了解空气喷射系统

空气喷射是一种降低废气排放的技术，包括将空气喷射到发动机的每个排气口，在那里它与热废气混合并氧化 HC 和 CO。形成 H2O 和 CO2。在排放控制的早期，通过空气喷射很容易达到所需的排放要求。最早用于氧化废气中 HC 和 CO 的附加装置之一是空气喷射，也称为空气泵系统。

在本文中，您将了解空气喷射系统的定义、组件、图表、工作原理、优缺点。

什么是空气喷射系统？

为了降低 HC 和 CO 排放，空气喷射系统将新鲜空气泵入发动机的排气口。未燃烧和部分燃烧的燃料可以在发动机的废气中找到。由于来自空气喷射系统的氧气，这种燃料会继续燃烧。气泵、分流阀、配气歧管、空气止回阀是系统的主要部件。

提出这个想法的人是鲁道夫·迪塞尔。图 1 描述了系统的配置。在汽油供应期间，空气和燃料都以这种布置方式喷射到气缸中。燃油喷射所需的气压约为 70 bar 或更高。

在内燃机中，燃料喷射是一种将燃料与空气结合的机制。燃油喷射系统具有多种功能目标，但它们都有一个共同点：它们为燃烧过程提供燃料。有各种竞争目标，包括发电量、燃料消耗、排放性能、可靠性、平稳运行、启动、持续成本和维护成本都是需要考虑的因素。

空气喷射系统的组件

以下是空气喷射系统的主要组成部分：

• 带过滤器的供气泵。
• 空气歧管和喷嘴。
• 防回火阀。
• 止回阀。
• 连接软管。

供气泵：

空气泵由曲轴皮带驱动，位于发动机前部。泵通过外部过滤器吸入新鲜空气，并通过连接软管将其以低压输送到每个排气口。当这些额外的空气被添加到排气歧管中加热的 HC 和 CO 排放物中时，它们会氧化，将这些元素转化为 H2O 和 CO2。

空气歧管和喷嘴：

为了向发动机的排气系统供气，早期的空气喷射系统采用以下两种方法之一：

• 在较小的发动机上，外部空气歧管通过喷射管将空气供应到每个排气阀附近的排气口。
• 通过气缸盖或排气歧管中的通道，内部空气歧管将空气输送到大型发动机上每个排气阀附近的排气口。

防逆火阀：

高进气歧管真空允许空气燃料混合物在发动机减速期间变得富含燃料。减速期间注入排气歧管的新鲜空气与排气中未燃烧的汽油混合，导致发动机回火。这种回火是由未燃烧气体的快速燃烧引起的，这会破坏消声器。防回火或回火抑制阀用于通过在减速期间关闭气流来防止这种情况。为了阻止气流，同时使用了吸水阀和分流阀。

止回阀：

单向止回阀可防止来自发动机的废气通过空气泵反向流动。在空气歧管和分流阀或吸水阀之间是止回阀。当排气压力超过空气喷射压力或气泵发生故障时，止回阀弹簧关闭阀门以阻止排气逆流。在直列式发动机上，通常安装一个止回阀，但在 V 型发动机上，通常安装两个阀门（每个气缸组一个）。而有些V型发动机只有一个止回阀。

二次空气喷射系统有一些附加部件：

• 空气过滤器
• 二次空气泵
• 引擎控制单元<​​/li>
• 控制继电器
• 换向阀
• 组合阀。

二次空气喷射系统示意图：

工作原理

空气喷射系统的工作不太复杂，很容易理解。在其工作中，当发动机运转时，空气泵的旋转叶片将空气推入分流阀。如果车辆没有减速，空气会通过分流阀、止回阀、空气喷射歧管进入发动机。排气门被新鲜空气吹动。分流阀可防止空气在减速过程中进入发动机排气歧管。这样可以避免潜在的适得其反，这可能会损坏车辆的排气系统。分流阀将在需要时释放系统中的多余压力。

二次空气喷射系统：

在冷启动阶段，当催化转化器尚未发挥作用时，该系统会进一步降低 HC 和 CO 水平。在化学计量驱动的汽油发动机中，三元催化转化器可实现超过 90% 的转化率。在冷启动期间，多达 80% 的车辆排放物被释放。然而，由于催化转化器仅在 300°C 和 350°C 之间有效，因此必须在冷启动阶段利用多种方法减少排放。二次空气系统的工作就是做到这一点。

当排气系统中有足够的残氧且温度足够高时，HC与CO发生二次反应生成CO2和H2O。

当混合物在冷启动阶段高度富集时，将空气注入排气流中以确保有足够的氧气进行反应。在配备三元催化转化器和 lambda 控制的车辆中，二次空气系统在大约 100 秒后关闭。二次反应产生的热量立即提高了催化转化器的工作温度。

补充空气的主动或被动供应是可能的。被动系统利用排气系统中的压力振荡。由于排气管的流速引起的真空，额外的空气通过定时阀引入。二次空气由主动系统中的泵吹入。这个系统给你更多的控制权。

观看下面的视频，了解有关空气喷射系统的更多信息：

空气喷射系统的优缺点

优点：

以下是空气喷射系统在各种应用中的优势：

• 它可以改善燃料的雾化和分布。
• BMEP 高于其他类型的喷射系统，因为燃烧更完全。
• 它可以使用更便宜的燃料。

缺点：

尽管空气喷射系统具有良好的优势，但仍然存在一些限制。以下是空气喷射系统在各种应用中的缺点：

• 压缩机的运行需要复杂的机制。
• 发动机的重量增加了。
• 由于需要发动机的一部分动力来运行压缩机，因此发动机的 B.H.P.减少了。

这就是本文的全部内容，其中讨论了二次空气喷射系统的定义、组件、图表、工作原理、优缺点。我希望你从阅读中学到很多东西，如果是这样，请与其他学生分享。感谢阅读，再见！