接压缩空气，提高内燃机的 功率。废气涡轮增压器由压气机、涡轮和中间体三部分组 成。中间体内有轴承、密封、润滑油路和冷却腔等。采用 浮动轴承，降低轴与轴承间的相对速度。带放气阀的涡轮 增压系统对改善柴油机的加速性和低速扭矩特性有良好效 果。
第5章-发动机的进排气系统课件
并与新鲜混合气一起再次进入气缸。由于废 气中含有大量的CO2 ，而 CO2不能燃烧却吸 收大量的热，使气缸中混合气的燃烧温度降 低，从而减少了NOX的生成量。
19
5.2.4 混合气的预热装置
❖ 思考： 为什么混合气需要能调节温度的预热
装置？
-----若依靠废气直接对进气管壁进行预热， 不能调节；另外，若环境温度低，则空气密度 大，实际进入气缸着那个空气的质量多，混合 气变稀；若环境温度高，则空气密度小，实际 进入气缸中的空气质量少，混合气变浓。
缺点:
滞后，即由于叶轮的惯性作用对油门骤 时变化反应迟缓，使发动机延迟增加或减少 输出功率，这对于要突然加速或超车的汽车 而言，瞬间会有点提不上劲的感觉。
30
小结
❖ 1.进排气系统的基本装置及其作用 ❖ 2.发动机增压的类型
31
作业：（P114）
❖ 1.简述进排气系统的组成。 ❖ 5.什么是增压？增压有几种类型？
7
2）共振式进气管
进气管与各气缸单独连接，可利用进气 气流的脉动效应以增强进气效果。
较细长，与各气缸相连的各个管长度大 体一致，能很好的匹配。进气效果的强弱取 决于进气管的长度、直径和内燃机转速。
8
3）带谐振腔的进气管
优点： 1.没有运动件，工作可靠，成本低； 2.改变谐振腔的容积，可调节内燃机的最大扭
3.排气管内表面应光滑，外形尽量符合气流流线。
12
❖ 三、排气消声器的功用
消减排气噪声。 消声器通过降低排气压力和衰减排气压 力的脉动，使排气能量耗散殆尽。 四种基本结构形式： 1.吸收式 2.干涉式 3.扩张式 4.共振式 一般有前、中、后三个排气消声器。 （见P102 图5-3）
13
5.2.3 排气净化装置
19
5.2.4 混合气的预热装置
❖ 思考： 为什么混合气需要能调节温度的预热
装置？
-----若依靠废气直接对进气管壁进行预热， 不能调节；另外，若环境温度低，则空气密度 大，实际进入气缸着那个空气的质量多，混合 气变稀；若环境温度高，则空气密度小，实际 进入气缸中的空气质量少，混合气变浓。
缺点:
滞后，即由于叶轮的惯性作用对油门骤 时变化反应迟缓，使发动机延迟增加或减少 输出功率，这对于要突然加速或超车的汽车 而言，瞬间会有点提不上劲的感觉。
30
小结
❖ 1.进排气系统的基本装置及其作用 ❖ 2.发动机增压的类型
31
作业：（P114）
❖ 1.简述进排气系统的组成。 ❖ 5.什么是增压？增压有几种类型？
7
2）共振式进气管
进气管与各气缸单独连接，可利用进气 气流的脉动效应以增强进气效果。
较细长，与各气缸相连的各个管长度大 体一致，能很好的匹配。进气效果的强弱取 决于进气管的长度、直径和内燃机转速。
8
3）带谐振腔的进气管
优点： 1.没有运动件，工作可靠，成本低； 2.改变谐振腔的容积，可调节内燃机的最大扭
3.排气管内表面应光滑，外形尽量符合气流流线。
12
❖ 三、排气消声器的功用
消减排气噪声。 消声器通过降低排气压力和衰减排气压 力的脉动，使排气能量耗散殆尽。 四种基本结构形式： 1.吸收式 2.干涉式 3.扩张式 4.共振式 一般有前、中、后三个排气消声器。 （见P102 图5-3）
13
5.2.3 排气净化装置
参考资料 - 发动机进排气系统及其设计
以涡扇发动机排气系统为例：
⚫ 内外涵两股排气：低温的外涵空气流和高温的内涵燃气流。
⚫ 排气方式： 混合排气：常用在低涵道比发动机上，长外涵，两股气流
由内部混合器充分混合后排出。有利于降低噪音。 分开排气：用于高涵道比发动机上，短外涵，两股气流排
出后于大气中混合。 见下图：
发动机排气系统分类：
发动机排气系统
乘波飞行理论：对于一个尖楔体，以高速飞机上常见 的尖劈翼型为例，当它超音速飞行时，必然在机翼下方产 生一道从前缘开始的斜激波，气流在经过斜激波后会形成 一个压力均匀的高压区，且此翼下高压区不受翼上低压区 的影响（而常规机翼由于绕翼型环流的存在翼上下搞低压 区相沟通），因此将会产生很高的升力，整个飞行器好像 乘在激波上，乘波飞行由此得名。
由于“启动”问题的限制，即使进气道前的脱体激波 移动至喉部下游稳定位置，阻碍了其实际的运用。
◆ 外压式进气道
由外罩和中心体组成，如下图2-2所示，利用中心体 产生的一道或多道斜激波再加上唇口处一道正激波使超音 速气流变为亚音速气流而减速增压。
结构简单，工作稳定性好，飞行马赫数在2.5以下的飞 机多采用此类型进气道。
➢ 将涡轮排出的燃气以一定的速度和要求的方向排入大气， 产生推力。
➢ 对涡喷发动机，涡轮后排气流产生全部推力；对涡扇发动 机，风扇排气产生主要推力，涡轮排气产生部分推力；对 涡桨发动机，排气流产生的推力更少，主要是靠螺旋桨产 生拉力。
➢ 从涡轮出来的排气流，因有高速旋流，为了降低摩檫损失， 通常将排气锥和外壁之间的通道设计为扩散的，气流流速 降低、压力升高。涡轮后部支板对气流进入喷管之前整流， 避免旋涡损失。
◼ 内部流动损失
➢ 粘性摩擦损失
由于进气道内壁面与气流之间的摩擦力所引起的，因 此内壁面应做得尽可能的光滑, 以减小摩擦损失。
发动机进排气系统
作用：冷起动之后，向发动机供给热空气，促使汽油充分汽化和燃 烧，减少CO和HC的排放和低温运转性能。当温度升高后，向发动 机供给未经加热的环境空气。
三、二次空气喷射系统
利用空气泵将新鲜空气经空气喷管喷入排气道或催化转换器，使排
气中的CO和HC进一步氧化或燃烧成为二氧化碳(CO２)和水(H２O)。
3）离心式及复合式空气滤清器
• 多用于大型货车 上
• 湿式滤芯滤清效 率较高但需定期 更换
• 布置有能使空气 旋转的装置
桑塔纳发动机的空气滤清器
3、结构
滤清器盖
纸滤芯 空气入口
外壳 通化油器
捷达王发动机空气滤
空气滤清器结构
空气滤清器实物
现代汽车多采用纸质空气滤清器。纸质滤芯滤清效率高， 灰尘的透过率仅有0.1%一0.4%。使用纸质空气滤清器能 减轻气缸和活塞的磨损，延长发动机使用寿命。空气滤清 器使用4000一8000km应进行除尘，通常在使用20000一
1）控制原理：进气管长度、直径等系统参数 都会影响进气压力波，因而适当调整和控 制这些参数，可以有效地利用进气压力波 提高充气效率。
2）控制方法：按照气体压力波传播的特点设 计进气道，使进气道的长度、形状都可以 改变，利用进气动态效应来提高充气效率。 要求发动机在高转速、大负荷时装备粗短 的进气歧管；在中、低转速和中、小负荷 时配用细长的进气歧管。
捷达排气管实物图
组成：排气歧管、排气总管、消音器 作用：汇集发动机各缸的废气安全地排入大 气中。
1 排气歧管 2 排气总管 3 催化转换器 4 排气温度传感器 5 副消声器 6 后排气管 7 主消声器 8 排气尾管
第二节 排气系统 一、单排气系统及双排气系统
直列型发动机气缸中的废 气经排气门、排气歧管、排气 管、催化转换器和消声器，最 后由排气尾管排到大气中。这 种排气系统称作单排气系统。
三、二次空气喷射系统
利用空气泵将新鲜空气经空气喷管喷入排气道或催化转换器，使排
气中的CO和HC进一步氧化或燃烧成为二氧化碳(CO２)和水(H２O)。
3）离心式及复合式空气滤清器
• 多用于大型货车 上
• 湿式滤芯滤清效 率较高但需定期 更换
• 布置有能使空气 旋转的装置
桑塔纳发动机的空气滤清器
3、结构
滤清器盖
纸滤芯 空气入口
外壳 通化油器
捷达王发动机空气滤
空气滤清器结构
空气滤清器实物
现代汽车多采用纸质空气滤清器。纸质滤芯滤清效率高， 灰尘的透过率仅有0.1%一0.4%。使用纸质空气滤清器能 减轻气缸和活塞的磨损，延长发动机使用寿命。空气滤清 器使用4000一8000km应进行除尘，通常在使用20000一
1）控制原理：进气管长度、直径等系统参数 都会影响进气压力波，因而适当调整和控 制这些参数，可以有效地利用进气压力波 提高充气效率。
2）控制方法：按照气体压力波传播的特点设 计进气道，使进气道的长度、形状都可以 改变，利用进气动态效应来提高充气效率。 要求发动机在高转速、大负荷时装备粗短 的进气歧管；在中、低转速和中、小负荷 时配用细长的进气歧管。
捷达排气管实物图
组成：排气歧管、排气总管、消音器 作用：汇集发动机各缸的废气安全地排入大 气中。
1 排气歧管 2 排气总管 3 催化转换器 4 排气温度传感器 5 副消声器 6 后排气管 7 主消声器 8 排气尾管
第二节 排气系统 一、单排气系统及双排气系统
直列型发动机气缸中的废 气经排气门、排气歧管、排气 管、催化转换器和消声器，最 后由排气尾管排到大气中。这 种排气系统称作单排气系统。
13张解剖图让你秒懂汽车发动机系统，值得收藏！
13张解剖图让你秒懂汽车发动机系统，值得收藏！内燃机的分类方法很多，按照不同的分类方法可以把内燃机分成不同的类型，下面让我们来看看内燃机是怎样分类的。
（1）按照所用燃料分类内燃机按照所使用燃料的不同可以分为汽油机和柴油机。
使用汽油为燃料的内燃机称为汽油机；使用柴油机为燃料的内燃机称为柴油机。
汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好。
（2）按照行程分类内燃机按照完成一个工作循环所需的行程数可分为四行程内燃机和二行程内燃机。
把曲轴转两圈(720°)，活塞在气缸内上下往复运动四个行程，完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机；而把曲轴转一圈(360°)，活塞在气缸内上下往复运动两个行程，完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。
汽车发动机广泛使用四行程内燃机。
（3）按照冷却方式分类内燃机按照冷却方式不同可以分为水冷发动机和风冷发动机。
水冷发动机是利用在气缸体和气缸盖冷却水套中进行循环的冷却液作为冷却介质进行冷却的；而风冷发动机是利用流动于气缸体与气缸盖外表面散热片之间的空气作为冷却介质进行冷却的。
水冷发动机冷却均匀，工作可K，冷却效果好，被广泛地应用于现代车用发动机。
（4）按照气缸数目分类内燃机按照气缸数目不同可以分为单缸发动机和多缸发动机。
仅有一个气缸的发动机称为单缸发动机；有两个以上气缸的发动机称为多缸发动机。
如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸发动机。
现代车用发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。
（5）按照气缸排列方式分类内燃机按照气缸排列方式不同可以分为单列式和双列式。
单列式发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置的，但为了降低高度，有时也把气缸布置成倾斜的甚至水平的；双列式发动机把气缸排成两列，两列之间的夹角<180°(一般为90°)称为V型发动机，若两列之间的夹角=180°称为对置式发动机。
第5章发动机之进排气系统
将排气中的CO和HC 氧化为CO2和H2O ， 以二次空气作为氧化 剂
以排气中的CO和HC作 为还原剂，把NOx还原 为氮（N2）和氧O2）， 而CO和HC在还原反应 中被氧化为CO2和H2O
2020年1月29日星期三
北京邮电大学自动化学院
25
排气再循环系统（EGR）
• 功用把排出的
废气回送到进
气管，与新鲜
27
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北京邮电大学自动化学院
28
2020年1月29日星期三
北京邮电大学自动化学院
29
PCV 阀工作过程
发动机不工作
怠速或减速
部分节气门开度
发动机大负荷
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北京邮电大学自动化学院
30
汽油蒸发控制系统
功用：将汽 油蒸气收集 和储存在碳 罐内，送到 气缸内烧掉
2020年1月29日星期三
转动带
北京邮电大学自动化学院
排气管
气波增压器 转子
40
2020年1月29日星期三
北京邮电大学自动化学院
41
4.复合增压
机械增压与涡轮增压适 当结合
串联复合增压
空气先涡轮增压，中冷器 降温，再机械增压
主要用于高增压发动机上
并联复合增压
由机械增压和涡轮增压同 时供给增压空气
系统与排气净化装置
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北京邮电大学自动化学院
1
进气系统组成
• 空气滤清 器
• 进气支管
• 空气流量 计
空气滤 清器
进气 歧管
2020年1月29日星期三
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2
进气系统的功用
第6章-进排气系统
31
PCV阀开度与发动机工况
停机，PCV阀关闭 怠速，阀与阀体间隙小 中符合，阀与阀体间隙增大 大负荷，阀与阀体间隙更大
32
作业
2、 5、 6
33
真空度小时，不足以 克服膜片弹簧作用力， 锥阀关闭再循环通道。
真空度大时，克服膜 片弹簧弹力，提起锥 阀，再循环通道打开。
27
2、正背压EGR阀
利用排气背压传送阀（BPV）控 制膜片室真空度
低转速或节气门开度很小时，排 气压力不足以使BPV阀关闭，膜 片室与大气连通，锥阀保持关闭， 再循环通道封闭
适当加热促进汽油蒸发。
不利：进气管温度过高，减
小进入气缸混合气，功率下
降
加热方式：
进气歧管
利用废气的温度加热
利用发动机循环冷却液进行 加热
出水口 排气歧管
排气
进水口 进气
16
2、谐振进气系统
原理：
进气过程具有间歇性和周期性，进气歧 管内产生一定幅度压力波；
压力波以当地声速在进气系统内传播和 往复反射；
6
2）纸滤芯空气滤清器
7
2）纸滤芯空气滤清器 适用于：广泛用于各类汽车发动机上。 工作原理：
粗大的杂质被滤网阻留； 细微杂质被纸滤芯滤除。
优点：
质量轻、成本低、效果好。
滤芯分类：
由经过树脂处理的微孔滤纸制成。 干式纸滤芯：可以反复使用。 湿式纸滤芯：经过浸油处理。
温度一般比发动机罩下的温度低30℃左右，所以从车外吸入
的空气密度可增大近10%，燃油消耗率可降低3%
11
三、节气门
12
13
四、进气管
PCV阀开度与发动机工况
停机，PCV阀关闭 怠速，阀与阀体间隙小 中符合，阀与阀体间隙增大 大负荷，阀与阀体间隙更大
32
作业
2、 5、 6
33
真空度小时，不足以 克服膜片弹簧作用力， 锥阀关闭再循环通道。
真空度大时，克服膜 片弹簧弹力，提起锥 阀，再循环通道打开。
27
2、正背压EGR阀
利用排气背压传送阀（BPV）控 制膜片室真空度
低转速或节气门开度很小时，排 气压力不足以使BPV阀关闭，膜 片室与大气连通，锥阀保持关闭， 再循环通道封闭
适当加热促进汽油蒸发。
不利：进气管温度过高，减
小进入气缸混合气，功率下
降
加热方式：
进气歧管
利用废气的温度加热
利用发动机循环冷却液进行 加热
出水口 排气歧管
排气
进水口 进气
16
2、谐振进气系统
原理：
进气过程具有间歇性和周期性，进气歧 管内产生一定幅度压力波；
压力波以当地声速在进气系统内传播和 往复反射；
6
2）纸滤芯空气滤清器
7
2）纸滤芯空气滤清器 适用于：广泛用于各类汽车发动机上。 工作原理：
粗大的杂质被滤网阻留； 细微杂质被纸滤芯滤除。
优点：
质量轻、成本低、效果好。
滤芯分类：
由经过树脂处理的微孔滤纸制成。 干式纸滤芯：可以反复使用。 湿式纸滤芯：经过浸油处理。
温度一般比发动机罩下的温度低30℃左右，所以从车外吸入
的空气密度可增大近10%，燃油消耗率可降低3%
11
三、节气门
12
13
四、进气管
《发动机进排气系统》课件
04
发动机进排气系统的维护与优 化
进排气系统的维护保养
定期更换空气滤清器
01
保持空气滤清器的清洁可以有效防止灰尘和杂质进入发动机，
从而保护进气系统。
定期清洗节气门
02
节气门是控制空气进入发动机的重要部件，定期清洗可以防止
积碳和污垢影响节气门的正常工作。
检查排气管路
03
排气管路是发动机排气系统的重要组成部分，定期检查可以防
止排气管路出现泄漏或堵塞。
进排气系统的故障诊断与排除
诊断进气系统故障
通过检查进气系统的各个部件， 如空气滤清器、节气门等，判断 是否存在故障，并采取相应的措
施进行排除。
诊断排气系统故障
通过检查排气系统的各个部件， 如排气管、三元催化器等，判断 是否存在故障，并采取相应的措
施进行排除。
故障排除方法
针对不同类型的故障，采取相应 的排除方法，如更换部件、清洗
节气门体的位置
位于进气歧管的后部，靠近发 动机的进气口。
节气门体的控制方式
通过油门踏板或电子控制系统 进行控制。
节气门体的维护
定期检查节气门的开度是否正 常，并保持清洁，以保证发动
机的正常运转。
怠速控制阀
怠速控制阀的作用
控制发动机在怠速状态下的进气量，以保持 稳定的怠速转速。
怠速控制阀的控制方式
通过电子控制系统进行控制，根据发动机的 工况和车辆的运行状态来调节进气量。
《发动机进排气系统》 ppt课件
目录
Contents
• 发动机进排气系统概述 • 进气系统 • 排气系统 • 发动机进排气系统的维护与优化
01 发动机进排气系统概述
进排气系统的定义与功能
发动机构造与维修-25-汽油机排气装置零部件认识
不能使用含铅汽油 避免未燃烧的混合气进人催化器 （详见备注）
建议每2-3万公里或者1 年进行1次三元催化器 免拆清洗
保养后的效果，详见备注
三元催化免拆清洗仪
三、汽油机三元催化的认知
三元催化的养护
定期清洗方法
这是发动机深化保养组合套装， 其中右图最右边边那瓶蓝色标签 就是三元催化器清洗剂
吊瓶式三元催化剂清洗 工具套件 (吊瓶和塑料管)
发动机构造与维修
——发动机排气装置认知
前 言
为了使维修技师能够认识汽油机排气装置零部件， 本讲主要讲述排气装置的组成、作用、形状以及故障的
判断，同时介绍安全注意事项。
为了维修技师更好的学习，采用原理图、实物图并 配合文字说明。希望维修技师能够快速掌握本节学习的 内容。
汽油机排气装置认知
汽油机排气装置的作用 汽油机排气管的认知 汽油机三元催化的认知 汽油机消声器的认知
1、汽油机排气装置起什么作用？
课后作业
2、三元催化器起什么作用？是怎样工作的？
3、汽油机排气管故障有哪些？
4、消声器是怎样消声的？
四、汽油机消声器的认知
消声器的工作原理
（1）排入的废气多次改变气流方向；
（2）气流重复通过收缩又扩大的断面；
（3）气流被分割成许多小支流， 小支流顺着不平滑的面流动； 废气在流动中得到冷却。
（4）消耗了废气的能量，衰减排气 压力波，排气噪声降低，废气中的 火星被消除。
四、汽油机消声器的认知
消声器的故障
易产生烧毁、堵塞、中毒故障。
三、汽油机三元催化的认知
结构：
三元催化器的载体部件 是一块陶瓷材料，
安装在特制的排气管当中。
它是载体，在上面覆盖着一层 铂、铑、钯等贵重金属。
建议每2-3万公里或者1 年进行1次三元催化器 免拆清洗
保养后的效果，详见备注
三元催化免拆清洗仪
三、汽油机三元催化的认知
三元催化的养护
定期清洗方法
这是发动机深化保养组合套装， 其中右图最右边边那瓶蓝色标签 就是三元催化器清洗剂
吊瓶式三元催化剂清洗 工具套件 (吊瓶和塑料管)
发动机构造与维修
——发动机排气装置认知
前 言
为了使维修技师能够认识汽油机排气装置零部件， 本讲主要讲述排气装置的组成、作用、形状以及故障的
判断，同时介绍安全注意事项。
为了维修技师更好的学习，采用原理图、实物图并 配合文字说明。希望维修技师能够快速掌握本节学习的 内容。
汽油机排气装置认知
汽油机排气装置的作用 汽油机排气管的认知 汽油机三元催化的认知 汽油机消声器的认知
1、汽油机排气装置起什么作用？
课后作业
2、三元催化器起什么作用？是怎样工作的？
3、汽油机排气管故障有哪些？
4、消声器是怎样消声的？
四、汽油机消声器的认知
消声器的工作原理
（1）排入的废气多次改变气流方向；
（2）气流重复通过收缩又扩大的断面；
（3）气流被分割成许多小支流， 小支流顺着不平滑的面流动； 废气在流动中得到冷却。
（4）消耗了废气的能量，衰减排气 压力波，排气噪声降低，废气中的 火星被消除。
四、汽油机消声器的认知
消声器的故障
易产生烧毁、堵塞、中毒故障。
三、汽油机三元催化的认知
结构：
三元催化器的载体部件 是一块陶瓷材料，
安装在特制的排气管当中。
它是载体，在上面覆盖着一层 铂、铑、钯等贵重金属。
发动机进排气系统课件
02
进气系统
空气滤清器
作用
过滤进入发动机的空气，防止尘埃和其他杂质进 入发动机。
类型
纸质、油浴式、干式。
维护
定期更换空气滤清器滤芯，根据使用环境和频率 来确定更换周期。
节气门
01
02
03
作用
控制进入发动机的空气流 量，从而控制发动机的功 率和转速。
类型
电子节气门和拉线式节气 门。
维护
定期清洗节气门，清除积 碳，保证节气门的顺畅开 闭。
检查进气管路
进气管路是进气系统的组成部分，检查进气管路的密封性和完整性，确 保没有破损或漏气现象，以保证发动机正常进气。
03
定期清洗节气门
节气门是控制空气进入发动机的阀门，长时间使用后可能会造成积碳和
污垢，影响发动机性能。建议定期清洗节气门，以保改装
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进排气系统的组成与工作原理
总结词
进排气系统的组成与工作原理
详细描述
发动机进排气系统通常由空气滤清器、进气管、排气管、涡轮增压器（如有）、排气歧管等组成。空气滤清器负 责过滤空气中的杂质，进气管将过滤后的空气送入气缸，排气管和涡轮增压器（如有）将燃烧后的废气排出，排 气歧管负责将多个气缸的废气汇总并导向涡轮增压器（如有）或排气管。
进气管
作用
将空气均匀分配给各个气缸，保证发动机平稳运转。
材料
通常由金属或塑料制成。
设计
进气管的结构和长度对进气效果有一定影响，需根据发动机特性进 行优化设计。
增压器
作用
01
通过压缩空气来增加发动机的进气量，提高发动机的功率和扭矩。
类型
02
机械增压器和涡轮增压器。
维护
摩托车发动机图解：进排气系的主要结构及基本理论
进排气系的主要结构及基本理论●进排气系在发动机上，把混合气吸进气缸的部分叫进气系，把燃烧完了的废气排出气缸的部分叫排气系，二者合称进排气系。
进气系包括空气滤清器、化油器和进气管等。
一般不包括发动机本体部分。
如进气道和进气门。
但有的专著也把上述二部分归入了进气系。
本书采用前一种分类方法，其中有关化油器的内容，准备在另外的章节中专门介绍。
同样，也有人把排气门和排气道归类到排气系。
本书的排气系不包括发动机本体部分，即从排气管到消声器的部分叫排气系。
●进气效率在发动机上，进气系应尽可能地吸进混合气，排气系应尽可能干净地把废气排出，这是关系到发动机性能的大事，十分重要。
其中，特别是进气系更是重要。
原因很简单，因为进气是靠进气真空度把外气吸进气缸，发动机运转时产生的真空度十分有限，所以增加进气量十分困难。
排气也是靠压力差进行排气的，但排气的压力差较大，再加上活塞上行，也能辅助地把废气挤出去，所以排气方面困难较小。
在发动机的工作过程中，首先是进气。
燃烧供给装置根据进气量的多少，供给相应量的汽油。
此后气缸内的混合气被压缩、燃烧、排出。
在这个过程中关键是进气，如果没有进气，发动机根本不可能工作。
进气的困难是可想而知的。
例如有一台250ml的单缸发动机，当活塞从上死点运动到下死点，活塞扫过的行程排量是250ml，那末是否能吸进250ml的外气呢？答案当然是否定的。
如果这个运动过程是10秒的话，或许会吸进250ml的外气，但发动机的转速为6000r/min，进气时间仅有二百分一秒。
为什么会出现进气困难呢？原因是空气也有质量。
当活塞下行时，空气的质量产生了流动惯性，所以空气流不能和活塞的下行运动同步。
当然还有管内流动阻力问题，当空气流沿进气系流动时，在空气滤清器、进气管、进气道等处都要遇到管壁的磨擦阻力，消耗较大的动能。
空气和水不一样，它是一种可压缩的流体。
相同质量的空气，压力变化体积也会产生相应的变化。
这和橡胶的弹性极为相似，例如使劲拉一个橡胶棒，橡胶棒可以变得很长，又如用力压缩橡胶棒，橡胶棒又可以变得很短。
第8章 进气和排气系统
图8-6 复合塑料进气歧管
可变惯性充气系统是在动力腔中设置 一个或一组转换阀，该阀门可将动力腔分 隔成两个部分。 当阀片开启或关闭时，可使动力腔的 两个部分相通或隔开，从而改变了动力腔 的形状或改变了进气歧管的长度，使进气 歧管有两种不同的空气动力效应。
ECU依照设定的程序，在发动机不同 的转速范围内，让阀片开启或关闭，以使 发动机在所有转速范围内都能获得最佳的 充气效果。 可变进气歧管有各种结构形式，图8-7 所示为一种较为简单的可变进气歧管，其 工作原理如图8-8所示。
图8-19 增压压力控制
思考题
1．进气系统的作用是什么？有哪些主要组 成部件？ 2．什么是可变惯性充气系统？试述其结构 和原理？
3．进气增压系统的作用是什么？有几种常 见类型？ 4．废气涡轮增压系统由哪些部件组成？是 如何工作的？
5．涡轮增压器由哪些主要部件组成？是如 何工作的？ 6．涡轮增压器的限压装置有何作用？是如 何工作的？
现代的汽油喷射式发动机还在进气 歧管的设计上采用了各种特殊的结构形 式，以便充分利用进气歧管内的空气动 力效应，进一步提高各种转速工况下的 进气量，增加发动机的动力输出，改善 其转矩输出特性，降低进气噪声。
这些特殊的结构形式包括采用长进 气歧管，设置动力腔、谐振腔及采用可 变进气歧管。 谐振腔是在进气歧管的旁边与进气 歧管相通的一个封闭腔体（见图8-5）， 其作用是降低进气气流的噪声。
进气系统主要由空气滤清器、进气 道、节气门和进气歧管组成。
8.1.1 空气滤清器
空气滤清器按结构的不同有湿式空气 滤清器和干式空气滤清器等多种类型。
1．湿式空气滤清器
湿式空气滤清器又称油浴式空气滤 清器（见图8-1）。 它用金属丝网作滤芯，这种滤清器 使用一段时间后，经清洗滤网更换机油 后可再次使用，为永久式滤清器。
发动机进排气系统.完整版PPT资料
5.3 发动机的增压
所谓的增压就是增加进入汽缸内的空气 密度。增压的最大优点是能在不加大发 动机排量就能较大幅度地提高发动机的 功率及扭力，一般而言，加装增压器后 的发动机的功率及扭矩要增大20%至 30%
5.3.1机械增压
增压器由发动机曲轴通过齿轮(或链条等) 直接驱动 ，机械增压压气机除离心式压 气机外还有罗茨式压气机。
进气歧管内气体流道的长 度应尽可能相等
减气体流动阻力，提高进 气能力，进气歧管的内壁 应该光滑
3、进气歧管类型
•用于化油器式/节 气门体式发动机多 用铝合金轻导热
• 用于气道燃油喷 射式发动机可用复 合塑料
5.2.2 排气消声器
功用：消减排气噪声和消除废气中的火 焰及火星。
原理：消声器通过逐渐降低排气压力和 衰减排气压力脉动，使排气能量耗散殆 尽
•利用废气涡轮机， 进气歧管内气体流道的长度应尽可能相等
机械增压器（罗茨式压气机）
带动与其同轴安 前装电磁离合器及电磁离合器带轮
废气涡轮增压器工作原理； 使用寿命长、吸附杂质的能力强和滤清效果好，但不能反复使用，需定期更换
装的压气机叶轮 进气预热的类型有集中预热和分缸预热两种，集中式预热装置安装在发动机的进气管上，分缸预热装置安装在各气缸内或进气岐管上。
转动带
排气管
气波增压器 转子
5.3.3废气涡轮增压
前装电磁离合器及电1磁.离废合器带气轮 涡轮增压器工作原理；
3、改进供给系 喷油正时、喷油速率、孔径与孔数、预喷射、气流 废气涡轮增压器工作原理； 为保证低温条件下迅速可靠地起动发动机，在多数柴油机和少数汽油机上设有低温起动预热装置，以提高进入气缸的空气（或可燃混 合气）的温度。
（二）机外净化措施 1、二次空气喷射系统 2、催化转化器 3、强制式曲轴箱通风系统 4、汽油蒸发控制系统
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三、排气歧管
1、材料
铸铁、球墨铸铁、不锈钢（质量轻，耐久性好， 内壁光滑，排气阻力小）
2、要求
（1）为了不使各缸排气相互干扰及不出现排气倒 流现象，并尽可能地利用惯性排气，应该将排气 支管做得尽可能长。
（2）各缸支管应该相互独立，长度相等。 （3）岐管汇合的合理性（比如1-4，3-2）
2、对进气歧管的要求
汽油机：
（1）空气流动阻力尽可能小。 （2）使可燃混合气混合均匀。 （3）将可燃混合气均匀地分到各缸。
柴油机：
只考虑进气量尽可能多（不考虑进气管内的燃油 物化和蒸发问题）。
3、进气歧管加热方式
（1）利用排气加热进气管 （2）利用循环冷却液加热进气管
（二）、空气滤清器
1、空气滤清器的功用
（1）滤清空气中的灰尘和杂物，使清洁的空气进 入气缸。
（2）减小进气噪声。
2、空气滤清器的安装位置
一般在空气流量计后，节气门组件前。
3、空气滤清器的组成结构
——由进气导流管、空气滤清器盖、空气滤清器 外壳、滤芯等组成。
4、空气滤清器的滤清原理
根据发动机转速和负荷 的变化而自动改变的进 气歧管的有效截面积
5.1. 2 发动机排气系统
功能：以尽可能小的排气阻力和噪声，将气缸内 的废气排到大气中
组成：排气管（包括排气歧管和总管）、催化转 换器、消声器
一、单排气系统
二、双排气系统
优点：降低排气系统内的压力，使发动机排气更顺畅，气 缸中残余的废气较少，可以充入更多气体，发动机的功率 和转矩都有。
学习情境五 发动机进、排气系统结构认知
主要教学内容：
1.发动机进、排气系统结构认知 2.发动机排放控制装置认知 3.废气涡轮增压装置认知
5.1 发动机进、排气系统结构认知
5.1.1发动机进气系统
一、概述
1、进气系统的功用q
``` 1` 1``
`
`
——尽可能多地、尽可能均匀地向各气缸供给可
5.2 排气净化装置
1、汽车排污及来源
从排气管排出的废气，主要成分是CO(一氧化碳)、 HC(碳氢化合物)、NOX(氮氧化合物)，其它还有 SO2(二氧化硫)、铅化合物、炭烟等；
窜气，即从活塞与气缸之间的间隙漏出，再自曲轴箱 经通气管排出的燃烧气体，其主要成分是HC；
4、谐振进气系统
一定长度和直径的进气歧管＋一定容积的谐振室 谐振进气系统，
其固有频率与气门的进气周期调谐，那么在特定的转 速下，就会在进气门关闭之前，在进气歧管内产生大 幅度的压力波，使进气歧管的压力增高，从而增加进 气量。这种效应称作进气波动效应。
优点是没有运动件，工作可靠， 成本低。但只能增加特定转速下的进 气量和发动机转矩。
进气波动效应
一定的进气歧管长度、粗细使进气具有一 定的谐振频率，在某一转速范围内可有效 提高充气效率。即进气谐波和气门开闭节 拍合上了。
转速不在谐波范围内怎么办呢？
改变进气歧管长度或粗细。 歧管越长越细，谐波越慢，适合低速； 歧管越短越粗，谐波越快，适合高速；
5、可变进气歧管
功用：充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高、 低速运转时进气速度的差别，从而达到改善发动机经 济性及动力性，特别是改善中、低速和中、小负荷时 的经济性和动力性的目的
较长的进气导流管有利于实现从车外吸气。
（三）、节气门组件
功用：实现进气量的控制，是 发动机电控单元判断发动机负 荷、决定喷油量的重要依据； 也是电控单元的执行件，实现 怠速控制。
节气门
调压器 喷油器
节气门体 位置传感器
（四）、进气歧管
1、进气歧管的功用
——将可燃混合气或空气分配到各缸进气道。
高速大负荷时－粗而短的进气支管 中低转速和中小负荷－细而长的进气支管 可变进气歧管在所有转速下都可以使发动机转矩平均
提高5%。
（1）可变长度进气歧管
根据发动机转速和负荷的变化而自动改变 有效长度的进气歧管
低速长气道提高扭矩
高速短气道提高功率
改变进气歧管粗细
（2）双通道可变进气岐管
防护网 温度传感器
原理：把通电加热的铂丝置于空气流中，使铂丝温度 和吸入空气温度差保持一定。铂丝成为惠斯顿电桥
中的一个臂。
（3）卡门涡流式空气流量计
超声波发射器
涡流发生体 空气流
器。当空气流 过时，在涡流发生器下游将产生有规律交错的旋涡，当 流经空气通道的空气流速变化时，将影响卡门涡流旋涡 的频率。
四、消声器
1、排气管上装消声器的原因
（1）发动机的排气压力为0.3～0.5MPa，温度在 500～700℃，这表明排气有一定的能量。
（2）由于排气的间歇性，在排气管内引起排气压力 的脉动。
（3）产生强烈的、频谱比较复杂的噪声，其频率从 几十赫到一万赫以上。
2、消声器的功用
通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉动来 消除排气噪声。
（1）油浴式滤清 （2）过滤式滤清 （3）离心式滤清
5、空气滤清器的类型
（1）油浴式空气滤清器 （2）纸滤芯空气滤清器 （3）复合式空气滤清器
油浴式空气滤清器
纸滤芯空气滤清器
复合式空气滤清器
6、空气滤清器进气导流管
为了增强发动机的谐振进气效果，空气滤清器 进气导流管需要有较大的容积。
作用： 将空气流量转换成电信号送给电控单元，该信号作
为决定喷油量的基本信号之一。
主要类型： 压力型（D型） 流量型（L型）
1、叶板式空气流量计
封口
旁通气道
调节 螺钉
测量板
温
度 传 感
测量板打开的角度 随进气量大小而变化
器
补偿挡板
弹簧
缓冲室 电位计
（2）热线式空气流量计
热膜
控制电路
A：集成电路；RH：热线电阻 RK：温度补偿电阻 RA：精密电阻 RB：电桥电阻
燃混合气或纯净空气。
2、进气系统的基本组成
——空气滤清器、进气管、进气软管、进气歧管、 进气预热装置、谐振器、空气流量计、进气温度 传感器、节气门体等。
3、各种类型进气系统
（1）化油器式汽油机进气系统（已淘汰） （2）电控汽油机进气系统 （3）柴油机进气系统
二、进气系统主要零部件 （一）、空气流量计