换气系统及唤起过程.doc

换气系统与换气过程 3.1 换气系统的作用与组成 作用:根据发动机各缸的工作循环和着火次序适时地开启和关闭各缸的进、排气门，使足量的纯净空气或空气与燃油的混合气及时地进入气缸，并及时地将废气排出。 组成：空气滤清器、进气管系、配气机构、排气管系和消声器等（图3-1）。 3.1.1 空气滤清器 1.作用 去除新鲜空气中尘埃和油雾的装置(空气中灰尘的75％以上是高硬度的SiO2，发动机不装空气滤清器，将使活塞磨损量增加3倍，活塞环磨损量增加9倍，发动机寿命将缩短2/3)。 2.结构与工作原理 结构（以干式纸滤芯空气滤清器为例（图3-2））：滤清器壳体、纸滤芯（用经过树脂处理的微孔滤纸做成）、塑料密封圈。 工作原理： 带恒温进气装置的空气滤清器（图3-3）: 作用：控制进气温度在30～53℃之间，可降低有害的CO、HC排放。 结构：增设一套空气加热与控制系统，二个进气口，一个接热空气管10，另一个接冷空气进气导流管1，由阀门3控制二个进气管的开闭。 原理：当发动机冷起动时，汽车前罩下的环境温度低于30℃，温度传感器4通过控制机构使控制阀3关闭导流管1，打开热空气管10，冷空气从排气支管8上部的热炉加热，经热空气管10和空气滤清器5进入动机；当温度超过53℃时，温度控制机构使控制阀3完全关闭热空气管10，进入空气滤清器的空气全部是环境空气。当温度在30～53℃时，控制阀3部分开启，二个进气口均有空气流过。 3. 空气滤清器的分类 （1）按工作原理分 惯性式:利用气流高速旋转的离心力作用，将空气中的尘埃和杂质分离； 过滤式:利用滤芯材料滤除空气的尘埃和杂质。 综合式: 惯性式和过滤式都有。 （2）按滤芯材料分 有纸滤芯、铁丝网滤芯等。纸滤芯具有重量轻、成本低、滤清效果好等优点。纸质滤芯有干式和湿式两种。湿式纸质滤芯经油浸处理，使用寿命更长，滤清效果更好，但不能反复使用，需定期更换。干式纸质滤芯可以反复使用，广泛应用于汽车发动机上。 4. 空气滤清器的维护 适时清洁滤芯（用手轻拍或用压缩空气吹去积尘）。 3.1.2 进气管系 它由进气总管和进气支管组成（图3-4）。 1. 进气总管 指空气滤清器至进气支管之间的管道。按有效利用进气压力波的原理设计进气管的长度、形状和结构。各种形状的气室，以减小进气脉动。 在电控燃油喷射发动机中，进气总管还装有空气流量计或进气压力传感器，以便对进入气缸的空气量进行计量。 2.进气支管 指进气总管后向各气缸分配空气的支管。 进气支管的温度很重要，因为温度太低，汽油将凝结在管壁上，混合气雾化不良，应进行适当的加热。通常的加热方式有以下几种： （1）利用陶瓷加热器（图3-5） 在进气支管4内装有陶瓷热敏电阻加热器1。在发动机冷起动前，打开陶瓷加热器电源，加热器通电加热，当温度升高后，加热器电阻加大，当温度升高到180℃时，其电阻变得无穷大，切断电流，停止加热。 （2）利用高温排气加热（图3-6） 使发动机排气流过进气管底部对进气加热。在排气支管内装有混合气预热阀4，根据季节的不同，调节控制阀的开度，从而改变对进气支管的加热程度。带恒温进气装置的空气滤清器（图3-3）也是这类机构。 也有的发动机将进气支管与排气支管合装成一体，直接利用排气支管中的热量加热进气支管。这种方式加热快，缩短冷机运转时间。缺点是热机时，还在加热，减少了进入气缸的空气量，使发动机的功率下降。 （3）利用循环冷却液加热（图3-7） 这种进气支管内设有水套，并与冷却系连通，让冷却液在进气支管水套内循环。这种形式比废气加热时间长，但热机时，发动机的性能好。 3.1.3 排气管系 它由排气支管和排气总管组成（图3-8）。其作用是汇集发动机各缸的废气，使之安全地排入大气中。 3.1.4 消声器 作用：消声、灭火（排气门刚打开时，排气压力达0.3～0.5MPa，温度约600～800℃。如果让废气直接排入大气，必然产生强烈噪声。并且高温气体排入大气，有时还带有未燃烧完全的火焰或火星，也会对环境造成危害）。 工作原理：通过多次地变动排气气流方向或重复地使气流通过收缩又扩大的断面，或将气流分割为许多小的支流并沿着不平滑的平面流动等方法，以消耗废气中的能量，衰减排气气流的压力波，降低噪声。 构造(图3-10): 3.2 配气机构 3.2.1 配气机构的作用 其作用是根据发动机工作循环和点火次序，适时地开启和关闭各缸的进、排气门，使纯净空气或空气与燃油的混合气及时地进入气缸，废气及时地排出。 3.2.2 配气机构总体组成与工作原理 1．配气机构总体组成(以顶置双凸轮轴齿形皮带传动的配气机构（图3-11）为例) 气门组件（含进排气门、进排气门座、气门弹簧、气门锁夹、气门导管等） 气门驱动机构（液压挺柱） 凸轮轴 凸轮轴