发动机进气系统、排气系统的结构与原理（图解）如何优化？

进气和排气系统是发动机的两个关键组成部分，它们协同工作以确保发动机的高效运行。进气系统的主要任务是为发动机提供清洁的新鲜空气，而排气系统则负责将燃烧后的废气排出。宝马N63发动机的进排气系统设计独特，其进排气侧的位置互换，使得排气歧管、涡轮增压器和催化转化器都位于发动机的V形区域，这样的布局使得发动机即使配备涡轮增压器也能保持紧凑。此外，N63发动机还采用了间接冷却增压空气的方法，通过发动机上的增压空气冷却器来实现。大众/奥迪EA2111.4T发动机的进气系统则展示了不同配置下的设计，无论是横向还是立式布局，都注重于降低流动阻力，以提高发动机的“自由呼吸”能力。排气系统的设计同样重要，它不仅负责减少污染物的排放，还通过消声器降低燃烧噪声，确保发动机在不同工况下都能维持低阻力和高效率。宝马N63发动机的排气系统还包括了氧传感器、催化转化器和排气歧管等组件，这些组件共同作用，以优化废气的处理和排放。双排气系统的配置，如一体式的双管型设计，配有多个消声器，进一步增强了排气效率和降低了噪音。废气涡轮增压器是提高发动机性能的关键部件，它通过利用废气的能量来增加进气量，从而提高发动机的功率和扭矩。涡轮增压器的设计允许废气以最佳方式流入，通过废气旁通阀和杠杆臂等组件来控制增压压力，确保发动机在不同转速下都能获得良好的性能。这些系统的结构和原理在《汽车构造与原理》一书中得到了详细的图解和解释，该书由周晓飞主编，2017年7月出版。书中不仅提供了丰富的图片和动画，还结合了知识讲解录音，帮助读者更好地理解和掌握汽车的基本结构和工作原理。

进气和排气系统通常被认为是相互关联的系统。一方面，气体以新鲜空气和废气的形式相继通过整个系统；另一方面，有些发动机系统有内在联系(如废气涡轮增压器)。进气系统负责为发动机提供新鲜空气，而排气系统负责输送燃烧废气。宝马N63发动机进排气系统的显著特点是进排气侧的位置互换。因此，排气歧管、废气涡轮增压器和催化转化器位于发动机的V形区域。这使得配备涡轮增压系统的N63发动机仍然非常紧凑。另一项创新是通过发动机上的增压空气冷却器间接冷却增压空气。1-节流阀；2-加压空气的温度和压力传感器；3-增压空气冷却器；4-循环空气减压阀；5-入口消声器；6-热膜空气质量流量计；7-废气涡轮增压器；8—催化转化器；9—电动气动压力转换器；10—废气旁通阀；11—进气管压力传感器；12—数字发动机电子系统进气系统结构示意图进气系统负责在清洁后提供所需的进气。这个系统用来保证尽可能低的流动阻力，让发动机“自由呼吸”，产生最大功率。大众/奥迪EA2111.4T横向发动机进气系统大众/奥迪EA2111.4T立式发动机进气系统大众/奥迪EA2111.4T立式发动机进气歧管1-进气消声器；2-废气涡轮增压器；3-循环空气减压阀；4-热膜空气质量流量计；5—增压运行模式的曲轴箱通风接头；6—清洁空气管道；7-加压空气管；8—未过滤空气管；9-增压空气冷却器；10—加压空气的温度和压力传感器；11—节流阀；12—用于自吸式发动机运行模式的曲轴箱通风接头；13—进气管压力传感器；14—进气装置排气系统结构图排气系统还可以通过废气再处理去除废气中的污染物。废气再处理方法取决于发动机类型。此外，消声器可以有效地将燃烧噪声降低到可接受的发动机噪声。排气系统还用于确保尽可能低的流动阻力，以便发动机能够产生最佳功率。当发动机处于冷机或怠速运转模式时，尾管中的排气阻尼器负责降低风噪。宝马N63发动机的排气系统1-氧传感器(催化转化器后的监控传感器)；2-催化转化器；3-氧传感器(催化转化器前面的监控传感器)；4—排气歧管；5-废气涡轮增压器双排气系统：废气涡轮增压器与发动机侧的催化转化器相连，排气装置为一体式双管型，配有两个前消声器、一个中消声器和两个后消声器。1—排气歧管；2-废气涡轮增压器；3-催化转化器；4-中间消声器；5—右后消音器；6—左后消音器消声器由不锈钢制成，直到与排气歧管的连接处1-前管；2-中间消音器；3-尾部消音器废气涡轮增压器可以以最佳方式流入气流。排气歧管和排气涡轮增压器相互连接。1—排气歧管；2-真空罐；3-到增压空气冷却器的接口；4-供油管道；5-循环空气减压阀；6-回油管路；7-冷却剂供应管道；8-冷却液回流管；9-废气门阀轴；10-排气装置接口涡轮增压器使发动机能够将更多的燃料和空气喷入气缸，从而使发动机能够燃烧更多的燃料和空气。1-废气旁通阀；2-废气门阀的杠杆臂；3-废气闸阀的真空罐；4-循环空气减压阀；5-涡轮；6-冷却通道；7-回油管路；8-冷却液回流管；a-排气通道1(1~3缸)；b-排气通道2(4~6缸)；c-催化转化器的接口；d——自进气消声器的入口；e-环形通道；f-通向增压空气冷却器的出口1-废气旁通阀；2-废气门阀的杠杆臂；3-废气闸阀的真空罐；4-循环空气减压阀；5-回油管路；6-冷却液回流管；a-排气通道1(1~3缸)；b-排气通道2(4~6缸)；c-催化转化器的接口；d——自进气消声器的入口；e-环形通道；f-通向增压空气冷却器的出口在极少数情况下，废气涡轮由恒定的废气压力控制。当转速较低时，废气以脉冲方式进入废气涡轮。脉动废气涡轮的压力比在短时间内很高。随着压力的增加，效率逐渐提高，所以脉动使得增压压力趋势和发动机扭矩也随之提高。这种情况在发动机转速较低时尤为明显。为了在换气过程中不影响各缸，1~3缸(第1排)和4~6缸(第2排)分别汇集到一根排气管中。分离的废气流通过废气涡轮增压器中的两个废气通道以螺旋形式被引导至废气涡轮。通过这种结构，可以有效地利用由脉动产生的增压压力。废气旁通阀用于限制增压压力。内容，汽车构造与原理，100天。周晓飞主编，2017年7月出版，图文并茂。通过将超大彩色图片与知识讲解录音、复杂原理结构的高清彩色图片、发动机原理的MP4动画演示视频有机结合，轻松掌握汽车的基本结构和原理。

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