进排气系统及排气净化装置.ppt
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1、第六章 进排气系统及排气净化装置,第六章 进排气系统及排气净化装置,第一节 进气系统,组成、空气滤清器、进气歧管、进气预热装置(化油器式和节气门体汽油喷射式发动机)D、谐振器(增进进气效果)F、空气计量装置(汽油喷射式发动机),作用:尽可能多和尽可能均匀地向各气缸供给可燃混合气或纯净的空气。,第六章 进排气系统及排气净化装置,一、空气滤清器,作用:滤除空气中的杂质或灰尘,让洁净的空气进入气缸。也有消减进气噪声的作用。,(一)油浴式空气滤清器,优点:95%97%滤芯清洗后可重复使用。滤芯多用金属丝制成,应用:多用于多尘条件下工作 的发动机上,如越野车,油浴式空气滤清器,(二)纸滤芯空气滤清器,类
2、型,湿式纸滤芯空气滤清器,干式纸滤芯空气滤清器,优点:质量轻、成本低、滤清效果好。,干式纸滤芯可反复使用,应用广泛,湿式纸滤芯使用寿命长、吸附杂质的能力强,滤清效果好。但不能反复使用,需定期更换。,干式纸滤芯空气滤清器,干式纸滤芯空气滤清器,干式纸滤芯空气滤清器,(三)离心式及复合式空气滤清器,双级复合式空气滤清器,应用:多用于大型载货汽车上,二、进气歧管,(一)作用:将空气燃油混合气(化油器式或节气门体汽油喷射式发动机)或洁净空气(气道燃油喷射式发动机或柴油机)分配给各缸进气道。,(二)材料:合金铸铁或铝合金、复合塑料。,红旗7220型发动机(化油器型),进气歧管,红旗7220E型发动机(电
3、喷型),进气歧管,BJ492Q型发动机预热装置,化油器式或节气门体汽油喷射式发动机:利用发动机排气或循环冷却液加热进气歧管,(三)进气歧管加热,(四)谐振进气系统,由于进气过程具有间歇性和周期性,致使进气歧管内产生一定幅度的压力波。此压力波以当地声速在进气系统内传播和往复反射。如果利用一定长度和直径的进气歧管与一定容积的谐振室组成谐振进气系统,并使其自振频率与进气的进气周期调谐,那么在特定的转速下,在进气门关闭前,进气歧管内产生大幅度的压力波,使进气歧管的压力增高,从而增加进气量。这种效应称作进气波动效应。,优点:没有运动件,工作可靠,成本低。,缺点:只能增加特定转速下的进气量和发动机转速。,
4、(四)谐振进气系统,为了增强谐振进气效果,空气滤清器进气导流管需要有较大的容积。但是导流管不能太粗,以保证空气在导流管内有一定的流速,因此,进气导流管只能做得很长。较长的进气导流管有利于实现从车外吸气。因为车外空气温度一般比发动机罩下的温度约低30,所以从车外吸入的空气密度可增加10%左右,燃油消耗率可降低3%。,(四)谐振进气系统,空气滤清器进气导流管,为了充分利用进气波动效应和尽量缩小发动机在高、低速运转时进气速度的差别,达到改善发动机经济性和动力性特别是改善中、低速和中、小负荷时的经济性和动力性的目的,要求发动机在高转速、大负荷时装粗短的进气歧管;而在中、低转速和中、小负荷时配细长的进气
5、歧管,故设可变进气歧管。,可变进气歧管在所有转速下,都可使发动机转矩平均提高8%。,(五)可变进气歧管,发动机低速运转时,发动机电子控制装置指令转换阀控制机构关闭转换阀,这时空气经空气滤清器和节气门沿着弯曲而又细长的进气歧管流进气缸。,细长的进气歧管提高了进气速度,增强了进气惯性,使进气量增多。,可变长度进气歧管,发动机高速运转时,转换阀开启,空气经空气滤清器和节气门直接进入粗短的进气歧管。,粗短的进气歧管进气阻力小,也使进气量增多。,可变长度进气歧管不仅可以提高发动机的动力性,还由于它提高了发动机在中、低转速时的进气速度而增强了气缸内的气流强度,从而改善了燃烧过程,使发动机中、低速的燃油经济
6、性有所提高。,可变长度进气歧管,发动机高速运转时,长进气通道短路,空气同时经两个短进气通道进入气缸。,发动机中、低速时,长进气通道起作用;,双通道可变进气歧管,第二节 排气系统,一、单排气系统及双排气系统,单排气系统的组成,V型发动机排气系统示意图,双排气系统降低了排气系统内的压力,使发动机排气更为顺畅,气缸中残余的废气更少,可以充入更多的气体,发动机的功率和转矩都相应的有所提高。,材料:排气歧管一般由铸铁或球墨铸铁制造,不锈钢愈来愈多。,二、排气歧管,三、排气消声器,功用:消减排气噪音。消声器通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉动,使排气能量耗散殆尽。,原理:1)多次地变动气流方向;2)重
7、复地使气流通过收缩而又扩大的断面;3)将气流分割为很多小的支流并沿着不平滑的平面流动;4)将气流冷却。,三、排气消声器,吸收式干涉式扩张式共振式,结构形式,排气消声器,汽车公害,1.排放污染,2.噪声,3.电波干扰,排气污染,汽油蒸发污染,曲轴箱通风污染,发动机噪声,消声器噪声,轮胎噪声,一、汽车排污的来源,第三节 排气净化装置,CO2、H2O、,O2、N2、,CO、HC、NOX、SO2、炭烟,二、汽车排污的主要成分,一氧化碳(CO),CO主要是由于发动机气缸中的混合气燃烧时缺少氧气,进行不完全燃烧而形成的。,CO是一种无色无味的窒息性有害气体,吸入人体后,会使心脏、头脑等重要器官严重缺氧,引
8、起头晕、头痛、恶心等症状,轻度是使中枢神经受损,慢性中毒,严重时会使心血管工作困难,甚至死亡。,氮氧化合物(NOx),NOx是由于燃烧高温使混合气中的氮气氧化而生成的氮氧化合物,产生于燃烧室内高温富氧的环境中。其中主要是NO,约占95%,还有少量的NO2等。,NO只有轻度的刺激性,毒性并不大,但NO可被氧化成NO2,NO2是一种棕红色的强刺激性有毒气体,对人体的心脏、肝、肾都有影响。另外NO2也是地面附近大气中形成臭氧和酸雨的主要因素。,碳氢化物(HC),HC的来源有三个:排气、蒸发和曲轴箱窜气。其中排气中的HC主要是由于混合气不完全燃烧、缸壁淬冷、进排气门开启重叠期间新鲜混合气的泄漏等形成的
9、,约占55%。HC由油箱及供油系统等处蒸发的占20%,由曲轴箱窜气形成的占25%。,HC对眼睛、呼吸道和皮肤有强刺激作用,还是强致癌物。另外,HC还是引起光化学烟雾的主要物质。,光化学烟雾,HC和NOx在紫外线的强烈照射下,生成的浅蓝色烟雾,主要成分为臭氧(O3)和NO2。它是一种难溶于水的二次污染物,能使植物变黑枯死,对人体的眼、鼻、喉刺激很大,与血液的亲和力强,进入血液后,可形成变性血红蛋白,使组织缺氧,对人体健康危害极大。,温室效应、臭氧层空洞,CO2含量增长过快,会引起温室效应,使全球变暖,造成大气循环偏差,异常现象及灾难频频发生。过量的NOx 会破坏臭氧层,造成臭氧层空洞,使地球上的
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