资源描述
教学目标与要求教学目标与要求 l掌握换气系统总体组成、作用与工作原理掌握换气系统总体组成、作用与工作原理l掌握配气机构的类型、组成、结构与工作原理掌握配气机构的类型、组成、结构与工作原理l掌握配气定时及充气效率概念及作用掌握配气定时及充气效率概念及作用l理解可变气门控制系统的结构与工作原理理解可变气门控制系统的结构与工作原理l理解可变进气管控制系统的结构与工作原理理解可变进气管控制系统的结构与工作原理l掌握发动机废气涡轮增压的结构与工作原理掌握发动机废气涡轮增压的结构与工作原理教学目标与要求 l作用：根据发动机各缸的工作循环和着作用：根据发动机各缸的工作循环和着火次序适时地开启和关闭各缸的进、排火次序适时地开启和关闭各缸的进、排气门，使足量的纯净空气或空气与燃油气门，使足量的纯净空气或空气与燃油的混合气及时地进入气缸，并及时地将的混合气及时地进入气缸，并及时地将废气排出。废气排出。3.1 换气系统的作用与组成换气系统的作用与组成作用：根据发动机各缸的工作循环和着火次序适时地开启和关闭各缸l换气系统组成：换气系统组成：1-1-空气滤清器空气滤清器 2-2-进气管系进气管系 3 3、4-4-配气机构配气机构 5-5-排气管系排气管系 6-6-消声器消声器换气系统组成：1-空气滤清器 2-进气管系 3、4-配气机3.1.1 空气滤清器空气滤清器1.1.作用作用:去除新鲜空气中尘埃和油雾的装置去除新鲜空气中尘埃和油雾的装置 2.2.基本结构与工作原理基本结构与工作原理 干式纸滤芯空气滤清器干式纸滤芯空气滤清器a a）滤清器总成滤清器总成 b b）纸滤芯纸滤芯1-1-滤芯滤芯 2-2-滤清器外壳滤清器外壳 3-3-滤清器盖滤清器盖 4-4-金属网金属网 5-5-打褶滤纸打褶滤纸 6-6-滤芯上盖滤芯上盖 7-7-滤芯下盖滤芯下盖3.1.1 空气滤清器干式纸滤芯空气滤清器(2)(2)带恒温进气装置的空气滤清器带恒温进气装置的空气滤清器(2)带恒温进气装置的空气滤清器3.3.空气滤清器的分类空气滤清器的分类 （1 1）按工作原理分）按工作原理分:惯性式和过滤式惯性式和过滤式（2 2）按滤芯材料分）按滤芯材料分:纸滤芯、铁丝网纸滤芯、铁丝网滤芯等滤芯等 3.空气滤清器的分类 3.1.2 进气管系进气管系l组成组成:1.1.进气总管进气总管 空气滤清器至进气支管之间的管道。空气滤清器至进气支管之间的管道。2.2.进气支管进气支管 进气总管后向各气缸分配空气的支管。进气总管后向各气缸分配空气的支管。1-1-空气滤清器空气滤清器 2-2-空气流量计空气流量计 3-3-进气总管进气总管 4-4-进气支管进气支管 3.1.2 进气管系组成:1-空气滤清器 l进气支管的加热方式进气支管的加热方式（1 1）利用陶瓷加热器）利用陶瓷加热器 1-1-陶瓷热敏电阻加热器陶瓷热敏电阻加热器 2-2-密封圈密封圈3-3-密封垫密封垫4-4-进气支管进气支管 进气支管的加热方式（2）利用高温排气加热进气）利用高温排气加热进气（2）利用高温排气加热进气（3）利用循环冷却液加热）利用循环冷却液加热 1-1-节气体安装面节气体安装面 2-2-循环冷却液管循环冷却液管 3-3-进气进气支管安装面支管安装面 4-4-与机体安装面与机体安装面（3）利用循环冷却液加热 1-节气体安装面 2-循环冷却液3.1.3 排气管系排气管系 l组成组成:排气支管和排气总管。排气支管和排气总管。l作用作用:汇集发动机各缸的废气安全地排入大气中。汇集发动机各缸的废气安全地排入大气中。1-1-排气支管排气支管 2-2-排气总管排气总管 3-3-催化转化器催化转化器 4-4-排气温度传感器排气温度传感器 5-5-副消声器副消声器 6-6-后排气管后排气管 7-7-主消声器主消声器 8-8-排气尾管排气尾管 3.1.3 排气管系 组成:排气支管和排气总管。l分类：根据发动机排气管数分为单排气分类：根据发动机排气管数分为单排气系统和双排气系统。系统和双排气系统。V V形发动机排气管布置形发动机排气管布置a a）单排气系统单排气系统 b b）双排气系统双排气系统1-1-发动机发动机 2-2-排气支管排气支管 3-3-叉形管叉形管 4-4-催化转化器催化转化器 5-5-排排气总管气总管6-6-消声器消声器 7-7-排气尾管排气尾管 8-8-连通管连通管分类：根据发动机排气管数分为单排气系统和双排气系统。V形3.1.4 消声器消声器 l作用：减小排气噪声和消除废气中的火焰作用：减小排气噪声和消除废气中的火焰或火星，使废气安全地排入大气。或火星，使废气安全地排入大气。l基本原理：通过多次地变动排气气流方向基本原理：通过多次地变动排气气流方向或重复地使气流通过收缩又扩大的断面，或重复地使气流通过收缩又扩大的断面，或将气流分割为许多小的支流并沿着不平或将气流分割为许多小的支流并沿着不平滑的平面流动等方法，以消耗废气中的能滑的平面流动等方法，以消耗废气中的能量，衰减排气气流的压力波，降低噪声。量，衰减排气气流的压力波，降低噪声。3.1.4 消声器 作用：减小排气噪声和消除废气中的火焰或l典型的排气消声器构造典型的排气消声器构造 1-1-排气入口排气入口 2-2-外壳外壳 3-3-多孔管多孔管 4-4-隔板隔板 5-5-排气出口排气出口 典型的排气消声器构造 1-排气入口 2-外壳 3-多孔管3.2 配气机构配气机构l根据发动机工作循环和根据发动机工作循环和点火次序，适时地开启点火次序，适时地开启和关闭各缸的进、排气和关闭各缸的进、排气门，使纯净空气或空气门，使纯净空气或空气与燃油的混合气及时地与燃油的混合气及时地进入气缸，废气及时地进入气缸，废气及时地排出。排出。3.2.1 配气机构的作用配气机构的作用3.2 配气机构根据发动机工作循环和点火次序，适时地开启和3.2.2 配气机构总体组成与工作原理配气机构总体组成与工作原理1 1配气机构总体组成配气机构总体组成 1-1-曲轴正时皮带轮曲轴正时皮带轮 2-2-中间中间轴正时皮带轮轴正时皮带轮 3-3-齿形皮带齿形皮带 4-4-张紧轮张紧轮 5-5-凸轮轴传动皮带凸轮轴传动皮带轮轮 6-6-进气凸轮轴进气凸轮轴 7-7-凸轮凸轮8-8-液压挺柱液压挺柱 9-9-进气门组件进气门组件10-10-排气凸轮轴排气凸轮轴 11-11-排气门组件排气门组件 2 2配气机构工作原理配气机构工作原理3.2.2 配气机构总体组成与工作原理1配气机构总体组成3.2.3 配气机构的分类配气机构的分类1.1.按气门的布置位按气门的布置位置分置分 （1 1）侧置气门式）侧置气门式（已淘汰）（已淘汰）（2 2）顶置气门式。）顶置气门式。3.2.3 配气机构的分类1.按气门的布置位置分 2.2.按凸轮轴布置位置分按凸轮轴布置位置分1)1)上置凸轮轴配气机构上置凸轮轴配气机构1-1-凸轮轴凸轮轴 2-2-挺柱挺柱 3-3-推杆推杆 4-4-摇臂轴摇臂轴 5-5-锁紧螺母锁紧螺母 6-6-调整调整螺钉螺钉 7-7-摇臂摇臂 8-8-气气门锁夹门锁夹 9-9-气门弹簧气门弹簧座座 10-10-气门弹簧气门弹簧 11-11-气门导管气门导管 12-12-气气门门 13-13-气门座气门座 2.按凸轮轴布置位置分1-凸轮轴 2-挺柱 3-推杆 4-（2 2）中置凸轮轴配气机构）中置凸轮轴配气机构 1-1-凸轮轴凸轮轴 2-2-挺柱挺柱 3-3-支架支架 4-4-调整螺钉调整螺钉 5-5-摇臂摇臂 6-6-摇臂轴摇臂轴 7-7-锁夹锁夹8-8-气门弹簧座气门弹簧座 9-9-气门弹簧气门弹簧 10-10-气门导管气门导管 11-11-气门气门 （2）中置凸轮轴配气机构 1-凸轮轴 （3 3）上置凸轮轴配气机构）上置凸轮轴配气机构 l根据顶置气门凸轮轴的个数分为根据顶置气门凸轮轴的个数分为:单顶单顶置凸轮轴（置凸轮轴（SOHCSOHC）和双顶置凸轮轴）和双顶置凸轮轴（DOHCDOHC）1-1-进气门进气门 2-2-排气门排气门 3-3-凸轮轴凸轮轴 4-4-摇臂摇臂 （3）上置凸轮轴配气机构 1-进气门 2-排气门 3-凸3.按曲轴和配气凸轮轴的传动方式分按曲轴和配气凸轮轴的传动方式分 1-1-曲轴正时齿轮曲轴正时齿轮 2-2-凸轮轴正时齿轮凸轮轴正时齿轮 3-3-凸轮轴凸轮轴 4-4-挺柱挺柱 5-5-推杆推杆 6-6-摇臂座摇臂座7-7-摇臂轴摇臂轴 8-8-摇臂摇臂 9-9-气门气门 (1(1）齿轮传动）齿轮传动 l凸轮轴下置、中置的凸轮轴下置、中置的配气机构大多采用配气机构大多采用3.按曲轴和配气凸轮轴的传动方式分 1-曲轴正时齿轮(1（2 2）链传动）链传动l多用在凸轮轴顶多用在凸轮轴顶置的配气机构中置的配气机构中l优点优点:布置容易布置容易l缺点缺点:结构质量结构质量及噪声较大及噪声较大 1-1-曲轴链轮曲轴链轮 2-2-油泵驱动链轮油泵驱动链轮 3-3-液力张紧装置液力张紧装置 4-4-凸轮轴链凸轮轴链轮轮 5-5-导链板导链板 6-6-链条链条 （2）链传动1-曲轴链轮 2-油泵驱动链轮（3 3）齿带传动）齿带传动 l现代高速发动机广泛采用，可以减小噪现代高速发动机广泛采用，可以减小噪声，减少结构质量和降低成本。声，减少结构质量和降低成本。1-1-曲轴正时皮带轮曲轴正时皮带轮 2-2-中中间轴正时皮带轮间轴正时皮带轮 3-3-齿形齿形皮带皮带 4-4-张紧轮张紧轮 5-5-凸轮轴凸轮轴传动皮带轮传动皮带轮 6-6-进气凸轮进气凸轮轴轴 7-7-凸轮凸轮 8-8-液压挺柱液压挺柱 9-9-进气门组件进气门组件 10-10-排气凸排气凸轮轴轮轴 11-11-排气门组件排气门组件（3）齿带传动 1-曲轴正时皮带轮 2-中间轴正时皮带轮 34.按每缸气门的数目分按每缸气门的数目分 2气门、气门、3气门、气门、4气门、气门、5气门气门a）同名气门排成两列同名气门排成两列 b）同名气门排成一列同名气门排成一列1-T形驱动杆形驱动杆 2-气门杆端气门杆端4.按每缸气门的数目分 a）同名气门排成两列 b）同3.2.4 配气机构主要组件结构原理配气机构主要组件结构原理 l配气机构主要组成配气机构主要组成1.1.气门组件气门组件2.2.凸轮轴组件凸轮轴组件3.3.凸轮轴传动机构凸轮轴传动机构4.4.气门驱动机构气门驱动机构3.2.4 配气机构主要组件结构原理 配气机构主要组成1 1气门组件：由气门、气门座、气门导管、气门组件：由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门锁夹等零件组成气门弹簧、气门锁夹等零件组成 1-1-气门锁夹气门锁夹 2-2-气门弹簧座气门弹簧座 3-3-气门弹簧气门弹簧 4-4-气门油封气门油封 5-5-气气门弹簧垫圈门弹簧垫圈 6-6-气门导管气门导管 7-7-气门气门 8-8-气门座气门座 9-9-气缸盖气缸盖1气门组件：由气门、气门座、气门导管、气门弹簧、气门锁夹等（1 1）气门）气门 由头部、杆身和带密封锥面的气门由头部、杆身和带密封锥面的气门盘组成。盘组成。l气门盘顶面的形状：凸顶、平顶和凹顶气门盘顶面的形状：凸顶、平顶和凹顶 （1）气门 由头部、杆身和带密封锥面的气门盘组成。l气门弹簧座的固定方式气门弹簧座的固定方式:锁夹式和锁销式锁夹式和锁销式a a）锁夹固定锁夹固定 b b）锁销固定锁销固定1-1-气门杆气门杆 2-2-气门弹簧气门弹簧 3-3-弹簧座弹簧座 4-4-锁夹锁夹 5-5-锁销锁销 气门弹簧座的固定方式:锁夹式和锁销式a）锁夹固定 b（2 2）气门座）气门座 （3 3）气门导管和油封）气门导管和油封 （4 4）气门弹簧）气门弹簧a)a)等螺距弹簧等螺距弹簧 b)b)不等螺距弹簧不等螺距弹簧 c)c)双弹簧双弹簧（2）气门座 a)等螺距弹簧 b)不等螺距弹簧 c)双弹簧2.2.凸轮轴组件：由凸轮轴、凸轮轴衬套和凸轮轴组件：由凸轮轴、凸轮轴衬套和止推凸缘等组成。止推凸缘等组成。1-1-螺栓螺栓 2-2-垫圈垫圈 3-3-正时齿轮正时齿轮 4-4-止推凸缘止推凸缘 5-5-止推座止推座 6-6-凸凸轮轴衬套轮轴衬套 7-7-凸轮轴凸轮轴 8-8-驱动汽油泵的偏心轮驱动汽油泵的偏心轮 9-9-驱动分电器驱动分电器的螺旋齿轮的螺旋齿轮 10-10-凸轮轴轴颈凸轮轴轴颈 11-11-凸轮凸轮2.凸轮轴组件：由凸轮轴、凸轮轴衬套和止推凸缘等组成。1-l从各缸进、排凸轮的排列，可以判断出发从各缸进、排凸轮的排列，可以判断出发动机的工作顺序。如图四缸为动机的工作顺序。如图四缸为1 13 34 42 2 2从各缸进、排凸轮的排列，可以判断出发动机的工作顺序。如图四缸l凸轮轴的轴凸轮轴的轴向定位：调向定位：调整止推片整止推片2 2的的厚度，可控厚度，可控制其轴向间制其轴向间隙大小。隙大小。1-1-正时齿轮正时齿轮 2-2-止推片止推片 3-3-凸轮轴颈凸轮轴颈 凸轮轴的轴向定位：调整止推片2的厚度，可控制其轴向间隙大小。3.凸轮轴传动机构凸轮轴传动机构正时齿轮安装记号l传动机构安装时应特传动机构安装时应特别注意曲轴正时齿轮别注意曲轴正时齿轮（或链轮、带轮）与（或链轮、带轮）与凸轮轴正时齿轮（或凸轮轴正时齿轮（或链轮、带轮）的相互链轮、带轮）的相互位置关系位置关系 l图中齿轮上的点图中齿轮上的点A A应应与点与点B B相互对齐。相互对齐。3.凸轮轴传动机构正时齿轮安装记号传动机构安装时应特别注意4.4.气门驱动机构气门驱动机构l是将凸轮轴的旋转运动变为气门往复运动是将凸轮轴的旋转运动变为气门往复运动的机构。主要由气门挺柱、推杆、摇臂、的机构。主要由气门挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、气门间隙调整螺钉和液压挺柱等摇臂轴、气门间隙调整螺钉和液压挺柱等组成组成 。1-1-凸轮轴凸轮轴 2-2-挺柱挺柱 3-3-推杆推杆 4-4-摇摇臂轴臂轴 5-5-锁紧螺母锁紧螺母 6-6-调整螺钉调整螺钉 7-7-摇臂摇臂 8-8-气门锁夹气门锁夹 9-9-气门弹簧座气门弹簧座 10-10-气门弹簧气门弹簧 11-11-气门导管气门导管 12-12-气门气门 13-13-气门座气门座 4.气门驱动机构1-凸轮轴 2-挺柱 3-推杆 4-摇臂轴（1）挺柱）挺柱菌形挺柱菌形挺柱 平面挺柱平面挺柱 桶形挺柱桶形挺柱1-1-挺柱挺柱 2-2-凸轮凸轮 （1）挺柱菌形挺柱 平面挺柱 桶形挺柱（2 2）推杆）推杆1-1-上凹球头上凹球头 2-2-空心杆空心杆 3-3-下凸球头下凸球头（2）推杆1-上凹球头（3）摇臂）摇臂 A A、C-C-油道油道 B-B-油槽油槽 （3）摇臂 A、C-油道 B-油槽 l摇臂通过青铜衬套或滚针轴承支承在空心的摇摇臂通过青铜衬套或滚针轴承支承在空心的摇臂轴上，再一起固定在摇臂轴支座上臂轴上，再一起固定在摇臂轴支座上 1-1-垫圈垫圈 2 2、3 3、4-4-摇臂轴支座摇臂轴支座 5-5-摇臂轴摇臂轴 6 6、8 8、10-10-摇臂摇臂 7-7-弹簧弹簧 9-9-定位销定位销 11-11-锁簧锁簧 12-12-堵头堵头 C C、D D、E E：油孔油孔 摇臂通过青铜衬套或滚针轴承支承在空心的摇臂轴上，再一起固定在l气门间隙是指发动机冷态，气门关闭时，气气门间隙是指发动机冷态，气门关闭时，气门与摇臂之间的间隙。作用是为气门及驱动门与摇臂之间的间隙。作用是为气门及驱动组件工作时留有受热膨胀的余地。组件工作时留有受热膨胀的余地。1-1-摇臂摇臂 2-2-气门间隙调整螺钉气门间隙调整螺钉 3-3-锁紧螺母锁紧螺母 （4）气门间隙调整螺钉）气门间隙调整螺钉气门间隙是指发动机冷态，气门关闭时，气门与摇臂之间的间隙。作（5）液压挺杆液压挺杆桑塔纳和捷达轿车发动机采用的液压挺柱桑塔纳和捷达轿车发动机采用的液压挺柱（5）液压挺杆桑塔纳和捷达轿车发动机采用的液压挺柱3.3.1 配气定时（配气相位）配气定时（配气相位）l配气定时：进、排气门实际开启关闭的配气定时：进、排气门实际开启关闭的时刻以曲轴转角表示，也称配气相位时刻以曲轴转角表示，也称配气相位 。用环形图表示配气相位称为配气相位图。用环形图表示配气相位称为配气相位图。进气提前角进气提前角进气迟后角进气迟后角排气提前角排气提前角排气迟后角排气迟后角气门重叠角气门重叠角3.3 3.3 四冲程发动机的配气定时与充气效率四冲程发动机的配气定时与充气效率3.3.1 配气定时（配气相位）配气定时：进、排气门实际开l发动机的结构不同，转速不同，配气相位发动机的结构不同，转速不同，配气相位也就不同，最佳的配气相位角是根据发动也就不同，最佳的配气相位角是根据发动机性能要求，通过反复试验确定。机性能要求，通过反复试验确定。发动机的结构不同，转速不同，配气相位也就不同，最佳的配气相位3.3.2 充气效率充气效率l充充气气效效率率：每每循循环环实实际际进进入入气气缸缸的的充充量量与与进进气气状状态态下下充充满满气气缸缸工工作作容容积积的的理理论论充量的比值。充量的比值。lV V1 1、m m1 1实际进入气缸充实际进入气缸充量的体积、质量；量的体积、质量；lV Vh h、m ms s进气状态下充满气进气状态下充满气缸工作容积的理论充量的体积、缸工作容积的理论充量的体积、质量质量柴油机充气效率一般在柴油机充气效率一般在0.750.750.90.9，汽油机在，汽油机在0.700.700.850.85。3.3.2 充气效率充气效率：每循环实际进入气缸的充量与3.4 发动机可变进气控制技术发动机可变进气控制技术l根据发动机的运行状况而改变配气相位根据发动机的运行状况而改变配气相位和气门升程。和气门升程。3.4.1 可变气门控制系统可变气门控制系统3.4 发动机可变进气控制技术根据发动机的运行状况而改变配l本田本田VTEC1-凸轮轴凸轮轴 2-摇臂轴摇臂轴 3-主摇臂主摇臂 4-正时板正时板 5-中间摇臂中间摇臂 6-止推止推活塞活塞 7-辅助摇臂辅助摇臂 8-同步活塞同步活塞B 9-同步活塞同步活塞A 10-正时活塞正时活塞本田VTEC1-凸轮轴 2-摇臂轴 3-主摇臂 4-正l凸轮轴对应于每一缸有五段凸轮参加工作凸轮轴对应于每一缸有五段凸轮参加工作 1-1-凸轮轴凸轮轴 2 2、6-6-排气凸轮排气凸轮 3-3-主进气凸轮主进气凸轮 4-4-中间进气凸中间进气凸轮轮 5-5-辅助进气凸轮辅助进气凸轮 凸轮轴对应于每一缸有五段凸轮参加工作 1-凸轮轴 2、6-l三个进气凸轮分别驱动三根摇臂，与主凸轮、辅三个进气凸轮分别驱动三根摇臂，与主凸轮、辅助凸轮和中间凸轮相对应的摇臂分别为主摇臂助凸轮和中间凸轮相对应的摇臂分别为主摇臂7 7、辅助摇臂辅助摇臂5 5和中间摇臂和中间摇臂6 6。三根摇臂内部装有由液。三根摇臂内部装有由液压控制移动的同步活塞压控制移动的同步活塞3 3和和4 4、正时活塞、正时活塞1 1等。等。摇臂组件摇臂组件1-1-正时活塞正时活塞 2-2-正时活塞弹簧正时活塞弹簧 3-3-同步活塞同步活塞A 4-A 4-同步活塞同步活塞B B 5-5-辅助摇臂辅助摇臂 6-6-中间摇臂中间摇臂 7-7-主摇臂主摇臂三个进气凸轮分别驱动三根摇臂，与主凸轮、辅助凸轮和中间凸轮相工工作作过过程程工作过程 2VTEC的工作原理的工作原理（1 1）工作过程）工作过程 发发动动机机低低速速时时：三三个个摇摇臂臂彼彼此此分分离离独独立立，中中间间摇摇臂臂并并不不参参 与与 工工 作作，VTECVTEC工工作作和和普普通发动机相似。通发动机相似。2VTEC的工作原理l发动机高速运发动机高速运转时：三根摇转时：三根摇臂锁成一体。臂锁成一体。由中间凸轮升由中间凸轮升程最高驱动，程最高驱动，进气门开启时进气门开启时间延长，升程间延长，升程增加。增加。使发动使发动机功率和转矩机功率和转矩提高。提高。发动机高速运转时：三根摇臂锁成一体。由中间凸轮升程最高驱动，（2 2）工作过程控制）工作过程控制 ：由控制系统控制由控制系统控制 l主要由传感器、控制单元和执行器组成。主要由传感器、控制单元和执行器组成。（2）工作过程控制 ：由控制系统控制 3.4.2 可变进气管控制系统可变进气管控制系统1.1.控制原理控制原理l进气管长度、直径等进气系统参数都会改变进进气管长度、直径等进气系统参数都会改变进气压力波，因而适当调整和控制这些参数，可气压力波，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。以有效地利用进气压力波提高充气效率。2.2.控制方法控制方法l按照气体压力波传播的特点设计进气道，使进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。效应来提高充气效率。3.4.2 可变进气管控制系统1.控制原理（1）进气管长度可变结构）进气管长度可变结构 （1）进气管长度可变结构 （2）进气管截面可变结构）进气管截面可变结构 （2）进气管截面可变结构 l增压：就是将空气预先压缩后再供入气缸，以增压：就是将空气预先压缩后再供入气缸，以提高进气密度、增加进气量的一项技术。提高进气密度、增加进气量的一项技术。l进气增压程度常用以下两个参数衡量：进气增压程度常用以下两个参数衡量：（1 1）增压度）增压度 是指发动机增压后增长的功是指发动机增压后增长的功率与增压前的功率之比。率与增压前的功率之比。3.5 发动机废气涡轮增压发动机废气涡轮增压3.5.1 基本概念基本概念P Pekek发动机增压后的有效功率；发动机增压后的有效功率；P Peoeo发动机增压前的有效功率。发动机增压前的有效功率。增压：就是将空气预先压缩后再供入气缸，以提高进气密度、增加进（2 2）增压比：指增压后空气压力）增压比：指增压后空气压力p pb b与增压与增压前空气压力前空气压力p po o之比。之比。l增压发动机按增压比的大小可分为：低增压（增压发动机按增压比的大小可分为：低增压（b b 1.51.5）、）、中增压（中增压（1.51.5b b2.52.5）、）、高增压（高增压（2.52.5b b33.5).5)和超高增压（和超高增压（b b3.53.5）。）。l进进气气增增压压的的方方法法有有废废气气涡涡轮轮增增压压、机机械械增增压压、气气波波增增压压等等，其其中中以以废废气气涡涡轮轮增增压压技技术术最最为为成成熟熟，效效率也高，应用最广。率也高，应用最广。（2）增压比：指增压后空气压力pb与增压前空气压力po之比。3.5.2 废废气气涡涡轮轮增增压压1.1.基本结构与工作原理基本结构与工作原理1-1-排气口排气口 2-2-涡轮机涡轮机 3-3-压气机压气机4-4-进气口进气口 5-5-进气管进气管 6-6-排气管排气管3.5.2 废气涡轮增压1.基本结构与工作原理2.2.径流式涡轮增压器径流式涡轮增压器 1-1-压气机蜗壳压气机蜗壳 2-2-无叶式扩压管无叶式扩压管 3-3-压气机叶轮压气机叶轮 4-4-密封套密封套 5-5-增压器轴增压器轴 6-6-进气道进气道 7-7-推力轴承推力轴承 8-8-挡油板挡油板 9-9-浮动浮动轴承轴承 10-10-涡轮机叶轮涡轮机叶轮 11-11-出气道出气道 12-12-隔热板隔热板 13-13-涡轮涡轮机蜗壳机蜗壳 14-14-中间体中间体2.径流式涡轮增压器 一种涡轮增压器一种涡轮增压器一种涡轮增压器（1 1）离心式压气机）离心式压气机 （1）离心式压气机（2 2）径流式涡轮机）径流式涡轮机（2）径流式涡轮机（3 3）中间体）中间体（3）中间体 3.3.增压系统的控制增压系统的控制（1 1）增压压力的控制）增压压力的控制 l排气旁通阀排气旁通阀 1-1-膜片式控制阀膜片式控制阀 2-2-连动杆连动杆 3-3-排气排气旁通阀旁通阀 4-4-排气管排气管 5-5-涡轮机叶轮涡轮机叶轮 6-6-涡轮机蜗壳涡轮机蜗壳 7-7-增增压器轴压器轴 8-8-中间体中间体 9-9-压气机蜗壳压气机蜗壳 10-10-压气机叶轮压气机叶轮 11-11-连连通管通管 3.增压系统的控制 排气旁通阀l现代电控汽油机中，排气旁通阀通常由发现代电控汽油机中，排气旁通阀通常由发动机电脑控制。动机电脑控制。现代电控汽油机中，排气旁通阀通常由发动机电脑控制。（2 2）增压空气的冷却）增压空气的冷却 l也也称称中中冷冷器器，对对进进气气进进行行冷冷却却，以以提提高高充充气气效效率率，同同时时降降低低发发动动机机的的热热负负荷荷和和排气温度。排气温度。l试试验验证证明明，增增压压空空气气温温度度每每降降低低1010，柴柴油油机机的的循循环环平平均均温温度度可可降降低低25253030，在在压压缩缩比比为为1.51.52 2时时，供供气气量量能能比比不不用用中中冷冷器器时时提提高高10%10%18%18%，发发动动机机的的动动力性和经济性都会得到改善。力性和经济性都会得到改善。（2）增压空气的冷却 3.6 换气系统的维护换气系统的维护 l定期检查空气滤清器定期检查空气滤清器,特别是纸滤芯特别是纸滤芯使用一段时间后，外表面集聚了大使用一段时间后，外表面集聚了大量尘埃和杂质，降低了充气效率，量尘埃和杂质，降低了充气效率，应及时清洁或更换空气滤清器，清应及时清洁或更换空气滤清器，清洁时将滤芯取出用手轻拍或用压缩洁时将滤芯取出用手轻拍或用压缩空气从内圈向外吹去积尘。空气从内圈向外吹去积尘。3.6 换气系统的维护 定期检查空气滤清器,特别是纸滤芯使l在装有空气流量计的电控发动机中在装有空气流量计的电控发动机中,进气进气通道的各连接处要严密对接通道的各连接处要严密对接,避免漏气。避免漏气。如有发生胶管开裂、老化等现象应更换如有发生胶管开裂、老化等现象应更换胶管。胶管。l当发现发动机排气噪音增加，废气排放当发现发动机排气噪音增加，废气排放超标时，要检查排气管路、接口处的泄超标时，要检查排气管路、接口处的泄漏情况，及时修理或更换泄漏的部件。漏情况，及时修理或更换泄漏的部件。l发动机工作时，如发现配气机构异响，发动机工作时，如发现配气机构异响，应及时拆检，排除故障。应及时拆检，排除故障。在装有空气流量计的电控发动机中,进气通道的各连接处要严密对接本章小结本章小结1.1.发发动动机机换换气气系系统统由由空空气气滤滤清清器器、进进气气管管系系、配配气机构、排气管系及消声器等组成。气机构、排气管系及消声器等组成。2.2.配配气气机机构构的的作作用用是是根根据据发发动动机机需需要要，适适时时地地开开启启和和关关闭闭各各缸缸的的进进、排排气气门门，进进行行进进气气和和排排气气。它它主主要要由由气气门门组组件件、凸凸轮轮轴轴组组件件、凸凸轮轮轴轴传传动动组组件件和和气气门门驱驱动动组组件件组组成成。现现代代轿轿车车发发动动机机较较多多采采用用顶顶置置多多气气门门、上上置置凸凸轮轮轴轴式式、齿齿带带传传动动式结构。式结构。本章小结1.发动机换气系统由空气滤清器、进气管系、配气机构、3.3.四行程发动机的换气过程含自由排气、强制四行程发动机的换气过程含自由排气、强制排气和进气阶段。在换气过程中，进、排气排气和进气阶段。在换气过程中，进、排气门均早开和迟闭。进、排气门实际开闭时刻门均早开和迟闭。进、排气门实际开闭时刻曲轴转角来表示，称为配气相位。曲轴转角来表示，称为配气相位。4.4.充气效率是指每循环实际进入气缸的充量与充气效率是指每循环实际进入气缸的充量与进气状态下充满气缸工作容积的理论充量的进气状态下充满气缸工作容积的理论充量的比值。影响充气效率的因素有进气终了的气比值。影响充气效率的因素有进气终了的气缸压力和温度、残余废气量、压缩比及配气缸压力和温度、残余废气量、压缩比及配气正时等。正确安装并定时检查调整配气相位，正时等。正确安装并定时检查调整配气相位，定时检查调整气门间隙，定时清洁保养空气定时检查调整气门间隙，定时清洁保养空气滤清器对提高充气效率影响极大。滤清器对提高充气效率影响极大。3.四行程发动机的换气过程含自由排气、强制排气和进气阶段。在5.5.可变气门控制系统能根据发动机的运行可变气门控制系统能根据发动机的运行状况而改变气门升程和气门开启的时间，状况而改变气门升程和气门开启的时间，使发动机在所有工作转速下都能获得较使发动机在所有工作转速下都能获得较佳的配气相位和气门升程，提高发动机佳的配气相位和气门升程，提高发动机的动力经济性能。的动力经济性能。6.6.可变进气管控制系统可根据发动机转速可变进气管控制系统可根据发动机转速等的变化，自动调节进气管长度和流通等的变化，自动调节进气管长度和流通截面，利用气流的波动效应来增加进气截面，利用气流的波动效应来增加进气量，提高充气效率。量，提高充气效率。5.可变气门控制系统能根据发动机的运行状况而改变气门升程和7.7.发动机增压是提高功率，降低燃料消耗，发动机增压是提高功率，降低燃料消耗，减少排气污染的有效途径之一。废气涡减少排气污染的有效途径之一。废气涡轮增压是利用发动机排出的具有一定能轮增压是利用发动机排出的具有一定能量的废气，通过增压器，对进气进行增量的废气，通过增压器，对进气进行增压。它主要由涡轮增压器、增压压力控压。它主要由涡轮增压器、增压压力控制阀及冷却器等组成。制阀及冷却器等组成。8.8.注意换气系统的维护和保养，如空气滤注意换气系统的维护和保养，如空气滤清器的清洁与更换、进排气管路的泄漏清器的清洁与更换、进排气管路的泄漏检查及配气机构的检查、调整或修理。检查及配气机构的检查、调整或修理。7.发动机增压是提高功率，降低燃料消耗，减少排气污染的有效途
展开阅读全文