第五章第五节 柴油机进气系统
- 格式:pptx
- 大小:7.76 MB
- 文档页数:95
发动机进气系统工作原理
发动机进气系统的工作原理是通过将外部空气引入发动机内部,与燃料混合后进行燃烧来产生动力。
具体步骤如下:
1. 空气滤清器:进气系统的第一道防线,阻止灰尘、污染物和颗粒物进入发动机。
空气通过滤清器的纤维材料,污染物得到过滤。
2. 进气管道:空气从滤清器进入发动机的进气管道,管道内通常有吸气节流板或调节阀门,用于控制进气量。
3. 进气门:进气门是发动机的一个关键部件,它们负责打开和关闭进气道。
通常,发动机的进气门与凸轮轴相连,凸轮轴转动时,进气门以特定的时间和顺序打开和关闭。
4. 气缸:空气通过进气门进入到气缸内。
汽油发动机通过化油器或直接喷油器向气缸内喷入燃料,而柴油发动机通过高压喷油泵将燃料喷射到气缸内。
5. 缸内混合:在气缸内,空气与燃料混合,形成可燃混合物。
这个过程是通过气缸内的活塞上升或下降来实现的。
6. 点火:混合物被点火,产生爆炸燃烧。
汽油发动机通过火花塞点火,而柴油发动机通过高压喷油器的喷油压力点火。
7. 回气:燃烧后的废气通过排气门排出气缸,进入排气系统。
8. 循环:发动机循环开始新的工作循环,进气门再次打开,新的空气被吸入气缸,进入下一个燃烧过程。
总结起来,发动机进气系统工作原理是通过空气滤清器过滤空气,进入进气管道,通过进气门进入气缸与燃料混合后燃烧,产生动力。
柴油机空气系统概述如前所述,柴油机空气系统包括扫气系统和排气系统以及一个辅助的鼓风系统。
排气集管\ JL空气借3W0J扫气空气集管空冷口[S7OG5柴油机的扫气空气由一个或一组增压器供给。
增压器位于发动机排气侧,也可位于发动机后端。
通过一个空气滤器,增压器的压气机吸入机舱内的空气,而压气机是由柴油机排出的废气驱动的涡轮机来驱动的。
压气机吸入的空气经增压压缩后由空气管进入到空冷器进行冷却。
带有膨胀接头的空气管包有隔热绝缘层。
空气经空冷器冷却后,进入到滴水分离器,将此时空气中的水分以冷凝形式分离掉。
然后,空气通过安装在扫气空气集管底部(或空冷器内)的阀体进入扫气空气集管。
阀体上安装有一组单向阀板,阀式单向阀由增压空气打开。
当柴油机活塞往下运行低于扫气口时,扫气集管内的空气经气缸上的扫气口流入气缸。
这样就完成了整个的扫气过程。
当排气阀开启时,废气被压入一个公用的排气集管,然后废气以均匀稳定的压力驱动增压器的废气蜗轮并进入到增压器后的排烟总管。
排气阀组件与排气集管间、排气集关于增压器间、增压器与排烟总管间均有膨胀接头连接。
辅助鼓风系统主要应用于启动和低负荷运行时对扫气进行补充,以改善此时的燃烧。
辅助鼓风机运行时,同样从增压器空气滤器周围吸取机舱内的新鲜空气,通过空冷器、汽水分离器,然后通过另外一组蝶阀(或单向阀)到达扫气集管内,而此时,原扫气系统中的单向阀由于前后压差而处于关闭状态,直到由于压气机送来的空气压力大于鼓风机送风压力时才打开,而此时鼓风机停止工作。
对于增压器布置于输出端的机型,一般由两种布置,一种是鼓风机直接安装在空冷器体上,另一种是鼓风机安装于扫气集管下,其3799气体供应路线基本与上述相同,只不过风机单向阀(蝶阀)布置位置有些区别。
如上图所示为鼓风机安装于扫气集管下的机型,红箭头所指处单向阀是正常扫气时所用,而在辅助鼓风机运行时是关闭的。
而风机直接布置于空冷器体上的机型,其单向阀与正常扫气单向阀并列布置于空冷器体内。
发动机进气系统的结构、特点、原理!一进气管道装置进气管道装置(捷达)▲进气管道装置(金属和非金属管道)▲进气管道装置(桑塔纳3000)▲图解▲如上面3个图所示,在多点电控燃油喷射式发动机上,为了消除进气波动和保证各缸进气均匀,对进气总管和进气歧管的形状、容积都有严格的要求,每个汽缸必须有一个单独的进气歧管。
有些发动机的进气总管与进气歧管制成一体,有些则是分开制造再用螺栓连接。
气流惯性效应:进气管内高速流过的气流具有一定的惯性。
气流压力波效应:利用进气过程具有间歇性、周期性导致进气管内产生一定气流压力波在管道内反射形成的共振后的压力波提高进气量。
二TSI发动机进气道特点“均质充气”成为了目前TSI系列引擎的主流充气模式,而1.4TSI 同样由于均质燃烧控制的改进,取消了进气歧管翻板的设计,不过,为了同样能够实现油气的充分混合,保证汽缸内形成很好的涡流,1.4TSI 则在进气道上作出了相应的改进。
图解▲如上图所示,1.4TSI 进气道的角度被调整至更接近水平,同时,在进气道外缘的气门座上,设计了一个倾斜的凸峰,从而保证进气吹过气门顶时,在汽缸内形成特殊的涡流,无论在发动机的任何工况下,都能够实现燃气充分混合的作用。
而在1.4TSI发动机中,实现“小截面,流速增”、“大截面,流量增”的进气效果元件,则成为了节流阀体(节气门)的主要角色,通过“源头”的进气效果控制,辅以上述特殊的进气道“扰流”效果,充分提升燃烧效率。
小贴士▼TSI进气歧管翻板背景:针对发动机工况的差异,进气系统的相应变化,对于燃烧室混合气体的形成有着至关重要的作用。
而早期的TSI 引擎由于均具有分层燃烧技术,因此,根据发动机工况,为了满足“分层充气模式—均质稀混合气模式—均质混合气模式”多种不同燃烧室充气模式,“进气歧管翻板”的加入则应运而生。
进气歧管翻板工作示意见下图。
在发动机处于低速工况,采用分层充气模式下,进气歧管翻板通过“关闭下进气通道,形成较窄的横截面积”,增加气流流速,有效形成强烈的进气涡流,利于“分层”模式下混合气的形成与雾化,可提高燃烧效率,进而增大发动机转矩输出;而当发动机进入高速工况,采用均质混合气模式时,进气歧管翻板通过“开启下进气通道,形成较宽的横截面积”,增大进气量,使更多的空气参与燃烧,从而提升发动机的输出功率。
第一节概述一、柴油二、柴油机燃油系的组成与工作原理三、可燃混合气的形成与燃烧室第二节柴油机燃油供给系主要部件一、输油泵二、柱塞式喷油泵(一)A型喷油泵(二)P型喷油泵结构特点三、分配式喷油泵四、调速器(一)两速调速器(二)全速调速器五、喷油器第三节柴油机燃油供给系故障诊断一、发动机起动困难二、怠速不稳三、动力不足四、发动机运转不稳并伴有敲击声五、发动机“飞车”六、柴油发动机“游车”学习目标:●能正确叙述柴油机燃油供给系统的组成与工作原理。
●清楚主要部件的结构原理。
●清楚主要部件的检查与调整方法。
●能排除柴油机燃油供给系统常见故障。
考核标准:●柴油机燃油供给系统的结构与工作原理。
●主要部件的结构原理。
●各部件的安装位置。
●主要部件的拆装与更换。
●常见故障的诊断与排除。
第一节概述一、柴油柴油是在533~625K的温度范围内由石油中提炼出来的碳氢化合物。
柴油按其所含重馏分的多少分为轻柴油和重柴油。
轻柴油用于高速柴油机,重柴油用于中、低速柴油机。
汽车用柴油机都是高转速的,因此,应采用轻柴油。
柴油的使用性能指标主要是发火性、蒸发性、粘度和凝点。
发火性是指柴油的自燃能力。
柴油的发火性用十六烷值表示,十六烷值越高,发火性越好。
但十六烷值过高的柴油喷入燃烧室后,还来不及与空气充分混合就着火,使柴油在高温下裂解分离出大量的游离碳,造成油耗、烟度上升。
因此,一般汽车用柴油的十六烷值应在40~50范围内。
蒸发性是指柴油蒸发汽化的能力,用柴油馏出某一百分比的温度范围即馏程和闪点表示。
需要测量馏程为50%、90%及95%馏出温度。
比如,50%馏出温度即柴油馏出50%的温度,此温度越低,柴油的蒸发性越好,越有利于起动,但同时也会使柴油机工作粗暴。
国家标准规定此温度不得高于300℃,但没有规定最低温度限。
90%及95%馏出温度越低,表明柴油中重馏分含量少,可燃混合气燃烧完全,油耗降低。
为了控制柴油的蒸发性不致过强,标准中规定了闪点的最低数值。
简述进气系统的功用与组成
进气系统是指汽油、柴油等燃料在燃烧室内燃烧所需的空气的供给系统。
其主要功用是将外部空气引入发动机进行燃烧,同时确保所供给的空气质量和流量满足发动机的需求。
进气系统通常由以下几个部分组成:
1. 进气管道:将外部空气引入发动机的管道。
2. 进气滤清器:过滤外部空气中的杂质和颗粒物,保护发动机免受污染。
3. 进气歧管:将外部空气引导到各缸体的进气道。
4. 油门控制系统:控制空气流量进入发动机的大小,一般由节气门和油门踏板组成。
5. 进气门:控制空气进入燃烧室的数量和时间。
6. 进气歧管温度传感器:监测进气歧管的温度,以便进行进一步的燃油喷射控制。
7. 加热器:在寒冷条件下提供预热空气,以增强燃油的混合和点火性能。
8. 排气系统:排出发动机燃烧后的废气和废热。
进气系统的设计优化可以提高发动机的热效率和动力输出。
例如,采用先进的进气歧管设计可以提供更均匀的空气流动,并提高气缸充气效果。
此外,采用增压器或涡轮增压器等增压设备可以进一步增加进气系统的功效,提供更多的进气氧气,以增加燃烧室的氧气含量,从而提高发动机的功率和扭矩输出。
第五章柴油机的换气与增压第一节换气过程四冲程柴油机换气过程1、由四冲程增压柴油机的换气过程特性可知,在进气阀打开瞬时,气缸内压力(B )。
A.低于进气压力B.高于进气压力C.等于进气压力D.忽高忽低2、柴油机排气阀在下止点前打开,其主要目的是(A )。
A.排尽废气多进新气B.减少排气冲程耗功C.减少新气废气掺混D.增加涡轮废气能量3、在四冲程柴油机中,使膨胀损失增大的原因是(C )。
A.进气阀提前开启角太大B.进气阀提前开启角太小C.排气阀提前开启角太大D.排气阀提前开启角太小4、关于进气阀定时的错误认识是(B )。
A.进气阀开得过早将产生废气倒灌B.进气阀应在活塞位于上止点时打开C.进气阀关得太晚,新气将从进气阀排出D.气阀间隙调节不当将影响其定时5、在四冲程柴油机中,排至废气管中的废气又重新被吸入气缸,其原因是(D )。
A.进气阀提前开启角太小B.进气阀提前开启角太大C.排气阀延后关闭角太小D.排气阀延后关闭角太大6、在四冲程柴油机中,发生缸内废气倒灌进气管的原因是(B )。
A.进气阀提前开启角太小B.进气阀提前开启角太大C.排气阀提前开启角太小D.排气阀提前开启角太大7、在四冲程柴油机中,压缩终点的压力和温度下降的原因是(D )。
A.排气阀提前开启角太小B.排气阀提前开启角太大C.进气阀延后关闭角太小D.进气阀延后关闭角太大8、关于排气阀定时的错误认识是(D)。
A.排气阀开启过早将损失部分膨胀功B.排气阀在活塞位于下止点前打开C.排气阀关闭过迟废气将被吸入气缸D.排气阀关闭过迟气阀重叠角会减小9、排气阀提前开启角增大,则膨胀功(C ),排气功()。
A.增大,减小B.增大;增大C.减小;减小D.减小;增大10、排气阀提前开启角减小,给柴油机工作带来的主要不利因素是(D )。
A.排气温度增高B.排气耗功增加C.新气进气量减小D.B+C11、气阀定时测量与调整工作应在(C )。
A.喷油定时调整好以后进行B.喷油定时调整好之前进行C.气阀间隙调整好以后进行D.气阀间隙调整好之前进行12、气缸进气阀开启瞬时的曲轴位置与上止点之间的曲轴夹角称为(A )。
柴油主机的构造原理柴油主机是一种内燃机,利用柴油燃料进行燃烧产生动力。
它的构造原理主要包括进气系统、燃油系统、压缩系统、燃烧系统和排气系统。
1. 进气系统:柴油主机进气系统的主要作用是将空气引入燃烧室。
进气系统通常由进气管道、进气阀门和进气增压器等组成。
进气阀门通过控制进气量来控制发动机的输出功率。
进气增压器可以提高进气气压,增加进气强度,提高柴油燃烧的效率。
2. 燃油系统:柴油主机的燃油系统主要由燃油箱、燃油滤清器、燃油泵、喷油嘴等组成。
燃油泵将燃油从燃油箱抽送到喷油嘴,并按需求调节燃油的供应量。
喷油嘴将燃油雾化成微小的颗粒,并将其喷射到燃烧室中,使之与高温空气充分混合,实现燃烧释放能量。
3. 压缩系统:柴油主机的压缩系统通过活塞和气缸组成。
当活塞向上运动时,气缸内的气体被压缩,使之达到高温高压状态。
柴油机的压缩比相对较高,通常在14:1至25:1之间,以保证充分的燃烧。
4. 燃烧系统:柴油主机的燃烧系统是实现燃料燃烧的关键部分。
燃料进入燃烧室后,与高温高压空气充分混合,通过喷油嘴进行喷射。
由于柴油的自燃点较高,所以无需使用火花塞点火,而是通过压燃实现。
在压力和温度的作用下,燃料被点燃,产生高压高温的气体,推动活塞向下运动,通过连杆传递动力。
5. 排气系统:柴油主机的排气系统用于排出燃烧产生的废气。
废气从活塞上升时经过排气阀门进入排气管道,进而被排气管道引导到排气管,最终排出机舱。
排气系统还包括涡轮增压器和废气涡轮增压器,它们可以提高排气的流速和压力,增强发动机性能。
通过以上构造原理,柴油主机能够高效地将燃料能转化为动力。
柴油机具有功率大、经济性好、承受过载能力强等特点,广泛应用于船舶、发电厂、工程机械等领域。
尽管柴油主机的构造原理相对复杂,但利用合理的设计和优化的控制,可以实现高效、可靠的运行。
发动机的进气系统2005-8-15 10:14:32来源: 编辑:把空气或混合气导入发动机气缸的零部件集合体称为发动机进气系统。
进气系统包含了空气滤清器、进气歧管、进气门机构。
空气经空气滤清器过滤掉杂质后,流过空气流量计,经由进气道进入进气歧管,与喷油嘴喷出的汽油混合后形成适当比例的油气,由进气门送入气缸内点火燃烧,产生动力。
如图1所示:图1:1-节气门体;2-进气管后段;3-空气流量计;4-空气滤清器5-进气管前段1.空气滤清器1)空气滤清器的作用有:a.除掉吸入空气中的灰尘,防止发动机磨损;b.起消声降噪作用;c.连同进气管路一起,利用谐振原理起到增压效果,以提高充气系数。
2)空气滤清器的结构和分类空气滤清器是由空滤油滤芯和壳体等零件组成。
滤芯一般采用可更换和可清理结构,从滤芯性质分类有干式和湿式两种。
广泛使用的干式滤芯多用特种纸和无纺布做成,而无纺布又多用于安全滤芯。
3)空气滤清器的设计要点滤芯孔径及过滤面积取决于发动机排量、使用环境、更换周期及进气阻力等因素。
空滤器的安装尺寸及壳体形状取决于整车布置要求,但也应注意降噪和谐振增压。
空滤器壳体和连通管路的设计应尽量避免气流产生急转弯,并使气体通过滤芯全面积。
设计时还应注意降噪和进气阻力与管路直径、长度的关系,在管路和滤清器上设置谐振器是降噪的有效方法。
2.进气管提高发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率,即升功率,是提高发动机功率有效的方法。
而要提高发动机的升功率,加大进气量是一种解决方案。
有些发动机采用强制吸气法的方式,用增大气体密度来提高进气量,例如采用涡轮增压(Turbo)。
但是,在日益严格的废气排放法例的管制及制造成本的限制下,多数汽车的发动机还是倾向采用自然吸气法方式。
采用自然吸气法,又要提高进气量,设计者就把注意力放在了进气的速度方面,也就是千方百计提高气体的流动速度来提高单位时间内的进气量,在提高换气效率上做文章。
换气是汽车发动机最基本的功能。
柴油机进气系统的检查与保养柴油机进气系统同燃油供给系统一样是发动机重要组成部分,其技术状态的好坏直接影响发动机的性能及使用寿命。
进气系统由空气滤清器、进气管、废气涡轮增压器(对于增压柴油机)组成。
进气系统的功能是按一定的规律,将尽可能多的清洁空气吸进气缸,并减少进气损失。
1.进气系统密封性检查柴油机进气系统不严密,会使部分空气不经空气滤清器直接进入气缸。
空气中的灰尘等机械杂质将使活塞、活塞环、气缸、气门等零件产生剧烈磨损。
若发现进气系统严重漏气,应及时查找原因排除故障,以免因空气不洁造成零件严重磨损。
在柴油机上直接检查进气系统严密性的简易方法是:拿下空气滤清器进气罩,让柴油机低速运转,堵严进气管,不让空气进入气缸,观察柴油机运转情况。
如果柴油机在3~5s内转速迅速下降,排气管冒黑烟,严重时甚至自行熄火,则说明进气系统不漏气,严密性较好;如果柴油机转速逐渐下降,排气冒黑烟,但还能运转,自行熄火需要较长时间,说明进气系统严密性较差,有轻微漏气;如果柴油机仍能继续工作,排气管稍有黑烟,不自行熄火,说明空气不经滤清器大量进入气缸,即进气系统严重漏气。
进气系统漏气的原因有:进气管固定螺母松动,垫片损坏;空气滤清器盖、底座等连接部位变形、配合不严密等。
2.进气系统堵塞性检查进气系统堵塞主要是空气滤清器堵塞,对于没有安装空气滤清器滤芯污染指示器的发动机,当空气滤清器的滤芯被尘垢堵塞后,由于进气受阻,发动机的吸气量严重不足,就会出现以下几种症状:加速时发动机响声发闷、加速反应迟缓、运转无力、水温升高,加速时排气烟度变浓,起步或加速时发动机“喘抖”。
在实际使用中,只要柴油机出现上述几种现象中的两种,就可以判定是空气滤清器堵塞所致。
还有一个比较直观的检查方法,就是观察纸滤芯外表面颜色的变化。
若发现纸滤芯外表面失去了本来的颜色,变成了灰黑色,就应进行更换。
纸滤芯变成灰黑色的实质,是尘灰微粒在静电的作用下,紧密地排列在滤芯的表面阻碍空气的进入,因此需要更换滤芯。