排气系统的各部件组成和作用介绍

大家以为排气系统非常的简单其实不然，发动机排气系统的好坏关系到我们的环境，可见汽车的排气系统也是非常重要的，下面汽车维修网小编详细的介绍一下排气系统的组成和作用，以方便大家更好的了解汽车排除系统。

汽车排气系统的作用介绍

排气系统的作用是汇集各发动机汽缸内的废气，减小排气噪声和消除废气中的火焰和火星，使废气安全地排入大气，并对废气中的有害物质进行排放控制。

排气系统的组成工作原理介绍

汽车排气系统一般由排气歧管、排气管、催化转换器、排气温度传感器、消声器和排气尾管等组成。

工作原理：发动机汽缸中的废气由排气门排出后，经各缸排气歧管汇至排气总管，由三元催化转换器净化处理及消音器消声后从排气尾管排出车外。

1.单排气系统

直列型发动机在排气行程期间，汽缸中的废气经排气门和排气歧管，再由排气歧管进入排气管、催化转换器和消声器，最后由排气管排到大气中。

2.双排气系统

V形发动机采用两个单排气系统，即每个排气歧管各自连接到一个排气管、催化转化器、消声器和排气尾管，如图所示。

二、排气歧管

排气歧管是与发动机汽缸体相连的，将各缸的排气集中起来导入排气总管的，带有分歧的管路。

排气歧管一般采用价格便宜、耐高温的铸铁或球墨铸铁制造，也有采用不锈钢管制成。不锈钢排气歧管质量轻，耐久性好，同时内壁光滑，排气阻力小。

对它的要求主要是，尽量减少排气阻力，并避免各缸之间相互干扰。

排气歧管的形状十分重要。为了不使各缸排气相互干扰及不出现排气倒流现象，并尽可能地利用惯性排气，应该将排气歧管做得尽可能的长，而且各缸歧管应该相互独立、长度相等，每个汽缸都有一个排气歧管。好的排气歧管设计会令发动机排气顺畅，功率提高。

三、消声器

消声器的功用是降低排气噪声。降低发动机排气的噪声，消除废气中的火焰和火星。在排气管出口处装有消声器，使废气经过消声后进入大气。
一般采取2-3个消声器。

消声器通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉动，使排气能量耗散殆尽。

四、废气再循环控制系统（EGR）
1.EGR的功用
EGR的功用是将适当的废气引入汽缸参加燃烧，从而降低汽缸的最高温度，以降低NO.
的排放。
控制形式有两种：开环控制和闭环控制。

2.开环控制EGR系统
如图，开环系统主要由EGR阀和EGR电磁阀等组成。
原理：

EGR阀安装在废气再循环通道中，用于控制废气再循环量。EGR电磁阀安装在通向EGR真空通道中，ECU根据发动机冷却液温度、节气门开度、转速和启动等信号来控制电磁阀的通电和断电。ECU不给电磁阀通电时，控制EGR阀的真空通道接通EGR阀开启，进行废气再循环：ECU给电磁阀通电时，控制EGR阀的真空通道被切断，EGR阀关闭，停止废气再循环。

五、闭环控制EGR系统
图为闭环控制EGR系统，将实际检测的EGR率或EGR阀开度作为反馈控制信号，其控制精度更高。与开环相比只是在EGR阀上增设一个EGR阀开度传感器，EGR率传感器安装在进气总管的稳压箱上，新鲜空气经节气门进入稳压箱，参与再循环的废气经EGR电磁阀进入稳压箱，传感器检测稳压箱内气体的氧浓度，并转换成电信号送给ECU，ECU根据此反馈信号修正EGR电磁阀的开度，使EGR率保持最佳值。

六、三元催化转换器（TWC）和空燃比反馈控制系统

三元催化转换器作用：将废气中的污染气体，如一氧化碳、碳氢气体及氮氧化合物等，转变为无害气体。
三元催化转换器安装位置：三元催化转换器一般安装在排气总管之后消声器前面。

结构及工作原理：

三元催化转换器均由金属外壳和催化转换芯子组成。
三元催化转换器中的催化剂（铂、锗、钯）涂在整体格栅式载体（陶瓷蜂窝或陶瓷微珠）上，装在一个与排气管连接的套件中。载体上面有许多孔，有害物质通过这些孔时被净化。格栅越薄，净化能力越强。催化剂有助于将一氧化碳转化成二氧化碳，将碳氢化合物转化成二氧化碳和水。

另外，它还可以将氮氧化合物还原为氮气和氧气。催化器在空燃比为14.7：1附近时转换效率最高，混合气过浓或汽油进入排气管，会导致催化器过热而损坏，因此装有催化器的发动机必须将空燃比控制在理论空燃比附近。另外，装备催化器的车辆需要使用无铅汽油，因为含铅汽油中的铅会黏附于催化剂的表面，使其失效。催化器过热时，内部的格栅式载体变松，甚至塌陷，造成排气管堵塞。

1.TWC功能
TWC利用转换器中的三元催化剂，将发动机排出的废气中的有害气体转换为无害气体。

2.TWC的结构TWC的结构

3.影响TWC转换效率的因素
对TWC转换效率影响最大的是混合气的浓度和排气温度。
如图所示，只有在理论空燃比14.7附近，三元催化转换器的转换效率最佳。一般有氧传感器检测废气中的氧浓度，氧传感器信号输送给ECU，用来对空燃比进行反馈控制。此外，发动机的排气温度过高（815℃以上），TWC的转换效率将明显下降。

4.氧传感器
1）氧化错氧传感器
氧化钻氧传感器的结构如图所示，在400℃以上的高温时，若氧化钻内部外表面处气体中氧的浓度有很大的差别，在铂电极之间将产生电压。当混合气稀时，排气氧的含量高，传感器元件内外侧氧浓度差小，氧化钻元件内外侧两极之间产生的电压很低（接近0V），反之，如排气中几乎没有氧，内外侧的电压高（约为1V）。在理论空燃比附近，氧传感器输出电压信号值有一个突变，如图所示。

2）氧化钛氧传感器
氧化钛氧传感器结构如图所示，主要由二氧化钛元件、导线、金属外壳和接线端子等组成。
当废气中的氧浓度高时，二氧化钛的电阻值增大；反之，废气中氧浓度较低时二氧化钛电阻值减小，利用适当的电路对电阻变量进行处理，即转换成电压信号输送给ECU，用来确定实际空燃比。

3）氧传感器的基本电路
图为氧传感器的基本电路，属闭环控制，当实际空燃比比理论空燃比小时，氧传感器向ECU输入高电压信号（0.75~0.9V），此时ECU减小喷油量，空燃比增大。当空燃比比理论空燃比大时，氧传感器输出电压信号将突然下降至0.1V左右，ECU立即控制增加喷油量，空燃比减小。如此反复，就能将空燃比精确控制在理论空燃比附近一个极小的范围内。