二次空气喷射阀作用
自从世界上第一个车辆排气污染控制标准实施以来，二次空气喷射系统已经被广泛地应用在汽车上，它实际上就是一种尾气排放控制实用技术，用以减少排气中的HC和CO的排放量。而且实践也已证明，空气喷射系统在汽、柴油汽车上都能取得良好的效果。它的工作原理是空气泵将新鲜空气送入发动机排气管内，从而使排气的HC和CO进一步氧化和燃烧，即把导入的空气中的氧在排气管内与排气中的HC和CO进一步化合形成水蒸气和二氧化碳，从而降低了排气中的HC和CO的排放量。
系统分类及工作原理
按其空气喷入的部位可分为两类：
第一类，新鲜空气被喷入排气歧管的基部，即排气歧管与汽缸体相连接的部位，因此，排气中的HC、CO只能从排气歧管开始被氧化；
第二类，新鲜空气通过汽缸盖上的专设管道喷入排气门后汽缸盖内的排气通道内，排气中HC、CO的氧化便早进行。二次空气喷射系统按照结构和工作原理的不同可以分为空气泵型和吸气器型两种结构类型。
按控制形式不同可分为：
空气泵型二次空气喷射系统
空气泵型二次空气喷射系统主要由空气泵、分流阀、连接管道、空气喷射歧管等组成。
工作原理是：当发动机工作时，通过曲轴传动带带动空气泵运转，泵送量大而压力较低的空气流通过软管进入分流阀。正常情况下，分流阀上阀门开启，空气流经分流阀、单向阀进入空气喷射歧管。空气喷射歧管将空气流喷入发动机排气孔或排气歧管，与排气中的HC、CO反应，使其进一步转化成CO2和水蒸气，以减少排气污染。一旦空气泵泵送的空气压力太高，释压阀起作用，瞬间切断向空气喷射歧管供应的空气，防止发动机产生回火，经过几秒后，双向作用阀下落，又恢复向空气喷射歧管供应空气，二次空气喷射系统正常工作。
针对空气泵型二次空气喷射系统的详细分析
空气泵的结构
空气泵装在发动机前端，由一个离心式空气滤清器和一个叶片泵组成。空气泵由发动机曲轴带轮经传动带驱动，向喷射系统供应量大而压力底的空气。
离心式空气滤清器装在泵的转子轴的一端与泵以同转速转动。离心式空气滤清器的作用是清洁进入空气泵的空气。离心式空气滤清器的滤清原理是，当叶轮高速转动时，空气中的尘粒与空气相比，质量较大，在离心力的作用下从进入到空气泵里的空气流中分离出去。
叶片泵由泵壳、转子、叶片、叶片密封槽、进气道和出气道等组成。为了使叶片能与泵壳内孔间形成大小不同的空腔，转子旋转中心线与泵壳内孔中心线并不重合。在带轮带动下，转子在一条与泵壳内孔不重合的轴线上旋转。两片叶片在转子的槽中一夹角180°布置，并在槽中滑动，叶片与转子槽间有密封槽。
空气泵的工作原理
a. 当泵转动时，第1个叶片从进气孔上扫过，这一扫过逐渐增大了进气孔一边由转子、叶片和泵壳内孔形成的进气室的容积，从而产生一定的真空度，在该真空的作用下，经离心式空气滤清器滤清的空气则进入进气室。
b. 转子继续转动，第2个叶片又扫过进气孔，此时，上述第1个叶片转动使吸入的空气被限制在由两个叶片、转子和泵壳内孔所密闭的较大的空间里，当转子继续转动时，这部分空气便被扫到一个较小的空间里，使其受到压缩。
c. 转子继续转动，一旦第1个叶片开始扫过泵的排气孔，则该部分已被压缩的空气就从排气孔泵送进喷射系统中去，从而完成空气泵的一个进气-压缩-排气循环。转子每转1圈，完成上述2个循环。
当泵的转子以高速运转时，上述循环则不间断地进行，源源不断地为喷射系统提供新鲜空气。
分流阀
分流阀常作为一个单独的总成用螺栓装在空气泵上，而管路则用软管与空气泵和空气喷射歧管相连。设置分流阀的目的是当发动机突然减速时，防止排气系统“回火”到空气泵。
当节气门突然关闭、发动机突然减速时，会在进气管里 很高的真空度，从而导致进入汽缸的可燃混合气边的太浓，在作功行程里无法完全燃烧。排气时，就有较多的没有充分燃烧的混合气经排气门排往排气管。如果在这时，二次空气喷射系统把新鲜空气喷入排气歧管或喷入*近排气门的排气孔，则新鲜空气便加剧了未充分燃烧的混合气在排气管内的燃烧，从而产生“回火”。而设置分流阀的作用在于发动机突然减速的最初时间里，瞬间把空气泵送来的空气排如大气，使新鲜空气不能喷入排气管，从而防止了“回火”的发生。
当节气门开度突然减小、发动机突然减速时，在进气管产生了较大的真空度，该真空度通过管道传到分流阀膜片表面，在该真空度的作用下，膜片克服弹簧力向上运动，带动双向作用阀的下阀打开了下阀口，经下阀口与释气孔（由消声材料制作）相通，使从空气泵来的空气流无声地瞬间排往大气。但是，空气泵来的空气流被分流阀排往大气的时间仅仅能进行一瞬间，其原因是在膜片上加工有孔板流量孔，该孔能很快平衡膜片两边的气压。因此在弹簧力的作用下，膜片和双向作用阀在几秒内又回到下面位置。双向作用阀又关闭了下阀口，空气泵便又开始向排气歧管或排气门区供应新鲜空气。
释压阀（限压阀）主要由阀体、弹簧、阀门和阀座等组成，其作用是当发动机高速运转，空气泵泵送的空气流气压超过释压阀弹簧预调弹力时，空气压力克服弹簧弹力，促使阀门离开阀座，压力过大的空气则通过阀门与阀座间的通道经释气孔排入大气，从而使进入空气喷射歧管的空气压力基本上保持恒定；当空气泵送来的空气其压力低于弹簧预调弹力时，弹簧压阀门回位，从而切断了排往大气的通路。由此可见，释压阀弹簧的预调弹力决定了各种工况下，空气泵泵送到整个二次空气喷射系统的空气压力。
单向阀
单向阀，装在空气喷射管上。它允许从空气泵来的具有一定压力的空气进入空气喷射歧管，而防止高温的发动机废气进入连接软管和空气泵。也就是说，若空气泵皮带断裂或传动打滑等原因造成空气泵停转或转速下降，空气连接软管漏气等不能向喷射系统正常供应空气时，单向阀可以保护二次空气喷射系统免受高温的废气损害。
空气喷射歧管
空气气喷射歧管通常是由不锈刚管焊接而成，其形状和分支数目由发动机的结构和汽缸数目而定。空气喷射歧管的作用是把空气泵泵送的新鲜空气分别喷射进发动机排气门附近的排气孔里或喷入排气歧管。
脉冲型二次空气喷射系统
脉冲型二次空气喷射系统也称吸气器型二次空气喷射系统。该系统不是应用空气泵泵送空气进入喷射歧管，而是应用排气压力的脉冲将新鲜空气吸入排气系统。研究发现，每次排气门关闭时，都会有这么一个很短的时间周期，在该时间周期内，排气孔和排气歧管内的气压都低于大气压力，也就是说产生了一个负压（真空）脉冲。利用这个真空脉冲，经空气滤清器吸入一定量空气进入排气歧管，用这部分空气中的氧去氧化排气中的HC和CO。如果该车还装有催化式排气净化器，也可以用这部分空气去供应催化式排气净化器对氧的需要。这就是脉冲型或称吸气器型二次空气喷射系统的工作原理。
常见的脉冲型二次空气喷射系统由钢管、单向吸气器、软管等组成。钢管的一端接吸气器，另一端用连接盘与发动机排气歧管相连通，把经空气滤清器、软管、吸气器的新鲜空气导入排气歧管。
吸气器实际上是一个单向阀，它允许从空气滤清器来的空气经钢管流向排气歧管，并防止排气歧管中的废气钢管回流到空气滤清器。
装有脉冲型二次喷射系统的发动机在怠速或低速运转时，由于排气歧管内的负压脉冲使吸气器阀门开启。也就是说，在这种工况下，排气阀门每关闭一次，在排气歧管内则出现一次负压脉冲，吸气器的单向阀就开启一次，阀门开启，在外界大气压力的作用下，新鲜空气经空气滤清器、软管、吸气器、钢管进入排气歧管，去进一步氧化排气中的HC、CO，减少排气污染。当发动机高速运转时，由于排气门的关闭频繁，每次的负压脉冲周期特别短，由于惯性作用，吸气器的单向阀不可能开启，因此，吸气器的单向阀门实际是关闭的，此时它只起到一个阻止废气排入空气滤清器的截止阀的作用。也就是说，在发动机高速运转时，脉冲型二次空气喷射系统实际上是停止工作的。
电控二次空气喷射系统
电控空气泵型二次空气喷射系统
系统中的空气由电控单元根据输入信号通过控制相关电磁阀引往空气滤清器、排气管及催化式排气净化器中。该系统有两套主控电磁阀，第一套电磁阀为分流阀，用于将空气送往空气滤清器；第二套电磁阀为开关电磁阀，用于将空气送往排气管或催化式排气净化器。该系统有以下几种工作方式。
a. 在发动机冷态和开环状态工作时，由于催化式排气净化器不够热，不能使用额外空气，因此电控单元控制分流电磁阀和开关电磁阀，使空气经分流电磁阀被送往开关电磁阀，而开关电磁阀将空气引向排气管。
b. 发动机在正常工作或闭环状态工作时，电控单元控制分流电磁阀和开关电磁阀，使空气经分流电磁阀被送往开关电磁阀，再由开关电磁阀将空气送往催化式排气净化器中的氧化剂与还原剂之间，从而提高氧化剂的工作效率。
c. 当催化净化器过热时，加入的空气对催化式排气净化器中的催化剂会造成污染，在这种情况下，电控单元控制分流电磁阀，将空气送往空气滤清器。
电控脉冲型二次空气喷射系统
系统由电控单元控制电磁阀的打开及关闭，电磁阀与单向阀（也称检查阀）相连，由于排气中的压力是正负交替的脉冲压力波，当排气压力为负时，来自空气滤清器的空气进入排气管；当压力为正时，单向阀关闭，空气不能返回。
二次空气喷射系统也常被称为补燃系统或后燃系统。其原因是可燃混合气在汽缸内进行第一次燃烧后，其中那些未完全燃烧的部分由于人为地引入新鲜空气而使其在排气过程中进行了补燃，因而经消声器排入大气时的尾气很少有或者完全没有火星。而排气内有火星是在有可燃气体存在的情况下引发火灾的一大原因。因此，二次空气喷射系统也是防止内燃机尾气引起火灾的一项重要技术和设施。除了在轿车上应用外，它还广泛应用于安全性能要求更高的内燃机车和专用汽车，如液化气运输车、轻油运输车、机场加油车等。
这两个都是常见的真空设备，水环式真空泵相对于水喷射泵效率较高，耗水量小，耗能小，噪音小，可以做到无“跑冒滴漏”，喷射泵价格较低。两种泵在化工行业应用都比较广泛，玻璃钢水环式真空泵和氟塑料喷射泵耐腐蚀效果都比较好，在有腐蚀性的环境中被广泛应用。
在带有吸气阀和排气阀的圆形泵体（定子）内，装有一个偏心转子和在转子槽中靠离心力运动的三片叶片，这些叶片将泵分成三部分，它们的容积随阗转子的转动，周期性地变化，完成气体的抽吸，压缩，排出过程，从而使抽吸口处的气体被抽吸，形成真空。
一、2X型旋片式真空泵（简称旋片泵）工作压强范围为101325~1.33×10-2（Pa）属于低真空泵。它可以单独使用，也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。
旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体，若附有气镇装置，还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的，对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。
旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。旋片泵有单级和双级两种。所谓双级，就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的，以获得较高的真空度。
旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下：在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1（Pa）下，其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。
二、2X型旋片真空泵工作原理如下：
旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子，转子外圆与泵腔内表面相切（二者有很小的间隙），转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时，靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触，转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分，当转子按箭头方向旋转时，与吸气口相通的空间A 的容积是逐渐增大的，正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的，正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的，正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大（即膨胀），气体压强降低，泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强，因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时，即转至空间B的位置，气体开始被压缩，容积逐渐缩小，最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时，排气阀被压缩气体推开，气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转，达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级（低真空级），由低真空级抽走，再经低真空级压缩后排至大气中，即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担，因而提高了极限真空度。
三、根据工作原理对真空泵进行分类
现分述如下：
(一)、气体传输泵(真空泵的工作原理)
气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出，借以达到抽气目的的真空泵，这种泵基本上有两种类型：
1、变容真空泵
变容真空泵是利用泵腔容积的周期性变化来完成吸气和排气过程的一种真空泵。气体在排出前被压缩。这种泵分为往复式及旋转式两种：
⑴往复真空泵：是利用泵腔内活塞做往复运动，将气体吸入、压缩并排出。因此，又称为活塞式真空泵。
⑵旋转真空泵：是利用泵腔内活塞做旋转运动，将气体吸入，压缩并排出。旋转真空泵又有如下几种型式：
①油封式真空泵：它是利用油类密封各运动部件之间的间隙，减少有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置，故又称气镇式真空泵。按其结构特点分为如下五种型式。
a）旋片式真空泵：转子以一定的偏心距装在泵壳内并与泵壳内表面的固定面靠近，在转子槽内装有两个（或两个以上）旋片，当转子旋转时旋片能沿其径向槽往复滑动且与泵壳内壁始终接触，此旋片随转子一起旋转，可将泵腔分成几个可变容积。
b）滑阀式真空泵：在偏心转子外部装有一个滑阀，转子旋转带动滑阀沿泵壳内壁滑动和滚动，滑阀上部的滑阀杆能在可摆动的滑阀导轨中滑动，而把泵腔分成两个可变容积。
c）定片式真空泵：在泵壳内装有一个与泵内表面靠近的偏心转子，泵壳上装有一个始终与转子表面接触的径向滑片，当转子旋转时，滑片能上、下滑动将泵腔分成两个可变容积。
d）余摆线式真空泵：在泵腔内偏心装有一个型线为余摆线的转子，它沿泵腔内壁转动并将泵腔分成两个可变容积。
e）多室旋片式真空泵：在一个泵壳内并联装有由同一个电动机驱动的多个独立工作室的旋片真空泵。
②干式真空泵：它是一种不用油类（或液体）密封的变容真空泵。
③液环式真空泵：带有多叶片的转子偏心装在泵壳内，当它旋转时，把液体（通常为水或油）抛向泵壳形成泵壳同心的液环，液环同转子叶片形成了容积周期变化的几个小容积，故亦称旋转变容真空泵。
④罗茨真空泵：泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子，转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。它属于旋转变真空泵。机械增压泵即为这种型式的真空泵。
2、动量传输泵(真空泵的工作原理)
这种泵是依靠高速旋转的叶片或高速射流，把动量传输给气体或气体分子，使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。具体可分为下述几种类型。
⑴分子真空泵：它是利用高速旋转的转子把能量传输给气体分子，使之压缩、排气的一种真空泵。它有如下几种型式：
①牵引分子泵：气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量，被送到出口，因此，是一种动量传输泵。
②涡轮分子泵：泵内装有带槽的圆盘或带叶片的转子，它在定子圆盘（或定片）间旋转。转子圆周的线速度很高。这种泵通常在分子流状态下工作。
③复合分子泵：它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合式分子真空泵。
(2)喷射真空泵：它是利用文丘里（Venturi）效应的压力降产生的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵，适于在粘滞流和过渡流状态下工作。这种泵又可详细地分成以下几种：
①液体喷射真空泵：以液体（通常为水）为工作介质的喷射真空泵。
②气体喷射真空泵：以非可凝性气体作为工作介质的喷射真空泵。
③蒸气喷射真空泵：以蒸气（水、油或汞等蒸气）作为工作介质的喷射真空泵。
(3)扩散泵：以低压高速蒸气流（油或汞等蒸气）作为工作介质的喷射真空泵。气体分子扩散到蒸气射流中，被送到出口。在射流中气体分子密度始终是很低的，这种泵适于在分子流状态下工作。可分为：
①自净化扩散泵：泵液中易挥发的杂质经专门的机械输送到出口而不回到锅炉中的一种油扩散泵。
②分馏式扩散泵：这种泵具有分馏装置，使蒸气压强较低的工作液蒸气进入高真空工作的喷嘴，而蒸气压强较高的工作液蒸气进入低真空工作的喷嘴，它是一种多级油扩散泵。
(4)扩散喷射泵：它是一种有扩散泵特性的单级或多级喷嘴与具有喷射真空泵特性的单级或多级喷嘴串联组成的一种动量传输泵。油增压泵即属于这种型式。
(5)离子传输泵：它是将被电离的气体在电磁场或电场的作用下，输送到出口的一种动量传输泵。
(二)、气体捕集泵(真空泵的工作原理)
这种泵是一种使气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上，从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵，有以下几种型式。
1、吸附泵
它主要依靠具有大表面的吸附剂（如多孔物质）的物理吸附作用来抽气的一种捕集式真空泵。
2、吸气剂泵
它是一种利用吸气剂以化学结合方式捕获气体的真空泵。吸气剂通常是以块状或沉积新鲜薄膜形式存在的金属或合金。升华泵即属于这种型式。
3、吸气剂离子泵
它是使被电离的气体通过电磁场或电场的作用吸附在有吸气材料的表面上，以达到抽气的目的。它有如下几种型式。
(1)蒸发离子泵：泵内被电离的气体吸附在以间断或连续方式升华（或蒸发）而覆在泵内壁的吸气材料上，以实现抽气的一种真空泵。
(2)溅射离子泵：泵内被电离的气体吸附在由阴极连续溅射散出来的吸气材料上，以实现抽气目的的一种真空泵。
4、低温泵
利用低温表面捕集气体的真空泵
