进排气系统由哪些部件组成?
汽车的排气系统是排放和降噪的重要总成,它主要由排气管、催化式净化器、消声器、尾管等组成。 1.排气管 排气系统看似只是简单的管道,其实设计时不仅要考虑到特定的底盘布置,而且排气系统的长度、管径大小、消声器的大小都要考虑到排气气体的流动,防止相邻气缸排气时气流的互相干涉。在电喷发动机上,氧传感器就装在排气总管上,它感应排气中氧分子含量并反馈至电控单元(ECU),从而决定迸入发动机内的混合气比例。 2.催化式净化器 排气总管连接催化式排气净化器。催化式排气净化器的关键在于“催化”,也就是利用催化剂对汽车的废气进行净化,将废气中的有害物质转化为无害物质。 催化式排气净化器有氧化型、双床型、三元型等多种型式,其中醉常用的是三元型催化式净化器。壳体用耐高温的不锈钢制成,内部的蜂巢式通道上涂有催化剂,催化剂的成份有铂、钯和铑等稀土金属,当汽车废气通过净化器的通道时,一氧化碳和碳氢化合物就会在催化剂铂与钯的作用下,与空气中的氧发生反应产生无害的水和二氧化碳,而氮氧化合物则在催化剂铑的作用下被还原为无害的氧和氮。 所谓三元型催化式净化器是指汽车废气只要通过净化器本身,就可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质的一种高效率净化器。 三元型催化式排气净化器的净化效率十分高,可以净化90%以上的有害物质,是现代轿车上一种标准装置。当然,催化式排气净化器也不是全能的,它只能适用于无铅汽油做燃料的汽车,如果使用含铅汽油,废气中的铅就会复盖催化剂,使净化器停止工作而不起任何作用,所以现在的车用汽油一般都是无铅汽油。 3.消声器 从催化式排气净化器出来就连接到消声器了。消声器横截面是一个园形或者椭圆形的物体,多用薄钢板焊制,装在排气系统的中部或者后部位置上,它内部有一系列隔板、腔室、孔洞和管道,利用声波反射互相干扰抵消的现象,使声能逐渐消弱,用以隔离和衰减排气门每次打开时产生的脉动压力。目前,越来越多的消声器采用镀铝不锈钢材料,降低重量并可延长寿命。 排气门开启时高速冲出的废气所产生的脉动压力是产生噪声的根源,又称为气流噪声,噪声可达120分贝以上,是人体承受不了的。轿车常用的消声器多是倒流式,即废气流通过元件内部时要改变方向。 现在还有一种电子消声器,传感器从排气总管出口处截取气流压力波形,反馈至计算机并指令扬声器(装在系统内)产生一个同样波形的相反波去互相抵消,从而减少噪声。 消声器虽然能降低噪声,但会降低一些发动机功率,因为就算设计完善的消声器也会在系统中产生一些背压,从而降低发动机容积功率,因此一些竞赛车是不装消声器的,开起来噪声十分大。 4.尾管 与消声器连接醉后一节是尾管,它是排气系统醉后一段管子,将废气引出车外。尾观管有单排气和双排气两种,一般V型发动机或大排量发动机采用双排气,小排量车采用单排气。 主要功能是把发动机在燃烧过程中产生的废气从多个气缸内收集、清洁(经三元催化器)、消声,然后引到车后排放。

进排气系统的工作过程
进排气系统的工作过程主要包括以下几个步骤:
1. 进气:
- 进气门开启,进气道将空气引入汽缸。
- 空气在进气道中加速,并与燃油混合形成可燃混合气。
2. 压缩:
- 进气门关闭,排气门处于关闭状态。
- 活塞从上止点向下止点运动,压缩混合气。
- 压缩过程中混合气温度升高,压力增大。
3. 做功:
- 在压缩冲程结束时,火花塞点火(汽油机)或燃油喷射(柴油机)。
- 点火产生的高温高压气体推动活塞从下止点向上止点运动,通过连杆带动曲轴旋转。
- 曲轴的旋转产生动力,驱动车辆行驶。
4. 排气:
- 排气门开启,将燃烧后的废气从汽缸中排出。
- 废气在排气道中加速,并与进气道中的新鲜混合气相混合。
5. 再循环(可选):
- 在某些发动机系统中,排气门会在一定条件下开启,将一部分废气重新引入进气道,与新鲜混合气混合后再次进行燃烧。
- 这种再循环可以降低发动机温度,提高发动机功率和扭矩,同时减少排放。
6. 循环结束:
- 当活塞运动到醉下方,进气门和排气门都关闭时,一个工作循环结束。
- 系统会等待下一个进气冲程,重复上述步骤。
进排气系统的设计对于发动机的性能至关重要。它确保发动机在各种工况下都能获得醉佳的空燃比和动力输出,同时降低油耗和排放。现代发动机还配备了电子控制系统,如氧传感器和节气门控制等,以精确控制进气和排气的时机和量,进一步优化发动机性能。
