发动机进气:它是如何工作的?
内容
要在热机中引起燃烧,需要两个关键要素:燃料和氧化剂。 在这里,我们将重点观察氧化剂如何进入发动机,即空气中存在的氧气。
现代发动机进气的例子
供气:氧化剂走什么路径?
进入燃烧室的空气必须通过一个回路,该回路有几个定义要素,现在让我们看看它们。
1) 空气过滤器
进入发动机氧化器的第一件事是空气过滤器。 后者负责捕获和保留尽可能多的颗粒,以免它们损坏发动机内部(燃烧室)。 但是,有几种空气过滤器设置/口径。 过滤器捕获的颗粒越多,空气就越难通过:这会稍微降低发动机的功率(然后会变得不那么透气),但会提高进入空气的质量引擎。 (更少的寄生粒子)。 相反,通过大量空气(高流速)的过滤器会提高性能,但会允许更多颗粒进入。
它需要定期更换,因为它会堵塞。
2) 空气质量计
在现代发动机中,该传感器用于在发动机 ECU 中指示进入发动机的空气质量及其温度。 有了这些参数,计算机就会知道如何控制喷射和节气门(汽油),从而完美地控制燃烧(空气/燃料混合物饱和)。
当它被堵塞时,它不再向计算机发送正确的数据:在加密狗中关闭电源。
3)化油器(旧汽油机)
较旧的汽油发动机(90 年代之前)有一个化油器,它结合了两种功能:将燃料与空气混合和调节进入发动机的空气流量(加速)。 调整它有时会很乏味......今天,计算机本身会分配空气/燃料混合物(这就是为什么您的发动机现在可以适应大气条件的变化:山脉、平原等)。
4)涡轮增压器(可选)
旨在通过允许更多空气流入发动机来提高发动机性能。 与其受发动机自然进气(活塞运动)的限制,我们还添加了一个系统,该系统也将向内“吹”出大量空气。 通过这种方式,我们还可以增加燃料量,从而增加燃烧(更强烈的燃烧 = 更多的功率)。 涡轮增压器在高转速下运行良好,因为它由废气提供动力(更重要的是在高转速下)。 压缩机(增压器)与涡轮增压器相同,不同之处在于它由发动机的动力驱动(它突然开始旋转变慢,但在 RPM 下运行得更早:扭矩在低 RPM 时更好)。
有静态涡轮机和可变几何涡轮机。
5)热交换器/中冷器(可选)
对于涡轮发动机,我们必须冷却压缩机(因此是涡轮)提供的空气,因为后者在压缩过程中会稍微加热(压缩气体会自然升温)。 但最重要的是,冷却空气可以让您在燃烧室中放入更多的气体(冷气比热气占用的空间更小)。 因此,它是一个热交换器:冷却的空气通过一个与较冷的隔间相连的隔间(它本身由新鲜的外部空气 [空气 / 空气] 或水 [空气 / 水] 冷却)。
6)节流阀(汽油不带化油器)
汽油发动机通过非常精确的空气和燃料混合工作,因此需要蝶形阻尼器来调节进入发动机的空气。 使用过量空气运行的柴油发动机不需要它(现代柴油发动机有它,但出于其他几乎轶事的原因)。
使用汽油发动机加速时,必须同时添加空气和燃料:比例为 1 / 14.7(燃料 / 空气)的化学计量混合物。 因此,在低转速下,当需要很少的燃料时(因为我们需要一点点气体),我们必须过滤进入的空气,以免过量。 另一方面,当您使用柴油加速时,只有燃料喷射到燃烧室会发生变化(在涡轮增压版本上,增压也开始将更多空气送入气缸)。
7) 进气歧管
进气歧管是进气路径中的最后几级之一。 这里我们说的是进入每个气缸的空气的分布:路径然后被分成几条路径(取决于发动机中的气缸数量)。 压力和温度传感器允许计算机更精确地控制发动机。 低负载汽油(节气门未完全打开,加速不良)歧管压力低,而柴油始终为正(> 1 巴)。 要了解,请参阅下面文章中的更多信息。
对于采用间接喷射的汽油,喷射器位于歧管上以汽化燃料。 还有单点(旧)和多点版本:请参见此处。
一些元件连接到进气歧管:
- 废气再循环阀:在现代发动机上有一个 EGR 阀,它允许一些气体再循环。 到进气歧管 以便它们再次进入气缸(减少污染:通过冷却燃烧减少氮氧化物。减少氧气)。
- 呼吸器:从曲轴箱逸出的油蒸气返回进气口。
8) 进水阀
在这最后一步中,空气通过一个称为进气阀的小门进入发动机,该门不断打开和关闭(根据 4 冲程循环)。
计算器如何正确混淆?
由于各种传感器/探头提供的信息,发动机 ECU 允许准确计量所有“成分”。 流量计显示进入的空气质量及其温度。 进气歧管压力传感器允许您通过用废气门调节增压压力(涡轮增压)来确定增压压力。 排气中的 lambda 探测器可以通过研究排气的功率来查看混合的结果。
拓扑/装配类型
以下是按燃料(汽油/柴油)和年龄(或多或少的旧发动机)分类的一些组件。
旧发动机 本质 大气的 à
化油器
这是一个相当古老的自然吸气式汽油发动机(80 年代 / 90 年代)。 空气流过过滤器,空气/燃料混合物被化油器带走。
旧发动机 本质 涡轮 à 化油器
发动机 本质 现代大气注入 间接
在这里,化油器被节流阀和喷油器取代。 现代主义意味着发动机是电子控制的。 因此,有传感器可以使计算机保持最新状态。
发动机 本质 现代大气注入 引导
喷射在这里是直接的,因为喷射器直接进入燃烧室。
发动机 本质 现代涡轮喷射 引导
在最近的汽油机上
发动机 柴油机 注射 引导 et 间接
在柴油发动机中,喷油器直接或间接放置在燃烧室中(间接地有一个预燃室连接到主室,但没有喷射到进气口,就像汽油间接喷射一样)。 有关更多解释,请参见此处。 在这里,该图更有可能引用具有间接注入的旧版本。
发动机 柴油机 注射 引导
现代柴油机通常具有直喷和增压器。 添加了大量用于清洁(EGR 阀)和电子控制发动机(计算机和传感器)的物品
汽油机:进气真空
您可能已经知道,汽油发动机的进气歧管大部分时间处于低压状态,即压力在 0 到 1 巴之间。 1 巴(大致)是我们星球地面上的大气压力,所以这就是我们生活的压力。 还要注意没有负压,阈值为零:绝对真空。 对于汽油发动机,有必要在低速时限制空气供应,以保持氧化剂/燃料比(化学计量混合物)。 但是,请注意,当我们满载(油门全开:油门开到最大)时,压力会等于我们低层大气中的压力(1 巴)。 如果有增压(涡轮将空气吹出并最终对进气口加压),它甚至会超过 bar 并达到 2 bar。
学校招生 DIESEL
在柴油发动机上,压力至少为 1 巴,因为空气在入口处随心所欲地流动。 因此,应理解为流量发生变化(取决于速度),但压力保持不变。
学校招生 本质
(低负载)
当您稍微加速时,节气门体不会打开太多以限制气流。 这造成了一种交通拥堵。 发动机从一侧(右)吸入空气,而节流阀限制气流(左):在入口处形成真空,然后压力在 0 到 1 bar 之间。
在满负荷(全油门)时,节气门开到最大,没有堵塞的影响。 如果有涡轮增压,压力甚至会达到 2 巴(这大约是您轮胎中的压力)。
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发布者 (日期: 2021 08:15:07)
散热器出口的定义
伊尔我。 1 对此评论的反应:
- 管理员 站点管理员 (2021-08-19 11:19:36): 网站上有僵尸吗?
(您的帖子将在验证后在评论下方可见)
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哪个法国品牌可以与德国奢侈品竞争?
一个评论
埃罗尔·阿利耶夫
事实上安装了气体喷射装置,如果它从某处吸入空气,则不会有良好的混合和良好的燃烧,并且初始启动会很困难