柴油机进排气系统组成和作用

柴油机诸如排放不达标，包括废气和噪声排放，功率能耗等，这都与柴油机的进排气系统有关。因此有必要对柴油机进排气系统性能进行提升，以降低它的噪声和废气的排放，在满足排放标准的同时提升柴油机的功率能耗。 

1、进气系统设计  

（1）空气滤清器设计  

      燃油燃烧的时候需要消耗大量的空气，以一般的柴油机为例，每消耗一升柴油大概要消耗6000-10000L空气。这么多的空气，里面的杂质诸如灰尘等肯定会很多，如果不把这些杂质清除，一定会加速气缸的部件的磨损，缩短整个发动机的寿命。有实验表明，如果不加装滤清器，发动机的寿命大概缩短三分之二，所以空气滤清器是很重要的。 

      为了保证柴油机气缸的寿命，通常采用干式滤清器。  

（2）进气导流管的设计  

      在现在的这个柴油发电机上，为了增强进气效果，可以利用发动机的谐振，这需要空气滤清器的进气导管有交大的容积，来增强发动的谐振，提高进气效能，但进气导管又不能做的太粗，否则在里面流动的新鲜空气的流速太低，反而不利于进气，为了使效果，通常设计的柴油机的导流管应该做的又细又长，如图7所示。 

（3）进气歧管的设计  

      进气歧管对于柴油机来说，进气歧管必须把新鲜的空气分配到各个气缸的进气道里面来，而且是均匀的分配，从这个要求考虑，进气歧管必须是等长的，而且为了保证空气具有较高的流速，进气歧管的内壁的应该尽可能的光滑，以便提高进气能力。一般进气道使用合金铸铁制造，如图8所示。但设备轻量化是柴油发电机的重点发展方向之一，为了配合这种趋势，近来也采用铝合金制造的进气歧管，这种进气歧管具有质量轻，导热性能优良的特点，随着科技的进步也有采用复合材料的进气歧管，而且应用越来越广。这种进气歧管，内壁光滑，质量很轻，关键是其无需特别加工，其内壁就特别光滑，这点十分重要，所以有增大应用的趋势。

2、排气系统设计

（1）排气歧管设计

      排气管的形状是很重要的，如果形状设计的不佳，就会发生各缸排气相互干扰，而且会出现排气倒流的现象，为了避免这种现象，同事为了尽可能的利用惯性排气，进一步降低排气的阻力，我们希望排气管做的尽可能长，同时各缸的排气管应该相互独立，且等长。但从消除排气干扰的角度讲，对于4缸柴油机来说，我们把1、4缸的排气歧管汇合在一起，将2、3缸的汇合在一起，二者很好的满足以上的要求。

（2）消声器设计

      柴油机气缸产生的废气并不能直接排到大气中去，这是因为，排出的气体温度大概在600-800摄氏度，废气的压力在0.3到0.5个兆帕，这说明排出的废气具有很高的能量，与此同时，排气还具有间歇性，会在气管内产生压力的脉动，如果这样的气体直接排到大气中去，噪音会很大，现在生活人们对噪声污染的关注度越来越高，噪声的控制很严格，而且，如果排气噪声很大，车内乘员也会很不舒服，所以我们必须加装消声器来逐步衰减排气压力和减弱排气压力的脉动，使排出的气体到达排放标准。

      一般说来，消声器的外壳是由双层钢板焊接而成，中间留有间歇，内壳做成波纹状，与外壳的内壁一起形成排气通道，这样是为了在有限的空间内，是排气和排气通道的接触面积，也就是使排气走过的路程，这样消耗的排气能量自然，同时这样的设计也有利于衰减排气的压力，有利于排气脉动的散射，不让脉动形成尖波状，避免出面能量集中区域消声效果是的。