【发动机进排气系统】
发动机的进排气系统是汽车动力装置的核心部分,它的主要任务是确保发动机能够持续有效地进行呼吸,即吸入新鲜空气或可燃混合气,并排出燃烧后的废气。本教程将深入探讨该系统的各个组件及其工作原理。
1. **进气系统**:
- **空气滤清器**:其功能是过滤掉空气中的尘埃和杂质,防止对发动机内部部件造成磨损,同时降低进气噪声。常见的空气滤清器类型包括惯性式、油浴式和过滤式,其中纸质滤清器的过滤效率最高,适用于大部分车辆。
2. **进气管**:
- **进气管设计**:进气管连接空气滤清器和气缸盖的进气道,对发动机的性能(如油耗、功率、扭矩和排放)有直接影响。进气管分为简单、共振和带谐振腔的三种类型,每种设计都旨在优化气流分布和提高进气效率。
3. **排气系统**:
- **排气消声器**:排气系统通常包括排气歧管、排气总管、催化反应器、排气消声器和排气尾管。排气消声器通过谐振原理(如前消声器中的谐振室和穿孔管)和吸声原理(如中消声器的突然膨胀)来减少排气噪音,同时采用催化反应器来净化废气,降低有害气体排放。
4. **增压技术**:
- **废气涡轮增压**:利用废气能量驱动涡轮,压缩进入发动机的空气,提升发动机的功率和效率。涡轮增压器结构复杂,需要精确控制以保证其工作在最佳状态。
5. **其他增压方式**:
- **气波增压**和**机械增压**也是提高发动机性能的方法。气波增压利用气缸内的压力波,而机械增压则是通过机械装置直接压缩空气。
6. **曲轴箱强制通风**和**废气再循环**(EGR):
- 曲轴箱强制通风系统用于防止机油被曲轴箱内的窜气污染,同时将这些窜气重新引入燃烧过程,减少污染物排放。
- EGR系统则是将一部分废气循环回进气系统,以降低燃烧温度,减少氮氧化物(NOx)的生成。
教学目标集中在理解进排气系统的基本原理和关键组件,包括曲轴箱强制通风、EGR系统的工作过程,以及不同类型的增压技术。通过学习,学生应能够掌握发动机进排气系统的设计理念,分析其对发动机性能的影响,并具备一定的故障诊断和维护能力。