考点14 进、排气系统基本结构及工作原理《汽车发动机构造与维修》湖北省（技能高考）汽车维修类 知识点讲解

湖北省（技能高考）汽车维修类《汽车发动机维修》 复习讲义 考点14 进、排气系统基本结构及工作原理 【考纲要求】 （1）识记汽车进、排气系统的核心组成部件、各部件基础功能、系统核心作用。 （2）掌握进、排气系统的完整工作原理、各部件协同工作逻辑，熟悉核心部件的结构特点与工作要求。 （3）能识别进、排气系统的常见故障现象，具备基础的部件识别与原理应用能力，能配合完成基础检修作业。 【知识网络】 【知识和技能要点】 一、系统核心概述 （一）核心功能定位 1.进气系统：为发动机气缸提供洁净、足量、与工况匹配的空气，精准控制进气量，配合燃油系统形成最佳空燃比的可燃混合气，同时降低进气噪音。 2.排气系统：收集发动机燃烧后的废气，净化其中的有害污染物，消减排气噪音，将处理后的废气合规排入大气，同时优化排气效率，辅助提升发动机动力性能。 （二）基础分类 进气系统：分为自然吸气系统、涡轮增压进气系统两大类。 排气系统：按排放法规分为国五、国六排放系统，核心差异为后处理净化部件的配置。 二、进气系统基本结构与工作原理 （一）核心基本结构 1.空气过滤与稳压单元 核心部件：空气滤清器、进气导流管、进气谐振腔 核心功能：滤除空气中的粉尘、杂质等异物，保护发动机气缸；稳定进气气流，消减进气脉动噪音，保证进气平顺。 2.进气计量与控制单元 核心部件：空气流量计/进气歧管压力传感器、节气门体、怠速控制阀 核心功能：精准检测进气量并向发动机ECU输送信号；通过节气门开度控制进气量，匹配发动机怠速、加速、全负荷等不同工况的进气需求。 3.进气分配单元 核心部件：进气歧管、进气门 核心功能：将处理后的空气均匀分配至发动机各个气缸，配合配气正时，在进气行程将空气送入气缸燃烧室。 4.增压进气专属部件 核心部件：涡轮增压器、中冷器 核心功能：通过排气驱动涡轮压缩进气，提升进气充量密度；中冷器降低增压后空气温度，提升进气含氧量，增强发动机动力输出。 （二）进气系统核心工作原理 发动机进气行程中，活塞下行使气缸内形成负压，外界空气在压差作用下进入进气系统；空气经空气滤清器完成过滤净化后，通过计量部件检测进气量并反馈给ECU，再经节气门体控制流量，由进气歧管均匀分配至各气缸；在进气门开启时，空气进入气缸，ECU根据进气量信号精准控制喷油量，形成最佳空燃比的可燃混合气。 涡轮增压系统中，发动机排出的废气驱动涡轮高速旋转，带动同轴的压轮同步转动，对进气进行压缩，增压后的空气经中冷器降温后进入气缸，实现进气量提升，强化发动机动力性能。 三、排气系统基本结构与工作原理 （一）核心基本结构 1.废气收集单元 核心部件：排气门、排气歧管 核心功能：在发动机排气行程，排气门开启，各气缸燃烧后的废气被活塞推入排气歧管，完成废气的集中收集与汇总。 2.废气净化控制单元 核心部件：前/后氧传感器、三元催化器、柴油颗粒捕集器(DPF)/汽油颗粒捕集器(GPF) 核心功能：氧传感器实时监测排气中氧含量，向ECU反馈信号以修正喷油量，保证最佳催化转化效率；三元催化器将CO、HC、NOx等有害气体转化为无害的CO₂、H₂O和N₂；颗粒捕集器过滤排气中的固态颗粒物，满足严苛的排放法规要求。 3.消声与排气单元 核心部件：消声器、排气尾管 核心功能：通过阻性、抗性消声结构，消减排气气流的压力脉动与噪音，最终将净化后的废气通过尾管合规排入大气。 （二）排气系统核心工作原理 发动机排气行程中，活塞上行，排气门开启，气缸内燃烧后的废气被推入排气歧管并汇集；废气首先流经三元催化器完成有害气体的催化转化，再通过颗粒捕集器过滤固态颗粒物；随后废气进入消声器，完成噪音消减，最终经排气尾管排入大气。 同时，前氧传感器监测催化器前的废气氧含量，为ECU空燃比控制提供闭环反馈；后氧传感器监测催化器后的废气状态，判断催化转化效率，保证排放持续达标。 四、常见故障识别与基础检修规范 （一）高频故障现象 1.进气系统常见故障：空气滤清器堵塞、进气管路泄漏、节气门积碳卡滞、增压压力异常、传感器信号失效，引发发动机怠速不稳、动力下降、油耗升高、启动困难等问题。 2.排气系统常见故障：排气管路泄漏、三元催化器堵塞/失效、颗粒捕集器堵塞、消声器破损、氧传感器故障，引发发动机动力不足、排放超标、排气异响、油耗升高等问题。 （二）基础检修核心规范 1.检修前必须断开蓄电池负极，待发动机完全冷却后作业，规范佩戴个人防护用品。 2.进气系统检修核心：检查管路密封性、空气滤清器清洁度、节气门动作顺畅度、传感器信号准确性。 3.排气系统检修核心：检查管路密封性、催化器与捕集器通堵情况、氧传感器工作状态、消声器完好度。 4.严禁在密闭空间内启动发动机进行排气系统测试，防止一氧化碳中毒；排气系统高温部件未冷却时，严禁徒手接触，防止烫伤。 【练习题】 1、 单项选择题 1.汽车进气系统最核心的基础功能是为发动机气缸提供（ ） A. 高温高压空气 B. 洁净、与工况匹配的足量空气 C. 高浓度燃油混合气 D. 纯氧气 2.下列部件中，不属于进气系统核心组成的是（ ） A. 空气滤清器 B. 节气门体 C. 三元催化器 D. 进气歧管 3.空气滤清器的核心作用是（ ） A. 降低进气温度 B. 滤除空气中的粉尘、杂质等异物 C. 控制发动机进气量 D. 消减排气脉动噪音 4.发动机ECU获取进气量核心信号的部件是（ ） A. 氧传感器 B. 空气流量计/进气歧管压力传感器 C. 怠速控制阀 D. 机油压力传感器 5.控制发动机进气量，匹配不同工况需求的核心部件是（ ） A. 空气滤清器 B. 节气门体 C. 进气谐振腔 D. 进气导流管 6.涡轮增压进气系统中，中冷器的核心作用是（ ） A. 压缩进气提升压力 B. 降低增压后空气的温度，提升进气含氧量 C. 过滤进气中的杂质 D. 控制涡轮的增压压力 7.进气歧管的核心功能是（ ） A. 过滤空气中的杂质 B. 精准控制进气流量 C. 将处理后的空气均匀分配至发动机各气缸 D. 稳定进气气流，消减进气噪音 8.下列部件中，属于涡轮增压进气系统专属部件的是（ ） A. 空气滤清器 B. 节气门体 C. 涡轮增压器 D. 进气歧管 9.进气谐振腔的核心作用是（ ） A. 滤除进气杂质 B. 稳定进气气流，消减进气脉动噪音 C. 控制进气量大小 D. 提升进气温度 10.发动机怠速工况下，负责补充控制进气量的部件是（ ） A. 空气流量计 B. 怠速控制阀 C. 进气门 D. 氧传感器 11.下列部件中，属于排气系统核心净化部件的是（ ） A. 进气谐振腔 B. 三元催化器 C. 节气门体 D. 空气滤清器 12.排气系统中，负责收集各气缸燃烧后废气的核心部件是（ ） A. 排气门 B. 排气歧管 C. 消声器 D. 排气尾管 13.氧传感器的核心作用是（ ） A. 检测排气中的氧含量，向ECU反馈信号修正空燃比 B. 过滤排气中的固态颗粒物 C. 降低排气噪音 D. 控制排气流量大小 14.三元催化器无法转化的物质是（ ） A. 一氧化碳(CO) B. 碳氢化合物(HC) C. 氮氧化物(NOx) D. 二氧化碳(CO₂) 15.国六排放车型中，用于过滤排气中固态颗粒物的核心部件是（ ） A. 消声器 B. 三元催化器 C. 颗粒捕集器(DPF/GPF) D. 排气歧管 16.排气系统中，消声器的核心作用是（ ） A. 净化排气中的有害污染物 B. 消减排气压力脉动与噪音 C. 收集各气缸的废气 D. 控制排气背压 17.安装在三元催化器之后，用于监测催化转化效率的部件是（ ） A. 前氧传感器 B. 后氧传感器 C. 空气流量计 D. 进气压力传感器 18.发动机排气行程中，控制废气排出气缸的核心部件是（ ） A. 进气门 B. 排气门 C. 喷油器 D. 火花塞 19.下列部件中，不属于排气系统组成的是（ ） A. 排气歧管 B. 三元催化器 C. 节气门体 D. 消声器 20.排气系统中，最终将净化后的废气排入大气的部件是（ ） A. 排气歧管 B. 三元催化器 C. 消声器 D. 排气尾管 21.自然吸气发动机的进气动力，主要来源于（ ） A. 涡轮的压缩推力 B. 气缸内活塞下行形成的负压 C. 空气的自然流动 D. 节气门的抽吸作用 22.涡轮增压系统中，驱动涡轮旋转的核心动力来自（ ） A. 发动机曲轴的机械传动 B. 专用驱动电机 C. 发动机排出的高压废气 D. 进气气流的冲击力 23.下列哪种情况会直接导致发动机进气量不足、动力下降（ ） A. 空气滤清器滤芯严重堵塞 B. 进气歧管过度密封 C. 节气门开度过大 D. 空气滤清器滤芯拆除 24.三元催化器正常工作的核心前提是（ ） A. 发动机混合气保持理论空燃比附近 B. 发动机冷机状态 C. 排气温度低于100℃ D. 发动机全负荷工况 25.下列故障中，会直接导致发动机排放超标、动力下降的是（ ） A. 消声器轻微破损 B. 三元催化器严重堵塞 C. 排气尾管轻微变形 D. 进气谐振腔密封良好 26.进、排气系统检修作业前，必须完成的首要安全操作是（ ） A. 直接拆卸进气歧管 B. 断开蓄电池负极，待发动机完全冷却 C. 启动发动机检查工况 D. 用水冲洗发动机舱 27.密闭空间内启动发动机测试排气系统，最主要的安全风险是（ ） A. 爆炸风险 B. 一氧化碳中毒 C. 触电伤害 D. 机械伤害 28.发动机热机状态下，严禁徒手接触排气系统部件的核心原因是（ ） A. 部件带有高压电 B. 部件处于高温状态，易造成烫伤 C. 部件有剧毒 D. 会导致发动机熄火 29.进气歧管漏气会直接导致发动机出现的故障现象是（ ） A. 混合气过浓，油耗升高 B. 混合气过稀，怠速不稳、动力下降 C. 排气噪音显著增大 D. 排气颗粒物超标 30.下列关于进、排气系统的说法，错误的是（ ） A. 进气系统的洁净度直接影响发动机的使用寿命 B. 排气系统的净化效果直接决定车辆排放是否达标 C. 拆除三元催化器可以提升动力，对车辆无任何负面影响 D. 节气门积碳会导致发动机怠速不稳、加速不畅 二、判断题 1.进气系统只需为发动机提供足量空气，无需过滤空气中的杂质。（ ） 2.节气门体的开度大小，直接决定了发动机进气量的多少。（ ） 3.三元催化器是排气系统的核心净化部件，可将有害气体转化为无害物质。（ ） 4.涡轮增压系统的中冷器，核心作用是冷却发动机的冷却液。（ ） 5.氧传感器损坏，不会影响发动机的空燃比控制与排放达标情况。（ ） 6.排气歧管的核心作用是将发动机各气缸燃烧后的废气集中收集汇总。（ ） 7.空气滤清器滤芯严重堵塞，会导致发动机进气不足、动力下降。（ ） 8.消声器仅能降低排气噪音，对发动机的动力性能没有任何影响。（ ） 9.自然吸气发动机的进气动力，主要来自气缸内活塞下行产生的负压。（ ） 10.颗粒捕集器(DPF/GPF)的核心作用是过滤排气中的有害气体。（ ） 11.进气谐振腔的核心作用是稳定进气气流，消减进气脉动噪音。（ ） 12.发动机进气行程中，排气门保持开启状态，进气门保持关闭状态。（ ） 13.三元催化器严重堵塞会导致排气背压过高，发动机动力显著下降。（ ） 14.拆卸排气系统部件时，无需等待发动机冷却，可直接徒手操作。（ ） 15.进气歧管漏气会导致发动机混合气过稀，出现怠速不稳的故障。（ ） 16.同排量下，涡轮增压发动机相比自然吸气发动机，能输出更强的动力。（ ） 17.前氧传感器安装在三元催化器的后端，用于监测催化转化效率。（ ） 18.拆除空气滤清器滤芯，可以长期提升发动机进气量，增强动力性能。（ ） 19.排气系统管路泄漏，会导致车辆排放超标，同时可能产生排气异响。（ ） 20.发动机正常工作时，三元催化器、消声器等排气部件会处于高温状态。（ ） 21.发动机ECU会根据氧传感器的反馈信号，实时修正喷油量，保证最佳空燃比。（ ） 22.进气门在发动机排气行程中保持开启状态，保证废气顺利排出。（ ） 23.节气门体积碳会导致节气门卡滞，引发发动机怠速不稳、加速不畅。（ ） 24.可以在密闭的维修车间内，长时间启动发动机进行排气系统测试。（ ） 25.涡轮增压系统的涡轮与压轮安装在同一根轴上，同步旋转工作。（ ） 26.车辆年检时，排气系统的净化性能是排放检测的核心项目。（ ） 27.更换空气滤清器滤芯时，无需区分安装方向，可随意安装。（ ） 28.排气尾管排出黑烟，大概率是发动机混合气过浓、燃烧不充分导致的。（ ） 29.举升车辆检查排气系统时，举升到位后无需锁止机械保险，可直接进入车底作业。（ ） 30.废弃的三元催化器含有重金属，需交由有资质的单位合规处置，严禁随意丢弃。（ ） 一、单项选择题答案 1.B 2.C 3.B 4.B 5.B6.B 7.C 8.C 9.B 10.B11.B 12.B 13.A 14.D 15.C 16.B 17.B 18.B 19.C 20.D21.B 22.C 23.A 24.A 25.B26.B 27.B 28.B 29.B 30.C 二、判断题答案 1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.×6.√ 7.√ 8.× 9.√ 10.×11.√ 12.× 13.√ 14.× 15.√ 16.√ 17.× 18.× 19.√ 20.√21.√ 22.× 23.√ 24.× 25.√26.√ 27.× 28.√ 29.× 30.√ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $