1、1 第三節第三節 配氣機構與進排氣系統配氣機構與進排氣系統 一、配氣機構一、配氣機構 作用作用：定時開啟和關閉進、排氣門，使可燃：定時開啟和關閉進、排氣門，使可燃混合氣進入氣缸，并把廢氣從氣缸內排出去。混合氣進入氣缸，并把廢氣從氣缸內排出去。 工作條件工作條件：高速運動，沖擊載荷，熱負荷，：高速運動，沖擊載荷，熱負荷，高溫廢氣腐蝕，潤滑困難，磨損嚴重。高溫廢氣腐蝕，潤滑困難，磨損嚴重。 要求要求：有足夠大的氣體流通面積；能保證配：有足夠大的氣體流通面積；能保證配氣正時；振動和噪聲小。氣正時；振動和噪聲小。 分類分類：按凸輪軸的位置分為：下置式、上按凸輪軸的位置分為：下置式、上置式。置式。按曲軸

2、與凸輪軸的傳動方式分為：齒輪按曲軸與凸輪軸的傳動方式分為：齒輪傳動式、鏈條傳動式、齒帶傳動式。傳動式、鏈條傳動式、齒帶傳動式。按每缸氣按每缸氣門數目分為：二氣門式、四氣門式、門數目分為：二氣門式、四氣門式、。 組成組成：氣門組、氣門驅動機構。：氣門組、氣門驅動機構。2 （一）配氣機構的工作情況（一）配氣機構的工作情況 3配氣機構的工作情況配氣機構的工作情況搖臂軸搖臂軸挺柱挺柱推桿推桿搖臂搖臂凸輪軸凸輪軸凸輪軸正凸輪軸正時齒輪時齒輪曲軸正時曲軸正時齒輪齒輪氣門氣門4 （二）氣門組（二）氣門組 由氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧及其鎖緊裝置等組成。由氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧及其鎖緊裝置等組

3、成。5 1氣門氣門 分為進氣門、排氣門兩種，控制進、排氣道的開啟和關閉。分為進氣門、排氣門兩種，控制進、排氣道的開啟和關閉。 工作條件工作條件：與高溫燃氣接觸，工作溫度高，潤滑困難，頻繁沖擊氣門座，：與高溫燃氣接觸，工作溫度高，潤滑困難，頻繁沖擊氣門座，受力大，易變形，接觸面磨損大。受力大，易變形，接觸面磨損大。 進氣門進氣門300300400400，采用合，采用合金鋼（鉻鋼或鉻鎳鋼）金鋼（鉻鋼或鉻鎳鋼） 排氣門排氣門600600900900，采用耐，采用耐熱合金鋼（硅鉻鋼熱合金鋼（硅鉻鋼）頭部頭部桿部桿部 要求要求：熱強度高；有合理的外形和尺寸，：熱強度高；有合理的外形和尺寸，減少空氣流動阻

4、力，提高進氣效率；耐磨，減少空氣流動阻力，提高進氣效率；耐磨，抗腐蝕性。抗腐蝕性。 （1）桿部）桿部 是導向部分。制成圓柱形，與氣門導管是導向部分。制成圓柱形，與氣門導管滑動配合。上端車有環狀凹槽，與彈簧座滑動配合。上端車有環狀凹槽，與彈簧座結合。表面要求光滑耐磨，與導管的配合結合。表面要求光滑耐磨，與導管的配合要小。桿部與頭部之間用要小。桿部與頭部之間用大圓弧連接，以減少氣體大圓弧連接，以減少氣體流通阻力和應力集中。流通阻力和應力集中。6 （2）頭部）頭部 氣門頭部的形狀有平頂、凸頂和凹頂三種型式。氣門頭部的形狀有平頂、凸頂和凹頂三種型式。 頭部與氣門座的接觸面為錐形斜面（又稱為密封錐面），

5、密封錐面與氣頭部與氣門座的接觸面為錐形斜面（又稱為密封錐面），密封錐面與氣門頂平面的夾角稱為氣門錐角，常用的氣門錐角為門頂平面的夾角稱為氣門錐角，常用的氣門錐角為 30和和45。氣門頭部與。氣門頭部與氣門座的接觸面經研磨配合，研磨環帶的寬度一般為氣門座的接觸面經研磨配合，研磨環帶的寬度一般為12.5mm。 同一臺發動機，進氣門頭部的直徑應大于排氣門頭部。同一臺發動機，進氣門頭部的直徑應大于排氣門頭部。 邊緣保持一定厚邊緣保持一定厚度，應度，應1mm。裝配前應研磨裝配前應研磨密封錐面。密封錐面。進氣門進氣門排氣門排氣門7 2氣門座氣門座 多采用耐熱合金鋼或合金鑄鐵制成的鑲多采用耐熱合金鋼或合金鑄

6、鐵制成的鑲嵌式氣門座，以提高壽命，便于修理更換。嵌式氣門座，以提高壽命，便于修理更換。也有在氣缸蓋上直接鏜出氣門座。也有在氣缸蓋上直接鏜出氣門座。 3氣門導管氣門導管 對氣門起導向、導熱作用。用含石墨較多的鑄鐵或粉末冶金制成，壓入對氣門起導向、導熱作用。用含石墨較多的鑄鐵或粉末冶金制成，壓入缸蓋后再精鉸內孔。缸蓋后再精鉸內孔。 導管外壁制有定位凸緣。導管上部裝有油封，以防止氣門室的機油在進導管外壁制有定位凸緣。導管上部裝有油封，以防止氣門室的機油在進氣行程時被吸入氣缸。氣行程時被吸入氣缸。8 4氣門彈簧氣門彈簧 作用：提高密封性；使氣門傳動機構準確地隨凸輪運動。作用：提高密封性；使氣門傳動機構

7、準確地隨凸輪運動。 采用碳素彈簧鋼或合金彈簧鋼繞制而成，表面進行拋光和發藍處理。采用碳素彈簧鋼或合金彈簧鋼繞制而成，表面進行拋光和發藍處理。 為避免彈簧因共振而破壞，一般采用為避免彈簧因共振而破壞，一般采用一大一小反旋向的雙彈簧形式一大一小反旋向的雙彈簧形式或或變變螺距彈簧的形式螺距彈簧的形式。 反旋向雙彈簧的特點：反旋向雙彈簧的特點：可降低彈簧高度；可降低彈簧高度；兩根彈簧的自振頻率不同，兩根彈簧的自振頻率不同，抑制了共振現象；抑制了共振現象；當一根彈簧折斷時，另一根彈簧仍可撐住氣門，提高當一根彈簧折斷時，另一根彈簧仍可撐住氣門，提高了可靠性；了可靠性；兩彈簧旋向相反，可避免因振動錯位而互相

8、咬死。兩彈簧旋向相反，可避免因振動錯位而互相咬死。 變螺距彈簧的特點：變螺距彈簧的特點：彈簧每一圈的自振頻率不同，抑制了共振；彈簧每一圈的自振頻率不同，抑制了共振；工工作時彈簧每一圈依次受力，減少了總的慣性力；作時彈簧每一圈依次受力，減少了總的慣性力； 變螺距彈簧在安裝時，變螺距彈簧在安裝時，螺距小的一端應與缸蓋接觸。螺距小的一端應與缸蓋接觸。 圓柱等螺距彈簧圓柱等螺距彈簧不等距彈簧不等距彈簧9 5彈簧鎖緊裝置彈簧鎖緊裝置 有鎖片式和鎖銷式兩種，多數采用鎖片式（如北京吉普、桑塔納、有鎖片式和鎖銷式兩種，多數采用鎖片式（如北京吉普、桑塔納、奧迪）；少數采用鎖銷式（如解放牌卡車）。奧迪）；少數采用

9、鎖銷式（如解放牌卡車）。 1-氣門桿；氣門桿；2-氣門彈簧；氣門彈簧；3-彈簧座；彈簧座；4-鎖片；鎖片；5-卡環卡環 10 （三）氣門驅動機構（三）氣門驅動機構 由凸輪軸、挺柱、推桿和搖臂等組成。由凸輪軸、挺柱、推桿和搖臂等組成。桑塔納發動機的配氣機構桑塔納發動機的配氣機構11配氣機構的工作情況配氣機構的工作情況搖臂軸搖臂軸挺柱挺柱推桿推桿搖臂搖臂凸輪軸凸輪軸凸輪軸正凸輪軸正時齒輪時齒輪曲軸正時曲軸正時齒輪齒輪氣門氣門12 1凸輪軸凸輪軸 是發動機非常重要的傳動軸，用于驅動和控制各缸氣門的開啟和關閉，是發動機非常重要的傳動軸，用于驅動和控制各缸氣門的開啟和關閉，使其符合發動機點火順序、配氣相

10、位及氣門開度的變化規律。使其符合發動機點火順序、配氣相位及氣門開度的變化規律。 由凸輪軸軸頸、進氣凸輪、排氣凸輪等組成。汽油機的凸輪軸上還制有由凸輪軸軸頸、進氣凸輪、排氣凸輪等組成。汽油機的凸輪軸上還制有驅動汽油泵的偏心輪、驅動分電器和機油泵的齒輪。驅動汽油泵的偏心輪、驅動分電器和機油泵的齒輪。 凸輪軸多為整體軸，用合金鋼模鍛或合金鑄鐵鑄造而成，表面淬火、精凸輪軸多為整體軸，用合金鋼模鍛或合金鑄鐵鑄造而成，表面淬火、精磨，一般采用多軸頸支撐。為了拆裝方便，支撐軸頸的直徑應大于凸輪的磨，一般采用多軸頸支撐。為了拆裝方便，支撐軸頸的直徑應大于凸輪的輪廓尺寸。凸輪軸為中空結構，內部空腔作為油道，軸頸

11、上制有油孔。凸輪廓尺寸。凸輪軸為中空結構，內部空腔作為油道，軸頸上制有油孔。凸輪軸的轉速只有曲軸轉速的一半。輪軸的轉速只有曲軸轉速的一半。 凸輪凸輪凸輪軸軸頸凸輪軸軸頸驅動分電器的螺旋齒輪驅動分電器的螺旋齒輪驅動汽油泵的偏心輪驅動汽油泵的偏心輪凸輪軸襯套凸輪軸襯套止推凸緣止推凸緣正時齒輪正時齒輪螺栓螺栓13 進、排氣凸輪的外形分別決定著進、排氣門的開閉規律；同一根凸輪進、排氣凸輪的外形分別決定著進、排氣門的開閉規律；同一根凸輪軸上各個凸輪的排列順序決定了多缸發動機的點火順序。軸上各個凸輪的排列順序決定了多缸發動機的點火順序。氣門升程最大時刻氣門升程最大時刻出現氣門出現氣門間隙階段間隙階段氣門關

12、閉點氣門關閉點緩沖結束點緩沖結束點氣門開啟點氣門開啟點消除氣門消除氣門間隙階段間隙階段四缸發動機點火順序：四缸發動機點火順序：1-2-4-31-2-4-3六缸發動機點火順序：六缸發動機點火順序：1-5-3-6-2-41-5-3-6-2-414內齒皮帶傳動（桑塔納）內齒皮帶傳動（桑塔納） 下置式凸輪軸一般采用齒輪傳動。上置式凸輪軸一般采用鏈條或內下置式凸輪軸一般采用齒輪傳動。上置式凸輪軸一般采用鏈條或內齒皮帶傳動。齒皮帶傳動。 齒輪傳動齒輪傳動凸輪軸正時凸輪軸正時齒形帶輪齒形帶輪張緊輪張緊輪中間軸齒中間軸齒形帶輪形帶輪曲軸正時曲軸正時齒形帶輪齒形帶輪15球面球面錐形凸輪錐形凸輪菌式菌式 筒式筒式

13、 滾輪式滾輪式液力挺柱液力挺柱 2挺柱挺柱 將凸輪的推力傳給推桿，并承受著凸輪旋轉時的側推力。將凸輪的推力傳給推桿，并承受著凸輪旋轉時的側推力。 普通挺柱普通挺柱：主要有菌式、筒式和滾輪式三種。菌式和筒式挺柱在工作中：主要有菌式、筒式和滾輪式三種。菌式和筒式挺柱在工作中應能轉動；滾輪式挺柱在工作中不應轉動。普通挺柱必須留有氣門間隙。應能轉動；滾輪式挺柱在工作中不應轉動。普通挺柱必須留有氣門間隙。 液力挺柱液力挺柱：廣泛應用于現代汽車發動機，無需預留氣門間隙，也不需人：廣泛應用于現代汽車發動機，無需預留氣門間隙，也不需人工調整。能使氣門開啟和關閉的更快，改善發動機的換氣，提高性能。工調整。能使氣

14、門開啟和關閉的更快，改善發動機的換氣，提高性能。16 3推桿推桿 在挺柱與搖在挺柱與搖臂之間傳遞推力。臂之間傳遞推力。為細長桿件，易為細長桿件，易彎曲。多數用空彎曲。多數用空心鋼管制成，兩心鋼管制成，兩端焊有或嵌壓有端焊有或嵌壓有不同形狀的端頭；不同形狀的端頭；少數采用實心推少數采用實心推桿，其上下兩端桿，其上下兩端頭與桿身做成一頭與桿身做成一體。體。17易磨損部位易磨損部位堆焊耐磨合金堆焊耐磨合金圓弧面圓弧面氣門間隙氣門間隙調節螺釘調節螺釘調節螺母調節螺母搖臂軸套搖臂軸套長臂長臂短臂短臂 4氣門搖臂氣門搖臂 是推桿與氣門之間的傳力部件，用于改變推力的方向。是推桿與氣門之間的傳力部件，用于改變

15、推力的方向。 搖臂通過搖臂軸支承在搖臂座上，可靈活地轉動。搖臂的兩端不等長搖臂通過搖臂軸支承在搖臂座上，可靈活地轉動。搖臂的兩端不等長（搖臂比為（搖臂比為1.21.8），長臂與氣門接觸，短臂則通過調整螺釘與推桿上），長臂與氣門接觸，短臂則通過調整螺釘與推桿上的球窩接觸。的球窩接觸。 搖臂上加工有油孔，機油通過油孔送到搖臂軸內潤滑搖臂襯套，再經搖臂上加工有油孔，機油通過油孔送到搖臂軸內潤滑搖臂襯套，再經搖臂內部的油道送到兩端的摩擦表面進行潤滑。搖臂內部的油道送到兩端的摩擦表面進行潤滑。18 （四）（四）配氣相位與氣門間隙配氣相位與氣門間隙 1配氣相位配氣相位 發動機進、排氣門開始開啟和完全關閉的

16、發動機進、排氣門開始開啟和完全關閉的時刻，用相對于上、下止點時的曲軸轉角來表時刻，用相對于上、下止點時的曲軸轉角來表示，稱為示，稱為配氣相位配氣相位或或配氣定時配氣定時。配氣相位用環。配氣相位用環形圖表示，稱為形圖表示，稱為配氣相位圖配氣相位圖或或配氣定時圖配氣定時圖。 以字母以字母表示進氣門開啟提前角，表示進氣門開啟提前角，表示進表示進氣門遲閉角，則進氣過程持續時間為氣門遲閉角，則進氣過程持續時間為+180+。同樣，以同樣，以表示排氣門開啟提前角，表示排氣門開啟提前角，表示排氣表示排氣門遲閉角，排氣過程持續時間為門遲閉角，排氣過程持續時間為+180+。 由于排氣與進氣是兩個相鄰的連續過程，在

17、活塞處于上止點附近的一由于排氣與進氣是兩個相鄰的連續過程，在活塞處于上止點附近的一段時間內，排氣門和進氣門將同時開啟，這種現象稱為段時間內，排氣門和進氣門將同時開啟，這種現象稱為氣門重疊氣門重疊，氣門，氣門重疊時所占的曲軸轉角稱為重疊時所占的曲軸轉角稱為氣門重疊角氣門重疊角，其值為，其值為+。氣門重疊角必須。氣門重疊角必須選擇適當，否則廢氣就會倒流入進氣管，新氣也會隨同廢氣排出。選擇適當，否則廢氣就會倒流入進氣管，新氣也會隨同廢氣排出。19 1030A4080A4080A1030A上止點上止點下止點下止點實際配氣相位演示實際配氣相位演示20進氣門早開的目的進氣門早開的目的：使得活塞從上止點開始

18、向下運動時，進氣門已：使得活塞從上止點開始向下運動時，進氣門已有一定開度，可獲得較大的進氣通道截面，減少進氣阻力。有一定開度，可獲得較大的進氣通道截面，減少進氣阻力。進氣門晚關的目的進氣門晚關的目的： 活塞到達下止點時，氣缸內的壓力仍低于大活塞到達下止點時，氣缸內的壓力仍低于大氣壓，進氣門晚關，可利用壓力差可繼續進氣。氣壓，進氣門晚關，可利用壓力差可繼續進氣。活塞到達下止點時，進活塞到達下止點時，進氣流還有相當大的慣性，進氣門晚關，可利用進氣慣性繼續進氣。氣流還有相當大的慣性，進氣門晚關，可利用進氣慣性繼續進氣。21 排氣門早開的目的排氣門早開的目的： 早開時，缸內還有早開時，缸內還有約約 3

19、5atm 的壓力，作功能的壓力，作功能力已不大，可利用此壓力使氣缸內的廢氣迅速地自由排出。力已不大，可利用此壓力使氣缸內的廢氣迅速地自由排出。提前排氣后，提前排氣后，等活塞到達下止點時，氣缸內只剩約等活塞到達下止點時，氣缸內只剩約 1.11.2atm 的壓力，可大大減少排的壓力，可大大減少排氣沖程所消耗的功率。氣沖程所消耗的功率。高溫廢氣的早排，還可防止發動機過熱。高溫廢氣的早排，還可防止發動機過熱。 排氣門晚關的目的排氣門晚關的目的： 活塞到達上止點時，氣缸內的壓力仍高于大氣活塞到達上止點時，氣缸內的壓力仍高于大氣壓，可利用缸內外壓力差繼續排氣。壓，可利用缸內外壓力差繼續排氣。利用慣性額外排

20、氣：活塞到達上止利用慣性額外排氣：活塞到達上止點時，廢氣氣流有一定的慣性，可利用慣性繼續排氣。點時，廢氣氣流有一定的慣性，可利用慣性繼續排氣。22 不同型號發動機的配氣相位是不相同的。不同型號發動機的配氣相位是不相同的。轉速越高的發動機，轉速越高的發動機，其氣門重疊角應該越大其氣門重疊角應該越大。 因行駛的路況變化，汽車發動機的轉速也是經常改變的，因因行駛的路況變化，汽車發動機的轉速也是經常改變的，因此，性能良好的發動機應能隨時自動改變配氣相位。（如：花此，性能良好的發動機應能隨時自動改變配氣相位。（如：花冠冠VVT，伊蘭特，伊蘭特VVT）23 2氣門間隙氣門間隙 在氣門桿與搖臂的調整螺釘之間

21、留有間隙，稱之為氣門間隙，其大小由調整在氣門桿與搖臂的調整螺釘之間留有間隙，稱之為氣門間隙，其大小由調整螺釘來調節。螺釘來調節。 若氣門間隙過小若氣門間隙過小，氣門受熱后被傳動件頂住，將使氣門關閉不嚴，造成漏氣，氣門受熱后被傳動件頂住，將使氣門關閉不嚴，造成漏氣或燒壞氣門。或燒壞氣門。若氣門間隙過大若氣門間隙過大，則使氣門開度不夠，縮短了氣門開啟時間，造成，則使氣門開度不夠，縮短了氣門開啟時間，造成進氣不足，同時產生較大的沖擊，加速零件磨損。進氣不足，同時產生較大的沖擊，加速零件磨損。 氣門間隙有冷間隙和熱間隙兩種。不同型號的汽車發動機，其氣門間隙是不氣門間隙有冷間隙和熱間隙兩種。不同型號的汽

22、車發動機，其氣門間隙是不一樣的。一樣的。同一臺發動機，排氣門的氣門間隙一般要比進氣門的稍大。同一臺發動機，排氣門的氣門間隙一般要比進氣門的稍大。 測量氣門間隙測量氣門間隙擰松鎖緊螺母，調正調節螺釘擰松鎖緊螺母，調正調節螺釘24 二、進排氣系統二、進排氣系統 （一）進氣系統（一）進氣系統 作用：將燃料混合后送入氣缸（汽油機），或將新鮮空氣過濾后送作用：將燃料混合后送入氣缸（汽油機），或將新鮮空氣過濾后送入氣缸（柴油機）。入氣缸（柴油機）。 組成：空濾器、進氣管。組成：空濾器、進氣管。 25濾清器蓋濾清器蓋紙濾芯紙濾芯空氣入口空氣入口通氣缸通氣缸外殼外殼空氣濾清器的結構空氣濾清器的結構 1空氣濾清

23、器空氣濾清器 濾除空氣中的塵土，減少缸內運動件的磨損（如果不裝空濾器，氣濾除空氣中的塵土，減少缸內運動件的磨損（如果不裝空濾器，氣缸的磨損將增加缸的磨損將增加8倍，活塞磨損將增加倍，活塞磨損將增加3倍，活塞環磨損將增加倍，活塞環磨損將增加9倍）。倍）。 汽車上常用紙質干式空濾器，其紙質篩孔約汽車上常用紙質干式空濾器，其紙質篩孔約0.001mm，濾清效率達，濾清效率達99.5%以上，可使用以上，可使用15萬萬km，但對油污很敏感，但對油污很敏感 。26排氣排氣進氣進氣進氣進氣歧管歧管排氣排氣歧管歧管進水口進水口出水口出水口2進氣管進氣管 將可燃混合氣較均勻地分配到各個氣缸。多用鑄鐵或鋁合金制造。

24、將可燃混合氣較均勻地分配到各個氣缸。多用鑄鐵或鋁合金制造。 化油器式汽油機的進、排氣管常布置在缸蓋的同一側（進在上），化油器式汽油機的進、排氣管常布置在缸蓋的同一側（進在上），以便于對進氣管內混合氣的加熱。柴油機和電噴式汽油機的進、排氣管以便于對進氣管內混合氣的加熱。柴油機和電噴式汽油機的進、排氣管常分開布置在缸蓋的兩側，以減少對進氣管內新鮮空氣的加熱。常分開布置在缸蓋的兩側，以減少對進氣管內新鮮空氣的加熱。老桑塔納化油器式發動機進排氣管老桑塔納化油器式發動機進排氣管27 （二）排氣系統（二）排氣系統 把燃燒后的廢氣排出機外；減小排氣噪聲；降低排放污染。把燃燒后的廢氣排出機外；減小排氣噪聲；降

25、低排放污染。 由排氣管、三元（或四元）催化轉化器和消聲器組成由排氣管、三元（或四元）催化轉化器和消聲器組成 。 1排氣歧管排氣歧管 匯集各缸廢氣，經三元催化轉化器和消聲器排出。匯集各缸廢氣，經三元催化轉化器和消聲器排出。 2三元催化轉化器三元催化轉化器（TWC，three way catalytic converter） 利用貴金屬（鉑、銠、鈀）、堿土和稀土元素做催化劑，將利用貴金屬（鉑、銠、鈀）、堿土和稀土元素做催化劑，將 NOX 還原還原為為 N2，將，將 CO 氧化為氧化為 CO2，HC 氧化為氧化為 CO2 和和 H2O。TWC是控制汽車排是控制汽車排放最理想的措施。放最理想的措施。

26、當使用標準混合氣時，三元催化劑對當使用標準混合氣時，三元催化劑對 CO、HC 和和 NOX 能同時達到好能同時達到好的凈化效果。的凈化效果。TWC 的使用條件：的使用條件：電控噴射系統（電控噴射系統（能精確控制油氣能精確控制油氣濃度）；濃度）；無鉛低硫汽油（無鉛低硫汽油（鉛、硫會使催化劑失效）。鉛、硫會使催化劑失效）。V8發動機的排氣系統發動機的排氣系統三元催化轉化器三元催化轉化器28 3消聲器消聲器 降低排氣噪聲并消除廢氣降低排氣噪聲并消除廢氣中的火星。有吸收式、阻流中的火星。有吸收式、阻流（反射）式兩種基本消聲方式。（反射）式兩種基本消聲方式。 （1）吸收式消聲器）吸收式消聲器：將玻：將玻

27、璃纖維、石棉等吸聲材料固定璃纖維、石棉等吸聲材料固定在管壁上，或以一定方式在管在管壁上，或以一定方式在管道中排列組合。道中排列組合。 （2）阻流（反射）式消聲）阻流（反射）式消聲器器：采用使氣流收縮、擴張、：采用使氣流收縮、擴張、碰撞或冷卻等措施達到消聲目碰撞或冷卻等措施達到消聲目的，無吸聲材料。的，無吸聲材料。 （3）組合式消聲器）組合式消聲器：綜合：綜合利用吸收式和阻流式的消聲原利用吸收式和阻流式的消聲原理組合而成。理組合而成。 29 （三）增壓系統（三）增壓系統 利用增壓器將空氣或可燃混合氣壓利用增壓器將空氣或可燃混合氣壓縮后供入氣缸，提高充氣密度，增加進縮后供入氣缸，提高充氣密度，增加

28、進氣量。氣量。 增壓的優點：增壓的優點：在功率不變時，可在功率不變時，可減少整機外形尺寸，提高車輛使用經濟減少整機外形尺寸，提高車輛使用經濟性；性；降低油耗率；降低油耗率；減少排污，降低減少排污，降低噪聲；噪聲；降低單位功率的造價。降低單位功率的造價。 1增壓系統分類增壓系統分類 （1）機械增壓）機械增壓：結構簡單，工作結構簡單，工作可靠；可靠；加速性能好；加速性能好；帶動增壓器必帶動增壓器必須消耗發動機功率；須消耗發動機功率；只適用于低增壓只適用于低增壓機。機。 機械增壓機械增壓 30 （2）廢氣渦輪增壓）廢氣渦輪增壓：利用了廢氣能利用了廢氣能量，提高了動力性和經濟性；量，提高了動力性和經濟

29、性；改善了改善了排放品質；排放品質；起動性和加速性變差；起動性和加速性變差；低速扭矩特性下降；低速扭矩特性下降；加大了熱負荷和加大了熱負荷和機械負荷。機械負荷。 2廢氣渦輪增壓器工作原理廢氣渦輪增壓器工作原理 廢氣渦輪增壓器由廢氣渦輪和離心式壓氣機兩大部分所組成。廢氣渦輪增壓器由廢氣渦輪和離心式壓氣機兩大部分所組成。 廢氣流過渦輪機的漸縮形通道，將壓力能轉化為動能，驅動渦輪機葉廢氣流過渦輪機的漸縮形通道，將壓力能轉化為動能，驅動渦輪機葉輪旋轉。新氣被壓氣機的葉輪帶動，加速加壓，再流過漸擴形通道，輪旋轉。新氣被壓氣機的葉輪帶動，加速加壓，再流過漸擴形通道，將動將動能又轉化為壓力能能又轉化為壓力能

30、。 廢氣渦輪增壓廢氣渦輪增壓31 3汽油機增壓的特點汽油機增壓的特點 （1）易爆燃）易爆燃：增壓后，燃燒最高溫度增大，燃燒室受熱加劇，：增壓后，燃燒最高溫度增大，燃燒室受熱加劇，爆爆燃。燃。 （2）加大了熱負荷）加大了熱負荷：汽油機過量空氣系數比柴油機小，燃燒溫度高，：汽油機過量空氣系數比柴油機小，燃燒溫度高，排氣比柴油機高排氣比柴油機高200300，熱負荷熱負荷。 （3）混合氣的調節困難）混合氣的調節困難：節氣門突然開啟時要求供氣量迅速變化，：節氣門突然開啟時要求供氣量迅速變化，但增壓器供氣跟不上。但增壓器供氣跟不上。 （4）對增壓器有特殊要求）對增壓器有特殊要求：汽油機增壓比較小，而流量大

31、、熱負汽油機增壓比較小，而流量大、熱負荷大，轉速高且變化范圍很大，因此要求：增壓器體積要小、轉動慣量荷大，轉速高且變化范圍很大，因此要求：增壓器體積要小、轉動慣量要小、能耐高溫、效率要高、有增壓調節裝置要小、能耐高溫、效率要高、有增壓調節裝置成本成本。 32第四節第四節 燃油供給系統燃油供給系統 功用：將燃油過濾后輸送給發動機，定時、定量地配制合適的可燃混合氣。功用：將燃油過濾后輸送給發動機，定時、定量地配制合適的可燃混合氣。 一、燃油的基本知識一、燃油的基本知識 利用沸點不同，從石油中直接分餾，將依次得到石油氣利用沸點不同，從石油中直接分餾，將依次得到石油氣汽油（汽油（50200）煤油煤油輕

32、柴油（輕柴油（200350）重柴油重柴油渣油。渣油。 1汽油的標號汽油的標號 用汽油中所含的辛烷值表示，說明汽油在燃燒時抵抗爆燃的能力（抗爆性）。用汽油中所含的辛烷值表示，說明汽油在燃燒時抵抗爆燃的能力（抗爆性）。 在測定同一種汽油的辛烷值時，由于試驗工況或標定方法不同，其數值是不一在測定同一種汽油的辛烷值時，由于試驗工況或標定方法不同，其數值是不一樣的：樣的：馬達法辛烷值（馬達法辛烷值（MON）的測定條件：可燃混合氣加熱至的測定條件：可燃混合氣加熱至149150，發動，發動機轉速為機轉速為900 r/min。表示在低速常用工況時應該具有的抗爆能力。表示在低速常用工況時應該具有的抗爆能力。研究

33、法辛烷值研究法辛烷值（RON）的測定條件：可燃混合氣不被加熱，發動機轉速為的測定條件：可燃混合氣不被加熱，發動機轉速為600 r/min。表示在高速。表示在高速大負荷工況時應該具有的抗爆能力。大負荷工況時應該具有的抗爆能力。 同一汽油的研究法同一汽油的研究法RON比馬達法比馬達法MON要大。要大。 我國用研究法辛烷值（我國用研究法辛烷值（RON）表示抗爆性，國產汽油由此分為）表示抗爆性，國產汽油由此分為90、93、95、97、98號等。號等。美國用抗爆指數（美國用抗爆指數（ONI）表示抗爆性，）表示抗爆性，ONI=(MON + RON) /2，由此將汽，由此將汽油分為油分為85、87、89、9

34、1、93、95、97號七種。號七種。33 2. 柴油的標號柴油的標號 柴油的標號表示柴油受到冷卻時的凝固溫度點，柴油的標號表示柴油受到冷卻時的凝固溫度點，即柴油失去流動性開始凝結即柴油失去流動性開始凝結的溫度。的溫度。 國產輕柴油按凝點分為國產輕柴油按凝點分為10、0、-10、-20、-35、-50等多個牌號。等多個牌號。應按比最低應按比最低環境溫度高出凝點環境溫度高出凝點5以上來選用柴油，如以上來選用柴油，如-20號柴油適用于最低環境溫度為號柴油適用于最低環境溫度為-15的場合。的場合。 3. 汽油、柴油的性能差異對發動機的影響汽油、柴油的性能差異對發動機的影響 （1）混合氣形成）混合氣形成

35、 汽油揮發性好（從汽油揮發性好（從50開始餾出，至開始餾出，至200蒸發完畢），一般在缸外（進氣蒸發完畢），一般在缸外（進氣管中）形成混合氣。管中）形成混合氣。 柴油蒸發性差（柴油蒸發性差（200開始餾出，至開始餾出，至350結束），適宜用油泵油嘴向缸內噴結束），適宜用油泵油嘴向缸內噴油。油。 （2）著火與燃燒）著火與燃燒 汽油自燃溫度高、引火溫度低，適宜外源點燃；為防其爆燃，壓縮比不能高；汽油自燃溫度高、引火溫度低，適宜外源點燃；為防其爆燃，壓縮比不能高；混合氣均勻。混合氣均勻。 柴油易自燃，柴油易自燃，采用壓燃方式；為促進自燃，壓縮比不能低；混合氣不均勻，采用壓燃方式；為促進自燃，壓縮比不

36、能低；混合氣不均勻，邊噴油邊燃燒。邊噴油邊燃燒。34 4混合氣的概念混合氣的概念 可燃混合氣可燃混合氣：按一定比例混合的汽油（或柴油）與空氣的混合氣。：按一定比例混合的汽油（或柴油）與空氣的混合氣。 可燃混合氣的濃度可燃混合氣的濃度：在可燃混合氣中燃油（汽油或柴油）含量的多少。：在可燃混合氣中燃油（汽油或柴油）含量的多少。 理論空氣量理論空氣量L0：1kg燃料完全燃燒所需的最少空氣量。汽油燃料完全燃燒所需的最少空氣量。汽油L0=14.9kg（15）；柴油）；柴油L0=14.5kg。 過量空氣系數過量空氣系數：燃燒：燃燒1kg燃油實際供給的空氣量燃油實際供給的空氣量L與理論空氣量與理論空氣量L0

37、之比。之比。=L/L0。 當當1時，稱為稀混合氣；時，稱為稀混合氣；1時為濃混合氣；時為濃混合氣；=1時為標準混合氣。時為標準混合氣。柴柴油機的油機的始終始終1。汽油機的。汽油機的可以、可以、=1。在保證完全燃燒的前提下，在保證完全燃燒的前提下，越小越小越好。越好。 空燃比空燃比A/F：氣缸內的空氣量：氣缸內的空氣量A與燃料量與燃料量F之比。之比。 對于汽油機：當對于汽油機：當A/F14.9 時，稱為稀混合氣；時，稱為稀混合氣；A/F14.9 時為濃混合氣；時為濃混合氣；A/F = 14.9 時為標準混合氣。時為標準混合氣。355車用汽油機對混合氣濃度的要求車用汽油機對混合氣濃度的要求工工 況

38、況要求空燃比要求空燃比A/F說說 明明起動起動7.59 轉速很低、溫度過低，霧化差，要求轉速很低、溫度過低，霧化差，要求很濃很濃混合混合氣。氣。怠速怠速910 油門開度很小，缸內廢氣含量高，燃燒速度慢，油門開度很小，缸內廢氣含量高，燃燒速度慢，要求要求濃濃混合氣。混合氣。小負荷小負荷1012 廢氣稀釋的影響比怠速稍弱，要求廢氣稀釋的影響比怠速稍弱，要求較濃較濃混合氣。混合氣。中等負荷中等負荷1518 廢氣稀釋的影響很小，為廢氣稀釋的影響很小，為經濟性，要求經濟性，要求稀稀混混合氣。合氣。中大負荷中大負荷14.516.5 要求要求標準標準混合氣。混合氣。全負荷和全負荷和加速加速12.514.5

39、要充分利用缸內空氣發出最大功率，要求要充分利用缸內空氣發出最大功率，要求較濃較濃混合氣，此時有部分燃油沒有充分燃燒。混合氣，此時有部分燃油沒有充分燃燒。36油箱油箱油管油管汽油泵汽油泵汽油濾清器汽油濾清器化油器化油器空氣濾清器空氣濾清器 二、汽油機的化油器式燃油供給系統二、汽油機的化油器式燃油供給系統由汽油箱、汽油濾清器、汽油泵、化油器及油管等組成。由汽油箱、汽油濾清器、汽油泵、化油器及油管等組成。 371化油器化油器 作用：根據發動作用：根據發動機不同工況的要求，機不同工況的要求，及時、足量地配制合及時、足量地配制合適濃度的混合氣。適濃度的混合氣。 簡單化油器結構簡圖簡單化油器結構簡圖 （1

40、）簡單化油器）簡單化油器組成：組成：浮子機構浮子機構噴管與量孔噴管與量孔喉管喉管空氣室與混合室空氣室與混合室節氣門節氣門25mm38簡單化油器的工作過程簡單化油器的工作過程39喉管：產生真喉管：產生真空度，吸出噴空度，吸出噴管中的燃油。管中的燃油。主噴嘴：讓主噴嘴：讓汽油噴入空汽油噴入空氣中形成可氣中形成可燃混合氣。燃混合氣。節氣門：控制混合氣節氣門：控制混合氣流量的開關，關閉時流量的開關，關閉時留有通氣間隙。留有通氣間隙。針閥：控制汽油針閥：控制汽油進入化油器浮子進入化油器浮子室的開關。室的開關。量孔：控制汽油量孔：控制汽油精確的出油量。精確的出油量。 汽油與空氣的流汽油與空氣的流量均隨節氣

41、門（油量均隨節氣門（油門）的開大而增加，門）的開大而增加，但汽油增加的速度但汽油增加的速度比空氣的快。因此，比空氣的快。因此，隨著節氣門開度的隨著節氣門開度的增大，混合氣會越增大，混合氣會越來越濃。這顯然不來越濃。這顯然不能滿足發動機對空能滿足發動機對空燃比的實際要求。燃比的實際要求。 化油器特性曲線化油器特性曲線 40（2）實用化油器）實用化油器 在簡單化油器的基礎上，為每一種工況加設了附加裝置。主要包括：在簡單化油器的基礎上，為每一種工況加設了附加裝置。主要包括： 主供油裝置主供油裝置 引入極少量的空氣到主噴管中，以降低主量孔內外壓力差，從而降低汽引入極少量的空氣到主噴管中，以降低主量孔內

42、外壓力差，從而降低汽油的流速和流量。以滿足中等負荷時要求稀混合氣的化油器理想供油特性。油的流速和流量。以滿足中等負荷時要求稀混合氣的化油器理想供油特性。41阻風門軸阻風門軸 起動裝置起動裝置 在喉管上方設一阻風門。當起動過程關閉阻風門時，會增大喉管在喉管上方設一阻風門。當起動過程關閉阻風門時，會增大喉管的真空度，提高混合氣濃度，容易著火起動。（起動后阻風門由聯動的真空度，提高混合氣濃度，容易著火起動。（起動后阻風門由聯動機構打開。）機構打開。） 42 怠速裝置怠速裝置 只在怠速時供油，將浮子室的汽油引到節氣門的下面，從小孔噴入進只在怠速時供油，將浮子室的汽油引到節氣門的下面，從小孔噴入進氣管。

43、（氣管。（怠速時節氣門開度很小，節氣門上方真空度很小，不能從浮子怠速時節氣門開度很小，節氣門上方真空度很小，不能從浮子室吸油。而節氣門下面的真空度卻很大。）室吸油。而節氣門下面的真空度卻很大。）43 加濃裝置加濃裝置 為大負荷和全負荷設計，在節氣門（油門）開度達到為大負荷和全負荷設計，在節氣門（油門）開度達到70%80%時，時，再打開一個進油量孔（副量孔），兩個量孔同時向主噴管供油。再打開一個進油量孔（副量孔），兩個量孔同時向主噴管供油。44 加速裝置加速裝置 在浮子室內設置一個小油泵（類似于打氣筒），司機的油門踏板控在浮子室內設置一個小油泵（類似于打氣筒），司機的油門踏板控制著小油泵，加速時

44、會推動油泵多供油。制著小油泵，加速時會推動油泵多供油。 45上體上體中體中體下體下體化油器實物化油器實物 化油器中體化油器中體 化油器上體化油器上體 化油器下體化油器下體 阻風門阻風門進油口進油口針閥針閥真空加油柱塞真空加油柱塞殼體殼體化油器實物化油器實物46主量孔主量孔浮子室浮子室47 2汽油箱汽油箱 用于儲存汽油，其儲備里程一般為用于儲存汽油，其儲備里程一般為200600 km。普通汽車有一個汽油箱，越。普通汽車有一個汽油箱，越野汽車常有主、副兩個汽油箱。貨車油箱位于車架外側、駕駛員座下，轎車油箱裝野汽車常有主、副兩個汽油箱。貨車油箱位于車架外側、駕駛員座下，轎車油箱裝在車架后部。在車架后

45、部。 油箱由薄鋼板沖壓焊接而成，內壁鍍鋅或鍍錫（防腐）；上部有加油管，用復油箱由薄鋼板沖壓焊接而成，內壁鍍鋅或鍍錫（防腐）；上部有加油管，用復式閥門油箱蓋蓋住（空氣閥用于進空氣，蒸汽閥用于排油氣），加油管底部有濾網；式閥門油箱蓋蓋住（空氣閥用于進空氣，蒸汽閥用于排油氣），加油管底部有濾網；油箱內有油量傳感器和隔板（減少振蕩）；箱底有放油螺塞。油箱內有油量傳感器和隔板（減少振蕩）；箱底有放油螺塞。出油開關出油開關放油螺栓放油螺栓加油延伸管加油延伸管濾網濾網汽油箱蓋汽油箱蓋汽油箱支架汽油箱支架加油管加油管汽油濾清器汽油濾清器油面指示表傳感器浮子油面指示表傳感器浮子復式閥門油箱蓋復式閥門油箱蓋48

46、3. 汽油濾清器汽油濾清器 濾除汽油中的水分和雜質。濾除汽油中的水分和雜質。 貨車與客車常用可拆式濾清器：外殼用鋅、鋁合金鑄制，濾芯用尼龍布制成。貨車與客車常用可拆式濾清器：外殼用鋅、鋁合金鑄制，濾芯用尼龍布制成。可定期清洗、多次使用或更換濾芯。可定期清洗、多次使用或更換濾芯。 轎車常用不可拆式濾清器：外殼用透明塑料制成，內裝微孔紙質細濾芯，一轎車常用不可拆式濾清器：外殼用透明塑料制成，內裝微孔紙質細濾芯，一次使用，更換總成。次使用，更換總成。 可拆式濾清器可拆式濾清器不可拆式濾清器不可拆式濾清器49 4汽油泵汽油泵 作用：將汽油從油箱中吸出，送入化油器的浮子室。作用：將汽油從油箱中吸出，送入

47、化油器的浮子室。 有機械驅動膜片式（安裝在缸體側面，由配氣凸輪軸驅動，日前大型汽車多有機械驅動膜片式（安裝在缸體側面，由配氣凸輪軸驅動，日前大型汽車多用）、電力驅動式（安裝在油箱里，小車應用越來越廣泛）兩種。用）、電力驅動式（安裝在油箱里，小車應用越來越廣泛）兩種。 化油器式燃油供給系統所配制的混合氣的質量（霧化程度、空燃比、化油器式燃油供給系統所配制的混合氣的質量（霧化程度、空燃比、霧化速度）難于滿足節能與排放的要求，目前在汽車上正被淘汰，在家用霧化速度）難于滿足節能與排放的要求，目前在汽車上正被淘汰，在家用摩托車上還多采用。摩托車上還多采用。50油箱油箱三、汽油機的電噴式燃油供給系統三、汽

48、油機的電噴式燃油供給系統 化油器供油化油器供油：利用氣流在喉管處產生的負壓，將燃油吸向節氣門上部的進氣：利用氣流在喉管處產生的負壓，將燃油吸向節氣門上部的進氣管中。管中。 電噴式供油電噴式供油：在噴嘴處，利用電磁線圈提供的開閥信號，向進氣管道噴射適：在噴嘴處，利用電磁線圈提供的開閥信號，向進氣管道噴射適量的汽油。能保證在不同工況下獲得合適的空燃比，運行適應性好、響應速度快、量的汽油。能保證在不同工況下獲得合適的空燃比，運行適應性好、響應速度快、控制精確，在滿足動力性的同時能兼顧經濟性和排放控制。控制精確，在滿足動力性的同時能兼顧經濟性和排放控制。51 （一）電噴式的特點（與化油器式相比）（一）

49、電噴式的特點（與化油器式相比） 用電腦控制用電腦控制，通電時間計算準確，并在油量計量中進行包括空氣流量、，通電時間計算準確，并在油量計量中進行包括空氣流量、轉速在內的多因素修正，轉速在內的多因素修正，混合氣空燃比的控制精度，保證了各工況下都處混合氣空燃比的控制精度，保證了各工況下都處于最佳狀態。于最佳狀態。 采用正壓力輸送及噴射采用正壓力輸送及噴射，霧化質量，改善了燃燒過程，霧化質量，改善了燃燒過程，經濟性經濟性（油耗（油耗10%。）。） 取消了喉管取消了喉管進氣阻力；不需為加快蒸發速度而加熱進氣管，進氣阻力；不需為加快蒸發速度而加熱進氣管，充充氣效率，可使功率氣效率，可使功率10%。 進氣溫

50、度可稍降低進氣溫度可稍降低（不加熱進氣管），（不加熱進氣管），爆燃爆燃，可采用較大的壓縮，可采用較大的壓縮比，比，熱效率。熱效率。 可采用多點順序噴射可采用多點順序噴射，各缸分配的均勻性，各缸分配的均勻性，可使用辛烷值較低可使用辛烷值較低的汽油。的汽油。 提高了瞬態響應性能提高了瞬態響應性能，冷起動性能，冷起動性能，加速性能，過渡圓滑；加速性能，過渡圓滑；排放性能。排放性能。52 （二）電噴系統的類型（二）電噴系統的類型 1按噴油器數量分按噴油器數量分 （1）單點噴射（單點噴射（SPI）：）：所有氣缸共所有氣缸共用一個噴油器。用一個噴油器。 （2）多點噴射（多點噴射（MPI）：）：一缸一個噴一

51、缸一個噴油器（目前應用最普遍），或兩、三缸共油器（目前應用最普遍），或兩、三缸共用一個噴油器。用一個噴油器。53 2按噴射位置分按噴射位置分 （1）缸外噴射）缸外噴射：節氣門噴射（在節氣門前噴射）；節氣門噴射（在節氣門前噴射）；進氣門噴射（在節進氣門噴射（在節氣門后、進氣門前噴射）。氣門后、進氣門前噴射）。 （2）缸內噴射）缸內噴射：燃油直接噴射在氣缸內。噴嘴裝在缸蓋上，要求其耐高溫：燃油直接噴射在氣缸內。噴嘴裝在缸蓋上，要求其耐高溫高壓、有很高噴油壓力。高壓、有很高噴油壓力。缸外噴射缸外噴射缸內噴射缸內噴射54 3按噴射方式分按噴射方式分 （1）同時噴射）同時噴射：所有噴油器并聯，：所有噴油

52、器并聯，同時噴油。兩次噴完一個循環的供油量。同時噴油。兩次噴完一個循環的供油量。 （2）分組噴射）分組噴射：將氣缸分為兩組，：將氣缸分為兩組，所需燃油一次噴完。所需燃油一次噴完。 （3）順序噴射）順序噴射：按各缸的進氣順序：按各缸的進氣順序間歇噴油。如六缸機間歇噴油。如六缸機1-5-3-6-2-4。55（三）電噴系統的構成（三）電噴系統的構成 由空氣控制系統、燃料控制系統和電子控制系統三部分組成。由空氣控制系統、燃料控制系統和電子控制系統三部分組成。5657 1空氣控制系統空氣控制系統 作用：根據發動機的工作狀態提供適量的空氣，同時向作用：根據發動機的工作狀態提供適量的空氣，同時向ECU（電控

53、單元）傳（電控單元）傳遞此信息，并根據遞此信息，并根據ECU的指令完成空氣量的調節。的指令完成空氣量的調節。 組成：空氣流量計、節氣門、進氣管、各種傳感器、空氣閥、怠速控制閥、組成：空氣流量計、節氣門、進氣管、各種傳感器、空氣閥、怠速控制閥、空氣濾清器等。空氣濾清器等。 （1）空氣流量計）空氣流量計：用來檢測發動機吸入的空氣量，并將測量結果轉換為電：用來檢測發動機吸入的空氣量，并將測量結果轉換為電信號輸入信號輸入ECU。 （2）節氣門）節氣門：其開度由加速踏板操縱，控制發動機的空氣供給量。：其開度由加速踏板操縱，控制發動機的空氣供給量。 （3）空氣閥）空氣閥：用于加大暖機時的進氣量，縮短暖機時

54、間。在冷態時處于常：用于加大暖機時的進氣量，縮短暖機時間。在冷態時處于常開狀態，受熱后逐漸閉合。開狀態，受熱后逐漸閉合。 （4）怠速控制閥（）怠速控制閥（ISC）：）：在在ECU的控制下，根據發動機的實際工況來改變的控制下，根據發動機的實際工況來改變怠速時的進氣量。怠速時的進氣量。空氣閥空氣閥58 2燃料控制系統燃料控制系統 功用：對燃油過濾、加壓，按功用：對燃油過濾、加壓，按ECU的指令定時定量地將燃油噴入進氣管的指令定時定量地將燃油噴入進氣管（或氣缸），與空氣混合。（或氣缸），與空氣混合。 組成：燃油泵、噴油器、油壓調節器、燃壓脈動阻尼器、燃油濾清器等。組成：燃油泵、噴油器、油壓調節器、燃壓脈動阻尼器、燃油濾清器等。59 （1）燃油泵）燃油泵 功用：從油箱中吸出燃油并對其加壓后供給噴油器。功用：從油箱中吸出燃油并對其加壓后供給噴油器。 結構：將直流小電機與轉子式汽油泵聯成一體。根據其在油路中的安裝結