发动机进、排气的学习.ppt

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1、,LAQ发动机进排气系统,第一节 进气歧管总成第二节 EGR系统第三节 排气歧管及垫片,第一节 进气歧管总成,一、进气歧管的功用 二、进气歧管的分类 三、LAQ进气歧管布置结构 四、进气歧管可变截面系统 五、密封垫片,一、进气歧管的功用 1、简单地说，进气管是将空气或者空气和燃料的混合气送入发动机缸盖的一个组件，同时进气管也是其它管路和较小附件的支撑体，如碳罐电磁阀、真空助力、一些真空阀等的管路接头。2、发动机处于大功率的时候，就要燃烧更多的燃油，当然也就需要更多的空气，而另外在怠速稳定时，又需要调节空气量来保证少量燃油的燃烧，从而满足燃油经济性要求，这些都是通过进气管的总成系统来调节的，而进

2、气歧管的设计好坏直接影响发动机性能。,二、进气歧管的分类 1、铸铝进气歧管根据铸造工艺性一般可以分为整体式和分体式两大类。整体式、分体式,进气歧管,铸铝进气歧管,2、按照进气歧管形状一般可以分为“C”形和蜗壳形。蜗壳式进气歧管稳压腔一般布置在中间，管子绕在周围，其结构紧凑，空间小，利于整车布置。,LAQ进气歧管,蜗壳式（可变长度）,3、按照材料成分进气歧管主要可以分为铸铝进气歧管和塑料进气歧管。现在越来越多的发动机开始采用塑料进气歧管，我们的372F、472F发动机的进气歧管、LAQ发动机的进气歧管均为塑料进气歧管 塑料进气歧管一般是通过注塑和振动摩擦焊的方式制成。目前塑料进气歧管的首选材料是

3、PA6/PA66，其耐高温、化学稳定性较好，多采用25-35%玻璃纤维增强型PA6/PA66。PA66具有更优异的耐疲劳、耐蠕变及耐摩擦性能，同PA6相比具有更优异的均衡性能，但PA6有价格优势。塑料进气歧管同铸铝进气歧管相比，可以减轻重量40%以上，且内壁相对光滑，有利提供进气充量，可提升发动机动力性3-5%，对发动机经济性及排放都有改善。,三、LAQ进气歧管的布置结构该进气歧管采连接了EGR系统、带有可变截面装置，结构相对复杂，形状轮廓呈扁“C”形，气道长度较长，歧管轮廓增加了整机宽度，整车布置受限。歧管采用主副双谐振腔，两个谐振腔的一端用橡胶管连通，副谐振腔一方面存储一定量的气体，来均衡

4、稳定各个支管压力，另一方面可以降低进气噪音。,每个气道采用4个M6螺栓紧固，共10个螺栓，其中上面一侧采用五个为双头螺栓，一头拧入缸盖内，另外一段采用螺母紧固，下面一排5个采用螺栓紧固，X、Y方向上的间距大约为70mm、50mm。目前很多进气歧管的气道每缸都是用2个M8螺栓进行紧固，螺栓数量减少可以使得歧管的设计更加合理，气道的走向更容易实现各缸进气均匀。四根管子在谐振腔上的高度是逐渐降低的，不是在同一个水平平面内，这是充分利用谐振腔侧面尺寸的大小进行歧管布置，管子长度也就逐渐缩短，主要是由于尾端管子距离节流阀体比较远，进气路径较长，此种设计可以均衡各管子的进气效率。进气歧管与缸盖连接的法兰是

5、阶梯形状的，厚度从19mm到35mm不等，采用镂空带加强筋的结构设计，减少材料成本、降低零件重量的同时保证了零件足够的强度。为降低歧管的振动，在缸盖上安装了一个支架，歧管上有两个位置同支架固定在一起，使进气管与缸盖间形成刚性连接，缸盖与歧管间无相对运动，减小歧管振动的噪声,四、可变截面系统 该发动机喷油器安装在进气歧管上，每缸采用双进气道，在进气歧管上有蝶阀式真空控制型执行机构零件，此种结构通常是在CBR系统上采用。CBR技术就是通过控制进气气流的组织形式（涡流和滚流）来改善燃烧，以达到降低排放，提高燃油经济性的一种新技术，其主要用来优化低负荷工况，CBR系统要求每个缸的两个进气道一个是直气道

6、，另外一个是切向气道,低速时利用切向气道来增加进气涡流。根据流体力学的原理，管道的截面积越大，流体压力越小；管道截面积越小，流体压力越大。根据这一原理，发动机需要一套机构，在高转速时使用较大的进气歧管截面积，提高进气流量；在低转速时使用较小的进气歧管截面面积，提高气缸的进气负压，也能在气缸内充分形成涡流，让空气与汽油更好的混合。,以4气门发动机为例，2进2排设计，其中一个进气管带有气阀，该气阀受到ECU的控制。当发动机低转速运转时，需要的进气歧管截面积小，这时可以关闭气阀，使两个进气门只有一个能够进气，这相当于减少了一半的截面积。同样，发动机高转速运转，气阀在ECU控制下开启，两个进气门同时工

7、作，这相当于加大了截面积。LAQ进气歧管可变系统构造：ECU根据具体工况给出信号，控制真空阀打开，副谐振腔的真空度经过真空阀，使拉杆移动，拉杆带动碟阀转动，关闭气道。,奔驰新SLK（R171）可变长度进气歧管,大多数可变长度进气均是采用两级可变结构，这样不能完全满足各个转速下发动机的进气需求。解决的办法是设计一套连续可变进气歧管长度的机构。宝马760装配的V12发动机就采用了该设计。,连续可变长度进气歧管,五、密封垫片：采用氟橡胶垫片密封，同缸盖连接处的垫片采用联体结构 目前塑料进气歧管的密封垫片主要采用的是ACM（丙烯酸脂）、AEM（乙烯丙烯酸脂）及FPM（氟橡胶）。其中氟橡胶使用温度范围最

8、宽，40 到200，性能综合特性优越。,第二节 EGR 系统,1、EGR系统工作原理2、LAQ发动机EGR系统构造,一、EGR系统工作原理 EGR是降低发动机排放的一个重要手段。ECU对发动机的转速、负荷、温度、进气流量、排气温度进行综合分析，在合适的时间和工况下发出指令，控制电磁阀适时打开,进气歧管真空度经过电磁阀进入EGR阀真空膜室，膜片拉杆将EGR阀门打开，排气中的少量气体经过EGR阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。少量废气参与燃烧可以降低气缸中的燃烧温度，抑制了NOx的生成，降低了NOx的含量，因此有较多的CO及CH同氧气发应，降低排放。但过渡的废气参与再循环将会影响发动

9、机的性能，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时会使发动机性能明显下降。因此只在发动机超过一定转速、负荷及达到一定温度的时候ECU才会控制少量废气参与再循环。,二、LAQ发动机EGR系统构造 部分废气从排气歧管第四根支管处的通道经过排气法兰流入缸盖，废气经过缸盖水套冷却后进入节温器侧的通道进一步冷却，然后进入EGR阀真空膜室，当ECU控制打开阀通道后，冷却后的气体通过连接在进气歧管及节温器座的EGR金属管进入进气歧管，最后进入气缸参与燃烧。,第三节 排气歧管及垫片,一、排气歧管的功用二、LAQ排气歧管的构造三、焊接排气歧管四、排气歧管垫片,一、排气歧管的功用 排气歧管是将发动机各个缸排出的燃

10、烧后的废气汇集后送到发动机尾气处理系统，它设计的好坏直接影响到发动机的性能和排放,而且影响到发动机在整车上的布置。,二、LAQ排气歧管的构造 LAQ排气歧管为铸铁排气歧管，结构相对简单，采用传统的4变1结构，管体本身添加了较多的加强筋，确保歧管有足够的强度。排气歧管与缸盖连接法兰各气孔之间部分设计的都比较窄，其作用就是防止高温变形量大，避免应力集中，很多排气歧管法兰都采用分段结构。,三、焊接排气歧管 目前国内和国际上越来越多的发动机开始采用不锈钢焊接排气歧管，不锈钢热容量量低，便于隔热和降低重量。冲压焊接排气歧管的材料一般选用的是441或者309S，441最高使用温度在900，309S更高，比传统铸铁的耐温要高。目前焊接排气歧管主要有两种：弯管焊接和蚌壳式，现在很多蚌壳式排气歧管都采用双层结构，这样可以减小催化器达到工作温度的时间，更有利提高排放。,四、排气歧管垫片 排气歧管垫片采用双层不锈钢垫片，两层垫片靠点焊连接，气道孔处采用凸起结构，更加有利密封。,