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图解汽车发动机技术之进排气系统发动机进、排气系统的作用是供给发动机新鲜空气，并将燃烧后的废气排出。
发动机进排气系统直接影响发动机的动力性、经济性及排放性能。
01进气系统进气系统的作用是尽可能多、尽可能均匀地向各缸供给可燃混合气或新鲜空气，保证发动机连续运转。
进气系统通常由空气滤清器、节气门体和进气歧管等部件组成，如下图所示。
空气滤清器的主要作用是滤除空气中的杂质等，让洁净的空气进入气缸。
发动机大多使用干式纸滤芯空气滤清器，它由纸滤芯和滤清器外壳组成，滤清器外壳包括滤清器盖和滤清器外壳底座。
节气门体的作用是控制进入发动机的进气量。
在工作过程中空气中的部分杂质遇热会凝结在节气门体上，会造成怠速抖动，熄火等现象，所以要对节气门体进行定期清洗。
进气歧管是指节气门体之后到气缸盖进气道之前的进气管道。
进气歧管必须将空气尽可能均匀地分配到各气缸，因此进气歧管长度应尽量相等。
02排气系统车辆排气系统是指收集并且排放废气的系统，其主要由排气歧管、排气管、三元催化器、谐振器、消声器、排气尾管等部件组成。
汽车排气系统主要有以下作用：①将废气引到车尾排放，防止有害气体进入驾驶室。
②改善发动机的排放污染，减少对大气的危害。
③降低发动机排放废气的噪声。
1、排气系统的类型排气系统一般有单排气系统和双排气系统两种类型，单排气系统应用于直列式发动机和部分 V型发动机，双排气系统用于V/W型发动机。
•单排气系统直列式发动机在排气行程期间，气缸中的废气经排气门进入排气歧管，再由排气歧管进入排气管、三元催化器和消声器，最后由排气尾管排到大气中，如下图所示。
V型发动机有两个排气歧管，在大多数装配V型发动机的车辆上仍采用单排气系统，即通过一个叉形管将两个排气歧管连接到一个排气管上。
•双排气系统有些 V/W型发动机采用两个单排气系统，即每个排气歧管各自连接一个排气管、三元催化器、谐振器、消声器和排气尾管，这种布置形式称为双排气系统，如下图所示。
发动机排气系统知识点总结一、排气系统的作用排气系统是发动机的重要组成部分，其作用主要有以下几点：1. 排放废气：发动机在燃烧燃料时会产生废气，排气系统能够将废气从发动机中排出，防止废气在发动机内积聚，影响发动机的正常工作。
2. 减少噪音：排气系统能够减少发动机排气时产生的噪音，提高汽车的舒适性。
3. 净化废气：排气系统通过催化转化器等装置，能够将发动机排出的废气中的有害气体进行转化，降低对环境的污染。
4. 提高发动机性能：合理设计的排气系统能够降低排气阻力，提高发动机的输出功率和燃油经济性。
二、排气系统的组成排气系统通常由进气歧管、排气歧管、喉管、消声器、催化转化器等部分组成。
1. 进气歧管：进气歧管用于将空气引入发动机，与燃料混合后进行燃烧，产生动力。
进气歧管的设计能够影响发动机的进气效率和燃烧效率，从而影响发动机的性能。
2. 排气歧管：排气歧管用于将燃烧后产生的废气引出发动机，并将多缸发动机的排气进行集中，以便排除。
排气歧管的设计能够影响排气的流动性和排气阻力，从而影响发动机的性能。
3. 喉管：喉管是连接排气歧管与消声器的管道，其主要作用是平衡排气歧管的压力，并将废气引入消声器。
4. 消声器：消声器通过吸音材料和反射器等结构，能够减少排气时产生的噪音，提高汽车的舒适性。
5. 催化转化器：催化转化器能够将发动机排出的一氧化碳、氮氧化物等有害气体进行催化转化，降低排放对环境的污染。
三、排气系统的设计原则合理的排气系统设计能够提高发动机的功率输出和燃油经济性，下面是排气系统设计的一些原则：1. 降低排气阻力：排气系统设计应该尽量减少排气时的阻力，提高排气的流畅性，以提高发动机的性能。
2. 减少噪音：排气系统应该采用合适的消声器和吸音材料，减少排气时的噪音，提高汽车的舒适性。
3. 催化转化：排气系统应该配备催化转化器等装置，将有害气体进行催化转化，降低排放对环境的污染。
4. 节能减排：排气系统应该尽量降低发动机的排放量，减少对环境的污染，符合节能减排的要求。
汽车发动机的进排气系统1. 引言进排气系统是一台汽车发动机中至关重要的组成部分。
它负责引入新鲜的空气和排出废气，从而保证发动机正常运行和性能的提升。
本文将详细介绍汽车发动机的进排气系统的工作原理、组成部分和常见问题等。
2. 工作原理汽车发动机的进排气系统工作原理主要包括气缸充气、气缸排气和废气处理三个过程。
2.1 气缸充气气缸充气是指在发动机行程的吸气冲程中，通过进气门将新鲜空气引入气缸。
进气门由凸轮轴通过气门机构控制开关，其开启时间和开启程度都会影响空气进入气缸的速度和量。
进气管道会对进气气流进行调节和过滤，以确保空气的清洁和稳定进入。
2.2 气缸排气气缸排气是指在发动机行程的排气冲程中，通过排气门将废气从气缸排出。
排气门的工作由凸轮轴通过气门机构控制，其开启时间和开启程度决定了废气排出的速度和量。
废气通过排气管道进入排气系统，最终排出汽车尾部。
2.3 废气处理废气处理是针对排出的废气进行净化和处理，以满足环境保护的要求。
常见的废气处理方法包括催化转化器和颗粒捕集器等。
催化转化器通过催化剂将废气中的有害物质转化为无害物质，而颗粒捕集器则用于捕集和减少废气中的颗粒物质。
3. 组成部分汽车发动机的进排气系统由多个重要组成部分组成，包括进气系统、排气系统和废气处理系统等。
3.1 进气系统进气系统的主要组成部分包括空气滤清器、进气管道、节气门和进气歧管等。
空气滤清器用于过滤进入发动机的空气，避免粉尘和颗粒物对发动机的损坏。
进气管道将新鲜空气引入发动机，而节气门用于控制进气气流的大小。
进气歧管将进气气流分配到每个气缸中。
3.2 排气系统排气系统的主要组成部分包括排气管道、消声器和尾气管等。
排气管道将废气从气缸排到消声器中，消声器通过减少废气流动的噪音。
最终，废气通过尾气管排出汽车尾部。
3.3 废气处理系统废气处理系统的主要组成部分是催化转化器和颗粒捕集器。
催化转化器通过催化剂将废气中的有害物质转化为无害物质。
发动机进气和排气的原理
发动机的进气和排气是引擎操作的两个重要过程，这两个过程共同构成了发动机的工作循环。
下面将介绍发动机进气和排气的基本原理。
1. 进气过程：
在进气过程中，发动机通过进气系统从外界吸入空气。
主要的功能是提供支持燃烧所需的氧气。
以下是进气过程的基本原理：
- 进气门打开：进气门开启时，发动机的活塞处于下行冲程。
活塞向下运动，气缸内的气体排出，以清除上一个工作周期剩余的废气。
- 进气阀门关闭：当活塞到达上止点之前，进气阀关闭。
这样，气缸内的气体被封闭，形成一个密封空间。
- 进气回路形成：进气门关闭后，活塞继续向下运动，气缸内的体积增大，形成负压。
负压将气缸连接的进气道中的空气吸入气缸中。
- 燃油喷射：当进气阀关闭后，燃油喷射器将燃油喷入气缸内，与进入的空气混合形成可燃混合气。
- 进气门关闭：当活塞向上运动时，进气门关闭，封闭气缸中的混合气体。
2. 排气过程：
在排气过程中，发动机通过排气系统将燃烧产生的废气排出。
以下是排气过程的基本原理：
- 排气门打开：活塞到达上止点时，排气门打开。
废气开始从气缸内排出。
- 排气阀门关闭：在排气门打开的同时，进气门关闭，防止新鲜空气进入气缸。
- 排气管排气：废气通过排气管排出发动机，并进入排气系统，最终排到车辆的尾气中去。
通过这种进气和排气的循环，发动机能够不断吸入新鲜空气来支持燃烧，并将废气排出，使发动机能够持续高效地工作。
发动机进排气系统教学设计第一部分：引言引言部分可以简单介绍发动机进排气系统的重要性和作用，以及为什么有必要对其进行教学设计。
同时可以提到教学目标和参与者的背景等。
第二部分：教学目标在这部分，可以明确列出教学的核心目标。
以下是一些可能的教学目标：1. 理解发动机进排气系统的基本构造和原理；2. 掌握进排气系统的各个组件及其功能；3. 能够分析并解决进排气系统常见问题；4. 熟悉进排气系统的维护和保养。
第三部分：教学内容和顺序在这一部分，可以详细介绍每个教学内容的内容和讲解顺序。
1. 发动机进气系统1.1 空气滤清器：作用和维护1.2 进气管道：材料和设计要点1.3 进气门：结构和工作原理1.4 进气歧管：功能和安装注意事项2. 发动机排气系统2.1 排气阀门：结构和工作原理2.2 排气管道：材料和设计要点2.3 消声器：功能和选择要点2.4 尾气净化装置：类型和使用注意事项3. 故障排查和解决方案3.1 常见进排气系统故障及其原因分析3.2 故障检测方法和工具3.3 故障修复和维修注意事项3.4 故障预防和日常保养建议第四部分：教学方法和策略在这一部分，可以提出一些教学方法和策略，以帮助学生更好地理解和掌握发动机进排气系统的知识。
1. 实例分析：通过实际案例，让学生深入了解进排气系统的工作原理和常见问题。
2. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，让他们共同解决进排气系统故障案例，提高解决问题的能力。
3. 视频演示：使用视频演示来展示进排气系统的工作原理和故障排查方法，让学生能够直观地理解相关概念。
4. 实地参观：组织学生参观汽车维修厂或汽车制造厂，让他们亲身感受并学习实际的进排气系统。
第五部分：教学评估在这一部分，可以提出一些教学评估方法，以确保学生对教学内容的理解和掌握。
1. 书面测试：通过书面测试来评估学生对进排气系统的理解和记忆。
2. 实际操作：组织学生进行实际操作，例如拆解和安装进排气系统的部件，以评估他们的操作技能和理解程度。
汽车发动机排气系统
汽车发动机排气系统是指收集和排放废气的系统，主要由排气歧管、排气管、消声管、尾管和共鸣器等组成。
排气歧管是连接发动机排气孔的部件，将各缸的排气歧管汇集在一起，使废气能够通过排气管顺利排出。
在设计排气歧管时，会尽可能使每个气缸的排气阻力相同，以保证每个气缸的排气顺畅。
当汽油和空气混合后进入发动机燃烧，会产生高温高压气体推动活塞。
当气体的能量被释放后，对发动机就不再有价值，这些气体就变成了废气，被排出了发动机。
废气从气缸排出后，会立即进入排气歧管，然后通过排气管排出。
催化转化器是排气系统中的重要组成部分，它含有铂、铑、钯等贵金属元素，能够将废气中的有害物质转化为无害物质，如将一氧化碳和碳氢化合物转化为二氧化碳和水，将氮氧化物还原成氮气。
此外，消声管和尾管等部件也起到降低噪音和净化废气的作用。
整个排气系统在设计和制造过程中需要精确控制每个部件的尺寸、形状和材料，以确保废气的排放顺畅、噪音降低以及减少对环境的影响。
汽车构造教案空气滤清分为三种基本的滤清方法：空气滤清器有惯性式、油浴式、过滤式三类。
惯性式是利用空气中所含尘土与杂质密度比空气大的特点，在空气吸入气缸的途径中使其急速旋转或改变方向，在离心力或惯性力的作用下，将尘土与杂质甩到外围而与空气分离；油浴式它利用油浴把空气流在转折时甩出的尘土与杂质粘住，避免二次尘土与杂质吸入；过滤式是引导气流通过带有细小孔的滤芯把尘土与杂质挡在滤芯外面，如纸质滤芯，金属丝滤芯．纤维，多孔瓷等。
惯性式空气滤清器以惯性原理构成的旋流器，它对清除空气中较大颗粒的尘土特别有效，其滤清效率约50％一60％，常用作多尘土地区工作的车用燃机上的空气粗滤器。
油浴式原理构成的油浴式空气滤清器，综合了惯性式和过滤式两种滤清原理，其滤清效率达95％~97％；过滤式原理构成的纸质等空气滤清器，是在汽车，特别是在小轿车上用得十分广泛的一种，其滤清效率可达99．5％以上，且性能稳定。
纸质空气滤清器在标准含尘条件下正常使用寿命为2一5万千米。
二、进气管1．进气管是连接空气滤清器和气缸盖进气道之间的管子。
在汽油机上，有时把化油器或电子喷射节气门阀体与气缸盖进气道间的管子称为进气管。
进气管，特别是自然吸气车用高速燃机进气管，对燃机的油耗、功率、扭矩、排放等有重要。
2．分类：因而出现多种结构型式。
大致可归结为：简单进气管、共振式进气管和带谐振腔的进气管三种(图6—13)。
简单进气管常用在车用柴油机和前几年的汽油机上，这种进气管结构简单，但由于进入各气缸的气流阻力、路程长短和气流方向、速度的差异，致使各气缸进气不均匀。
在电控喷射汽油机上由于喷油器直接在进气门附近喷射汽油，喷射的油雾颗粒细小，进气管无需采取预热措施。
共振式进气管较细长，与各气缸相连的各个管于长度大体一致，能很好的匹配。
共振式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。
进气效果的强弱取决于进气管长度，直径和燃机转速。
带谐振腔的进气管如图5－2c所示，有一个容积较大的谐振腔和无需过长的进气管，就可得到较低的谐振频率。
它与共振式进气管的区别在于其谐振频率不必与进气冲程频率相同(或整数倍)，但与谐振腔相连的各个短的进气管间的进气间隔必须相等。
改变谐振腔的容积，可调节燃机的最大扭矩和相应的转速，但不可能在燃机整个转速围增加扭矩。
带谐振腔的进气管还能降低进气噪声。
5.2.2排气消声器1．组成;排气系统常由排气歧管、排气总管、催化反应器、排气消声器、排气尾管等组成。
目前在轿车上流行的排气消声器(图5—4)由前消声器2，中消声器4和后消声器6以及连接管等组成，并焊接成一个整体，以保持消声器的坚固性。
2．消音器原理：前消声器采用谐振原理(图5－4a)．由三个大小不同的谐振室，彼此由穿孔管8贯通。
穿孔管、隔板和断面的突变是谐振室的基本声学元件，它们作为声源的发射体．彼此间利用声波的相互干涉和在谐振室传播的声波又向这些声源反射，从而达到消声的效果。
谐振器对抑制低频声波特别有效。
中消声器采用谐振器和吸声原理(图5－4b)。
两室之间为突然膨胀，从反射孔流出的气体再在穿孔管中折返后排出。
采用吸声原理的后消声器(图5—4c)，在穿孔管外面装填了吸声材料。
轿车和载货汽车排气消声器的总容积分别相当于燃机排量的4~10倍和3~8倍燃机排量和排气消声器型式而不同。
5.2.3排气的净化装置1.排气系统中的主要有害物质：汽车的排放有害物质主要是HC、CO、NO x。
在有害物中，从发动机排气管排出的废气中有HC(约占总HC量的55％)、CO、NO x等。
从曲轴箱的窜气中有HC(约占25％)，从油箱和化油浮子室蒸发的HC(约占20％)。
2.在净化排放有害物的方法主要采用机净化处理和机外净化两种方法处理。
机净化处理方法主要是从改善燃料的雾化、蒸发、混合及分配以改善燃烧层进气稀薄燃烧等。
机外净化采用催化反应器净化排放有害物，催化反应器是采用面容比很大的载体表面上的催化剂作为触媒介质，像滤清器那样通过排气将有害成分CO、HC和NO x进行反应而转化为无害的CO2、H2O的一种净化器装置。
3.排气催化反应器的种类：排气催化反应器可分为两种，即还原型催化反应器和氧化型催化反应器。
催化反废器分为濒粘型的触媒反应器和锭钵型的触媒反应器(图6—33)。
它们是在氧化铝的颗粒(多孔件)表面镀上铂、铑等催化剂或者在格状的氧化铝上镀上催化剂(整体型)。
4。
催化器的材料：国外所使用的催化剂均系贵重金届，净化率高，寿命长但成本高。
因此一般使用在对排放控制很严的国家。
通常在排气温度为150ºC时催化剂便起作用。
若温度过高就会影响净化器的寿命和效果。
因此，在反应器中部装有温度传感器，当温度达到危险温度时(930ºC)可发出报警信号并使旁通阀自动开启，使高温度气体经催化反应器而直接流入排气消声器。
国以瓷(多孔)作骨架，用氧化铝溶胶浸泡在骨架上经烧结而成，以稀土金属作催化剂的净化装置。
其净化率达80％~90％，寿命达50000km以上。
催化反应器要使用无铅汽油．因排气中的铅化物会堵塞载体和覆盖催化剂表面而使活性下降。
5．废气再循环装置（EGR）作用：废气再循环装置（EGR）主要用于净化NO x，是利用废气中的—部分(5％~20％)再引入进气管到气缸。
由于废气中含有H2O、CO2，使混合气热容量提高，从而使燃烧最高温度下降，NO x排出浓度减少。
一般当α＝1左右，废气循环量为20％时，NO x可下降60％~70％，但油耗增加3％。
一般再循环废气量不应越过20％，这种办法在美国使用较多。
废组成：气再循环系统装置由EGR阀、EGT调制阀、延迟阀、三向螺线管等组成，如图5－6所示。
它是利用水温传感器感知进气管或散热器水温来控制三向螺线管通电的开、闭，以控制负压通路。
当进气管水温在68ºC以上和散热器的水温在17ºC以上时，螺线管的通电关闭，节气门上的负压通道开通，然后再由EGT调制阀来控制EGR阀。
如图5－7所示。
当排气管背压P′增加或通向EGT调制阀的No.2管的负压作用时，空气(新气)泄漏通道被关闭，负压仅通过No.1管进入，No.3管流出，再通过延迟阀使负压平滑，最后作用于EGT阀的膜片上面的空间，当此负压克服弹簧的压力时．EGR阀开启、废气便从排气管，通过开启的EGR阀开启进入进气管。
当GER阀开启时．若P′变小(小负荷、低速、怠速等)，这时空气泄漏阀开启，从NO管来的负压由于泄漏到大气中，这时EGR阀关闭，停止工作。
总之，它是通过排压来控制与吸气空气量成比例的EGR阀。
6。
曲轴箱通风：目前，多用闭式曲轴箱强制通风装置防止窜气，简称PCV装置，如图5－8所示。
新鲜空气自空气滤清器1经管C和闭式通气口6进入曲轴箱和窜气混合，从气缸盖罩通入管4，由计量阀3计量后，被吸入进气管。
因此有适量的窜气在气缸再次燃烧。
计量阀可随发动机运转状况自动调节吸入气缸的窜气量，其结构和原理，如图5－9所示。
在低速或小负荷时，窜气量少，此时，由于进气管真空度较高，阀门被吸向右方(图5—9a)，气流通路关小，吸入气缸的窜气量较少。
在加速或大负荷时，窜气量增多，此时进气管真空度变低，计量阀的气流通路开大(图5—9b)，因而有较多的窜气量进入气缸再燃烧。
在图5—8所示的闭式通风系统中，当发动机高速大负荷运转时，一旦窜气量过多而不能完全被吸尽时，窜气会从曲轴箱经闭式通气口倒流入空气滤清器，经过化油器2被吸入进气管。
PCV装置可将窜入曲轴箱的HC完全处理干净，现已得到广泛应用。
7．油箱汽油蒸发气的排出控制装油箱汽油蒸发气的排出控制装置是将油箱蒸发的气体通过装满活性碳的容器（碳罐）贮藏(吸附)起来，然后再导入进气系统并参加燃烧、防止排入大气污染环境，如图5－10所示。
在燃油箱产生的蒸气将燃油关断阀的主浮动阀推上，阀关闭。
当阀关闭则液体部分被遮挡。
蒸气部分推开副浮动阀，若蒸气压力超过倾斜阀的双向阀的设定压力时，双向阀开通．蒸气流向贮藏容器贮存。
贮藏容器的蒸气在低温时，包括发动机起动时，怠速时，仍向容器中贮存，当发动机低速运转时，根据ECU的信号，循环控制CPC阀(容器清除控制螺线阀)。
使容器蒸气导入节气门下方进气管，进人燃烧室参加燃烧。
其中，CPC阀的循环控制，是根据在ECU中的存储的程序进行控制的．因此能正确的进行清除蒸气的控制。
5.2.4混合气的预热装置为促进混合气中燃油颗粒的蒸发，并防止油气在进气管壁凝结，常利用排气管中高温废气的热量对进气管入口处的可燃混合气进行预热。
汽油发动机进、排气管铸在一起，是依靠废气直接对进气管壁进行预热的，其预热作用不能调节。
进气电加热器受安装于水套回流出口处的热酸开关和进气预热继电器控制，当发动机出水温度低于65℃时，热敏开关闭合，进气预热继电器工作。
刚开始，电加热器电阻较小．瞬时加热电流很大，温度迅速升高，1min左右即达60~80℃，3min即可达到175℃，提高了进气温度，确保发动机起动顺利。
随着进气电加热器温度升高，电阻阻值迅速增大，电流趋于零，电加热器温度不再升高。
待发动机冷却水温达到65℃以上．热敏开关将电路断开。
桑塔纳JV型发动机在化油器下面进气歧管设有冷却水道。
在缸盖安装进排气歧管的平面上，有一斜孔通缸盖水套，在进气歧管上，有一水道与化油器下方混合室周围水套相通。
随发动机温度升高，热的冷却液流经化油器底座下进气歧管的水套，对吸入气缸的可燃混合气进行预热，促进汽油蒸发、提高油气混合均匀性。
5.3发动机的增压1。
发动机增压的优点：降低油耗提高功率降低排放本2．增压技术：燃机的功率与转化燃料热能的多少，与供入气缸的空气(或混合气)的数量成正比。
在气缸容积和燃机转速不变条件下，供入气缸的空气(或混合气)的数量与空气密度成正比。
因此，可对进入气缸前的空气进行预压缩来提高燃机的功率。
凡是能将燃机进气的空气密度提高到高于周围环境的空气密度的一切方法，统称为“增压”。
实现增压的装置称为压气机或增压器。
3．增压的类型有不同的分类方法按实现增压所提供的能量，可分机械增压、废气涡轮增压和气波增压三种基本类型。
机械增压是利用燃机的一部分机械功驱动压气机。
废气涡轮增压是利用燃机的一部分排气能量驱动增压器。
废气涡轮增压器与燃机只有流体联系。
气波增压则是根据压力波的气动原理，利用废气能量直接压缩空气。
由燃机皮带驱动的增压器转子只是控制并维持气波增压过程。
它与燃机的传动比是不变的。
一．机械增压机械增压装置由曲轴驱动的压气机1和相应的传动箱2组成，如图5－13所示。
机械增压压力越高，压气机消耗功率越大。
轿车用的机械增压燃机，驱动压气机消耗功率10~15kw，为保证燃机机械效率．增压压力不能过高。
机械增压所用的压气机除离心式压气机外，在车用燃机还常用罗茨式(Roots －type)、螺杆式和转子活塞式等多种容积式压气机。
