图 1 | g01140052 |
进排气系统 (1) 排气歧管 (2) 后冷器 (3) 排气门 (4) 进气门 (5) 进气口 (6) 废气出口 (7) 涡轮增压器压缩机侧 (8) 涡轮增压器涡轮侧 |
进排气系统的部件控制空气的质量和可供燃烧的空气量。
空气通过涡轮增压器压缩机轮经空气滤清器吸入进气口 (5) 。 空气被压缩和加热到 150 °C (300 °F) 左右后强制进入后冷器 (2) 。 随着空气流经后冷器,压缩空气的温度会降低至约 50 °C (120 °F)。 进气的冷却提高了燃烧效率。 燃烧效率提高促使燃油消耗降低、马力输出增加以及微粒排放减少。
空气从后冷器出来,被迫进入进气歧管。 气流从进气室流入气缸,这一过程由进气门 (4) 控制。 每个气缸有一个进气门和一个排气门。 进气门打开时,经过压缩的冷却空气从进气口被吸入气缸。
曲轴转两圈时,各活塞完成四个冲程,实现一个完整循环。
- 进气
进气冲程期间,活塞下移,空气通过开启的进气门吸入气缸。
- 压缩
压缩冲程期间,气门闭合,活塞在气缸中上移压缩空气。 空气压缩时,温度升高。 当活塞靠近冲程末尾时,燃油喷入活塞顶部上方的燃烧室。 燃油与热压缩空气混合后,发生燃烧。
- 做功
做功冲程期间,气门闭合,燃烧产生的力向下推动活塞和连杆转动曲轴。
- 排气
排气冲程期间,转动飞轮的惯性力有助于继续曲轴的旋转以上推气缸中的活塞。 此动作强制燃烧后的废气从排气门排出。 至此完成了活塞的四个冲程。
来自排气歧管 (1) 的排气进入涡轮增压器的涡轮侧,使涡轮增压器的涡轮叶轮转动。 涡轮机叶轮与驱动压缩机叶轮的轴相连。 排气从涡轮增压器经过排气出口 (6) 、消声器和排气管。
涡轮增压器
图 2 | g01140121 |
涡轮增压器 (1) 压缩机壳体 (2) 机油进口 (3) 轴承 (4) 涡轮壳体 (5) 涡轮叶轮 (6) 进气口 (7) 废气出口 (8) 压缩机叶轮 (9) 轴承 (10) 出油口 (11) 排气进口 |
涡轮增压器可安装在发动机上的两个不同位置。 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 (11) 进入涡轮壳体 (4) 。 排气继而推动涡轮机叶轮 (5) 的叶片。 涡轮机叶轮通过一根轴连接至压缩机叶轮 (8) 。
当发动机负载增加时,更多的燃油被喷射到气缸内。 这些额外燃油的燃烧产生更多的废气。 额外的排气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 (3) 和 (9) 使用加压的发动机机油进行润滑和冷却。 机油经进油口 (2) 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 (10) 。 随后机油返回油底壳。
图 3 | g01140147 |
废气旁通阀 (12) 滤罐 (13) 作动杆 |
涡轮增压器有一个废气旁通阀。 废气旁通阀有助于改善发动机的排放。 废气旁通阀的操作由增压压力控制。 高增压压力时,废气旁通阀打开以降低增压压力。 低增压压力时,废气旁通阀关闭以增加增压压力。
发动机在低增压状态下运行时,弹簧推动滤罐 (12) 内的膜片。 此动作通过移动执行杆 (13) 关闭废气旁通阀的阀门。 关闭废气旁通阀的阀门可使涡轮增压器在最高性能下工作。
随着作用到滤罐内膜片上增压压力的升高,废气旁通阀的阀门打开。 废气旁通阀的阀门打开时,通过旁路部分废气限制涡轮增压器的转速。 废气采用流经废气旁通阀的路线,从而绕过涡轮增压器的涡轮叶轮。
气门系统部件
图 4 | g01366779 |
摇臂轴组件 |
气门系统部件用于控制发动机运行期间气缸的进气量。 气门系统部件还控制发动机运行期间气缸的排气量。
曲轴齿轮通过上惰齿轮驱动凸轮轴齿轮。 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与气门移动的相互关系。
图 5 | g01140424 |
气门系统部件 (1) 摇臂 (2) 弹簧 (3) 推杆 (4) 阀 (5) 挺杆 |
凸轮轴上对于每个气缸都有两个凸轮轴凸轮。 这些凸轮可以操纵进气与排气门。 每一个气缸都有一个进气阀和一个排气阀。 当凸轮轴转动时,凸角使挺杆 (5) 将推杆 (3) 上下移动。 推杆相对摇臂 (1) 向上移动使气门 (4) 向下移动(打开)。 气门弹簧 (2) 在挺杆向下移动时关闭气门。