汽车发动机进排气系统

知识点：汽车发动机进排气系统组成、主要零部件的功用。 导图细节讲解： 1.从一点钟方向顺时针开始读图； 2.高亮表示该分支“是什么”； 3.在该分支内但颜色与该分支不一样的字为关键字，建议学习时只看关键字，看不懂再读整句话； 4.冷暖色相间、高亮、关键字色差、高清图片共同打造舒适记忆； 5.建议下载原图，放大后所有小图清晰可见。

进排气系统

• 进气系统
  • 功用：1.将清洁、干燥、充足而稳定的新鲜空气尽可能多地供入气缸内，并尽可能使各气缸进气量保持一致，为各缸热功转换提供物质基础，以满足发动机的需求。 2.进气系统的另一个重要功能是降低噪声，进气噪声不仅影响整车通过噪声，而且影响车内噪声，这对乘车舒适性有着很大的影响。
  • 类型
    • 自然吸气
      • 电控自然吸气发动机(非涡轮增压发动机)进气系统主要组成部分有:空气滤清器、进气管、谐振腔(部分车没有，用于增大进气效率)、空气流量计（空气流量传感器MAF)或者进气岐管绝对压力传感器(MAP）和进气温度传感器(ACT/IAT)、电子节气门总成、进气岐管总成等。
    • 增压发动机
      • 电控增压发动机进气系统主要组成部分有:空气滤清器、进气管、增压器、中冷器、谐振腔（部分车没有，用于增大进气效率 )、空气流量计（空气流量传感器MAF)或者进气吱管绝对压万传感器(MAP)和进气温度传感器(ACT/IAT)、电子节气门总成、进气岐管总成等。
  • 空气滤清器
    • 位置：发动机进气系统中的前端，
    • 功用：清除空气中的灰尘等机械颗粒物，使进气洁净，减少气缸磨损，其次，也起到消减进气嗓声的作用。
    • 一般由外壳、盖、滤芯及密封圈等组成。
    • 类型
      • 滤芯式
        • 滤芯式空气滤清器是通过一个干式滤芯（如纸滤芯） 将空气中的杂质分离出来的滤清器。一般为单级过滤。
      • 惯性式
        • 适用于使用环境恶劣的车辆，并且大多使用多级过滤的方式
      • 油浴式
  • 进气管
    • 作用：输送清洁的空气
      • 发动机进气系统本身是密封的。内燃机机器燃烧需要的气体，为了达到这种效果，需要
    • 要求：保证足够的流通面积，避免转弯及截面突变， 改善管道表面的光洁度等，以减少阻力。
    • 按形状分
      • 垂直进气管
        • 形状简单，占用空间小，进气阻力小，利于高转速形成共振，提高进气效率，同时也便于布置喷油嘴，一般适用于强调高转表现的发动机。
        • 更适合发动机的工况需求，更加适合缸内直喷技术
      • 回旋进气管
        • 有利于在进气时产生涡流，提高空气和汽油的混合度，利于在低转速时提高缸内的燃烧效率，一般适用于强调低转速表现的发动机。
  • 涡轮增压器
    • 涡轮增压是一种利用内燃机运作转产生的废气驱动空气压缩机的技术。
      • 涡轮增压器实际上就是一个空气压缩机。
    • 利用发动机排出的fei'qi废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮（位于排气道内），涡轮又带动同轴的叶轮（位于进气道内），叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。
      • 当发动机转速加快，废气排出速度与涡轮转速也同步加快，空气压缩程度就得以加大，发动机的进气量相应增加，就可以增加发动机的输出功率了。 在同一轴上的两边涡轮之间还有一个泄压触发器(Wastegate)设在废气涡轮那边，当压缩涡轮压力过大，压力便会推动触发器将废气涡轮的阀门打开隆低气压.以防止增压过度。
  • 谐振腔（部分车没有，增大进气效率）
    • 进气谐振增压系统是利用进气流惯性产生的压力波，提高进气压力，增加进气量。增压可以提高发动机的动力性能，降低油耗及排污。谐振腔是为了减少汽车NVH（噪音、振动与声振粗糙度）设计的。
  • 进气歧管总成
    • 功用：将进气均匀地分配到各个气缸
    • 进气歧管一端与进气门相连，一端与进气总管后的进气谐振室相连。
      • 发动机在运转时，进气门不断地的开启和关闭，气门开启时，进气歧管中的空气或混合气以一定的速度通过气门进入汽缸，当气门关闭时混合气受阻就会反弹，周而复始会产生震动频率。
    • 进气气管总成是一个由总管和歧管构成的整体管件。每个汽缸都有一根进气歧管，使用螺栓固定在气缸盖的侧面。
    • 材料：通常使用合金铸铁、铝合金和复合材料制成。
    • 可变进气歧管
      • 细而长的进气道有利于保障发动机怠速稳定
      • 短而粗的进气道在大负荷高转速时有利于提升发动机功率。
      • 进气歧管李有一个转换长短气道的进气控制阀
        • 关闭时有效长度增加，发动机低转速时提高进气效率
        • 打开时有效长度缩短，减少进气阻力， 增大发动机中高转速范围内的输出功率
• 排气系统
  • 功用：将气缸体内混合气燃烧产生的废气排出, 并尽可能处理掉有害排放物,同时减少噪声。
  • 排气歧管
    • 与气缸盖相连，将各缸的排气集中起来导入排气总管
    • 结构特点：各缸排气尽量分开，每缸一个分支，或者两缸一个分支，并使每个分支尽量加长并成型（尽可能独立、长度尽可能相等、内表面尽可能光滑），以减少不同管内气体的相互影响及紊乱。
  • 三元催化转化器
    • 功用：将排气中的CO、HC、NOX转换为对人体无害的气体。
    • 三元催化转化器与排气管串联安装。
      • 有的发动机将三元催化器布置在发动机附近，可以快速达到工作温度，缩短响应时间。
    • 工作原理：在其用不锈钢制成的密封壳体内装有很多蜂窝状小孔的陶瓷块，在陶瓷块的小孔表面有一层铂、钯或铭的催化剂镀层。当排气由催化转换器的入口进入，与催化剂接触时，催化剂促使排气中的CO、HC和NOx发生化学反应，变为无害气体，然后经三元催化转换器的出口和排气管排入大气。
  • 排气管
    • 功用：连接排气系统中部件，将废弃排出，还起到减震降噪，延长排气消声系统寿命的作用。
    • 排气管一般包括前排气管、后排气管和排气波纹管（又称排气软管，安装于排气支管和消声器之间的排气管中，使整个排气系统呈挠性连接）
  • 消音器
    • 排气消声器的作用是消减排气噪声和消除废气中的火焰和火星。
      • 对于一般的汽车而言，由于汽车的废气离开发动机时压力很大其产生的噪音可能会让人感觉到发狂，这时起到主要消音的作用就是汽车的排气消音器消音器包括前消音器和后消音器。
    • 消声器有吸收式、干涉式、扩张式和共振式。
    • 工作原理：通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力脉动波来消耗排气能量。