1、發動機構造第四章進排氣系統 內容： 空氣供給系統組成及各部件作用 排氣系統組成及各部件作用 重點難點 關鍵部件的作用工作原理進氣、排氣系統進氣、排氣系統1. 進氣系統的組成、結構、工作原理2. 排氣系統的組成、結構、工作原理3. 進氣增壓器的類型及中冷器的作用；渦輪增壓系統的類型及渦輪增壓器的結構和工作原理4. 排污凈化裝置的類型、功用、結構和工作原理5.掌握空氣濾清器維護及排污凈化裝置的檢修方法汽油機進氣、排氣系統汽油機進氣、排氣系統進排氣系統進排氣系統8 催化轉換器催化轉換器9 氧傳感器（控制傳感器）氧傳感器（控制傳感器）10 氧傳感器（監控傳感器）氧傳感器（監控傳感器） 11 中間消音器

2、中間消音器12 后消音器后消音器1 空氣濾清器空氣濾清器 2 熱膜式空氣質量流量計（熱膜式空氣質量流量計（HFM） 3 節氣門節氣門4 發動機發動機5 進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器6 數字式發動機電子系統數字式發動機電子系統7 進氣管壓力傳感器進氣管壓力傳感器 空氣供給系統功用：是供給與發動機負荷相適應的清潔空空氣供給系統功用：是供給與發動機負荷相適應的清潔空氣，直接和間接計量空氣質量，使空氣與噴油器噴出的汽氣，直接和間接計量空氣質量，使空氣與噴油器噴出的汽油形成最佳可燃混合氣。油形成最佳可燃混合氣。 空氣供給系統由空氣濾清器、進氣管、進氣歧管、節氣門空氣供給系統由空氣濾清器、進氣管、進氣歧管

3、、節氣門組件、空氣計量裝置（空氣流量計或進氣壓力傳感器）、組件、空氣計量裝置（空氣流量計或進氣壓力傳感器）、怠速控制閥、補充空氣閥、慣性增壓進氣系統、節氣門位怠速控制閥、補充空氣閥、慣性增壓進氣系統、節氣門位置傳感器、進氣溫度傳感器等組成。置傳感器、進氣溫度傳感器等組成。 空氣的供給路線（空氣進入氣缸的路線）是：空氣的供給路線（空氣進入氣缸的路線）是： 空氣空氣導流進氣口導流進氣口空氣濾清器空氣濾清器進氣軟管進氣軟管空氣流空氣流量計量計進氣軟管進氣軟管節氣門節氣門主進氣管（進氣壓力傳感器）主進氣管（進氣壓力傳感器）進氣歧管進氣歧管開啟的氣門口開啟的氣門口氣缸。氣缸。 空氣供給系統的管路不應漏氣

4、，漏氣會直接影響發動機的空氣供給系統的管路不應漏氣，漏氣會直接影響發動機的工作狀況。工作狀況。1進氣管進氣管2空氣濾清器空氣濾清器3流量計流量計4波紋管波紋管5空氣噴射泵空氣噴射泵6節氣門體節氣門體7進氣諧振消音管進氣諧振消音管8二次空氣閥二次空氣閥9二次空氣泵二次空氣泵1 未過濾空氣管未過濾空氣管2 進氣歧管進氣歧管3 節氣門節氣門4 潔凈空氣管潔凈空氣管5 空氣濾清器空氣濾清器空氣濾清器空氣濾清器 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。進氣管進氣管進氣管進氣管節氣門節氣門噴油器噴油器燃油壓力調節器燃油壓力調節器空氣流量計空

5、氣濾清器空氣流量計空氣濾清器節氣門體節氣門體怠速閥怠速閥節氣門位置傳感器節氣門位置傳感器進氣系統進氣系統1進氣軟管進氣軟管 2空氣濾清器空氣濾清器 3進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器 4怠速閥（怠速空氣旁通閥）怠速閥（怠速空氣旁通閥） 5節氣門節氣門 6進氣歧管及進氣壓力傳感器進氣歧管及進氣壓力傳感器 7缸體缸體氣缸進氣沿途壓力、漏氣后果表氣缸進氣沿途壓力、漏氣后果表柴油機進、排氣系統柴油機進、排氣系統 空氣的供給路線（空氣進入氣缸的路線）是：空氣的供給路線（空氣進入氣缸的路線）是： 空氣經由導流進氣口進入空氣濾清器，空氣過濾后通過空空氣經由導流進氣口進入空氣濾清器，空氣過濾后通過空氣計量裝置和節

6、氣門進入主進氣管和進氣歧管，再分別由氣計量裝置和節氣門進入主進氣管和進氣歧管，再分別由歧管的分管通過開啟的氣門口進入氣缸。歧管的分管通過開啟的氣門口進入氣缸。進氣預熱系統進氣預熱系統 進氣預熱塞進氣預熱塞 1 1火焰預熱塞火焰預熱塞 進氣預熱塞又稱進氣預熱器或起動預熱器，安裝在進進氣預熱塞又稱進氣預熱器或起動預熱器，安裝在進氣管中，在冬季用來加熱起動時進入氣缸前的冷空氣。預氣管中，在冬季用來加熱起動時進入氣缸前的冷空氣。預熱塞是空心的，腔內進入經過精確計量的微量燃油，其余熱塞是空心的，腔內進入經過精確計量的微量燃油，其余的空間是空氣，使進氣管內的空氣經預熱塞外殼上的小孔的空間是空氣，使進氣管內

7、的空氣經預熱塞外殼上的小孔進入預熱塞空心腔。進入預熱塞空心腔。 預熱塞通電時，內部的熾熱管發熱，在預熱塞通電時，內部的熾熱管發熱，在6090s6090s，溫，溫度就可達到度就可達到10001000以上，預熱塞空腔內的燃油蒸發，與空以上，預熱塞空腔內的燃油蒸發，與空腔內的空氣混合燃燒，產生的熱量加熱進氣管中的空氣。腔內的空氣混合燃燒，產生的熱量加熱進氣管中的空氣。 2 2電預熱塞電預熱塞 電預熱塞的加熱線圈在預熱塞內，其余的空間內填電預熱塞的加熱線圈在預熱塞內，其余的空間內填裝絕緣的氧化鎂填料。電熱塞電源電壓一定時，溫度越低，裝絕緣的氧化鎂填料。電熱塞電源電壓一定時，溫度越低，加熱線圈的電阻越小

8、，流過的電流就越大，溫度升高越快；加熱線圈的電阻越小，流過的電流就越大，溫度升高越快；而溫度較高時，由于線圈電阻值加大，電流減小，因而限而溫度較高時，由于線圈電阻值加大，電流減小，因而限制了加熱線圈的溫度。制了加熱線圈的溫度。 預熱塞（預熱塞（Q10Q15Q10Q15）由繼電器）由繼電器J317J317供電，繼電器由供電，繼電器由發動機控制單元發動機控制單元J248J248控制，為預熱塞施加的電壓大小、時控制，為預熱塞施加的電壓大小、時間長短由控制器間長短由控制器J179J179控制，控制的依據是發動機控制單元控制，控制的依據是發動機控制單元J248J248為控制器為控制器J179J179提供

9、的電信號。提供的電信號。 進氣預熱系統進氣預熱系統渦輪增壓器渦輪增壓器 1空氣濾清器空氣濾清器 2進氣口進氣口 3渦輪增壓器渦輪增壓器 4中間冷卻器中間冷卻器 5發動機發動機 6排氣管及消音器排氣管及消音器 7進氣傳感器進氣傳感器 8進氣加熱器進氣加熱器 9空氣管空氣管進氣諧振增壓進氣諧振增壓進氣諧振增壓進氣諧振增壓 進氣諧振增壓系統是利用進氣流慣性產生的壓力波，進氣諧振增壓系統是利用進氣流慣性產生的壓力波，提高進氣壓力，增加進氣量。提高進氣壓力，增加進氣量。 增壓可以提高發動機的動力性能，降低油耗及排污。增壓可以提高發動機的動力性能，降低油耗及排污。進氣諧振增壓工作原理進氣諧振增壓工作原理

10、當進氣門迅速關閉時，在進氣流的慣性力作用下，氣流仍當進氣門迅速關閉時，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，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，當膨隨即被壓縮的氣體因壓力較高而向反方向膨脹流動，當膨脹氣體波傳到進氣管口時，因受到外界大氣壓的阻擋，被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，在進氣門和進氣管口之間的管道中反射回來，如此往復，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（轉速）諧調，形成壓力波。如果使這個壓力波與進氣頻率（轉速

11、）諧調，即可使進氣管內的氣體產生諧振，就會在進氣門關閉之前，即可使進氣管內的氣體產生諧振，就會在進氣門關閉之前，在進氣歧管內產生大幅度的壓力波，使進氣門處的氣壓增在進氣歧管內產生大幅度的壓力波，使進氣門處的氣壓增高，進氣增多。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動機中、低轉速區進氣增壓，反之，則振壓力波有利于發動機中、低轉速區進氣增壓，反之，則有利于發動機高速范圍內的進氣增壓。有利于發動機高速范圍內的進氣增壓。 為了充分利用進氣波動效應和盡量縮小發動機在高低為了充分利用進氣波動效應和盡量縮小發動機在

12、高低轉速時進氣速度的差別，從而達到改善發動機經濟型和動轉速時進氣速度的差別，從而達到改善發動機經濟型和動力性，特別是改善中的負荷時的經濟性和動力性的目的，力性，特別是改善中的負荷時的經濟性和動力性的目的，要求發動機：要求發動機： A在高轉速、大負荷時裝備粗短的進氣歧管在高轉速、大負荷時裝備粗短的進氣歧管 B低轉速和中小負荷時配用細長的進氣歧管低轉速和中小負荷時配用細長的進氣歧管進氣控制進氣控制進氣控制工作原理進氣控制工作原理進氣控制進氣控制 當發動機中、低速運轉時，電腦發出指令，轉換閥控制機當發動機中、低速運轉時，電腦發出指令，轉換閥控制機構關閉轉換閥，此時空氣沿著左圖箭頭所示的路徑，經過構關

13、閉轉換閥，此時空氣沿著左圖箭頭所示的路徑，經過細而長的進氣歧管進入氣缸，使進氣增多；細而長的進氣歧管進入氣缸，使進氣增多； 當發動機高轉速時，轉換閥開啟，空氣沿右上角圖中箭頭當發動機高轉速時，轉換閥開啟，空氣沿右上角圖中箭頭所示的路徑，經過粗而短的進氣歧管進入氣缸，使進氣增所示的路徑，經過粗而短的進氣歧管進入氣缸，使進氣增多。多?？刂品绞娇刂品绞竭M氣增壓進氣增壓 通過將空氣壓縮后在供入氣缸，使進氣量增加的通過將空氣壓縮后在供入氣缸，使進氣量增加的技術稱為進氣增壓。技術稱為進氣增壓。 常用的增壓器有常用的增壓器有 渦輪增壓器、機械增壓器。渦輪增壓器、機械增壓器。 另有章節敘述增壓系統另有章節敘述

14、增壓系統渦渦輪輪增增壓壓器器進氣進氣排氣排氣冷卻液冷卻液壓力潤滑油壓力潤滑油增壓器的冷卻、潤滑增壓器的冷卻、潤滑 如前頁圖所示如前頁圖所示 來自發動機潤滑系統主油道的機油由機油進油口來自發動機潤滑系統主油道的機油由機油進油口A進入中間體，潤滑冷卻增壓器軸和軸承，然后進入中間體，潤滑冷卻增壓器軸和軸承，然后由機油出口由機油出口B流回發動機油底殼。流回發動機油底殼。 在中間體的渦輪機側設有冷卻水套，發動機冷卻在中間體的渦輪機側設有冷卻水套，發動機冷卻系統的冷卻液自系統的冷卻液自C口流入，口流入，D口流出，使增壓器軸口流出，使增壓器軸和軸承得到冷卻。和軸承得到冷卻。增壓器工作原理增壓器工作原理 排氣

15、形成的高速氣流沖擊渦輪機葉輪，使渦輪機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成的葉輪、壓氣機葉輪、增壓器軸及密封套等構成的渦輪增壓器轉子高速旋轉。渦輪增壓器轉子高速旋轉。 空氣由進氣道進入壓氣機葉輪，在離心力的作用空氣由進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，經過中冷器后進入氣缸。一步減速增壓，經過中冷器后進入氣缸。增壓系統增壓系統工作原理工作原理廢氣旁通閥廢氣旁通閥F廢氣旁通

16、閥的作用是使渦輪增壓器保持適當的增壓壓力，避免因廢氣旁通閥的作用是使渦輪增壓器保持適當的增壓壓力，避免因壓力過大造成發動機過載壓力過大造成發動機過載出口出口A處的壓力異常升高時，經過信號反饋將廢氣旁通閥處的壓力異常升高時，經過信號反饋將廢氣旁通閥打開打開（使廢氣旁流），則使渦輪轉速得以降低，從而使進氣出口（使廢氣旁流），則使渦輪轉速得以降低，從而使進氣出口A處處的壓力得到保持的壓力得到保持排氣系統排氣系統 排氣部分由排氣歧管、排氣管、三元催化轉換器、消音器排氣部分由排氣歧管、排氣管、三元催化轉換器、消音器組成組成 功能是將燃燒后的尾氣安全地排到燃燒室外，減低發動機功能是將燃燒后的尾氣安全地排到

17、燃燒室外，減低發動機排氣噪音、降低污染排氣噪音、降低污染排氣系統排氣系統1排氣管排氣管 2消音器消音器 3消音器消音器排氣系統排氣系統系統系統系統系統1 排氣歧管排氣歧管 2 發動機側催化轉換器發動機側催化轉換器 3 底部催化轉換器底部催化轉換器 4 后消音器后消音器7 氧傳感器（控制傳感器）氧傳感器（控制傳感器） 6 氧傳感器（監控傳感器）氧傳感器（監控傳感器） 5 排氣風門排氣風門排氣系統排氣系統消音器消音器消音原理消音原理3 輸出聲音輸出聲音A 絕緣材料絕緣材料C 輸入管輸入管B 輸出管輸出管1 輸入聲音輸入聲音2 降低聲音降低聲音三元催化轉換器（三元催化轉換器（TWC）的功能）的功能將

18、廢氣中的將廢氣中的CO、HC、NOX有害氣體轉變為無害氣體。有害氣體轉變為無害氣體。TWC的構造的構造催化劑為鉑（或鈀）與銠貴重金屬的混合物，催化劑為鉑（或鈀）與銠貴重金屬的混合物，催化劑載體為顆粒狀或蜂巢狀陶瓷。整體不可拆卸式，催化劑載體為顆粒狀或蜂巢狀陶瓷。整體不可拆卸式，安裝在排氣管中部。安裝在排氣管中部。三元催化器三元催化器 3 氧傳感器（監控傳感器）氧傳感器（監控傳感器）1 氧傳感器（控制傳感器）氧傳感器（控制傳感器） 2 催化轉換器催化轉換器三元催化器三元催化器尾氣催化反應尾氣催化反應 催化轉化器與排氣管串聯安裝。 在其用不銹鋼制成的密封殼體內裝有很多蜂窩狀小孔的陶瓷塊 ，在陶瓷塊

19、的小孔表面有一層鉑、鈀或銠的催化劑鍍層。 當排氣由催化轉換器的入口進入，與催化劑接觸時，催化劑促使排氣中的CO、HC和NOx發生化學反應，變為無害氣體，然后經催化轉換器的出口和排氣管排入大氣。催化轉化器催化轉化器催化轉化器催化轉化器選擇性催化還原技術選擇性催化還原技術（SCR）選擇性催化還原技術選擇性催化還原技術（SCR）：）：“選擇性選擇性”是指在催化還原轉化過程中，利用還原劑的特性優先是指在催化還原轉化過程中，利用還原劑的特性優先選擇選擇NOX在催化劑作用下一起被氧化，而不是按自然規律先是比在催化劑作用下一起被氧化，而不是按自然規律先是比較容易氧化的較容易氧化的HC和和CO被氧化，從而大大

20、提高轉化效率（可達被氧化，從而大大提高轉化效率（可達99%），它是近年來比較成功的），它是近年來比較成功的NOX催化還原技術。催化還原技術。選擇性催化還原劑：選擇性催化還原劑：主要有氨（主要有氨（NH3）、尿素（）、尿素（Urea）及碳氫化物（如柴油等）。）及碳氫化物（如柴油等）。氨：氨：是一種有毒物質，氣態氨的儲存和運輸都不方便。是一種有毒物質，氣態氨的儲存和運輸都不方便。尿素：尿素：水溶性好，儲存運輸很方便，而且價格低廉，使用安全；水溶性好，儲存運輸很方便，而且價格低廉，使用安全；碳氫化合物：碳氫化合物：比較容易獲得，但還原催化能力并不是很強。比較容易獲得，但還原催化能力并不是很強。SCR

21、技術技術O6H5N6NO4NHO6H4NO4NO4NH CO2NHOHNHCO2232223232222在高溫區在低溫區尿素水解O6H5N6NO4NHO6H4NO4NO4NH CO2NHOHNHCO2232223232222在高溫區在低溫區尿素水解 目前，比較認可的目前，比較認可的NOX還原技術是以尿素作催化劑還原技術是以尿素作催化劑的選擇性催化還原技術，尿素的催化作用機理是：的選擇性催化還原技術，尿素的催化作用機理是：O6H5N6NO4NHO6H4NO4NO4NH CO2NHOHNHCO2232223232222在高溫區在低溫區尿素水解排氣管排氣管SCR-NO-NH3催化轉化催化轉化排氣制動

22、系統排氣制動系統輔助制動有以下幾種：輔助制動有以下幾種：排氣制動、液力減速、電力減速、空氣動力減速等，排氣制動、液力減速、電力減速、空氣動力減速等，其中最常用的是排氣制動。其中最常用的是排氣制動。 排氣制動的應用排氣制動的應用礦山或山區公路上行駛的汽車；礦山或山區公路上行駛的汽車；在行車密度很高，交通情況復雜的城市街道上行駛的汽車；在行車密度很高，交通情況復雜的城市街道上行駛的汽車；在冰雪泥濘等滑溜路面上行駛的越野車；在冰雪泥濘等滑溜路面上行駛的越野車；在高速公路上行駛的汽車。在高速公路上行駛的汽車。 EQ4186G的排氣制動是與腳制動同時起作用的連動裝的排氣制動是與腳制動同時起作用的連動裝置，其原理圖見圖十六。即駕駛員踩下腳制動閥時，壓縮置，其原理圖見圖十六。即駕駛員踩下腳制動閥時，壓縮空氣通過腳制動閥傳輸到前、后橋制動氣室，產生車輪制空氣通過腳制動閥傳輸到前、后橋制動氣室，產生