《汽車構造 進排氣系統(tǒng)及排放控制系統(tǒng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《汽車構造 進排氣系統(tǒng)及排放控制系統(tǒng)（28頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第七單元第七單元 進排氣系統(tǒng)及排放控制系統(tǒng)進排氣系統(tǒng)及排放控制系統(tǒng)教學目標教學目標1.熟悉進排氣系統(tǒng)的組成及功用熟悉進排氣系統(tǒng)的組成及功用2.熟悉熟悉進排氣系統(tǒng)各主要零部件的進排氣系統(tǒng)各主要零部件的功用功用與結構特與結構特點點3.掌握進氣增壓系統(tǒng)的組成、功用及控制原理。掌握進氣增壓系統(tǒng)的組成、功用及控制原理。4.掌握發(fā)動機排放控制系統(tǒng)的功用、類型及控制掌握發(fā)動機排放控制系統(tǒng)的功用、類型及控制原理原理一、功用：一、功用：盡可能多地和盡可能均勻地向各汽缸供給可燃混合氣或純凈盡可能多地和盡可能均勻地向各汽缸供給可燃混合氣或純凈的空氣。的空氣。二、組成二、組成主要由空氣濾清器、進氣總管和進氣歧管等組成

2、。主要由空氣濾清器、進氣總管和進氣歧管等組成。7.1 7.1 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng) 1空氣濾清器空氣濾清器 2排氣歧管排氣歧管 3進氣軟管進氣軟管 4進氣歧管進氣歧管 5排氣管排氣管6三元催化轉換器三元催化轉換器 7中間消聲器中間消聲器 8主消聲器主消聲器7.1 7.1 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)三、各主要零部件的結構及原理三、各主要零部件的結構及原理一）空氣濾清器一）空氣濾清器1.功用功用:濾除空氣中的雜質和塵埃。濾除空氣中的雜質和塵埃。2.類型：類型：按工作原理：慣性式和過濾式按工作原理：慣性式和過濾式按濾芯材料：紙濾芯（干式及濕式）和鐵絲網(wǎng)濾芯按濾芯材料：紙濾芯（干式及濕式）和鐵絲網(wǎng)濾芯3.結構及原理

3、（以紙濾芯為例）：結構及原理（以紙濾芯為例）：1進氣導流管進氣導流管 2蝶形螺母蝶形螺母 3濾清器蓋濾清器蓋 4濾清器濾清器 5濾芯濾芯6金屬網(wǎng)金屬網(wǎng) 7打褶濾紙打褶濾紙 8濾芯下密封面濾芯下密封面 9濾芯上密封面濾芯上密封面 7.1 7.1 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)紙濾芯形狀紙濾芯形狀7.1 7.1 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)4.帶恒溫進氣裝置的空氣濾清器帶恒溫進氣裝置的空氣濾清器功用：控制進氣溫度，使之保持在功用：控制進氣溫度，使之保持在3540之間。之間。結構：增設一套空氣加熱與控制系統(tǒng)，兩個進氣口分別結構：增設一套空氣加熱與控制系統(tǒng)，兩個進氣口分別接熱空氣管及冷空氣進氣導流管，由控制閥控制接熱空氣管及冷

4、空氣進氣導流管，由控制閥控制2個進氣個進氣管的開閉。管的開閉。原理：原理：低于低于35時時熱空氣；熱空氣；超過超過53時時冷空氣；冷空氣；3540時時冷熱空氣冷熱空氣 1進氣導流管進氣導流管 2真空控制膜盒真空控制膜盒 3控制閥控制閥4進氣溫度傳感器進氣溫度傳感器 5空氣濾空氣濾清器清器6熱爐熱爐 7冷空氣入口冷空氣入口8排氣歧管排氣歧管9熱空氣出口熱空氣出口 10熱空氣管熱空氣管7.1 7.1 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)三、各主要零部件的結構及原理三、各主要零部件的結構及原理二）進氣總管二）進氣總管進氣總管是指空氣濾清器至進氣歧管之間的管道。進氣總管是指空氣濾清器至進氣歧管之間的管道。三）進氣歧管三）

5、進氣歧管1.結構：指進氣總管后向各汽缸分配空氣的支管。結構：指進氣總管后向各汽缸分配空氣的支管。1噴油器噴油器 2燃油分配管燃油分配管 3進氣歧管進氣歧管 4油壓調節(jié)器油壓調節(jié)器 7.1 7.1 進氣系統(tǒng)進氣系統(tǒng)三、各主要零部件的結構及原理三、各主要零部件的結構及原理三）進氣歧管三）進氣歧管2.進氣歧管的加熱方式：進氣歧管的加熱方式：陶瓷熱敏電阻器：陶瓷熱敏電阻器：高溫排氣：高溫排氣：循環(huán)冷卻液：循環(huán)冷卻液：3.可變進氣歧管結構及原理：可變進氣歧管結構及原理：1轉換閥轉換閥 2轉換閥控制機構轉換閥控制機構 3控制單元控制單元 4節(jié)氣門節(jié)氣門 5空氣濾清器空氣濾清器7.2 7.2 排氣系統(tǒng)排氣系

6、統(tǒng)一、功用：一、功用：匯集各汽缸的廢氣，減小排氣噪聲和消除廢氣中的火焰和匯集各汽缸的廢氣，減小排氣噪聲和消除廢氣中的火焰和火星，使廢氣安全地排入大氣?；鹦?，使廢氣安全地排入大氣。二、組成：二、組成：主要由排氣歧管、排氣管及排氣消聲器等組成。主要由排氣歧管、排氣管及排氣消聲器等組成。1空氣濾清器空氣濾清器 2排氣歧管排氣歧管 3進氣軟管進氣軟管 4進氣歧管進氣歧管 5排氣管排氣管6三元催化轉換器三元催化轉換器 7中間消聲器中間消聲器 8主消聲器主消聲器7.2 7.2 排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)三、各主要零部件的結構及原理三、各主要零部件的結構及原理一）排氣歧管一）排氣歧管不銹鋼排氣歧管（豐田汽車用）7.2

7、 7.2 排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)三、各主要零部件的結構及原理三、各主要零部件的結構及原理二）二）排氣消聲器排氣消聲器 1.功用：降低從排氣管排出的廢氣的溫度和壓力，以消除火功用：降低從排氣管排出的廢氣的溫度和壓力，以消除火星和噪聲。星和噪聲。2.結構：結構：1進入管進入管 2隔板隔板 3外殼外殼 4排出管排出管7.3 7.3 進氣增壓系統(tǒng)進氣增壓系統(tǒng)一、進氣增壓的概念：一、進氣增壓的概念：將空氣預先壓縮后再供入汽缸，以提高進氣密度，增加進氣將空氣預先壓縮后再供入汽缸，以提高進氣密度，增加進氣量，從而增加發(fā)動機的功率，改善燃油經(jīng)濟性，降低排放。量，從而增加發(fā)動機的功率，改善燃油經(jīng)濟性，降低排放。二、進

8、氣增壓的方法二、進氣增壓的方法廢氣渦輪增壓、機械增壓、進氣諧波增壓等。廢氣渦輪增壓、機械增壓、進氣諧波增壓等。三、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)三、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)1.單渦輪增壓系統(tǒng)單渦輪增壓系統(tǒng)：1空氣濾清器空氣濾清器 2空氣流量計空氣流量計 3壓氣機葉輪壓氣機葉輪 4增壓器增壓器5渦輪機葉輪渦輪機葉輪 6排氣旁通閥排氣旁通閥 7進氣旁通閥進氣旁通閥 8排氣旁通閥排氣旁通閥控制裝置控制裝置 9節(jié)氣門節(jié)氣門10中冷器中冷器7.3 7.3 進氣增壓系統(tǒng)進氣增壓系統(tǒng)三、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)三、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)1.雙渦輪增壓系統(tǒng)雙渦輪增壓系統(tǒng)：1空氣濾清器空氣濾清器 2進氣旁通閥進氣旁通閥 3中冷器中冷器 4諧振室諧

9、振室 5增壓壓力傳感器增壓壓力傳感器6進氣管進氣管 7噴油器噴油器 8火花塞火花塞 9渦輪增壓器渦輪增壓器 10排氣旁通閥排氣旁通閥11排氣旁通閥控制裝置排氣旁通閥控制裝置 12排氣管排氣管7.3 7.3 進氣增壓系統(tǒng)進氣增壓系統(tǒng)四、機械增壓系統(tǒng)四、機械增壓系統(tǒng)1.基本組成：基本組成：2.類型：擠壓式和流動式。類型：擠壓式和流動式。1排氣管排氣管 2發(fā)動機發(fā)動機 3進氣歧管進氣歧管 4機械增壓器機械增壓器 5葉片葉片 6空氣流量計空氣流量計 7皮帶皮帶7.3 7.3 進氣增壓系統(tǒng)進氣增壓系統(tǒng)五、進氣諧波增壓系統(tǒng)五、進氣諧波增壓系統(tǒng)1.原理：利用空氣在進氣管中的波動效應和慣性效應來達原理：利用空

10、氣在進氣管中的波動效應和慣性效應來達到增壓的目的。到增壓的目的。1進氣導流管進氣導流管 2進氣歧管進氣歧管 3主諧振室主諧振室 4空氣流量計空氣流量計 5空氣濾清器空氣濾清器6副諧振室副諧振室7.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)一、汽車上應用的主要排放控制裝置一、汽車上應用的主要排放控制裝置1.發(fā)動機結構優(yōu)化技術。發(fā)動機結構優(yōu)化技術。2.閉環(huán)電控發(fā)動機管理技術。閉環(huán)電控發(fā)動機管理技術。3.改進油料。改進油料。4.閉式曲軸箱強制通風（閉式曲軸箱強制通風（PCV）技術。）技術。5.汽油蒸發(fā)污染物控制（汽油蒸發(fā)污染物控制（EVAP）技術。）技術。6.廢氣再循環(huán)（廢氣再循環(huán)（EGR）技

11、術。）技術。7.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)二、曲軸箱強制通風系統(tǒng)二、曲軸箱強制通風系統(tǒng) 1.功用：將竄入曲軸箱內的混合氣、廢氣以及機油產(chǎn)生的功用：將竄入曲軸箱內的混合氣、廢氣以及機油產(chǎn)生的油霧吸入發(fā)動機汽缸燃燒，同時吸入新鮮空氣，形成不斷油霧吸入發(fā)動機汽缸燃燒，同時吸入新鮮空氣，形成不斷的對流，以保護環(huán)境。的對流，以保護環(huán)境。2.控制原理：控制原理：1空氣濾清器空氣濾清器 2空氣軟管空氣軟管 3新鮮空氣新鮮空氣4曲軸箱氣體曲軸箱氣體 5汽缸蓋罩汽缸蓋罩 6PCV閥閥7曲軸箱氣體軟管曲軸箱氣體軟管7.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)3.PCV閥閥（1）功用：

12、根據(jù)發(fā)動機工況的變化自動調節(jié)進入汽缸的）功用：根據(jù)發(fā)動機工況的變化自動調節(jié)進入汽缸的曲軸箱氣體數(shù)量。曲軸箱氣體數(shù)量。（2）組成：）組成：PCV閥體、彈簧、錐形閥和閥座。閥體、彈簧、錐形閥和閥座。（3）工作原理：）工作原理：1PCV閥體閥體 2彈簧彈簧 3錐形閥錐形閥 4閥座閥座 7.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)三、汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)三、汽油蒸發(fā)控制系統(tǒng)1.功用：收集汽油箱內蒸發(fā)的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導功用：收集汽油箱內蒸發(fā)的汽油蒸氣，并將汽油蒸氣導入汽缸參加燃燒，同時，根據(jù)發(fā)動機不同工況要求，控制入汽缸參加燃燒，同時，根據(jù)發(fā)動機不同工況要求，控制導入汽缸參加燃燒的汽油蒸氣量

13、。導入汽缸參加燃燒的汽油蒸氣量。2.組成：活性炭罐電磁閥、活性炭罐真空控制閥、蒸氣管組成：活性炭罐電磁閥、活性炭罐真空控制閥、蒸氣管路、真空管路等路、真空管路等。3.工作原理：工作原理：1油箱蓋油箱蓋 2油箱油箱 3單向閥單向閥 4排氣管排氣管 5活性炭罐電磁閥活性炭罐電磁閥 6節(jié)氣門節(jié)氣門7進氣管進氣管 8真空閥真空閥 9真空控制閥真空控制閥 10定量排放孔定量排放孔 11活性炭罐活性炭罐 7.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)四、三元催化轉換器四、三元催化轉換器1.功用：利用轉換器中的三元催化劑，將發(fā)動機排出廢氣功用：利用轉換器中的三元催化劑，將發(fā)動機排出廢氣中的有害氣體轉變

14、為無害氣體。中的有害氣體轉變?yōu)闊o害氣體。2.結構類型：結構類型：1陶瓷小球保持架陶瓷小球保持架 2內殼內殼 3隔熱層隔熱層 4外殼外殼 5填料孔螺塞填料孔螺塞 7.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)3.影響影響TWC轉換效率的因素：轉換效率的因素：影響最大的是混合氣的濃度和影響最大的是混合氣的濃度和排氣溫度。排氣溫度。如左圖只有在理論空燃比如左圖只有在理論空燃比14.7附近，三元催化轉化器的轉附近，三元催化轉化器的轉化效率最佳，一般都裝有氧傳感化效率最佳，一般都裝有氧傳感器檢測廢氣中的氧的濃度，氧傳器檢測廢氣中的氧的濃度，氧傳感器信號輸送感器信號輸送給給ECU，用來對空用來對空燃

15、比進行反饋控制。燃比進行反饋控制。此外，發(fā)動機的排氣溫度過高此外，發(fā)動機的排氣溫度過高（815以上），以上），TWC轉換效轉換效率將明顯下降。率將明顯下降。7.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)4.氧傳感器：氧傳感器：（1）功用：功用：氧傳感器安裝在三元催化轉換器與發(fā)動機之間氧傳感器安裝在三元催化轉換器與發(fā)動機之間的排氣管或排氣歧管上，其功用是將檢測廢氣中氧氣濃度信的排氣管或排氣歧管上，其功用是將檢測廢氣中氧氣濃度信號送給號送給ECU，ECU根據(jù)此信號對噴油量進行修正，使實際根據(jù)此信號對噴油量進行修正，使實際空燃比更接近理論空燃比?？杖急雀咏碚摽杖急取＃?）類型：氧化鋯（）類

16、型：氧化鋯（ZrO2）式和氧化鈦（）式和氧化鈦（TiO2）式。）式。7.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)（3）氧化鋯式）氧化鋯式氧傳感器結構及原理：氧傳感器結構及原理：1-排氣入口排氣入口 2-鋯管鋯管3-內電極內電極 4-彈彈簧簧5-絕緣體絕緣體6-導線導線7-保護管保護管 結構：由鋯管（內、外電極）、導線和保護管等組成。結構：由鋯管（內、外電極）、導線和保護管等組成。7.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)控制原理：控制原理：在發(fā)動機工作時，廢氣流過傳感器外表面。在高溫作用下（在發(fā)動機工作時，廢氣流過傳感器外表面。在高溫作用下（300300左右），左右），氧分子

17、發(fā)生電離，并且總是從氧離子濃度大的內表面向濃度小的外表面氧分子發(fā)生電離，并且總是從氧離子濃度大的內表面向濃度小的外表面移動，從而在內、外電極之間產(chǎn)生電壓降。當混合氣較稀時，廢氣中的移動，從而在內、外電極之間產(chǎn)生電壓降。當混合氣較稀時，廢氣中的氧含量較高，內外表面氧氣濃度差較小，產(chǎn)生較低電壓（接近氧含量較高，內外表面氧氣濃度差較小，產(chǎn)生較低電壓（接近0V0V或或0.45V 0.45V 0V 0V）；當混合氣較濃時，廢氣中的氧含量較少，內外表面氧氣）；當混合氣較濃時，廢氣中的氧含量較少，內外表面氧氣濃度差較大，產(chǎn)生較高電壓（濃度差較大，產(chǎn)生較高電壓（0.0.V V0.9V0.9V）。在理論空燃比附

18、近，輸出）。在理論空燃比附近，輸出的電壓信號有一突變（的電壓信號有一突變（0.45V0.45V 0.0.V V），ECUECU可以檢測到這一突變?？梢詸z測到這一突變。在內、外表面氧濃度差發(fā)生變化時在內、外表面氧濃度差發(fā)生變化時，內外電極之間產(chǎn)生電壓也不同，內外電極之間產(chǎn)生電壓也不同，ECU以此信號來修正噴油量。以此信號來修正噴油量。7.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)五、廢氣在循環(huán)控制系統(tǒng)（五、廢氣在循環(huán)控制系統(tǒng)（EGR）1.功用：將適當?shù)膹U氣重新引入氣缸參加燃燒，從而降低功用：將適當?shù)膹U氣重新引入氣缸參加燃燒，從而降低氣缸的最高溫度，以減少氣缸的最高溫度，以減少NOx的排放量

19、。的排放量。2.類型：開環(huán)控制類型：開環(huán)控制EGR系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)。系統(tǒng)。3.開環(huán)控制開環(huán)控制EGR系統(tǒng)：系統(tǒng)：組成：組成：EGR閥和閥和EGR電磁閥等。電磁閥等。1廢氣再循環(huán)電磁閥廢氣再循環(huán)電磁閥2節(jié)氣門節(jié)氣門3廢氣再循環(huán)閥廢氣再循環(huán)閥4水溫傳感器水溫傳感器5曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器 6ECU7啟動信號啟動信號7.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)原理：原理：EGR閥安裝在廢氣再循環(huán)通道閥安裝在廢氣再循環(huán)通道中，用以控制廢氣再循環(huán)量。中，用以控制廢氣再循環(huán)量。EGR電磁閥按裝在通向電磁閥按裝在通向EGR真真空通道中，空通道中，ECU根據(jù)發(fā)動機冷根據(jù)發(fā)動

20、機冷卻液溫度、節(jié)氣門開度、轉速卻液溫度、節(jié)氣門開度、轉速和起動等信號來控制電磁閥的和起動等信號來控制電磁閥的通電或斷電。通電或斷電。ECU不給不給EGR電電磁閥通電時，控制磁閥通電時，控制EGR閥的真閥的真空通道接通，空通道接通，EGR閥開啟，進閥開啟，進行廢氣再循環(huán)；行廢氣再循環(huán)；ECU給給EGR電電磁閥通電時，控制磁閥通電時，控制EGR閥的真閥的真空度通道被切斷，空度通道被切斷，EGR閥關閉，閥關閉，停止廢氣在循環(huán)。停止廢氣在循環(huán)。1廢氣再循環(huán)電磁閥廢氣再循環(huán)電磁閥 2節(jié)氣門節(jié)氣門3廢氣再循環(huán)閥廢氣再循環(huán)閥 4水溫傳感器水溫傳感器5曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器 6ECU7啟動信號啟動信號7

21、.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)4.閉環(huán)控制閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)：系統(tǒng)：閉環(huán)控制閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)，檢測實際的系統(tǒng)，檢測實際的EGR率或率或EGR閥開度作閥開度作為反饋控制信號，其控制精度更高。為反饋控制信號，其控制精度更高。用用EGR閥開度反饋控制的閥開度反饋控制的EGR系統(tǒng)：系統(tǒng)：1廢氣再循環(huán)電磁閥廢氣再循環(huán)電磁閥 2、3廢氣再循環(huán)閥開度傳感器廢氣再循環(huán)閥開度傳感器7.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)4.閉環(huán)控制閉環(huán)控制EGR系統(tǒng)：系統(tǒng)：用用EGR率反饋控制的率反饋控制的EGR系統(tǒng)系統(tǒng)：7.4 7.4 發(fā)動機排放控制系統(tǒng)發(fā)動機排放控制系統(tǒng)六、二次空氣供給系統(tǒng)

22、六、二次空氣供給系統(tǒng)1.功用：在一定工況下，將新鮮空氣送入排氣管，促使廢功用：在一定工況下，將新鮮空氣送入排氣管，促使廢氣中的一氧化碳和碳氫化合物進一步氧化，從而降低一氧氣中的一氧化碳和碳氫化合物進一步氧化，從而降低一氧化碳和碳氫化合物的排放量，同時加快三元催化轉換器的化碳和碳氫化合物的排放量，同時加快三元催化轉換器的升溫。升溫。2.組成及原理：組成及原理：1催化轉換器催化轉換器 2氧傳感器氧傳感器 3二次空氣控制閥二次空氣控制閥 4二次空氣電磁閥二次空氣電磁閥 點火開關接通后，蓄電池向二點火開關接通后，蓄電池向二次空氣電磁閥供電，次空氣電磁閥供電，ECU控制控制電磁閥搭鐵回路。電磁閥不通電磁閥搭鐵回路。電磁閥不通電時，關閉通向膜片閥真空室電時，關閉通向膜片閥真空室的真空通道，膜片閥彈簧推動的真空通道，膜片閥彈簧推動膜片下移，關閉二次空氣供給膜片下移，關閉二次空氣供給通道；通道；ECU給電磁閥通電，進給電磁閥通電，進氣管真空度將膜片閥吸起，使氣管真空度將膜片閥吸起，使二次空氣進入排氣管。二次空氣進入排氣管。