废气旁通阀位于涡轮增压器废气通道侧面,从发动机过来的废气在这里有两条路可以走,一条是去驱动涡轮,另一条是从废气旁通阀直接进入排气管。
早期的涡轮增压发动机废气旁通阀主要是控制增压压力的,因为随着发动机转速的提升,废气量越来越大,增压器转速越来越高,增压压力也随之升高。但是增压也要有个限度,超过发动机承受能力的话必然会导致发动机损坏,所以在增压压力达到最大承受能力时就需要打开废气旁通阀,让一部分废气从旁通阀直接进入排气管,以此控制增压压力,防止损坏发动机。

而如今的涡轮增压发动机控制就更加精确和细微了,废气旁通阀不仅可以控制增压压力,还可以实现更多的功能。比如在不需要太大动力的时候旁通阀打开,废气不推动涡轮,这时候发动机就是一台普通的自然吸气发动机,以自吸的状态运行,可以降低发动机机械负荷,还可以降低油耗。比如你轻踩油门起步时增压器是不工作的,但是当你猛踩油门时废气旁通阀就会瞬间关闭,让废气驱动涡轮,开始增压提升动力。
进气泄压阀:把进气管里的高压空气排出去
我们假设这样的情形:你想要提速,把油门踩到底,这时候节气门完全打开,增压器也全力工作,被压缩的高压空气在进气管里快速流动,向气缸里填充,发动机嘶吼着开始加速。突然前方有行人横穿马路,你迅速松开油门踩刹车。在你松开油门的瞬间,节气门关闭,只留下很小一点缝隙,增压器的废气旁通阀也关闭,增压器开始降速。
但是之前在进气管道里快速流动的高压空气是不可能瞬间“刹车”的,它们在惯性和压力的作用下继续一股脑涌向节气门,而节气门已经关闭,这时候就出现问题了:高速高压气流会瞬间撞击节气门阀片,同时压力还会向后传导,对增压器压气机的叶轮产生冲击,这种冲击很容易导致零部件损坏。所以要想办法在突然松油门时把这些高速高压的空气引导出去,避免对节气门和叶轮产生冲击。
而办法就是在节气门前端设置一个进气泄压阀,正常增压时泄压阀保持关闭,空气都进入气缸,当驾驶员松油门时节气门瞬间关闭,高压高速的气流撞击节气门使进气道压力升高,这时候压力超过泄压阀最大承受压力,泄压阀被推开,高压空气从这里排出去,避免压力继续升高产生有害的冲击。如今很多进气泄压阀都集成在增压器上了。
由于泄压阀泄压时气流速度很快,会产生一定的噪音,家用车会把泄压阀排出的气体引导至进气系统前端的低压区,这称为“内泄压”,这样可以尽量降低泄压时的噪音。家用车都是采用内泄压方式,所以我们平时开车时很难听到泄压阀的声音。
但是对追求驾驶快感的人来说泄压阀的噪音就是肾上腺素催生剂,所以他们会对泄压阀进行改造,将高压空气直接排到空气中,称为“外泄压”。这样泄压阀泄压时就会产生气流的尖啸声,听起来十分过瘾。而且专业改装店还有各种不同的泄压阀,在泄压时可以产生不同的声音。我们有时候在街上看到一些车提速松油门时会发出“呲(Cī)……”或者“啾……”的啸叫声,那就是进气泄压阀在工作。
汽车以天然气做燃料的原理
天燃气汽车与柴油汽车最根本的区别就是发动机不同,其工作原理有着很大的不同,柴油机为压燃式,着火点为220
℃;汽油机为点燃式,着火点为427℃;而天然气为点燃式,着火点为650℃。燃油发动机(比如汽车)是活塞、汽缸驱动。燃气发动机(火力发电)是燃气喷到涡轮上,驱动转动。
1、燃料不同:天然气车是指以天然气为燃料的汽车(有压缩天然气CNG和液化天然气LNG),故其发动机为天然气专用发动机,燃料在气瓶中储存;柴油车是指以柴油为燃料的汽车,其发动机就是常规的柴油发动机,燃料在油箱中储存。燃料不同,车辆的燃料供给系统也会有差异性。
2、发动机燃烧产物不同:天然气车燃烧产物主要为水和二氧化碳,尾气中不含硫化物和铅,一氧化碳降低80%,碳氢化合物降低60%,氮氧化合物降低70%,且有利于保护环境;柴油车燃烧产物除水和二氧化碳外,还有大量的CO(一氧化碳)、HC+NOx(碳氢化合物和氮氧化物)、PM(微粒,碳烟)等。
3、发动机冷却水路不同:液化天然气需要吸收发动机的热量将液态天然气转变为气化天然气供给发动机,所以需要将发动机的热水通过橡胶管和气瓶汽化器连接。
4、排气系不同:一般LNG汽车的排气系包过三元催化器。三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置,它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。排气系装配顺序:排气管、排气制动蝶阀、排气管、挠性软管、排气管、三元催化器、消声器。
燃气汽车的技术原理
天然气汽车的工作原理
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该系统分天然气气路、汽油油路和控制电路三大部分。
充气站将压缩天然气,通过充气阀充入贮气瓶至20mpa。当使用天然气作燃料时,手动截止阀打开,安装在驾驶室内的油气燃料转换电开关,扳到“气”的位置,此时天然气电磁阀打开,汽油电磁阀关闭,贮气瓶内的20mpa高压天然气通过高压管路进入减压调节器减压,再通过低压管路、动力阀进入混合器,并与经空气滤清器进入的空气混合,经化油器通道进入发动机气缸燃烧。减压调节器与混合器相匹配,根据发动机的各种不同工况产生不同的真空度,自动调节减压调节器的供气量,并使天然气与空气均匀混合,满足发动机不同工况的使用要求。动力阀是一个调节天然气管道截面积的装置,可调节混合气的空燃比,使空燃比达到最佳状态。
油路中安装一个汽油电磁阀,其余部件均保留不变。当使用汽油作燃料时,司机将油气燃料转换开关扳到“油”的位置,此时天然气电磁阀关闭,汽油电磁阀打开,汽油通过汽油电磁阀进入化油器、并吸入气缸燃烧。燃料转换开关有三个位置,当拨到中位时,油、气电磁阀均关闭,该功能是专门用来由汽油转换到天然气时,烧完化油器室里残存汽油而设置的,以免发生油气混烧现象。
发动机工作的原理是什么。谁能详细回答
燃气汽车的燃料存储大多是使用的是天然气或者压缩天然气,车用压缩天然气一般被压缩为20-25MPa左右。可将天然气,经过脱水、脱硫净化处理后,经多级加压制得。然后再泵入连接至汽车后部、上部或支架的高压筒形气瓶其使用时的状态为气体。
燃气汽车的发动原理与汽油汽车的原理一致。当天然气汽车发动机启动后,天然气从储气瓶通过软管导入燃料,在发动机附近,天然气将进入压力调节器从而实现降压。将高压气瓶中储存的天然气经过减压后送到混合器中,燃料在四冲程发动机的混合器中与空气混合。传感器和计算机将对燃料和空气的混合气体进行调节,以便火花塞点燃天然气时,燃烧更有效。然后,天然气将进入多点顺序喷射喷轨,该喷轨会将气体引入气缸中,仍然使用原汽油机的点火系统中的火花塞点火。
燃气汽车的主要技术有:燃料的随车携贮容器(铝基复合材料、碳素纤维玻璃钢材料,重量为钢瓶的30-50%)、储运、加气站的设备与技术;供给系统与混合燃烧技术;燃气喷射系统及闭环控制技术;内燃机上广泛采用的电控喷射技术、增压中冷技术、四气门技术、稀薄燃烧技术等,以减少较汽油机带来的功率损失不大于10%。
汽油/CNG两用燃料发动机工作原理
第一节发动机的作用和组成
一、发动机的作用:是使输进气缸内的燃料燃烧而发出动力。
二、发动机的组成:机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统(汽油发动机采用)、起动系统等部分组成。
第二节 发动机的分类
1、根据所用燃料不同,发动机可以分为汽油机、柴油机和气体燃料发动机。以汽油或柴油为燃料的发动机分别称为汽油机和柴油机。使用天然气、液化石油气和其它气体燃料的发动机称为气体燃料发动机。
2、按照冷却方式的不同,发动机可以分为水冷发动机和风冷发动机两种。利用水或冷却液作为冷却介质进行冷却的称为水冷发动机,利用空气作为冷却介质进行冷却的称为风冷发动机。
3、按照完成一个工作循环所需的行程数不同,内燃机可分为四行程内燃机和二行程内燃机。把曲轴转两圈(720°),活塞在气缸内上下往复运动四个行程,完成一个工作循环的内燃机称为四行程内燃机;而把曲轴转一圈(360°),活塞在气缸内上下往复运动两个行程,完成一个工作循环的内燃机称为二行程内燃机。汽车发动机广泛使用四行程内燃机。
4、按照进气状态不同,活塞式内燃机可分为增压和非增压两种,若进气是在接近大气状态下进行的,则为非增压式或自然吸气式内燃机;若利用增压器将进气压力增高,进气密度增大,则为增压式内燃机。增压可以提高内燃机功率。汽油机常采用自然吸气式;柴油机为了提高功率有采用增压式的。
第三节 发动机的型号与编制
发动机型号的排列顺序及符号所代表的意义规定如下表:
型号编制示例如下:
(1) 1E65F----表示单缸、四冲程、缸径65mm、风冷、通用型。
(2) 4100Q----表示四缸、四冲程、缸径100mm、水冷、车用。
(3) 492T ----表示四缸、四冲程、缸径95mm、水冷、拖拉机用。
第四节 发动机的常用术语
1、上止点
活塞在气缸里作往复直线运动时,当活塞向上运动到最高位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心最远的极限位置,称为上止点。
2、下止点
活塞在气缸里作往复直线运动时,当活塞向下运动到最低位置,即活塞顶部距离曲轴旋转中心最近的极限位置,称为下止点。
3、活塞行程
活塞从一个止点到另一个止点移动的距离,即上、下止点之间的距离称为活塞行程。一般用s表示,对应一个活塞行程,曲轴旋转180°
4、曲柄半径
曲轴旋转中心到曲柄销中心之间的距离称为曲柄半径,一般用R表示。通常活塞行程为曲柄半径的两倍,即 S =2R 。
5、气缸工作容积

活塞从一个止点运动到另一个止点所扫过的容积,称为气缸工作容积。一般 用Vh表示:
式中:D-气缸直径,单位mm;
S-活塞行程,单位mm;
6、气缸总容积
活塞位于下止点时,其顶部与气缸盖之间的容积称为气缸总容积。一般用Va表示,显而易见,气缸总容积就是气缸工作容积和燃烧室容积之和,即Va=Vc+Vh。
7、发动机排量
多缸发动机各气缸工作容积的总和,称为发动机排量。一般用VL表示:
VL=Vhi
式中:Vh- 气缸工作容积;
i - 气缸数目。
8、压缩比
是发动机中一个非常重要的概念,压缩比表示了气体的压缩程度,它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比值,即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比。一般用ε表示。
式中:Va - 气缸总容积;
Vh - 气缸工作容积;
Vc - 燃烧室容积;
通常汽油机的压缩比为6~10,柴油机的压缩比较高,一般为16~22。
9、工作循环
每一个工作循环包括进气、压缩、作功和排气过程,即完成进气、压缩、作功和排气四个过程叫一个。
第五节 发动机的工作原理
一、四行程汽油发动机工作原理
发动机工作须经过进气,把可燃混合气(或新鲜空气)引入气缸;然后将进入气缸的可燃混合气压缩,压缩接近终点时点燃可燃混合气;可燃混合气着火燃烧,膨胀推动活塞下行实现对外作功;最后排出燃烧后的废气。进气、压缩、作功、排气四个过程。把这四个过程叫做发动机的一个工作循环,工作循环不断地重复,就实现了能量转换,使发动机能够连续运转。
1、进气行程
活塞在曲轴带动下从上止点向下止点运动,这时排气门关闭,进气门打开。随着活塞下移,气缸内容积增大,压力减小,在气缸内形成一定的真空度,空气和汽油混合物通过进气门被吸入气缸,并在气缸内进一步形成可燃混合气。
2、压缩行程:
进气结束终了,曲轴继续旋转,带动活塞从下止点向上止点运动,这时进、排气门均关闭,气缸内成为封闭容积,随着活塞移动,气缸容积不断减小,可燃混合气受到压缩,压力和温度不断升高,当活塞到达上止点时压缩行程结束。
3、做功行程;
做功行程包括燃烧过程和膨胀过程,在这一行程中,进气门和排气门仍然保持关闭。当活塞位于压缩行程接近上止点(即点火提前角)位置时,安装在气缸盖上的火花塞产生电火花,点燃可燃混合气,火焰迅速传遍整个燃烧室,同时放出大量的热能。燃烧气体的体积急剧膨胀,温度和压力急剧升高,最高压力可达30~65MPa,最高温度可达2200~2800K,高温高压气体膨胀,推动活塞从上止点向下止点移动,通过连杆使曲轴旋转并输出机械能,除了用于维持发动机本身继续运转外,其余用于对外做功。随着活塞向下运动,气缸内容积增加,气体压力和温度逐渐降低,当活塞运动到下止点时,做功行程结束,气体压力降低到035~05MPa,气体温度降低到1200~1500K。
4、排气行程:
可燃混合气在气缸内燃烧后生成的废气必须从气缸中排出去以便进行下一个进气行程。排气行程开始时,排气门开启,进气门仍然关闭,曲轴通过连杆带动活塞由下止点向上止点运动时,此时废气在自身生剩余压力和在活塞的推动下,经排气门排出气缸之外。活塞越过上止点后,排气门关闭,排气行程结束。
受排气阻力的影响,排气终止时,气体压力仍高于大气压力,约为0105~012MPa,温度约为900~1100K。
曲轴继续旋转,活塞从上止点向下止点运动,又开始了下一个新的循环过程。可见四行程汽油机经过进气、压缩、作功、排气四个行程完成一个工作循环,这期间活塞在上、下止点往复运动了四个行程,相应地曲轴旋转了两圈。
实际汽油机的进气过程中,进气门打开。在排气行程中,是排气门早于下止点开启,迟于上止点关闭。
进气门早开晚关的目的是为了增加进入气缸的混合气量,排气门早开晚关的目的是为了减少气缸内的残余废气量。减少残余废气量,会相应增加进气量。
二、四行程柴油机的工作原理
四行程柴油机和四行程汽油机的工作过程一样,每一个工作循环同样包括进气、压缩、作功和排气四个行程,但由于柴油机使用的燃料是柴油,柴油与汽油有较大的差别,柴油粘度大,不易蒸发,自燃温度低,故可燃混合气的形成,着火方式,燃烧过程以及气体温度压力的变化都和汽油机不同四冲程柴油机工作原理如下:
1、进气冲程 与汽油机相比,进入柴油机汽缸的不是可燃混合气而是纯空气。进气行程结束时,气体压力为80 -90kpa,温度为310-350K。
2、压缩冲程 压缩的是纯空气,由于柴油机压缩比大,压缩终了时气体的温度和压力比汽油机高。压力约为3000-5000kpa,温度约为800-1000k。
3、做工冲程 压缩行程结束,高压柴油经喷油器呈雾状喷入汽缸,迅速汽化并与空气形成混合气。由于压缩终了汽缸内温度远高于柴油的自然温度(500K左右)柴油立即自行着火燃烧。因此,柴油机没有点火系统。燃烧最高压力为5000-10000kpa,最高温度约为1800-2200K。
4、排气冲程 基本上与汽油机相同。
三 二行程汽油机的工作原理
二行程汽油机的工作循环也是由进气、压缩、燃烧膨胀、排气过程组成,但它是在曲轴旋转一圈(360°),活塞上下往复运动的两个行程内完成的。因此,二行程发动机与四行程发动机工作原理不同,结构也不一样。
例如曲轴箱换气式二行程汽油机,气缸上有三排孔,利用这三排孔分别在一定时刻被活塞打开或关闭进行进气、换气和排气的。工作原理如下:活塞向上运动,将三排孔都关闭,活塞上部开始压缩,当活塞继续上行时,活塞下方打开了进气孔,可燃混合气进入曲轴箱,活塞接近上止点时,火花塞点燃混合气,气体燃烧膨胀,推动活塞向下运动,进气孔关闭,曲轴箱内的混合气受到压缩,当活塞接近下止点时,排气孔打开,排出废气,活塞再向下运动,换气孔打开,受到压缩的混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内,并扫除废气。
第一行程:活塞从下止点向上止点运动,事先已充满活塞上方气缸内的混合气被压缩,新的可燃混合气又从化油器被吸入活塞下方的曲轴箱内。
第二行程:活塞从上止点向下止点运动,活塞上方进行作功过程和换气过程,而活塞下方则进行可燃混合气的预压缩。
四 二行程柴油机的工作原理
二行程柴油机和二行程汽油机工作类似,所不同的是,柴油机进入气缸的不是可燃混合气,而是纯空气。例如带有扫气泵的二行程柴油机工作过程如下:

第一行程:活塞从下止点向上止点运动,行程开始前不久,进气孔和排气门均以开启,利用从扫气泵流出的空气使气缸换气。当活塞继续向上运动进气孔被关闭,排气门也关闭,空气受到压缩,当活塞接近上止点时,喷油器将高压柴油以雾状喷入燃烧室,燃油和空气混合后燃烧,使气缸内压力增大。
第二行程:活塞从上止点向下止点运动,开始时气体膨胀,推动活塞向下运动,对外作功,当活塞下行到大约2/3行程时,排气门开启,排出废气,气缸内压力降低,进气孔开启,进行换气,换气一直延续到活塞向上运动1/3行程进气孔关闭结束
燃烧天然气的车是什么原理
汽油/天然气两用燃料发动机,是一种同时适用于汽油和天然气的发动机。但是改装汽油机成为汽油/CNG双燃料发动机后,使用天然气时,发动机的功率和扭矩明显下降。为了解决这个问题,研究者提出,适当提高改装发动机的压缩比,不仅可以降低动力损失,还可以提高发动机的燃油经济性。CNG供应系统,是汽油/CNG双燃料发动机的重要组成部分。而目前,汽油/CNG双燃料发动机的CNG供应系统有多种类型。国产CYTZ-100CNG供气系统是一个带步进电机伺服阀和比例混合器的闭环控制系统。汽车上的CNG储气瓶,通常采用50L、20MPa的规格。多个气瓶通过连接阀和高压管道连接在一起。当驾驶员将汽油/CNG开关设置在“气体”位置时,电子控制单元(ECU)给CNG电磁阀通电,并打开电磁阀。车辆气缸中的CNG,通过充气阀、过滤器、手动截止阀和电磁阀进入减压调节器。CNG在调节器中被降压,然后通过由步进电机控制的低压通道进入混合器。在混合器中,天然气与空气混合,形成可燃混合物,最后进入汽车发动机。减压调节器的作用是降低气缸中的CNG压力,以保持天然气和空气的稳定混合比。同时,调节器还配有三级压力调节螺栓,可用于调节一级和三级压力。此外,减压调节器还安装有循环水套,用于加热CNG,防止其减压后温度降至冰点以下。比例调节混合器,用于将空气和天然气按一定比例混合,形成一定浓度的可燃混合物。比例混合器的工作原理是利用进气管的真空度,同时控制空气和天然气通道的通过面积,来控制混合气的空燃比。混合器安装在化油器的进气口上,由汽油/CNG转换开关来控制进气方式。手动截止阀是一种必要的安全装置,可以在CNGV充气、维修或入库停放时切断从气瓶到减压器的CNG通道。截止阀的阀体内装有柱型阀,柱型阀的左端面嵌有垫片。弹簧的预压力作用在柱阀右端,使柱阀保持常开,CNG从气瓶经柱阀流出截止阀。当手轮转动时,心轴将隔膜压向左侧,并将柱塞阀推向左侧,压在阀座上,使截止阀关闭。最后,汽油/CNG转换开关是用来控制发动机使用汽油还是天然气。汽油/CNG转换开关有三个位置,分别是“油”、“气体”和“中间”位置。
与汽油一样,天然气也是一种易燃物质,这就意味着天然气也能像汽油一样用于内燃发动机。
天然气汽车的基本原理与汽油动力汽车的原理一样。 也就是说,天然气在发动机的气缸中与空气混合,通过火花塞点火,推动活塞上下移动。 尽管天然气与汽油相比,可燃性和点火温度存在一些差别,但采用的是与汽油动力汽车基本理念一致的运行方式。


