图 1 | g01051217 |
进排气系统 (1) 进气门 (2) 排气门 (3) 排气歧管 (4) 空冷后冷器 (5) 空气进口 (6) 排气出口 (7) 涡轮增压器 (8) 进气歧管 |
进排气系统的部件控制空气的质量和可供燃烧的空气量。 进排气系统的部件包括以下部件:
- 空气滤清器
- 涡轮增压器
- 后冷器
- 缸盖
- 气门和气门系统部件
- 活塞和气缸
- 进气歧管
- 排气歧管
注: 下列关于进气和排气系统工作的描述是假定发动机正在提高增压压力。
进气通过空气滤清器进入涡轮增压器压缩机叶轮的进气口 ( 5)。 涡轮增压器 (7) 会输送更多的空气进入发动机。 这种空气的压缩行为称为增压。 压缩空气会使空气温度升高至约
空气从后冷器 (4) 进入进气歧管 ( 8)。 空气从进气歧管 ( 8) 流出,流入进气门 ( 1) 所控制的缸。 每一缸都有两个进气门和两个排气门 ( 2)。 活塞移向下止点之前,进气门 ( 1) 在活塞上止点位置打开。 这称为进气冲程。 当进气门 ( 1) 打开时,来自进气口的冷却压缩空气进入缸内。 当活塞到达下止点位置时,进气门 ( 1) 关闭。 活塞开始返回到压缩冲程的上止点位置。 缸内空气被压缩到一个非常高的温度。 当活塞接近压缩冲程终点时,燃油喷入气缸,与空气混合。 这使气缸内气体开始燃烧。 一旦燃烧开始,燃烧产生的力会将活塞推向下止点。 这称为做功冲程。 当活塞移向下止点位置时,排气门 ( 2) 打开,随着活塞向排气冲程的上止点运动,推动排气通过排气口进入进气歧管 ( 3)。 排气门 (2) 关闭,循环重新开始。 整个循环由四个冲程组成:
- 进气
- 压缩
- 做功
- 排气
排气从排气歧管 (3 ) 进入涡轮增压器 ( 7) 的涡轮侧。 排气温度使涡轮增压器 ( 7) 中的涡轮叶轮开始旋转。 涡轮叶轮与驱动压缩机叶轮的轴相连。 排气从涡轮叶轮离开涡轮增压器 ( 7)。
图 2 | g01485074 |
涡轮增压器 (9) 空气进口 (10) 压缩机壳体 (11) 压缩机叶轮 (12) 轴承 (13) 进油口 (14) 轴承 (15) 涡轮壳体 (16) 涡轮叶轮 (17) 排气出口 (18) 出油口 (19) 排气进口 |
所有进入发动机的空气都会经过涡轮增压器。 所有离开发动机的排气都会经过涡轮增压器。
排气通过排气进口 ( 19) 进入涡轮壳体 (15 )。 排气推动涡轮叶轮 ( 16) 的叶片。 涡轮叶轮通过一根轴与压缩机叶轮 ( 11) 连接。
流经空气滤清器的空气通过压缩机叶轮 ( 11) 的转动进入压缩机壳体空气进口 ( 9)。 压缩机叶轮将进气推入发动机进气侧。 当压缩机叶轮将更多空气推入发动机进气侧时,就产生了增压压力。 这会导致进气歧管压力超过大气压。 这会使发动机燃烧更多燃料。 当发动机燃烧更多燃料时,就会产生更高功率。
当油门打开时,更多燃油喷入气缸。 这些额外燃油的燃烧使得排气温度升高。 更高的排气温度导致涡轮增压器的涡轮和压缩机叶轮旋转速度加快。 随着压缩机叶轮旋转加快,更多的空气被压进发动机气缸内。 空气流量增加使得发动机能以更高的效率燃烧额外的燃油,从而提高发动机功率。
涡轮增压器的轴承 ( 12) 和 (14) 使用加压的发动机机油进行润滑和冷却。 机油经进油口 (13) 进入。 之后机油经过中段油道,以润滑轴承。 这些机油也会冷却轴承。 来自涡轮增压器的机油经过中段底部的出油口 ( 18) 流出。 之后机油返回发动机油底壳。
图 3 | g01485193 |
气门系统部件 (20) 摇臂 (21) 调节螺钉的锁紧螺母 (22) 摇臂轴 (23) 凸轮轴 (24) 气门桥 |
配气机构控制着发动机运行期间进入和排出气缸的进气和排气的流量。 凸轮轴 (23) 控制着发动机运行期间气门的正时。
曲轴齿轮通过一个惰轮齿轮驱动凸轮轴。 凸轮轴必须与曲轴具有正时对应关系,以便获得正确的活塞位置与气门位置的相互关系。
凸轮轴上针对每个气缸都有三个凸轮轴凸轮。 一个凸轮操作进气门。 一个凸轮操作进气门。 一个凸轮操作单体喷油器。 凸轮轴凸轮提升摇臂上的随动件,以驱动气门和单体喷油器。
每个缸上有两个进气门和两个排气门。 气门弹簧可保持气门关闭并阻挡气门打开。 这可以确保气门在高转速和高增压压力下保持关闭。 气门旋转器使得气门在发动机运转时能够旋转。 气门旋转通过持续改变气门表面和气门座的接触面积以防止气门烧蚀。 这一旋转可使气门的使用寿命更长。