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1、第四章 进排气系统及排气净化装置,一、进气系统二、排气系统三、排气净化装置四、强制式曲轴箱通风装置五、汽油蒸发控制系统,一、进气系统,功用： 尽可能多、尽可能均匀地向各缸供给可燃混合气或纯空气。组成： 由空气滤清器和进气歧管组成。化油器式汽油机空气经空气滤清器过滤后，进入化油器，在化油 器内与汽油形成可燃混和气，进入进气歧管，然 后经进气门进入气缸。直接喷射式汽油机空气经空气滤清器过滤后，流过空气流量计， 由进气道进入进气歧管，与喷油嘴喷出的汽油 混合形成可燃混和气，经进气门进入汽缸。 柴油机空气经空气滤清器过滤后，进入进气歧管，经进气门进入气 缸。,一、进气系统,空气滤清器功用： 空气滤清器
2、的功用就是把空气中的尘土分离出来，保证供给气 缸足够量的清洁空气。要求： 滤清能力强，进气阻力小，维护保养周期长，价格低谦。型式： 按滤清方式分 （惯性式、过滤式、综合式） 按是否有机油分 （干式、湿式）工作原理： 惯性式：根据离心力或惯性力与质量成正比的原理。 过滤式：根据吸附原理,一、进气系统,2.进气歧管功用： 进气管道的功用是将可燃混合气或纯空气引入气缸 对多缸机还要保证各缸进气量均匀一致。要求：进气阻力小，充气量要大。结构： 进气歧管加热 谐振进气歧管 可变进气歧管,二、排气系统,1. 单排气系统及双排气系统 单排气系统：气缸内废气经排气门进入排气歧管，再从排气 歧管进入排气管、催化
3、转换器和消声器，最后 由排气管排到大气中。直列和多数V型发动机 双排气系统：V型发动机中采用两个排气系统,即每个排气歧 管各自连接一个排气管、催化转换器、消声器 和排气尾管。 双排气系统降低了排气系统内的排气压力，使发动机排气更为顺畅，能够排出更多的废气。使进气更充足，有利于提高发动机的动力性能。,二、排气系统,2. 排气歧管 要求：排气阻力小，各缸排气互不干扰，不出现排气倒流现象。 重量轻，耐久性好。内壁面光滑 材料: 铸铁、球墨铸铁、不锈钢3. 消声器 功用：排气消声器通过逐渐降低和衰减排气压力来消 减排气燥声的。,三、排气净化装置,1. 发动机的有害排气物: 一氧化碳（CO） 碳氢化合物
4、（HC） 氮氧化合物（NOx） 颗粒排放物(PM） 二氧化碳（CO2）,三、排气净化装置,一氧化碳（CO）：不完全燃烧产物（1）形成原因汽油机主要是由可燃混合气过浓造成的。柴油机主要是由燃烧室内部缺氧或温度过低造成的。（2）危害 是一种无色、无味的有毒气体，吸入人体后，能以比氧强210倍的亲和力同血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，阻碍血液向心脏、脑等器官输送氧气，从而引起各种中毒症状，直至使人窒息死亡。,三、排气净化装置,碳氢化合物（HC）：未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化产物。（1）形成原因汽油机主要是因为低温缸壁的冷激作用，使火焰消失；电火花太弱，不能点燃混合气；
5、进排气门重叠期间，新鲜混合气泄漏；曲轴箱窜气，汽油箱或化油器浮子室内汽油蒸发等。柴油机主要是混合气形成不良或温度过低而形成。（2）危害 HC吸入人体后会破坏造血机能，造成贫血、神经衰弱等，同时也会致癌。是造成烟雾的因素之一。,三、排气净化装置,氮氧化合物（NOx）：在燃烧过程中和排入大气后造成的氮的各种氧化物（NO、NO2为主）的总称。（1）形成原因 NO是在燃烧过程的高温条件下生成的，其生成量取决于氧的浓度、温度及反应时间。废气排入大气后形成NO2。（2）危害 有强烈的刺激味，对心脏和肺造成损坏，吸入人体后会造成中枢神经系统障碍。是大气形成臭氧的主要因素。,三、排气净化装置,颗粒排放物(PM
6、）：主要是碳烟、未燃燃油和润滑油液态颗粒，以及其他碳氢化合物、硫化物、含金属的灰分等。（1）形成原因 碳烟是由烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成的。（2）危害 大多小于0.3微米，微粒碳核子吸附其他有毒物质被吸入肺叶对人体造成损害。 0.1m以下的微粒对人体的危害最大，吸入肺叶后会吸附在肺细胞上，其中可溶性有机物、多环芳香烃等是致癌物质。,三、排气净化装置,二氧化碳（CO2）：燃烧的必然产物。（1）形成原因完全燃烧的产物。（2）危害引起大气层的温室效应，造成对生态环境的影响。,三、排气净化装置,2:内燃机排放欧洲指标,三、排气净化装置,4. 恒温进气系统 恒温进气系统也称进气温度自动调节系统,它
7、由加热装置和控制装置组成，它多用于化油器式和节气门体喷射式发动机上。 切诺基发动机的进气恒温系统进气恒温系统主要由排气歧管罩5、热空气软管6、真空马达7、温控开关16、反向延迟阀11及单向阀14组成 。进气预热系统包括 ： （1）用排气歧管加热 （2）用冷却液加热 （3）用进气恒温系统来调节 （4）进气歧管加热器,三、排气净化装置,3. 二次空气喷射系统 利用空气泵把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（H2O）。,三、排气净化装置,4. 催化转换器 把发动机排出的CO、HC和NOx，在铂（钯）和铑等催化剂的作用下，氧化还原生成
8、无害的CO2、N2和H2O。结构：它的外面用双层不锈薄钢板制成筒形。在双层薄板夹层中装有 绝热材料-石棉纤维毡。内部在网状隔板中间装有净化剂。净化剂：净化剂由载体和催化剂组成。载体-由三氧化二铝制成，其形状有球形、多棱体形和网状隔板等。催化剂-金属铂、铑、钯。把其中一种喷涂在载体上，就构成了净化剂。,三、排气净化装置,5. 柴油机微粒过滤器 颗粒是柴油机排放的突出问题，对排气微粒的处理一般采用过滤法。可将排气中微粒过滤不使其排出机外，再利用催化剂，氧化器，燃烧器等进行分解、燃烧。微粒过滤器的材料和结构有许多种，常用的有整体式陶瓷，金属丝网，纺织纤维圈，陶瓷纤维，泡沫陶瓷等。排气通过微粒过滤器的
9、滤芯进入排气管，微粒则滞留在滤芯上。,三、排气净化装置,6. 废气再循环系统（EGR） 是净化排气中NOx的主要方法 当发动机在负荷下运转时，EGR阀开启，使少量的废气进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室。废气是一种不可燃气体，在燃烧室内不参与燃烧。 它通过吸收燃烧产生的部分热量来降低燃烧温度和压力，以减少氧化氮的生成量。进入燃烧室的废气量随着发动机转速和负荷的增加而增加。 怠速时EGR阀关闭，几乎没有废气再循环至发动机。 EGR阀安装在右排气歧管上，根据发动机冷却水温传感器、节气门位置传感器和空气流量传感器来控制EGR系统。,四、强制式曲轴箱通风装置,1. 自然通风 从曲轴箱抽出的气体直
10、接导入大气中的通风方式称为自然通风。柴油机多采用这种曲轴箱自然通风方式。2. 强制通风 从曲轴箱抽出的气体导入发动机的进气管，吸入气缸再燃烧。这种通风方式称为强制通风，汽油机一般都采用这种曲轴箱强制通风方式，采用PCV（Positive Crankcase Ventilation）阀，将燃烧室窜入曲轴箱的油气混合气、已燃气体和曲轴箱内的润滑油蒸汽一起被吸入气缸烧掉。这样，可以将窜入曲轴箱内的混合气回收使用，有利于提高发动机的经济性。,五、汽油蒸发控制系统,功用：消除HC从汽油箱和化油器浮子室向大气中的排放。 汽油是一种易挥发的液体，在常温下燃油箱经常充满蒸气，燃料蒸发控制系统的作用是将蒸气引入
11、燃烧并防止挥发到大气中。汽油蒸发排放控制系统主要由活性碳罐贮存装置、燃油蒸发净化控制装置和燃油箱燃油蒸发控制装置组成。,五、汽油蒸发控制系统,1. 炭罐： 汽油箱和化油器浮子室内的汽油随时都在蒸发汽化,如果不加以控制和回收,则当发动机停机时,汽油蒸发将逸入大气,造成环境污染。汽油蒸发控制系统的功用就是把这些汽油蒸发气收集和储存在炭罐内，在发动机工作时再将其送入气缸烧掉。2. 气-液分离器： 分离液态汽油和汽油蒸汽，防止液态汽油进入碳罐，分离器安装在汽油箱顶部。分离出来的汽油蒸汽进入碳罐，而分离出来的液态汽油经回油管流回汽油箱,复习思考题,1. 汽车发动机为什么要装空气滤清器? 其主要有哪几种形式?2. 为什么要采用可变进气歧管？可变进气歧管是怎样工作的？曲轴箱通风的作用是什么？通风方式有几种？汽油机常采用哪种通风方式？为什么？ 发动机尾气中主要有害气体有哪些？常用的排气净化装置有哪些？,
