發(fā)動機的換氣過程

1、 第三章發(fā)動機的換氣過程了解：二沖程發(fā)動機的換氣過程。理解：配氣相位，充氣效率和影響因素。掌握：四沖程發(fā)動機的換氣過程。換氣過程是排氣過程和進氣過程的通稱，包括從排氣門開啟直到進氣門關(guān)閉的整個時期，約占380450°曲軸轉(zhuǎn)角。 換氣過程的任務(wù)是將缸內(nèi)空氣排出干凈,并充入盡量新鮮沖量. 第一節(jié) 四沖程發(fā)動機的換氣過程一、 換氣過程（一） 排氣階段自由排氣階段從排氣門打開到汽缸壓力接近于排氣管壓力。 一開始，排氣的流動處于超臨界狀態(tài)，最小截面處氣體以音速流動，其供氣量與排氣門前后的壓差無關(guān)，只決定于氣門的開啟面積和氣體的狀態(tài)。隨著活塞的推移，當氣體以亞臨界狀態(tài)流動時，排出的廢氣量由氣缸內(nèi)

2、與排氣管內(nèi)的壓力差決定。自由排氣階段，雖然占整個排氣時間雖短,但廢氣流速很高,廢氣排出量占60以上。 從排氣門打開到活塞行至下止點的曲軸轉(zhuǎn)角為排氣提前角（40- 80°）。2強制排氣階段從缸內(nèi)壓力接近排氣管壓力到活塞于上止點。3、慣性排氣階段 從活塞于上止點到排氣門關(guān)閉 從活塞于上止點到排氣門關(guān)閉的曲軸轉(zhuǎn)角為排氣滯后角。（二）進氣過程1、 準備進氣階段 從進氣門打開到活塞于上止點 從進氣門打開到活塞于上止點的曲軸轉(zhuǎn)角為進氣提前角(10-30°)2正常進氣階段 從活塞于上止點到下止點3、慣性進氣階段 從活塞于下止點到進氣門關(guān)。 從下止點到進氣門完全關(guān)閉時的曲軸轉(zhuǎn)角為進氣滯后角

3、（4080°）（三）氣門重疊角 在上止點附近進、排氣門同時開啟的曲軸轉(zhuǎn)角稱為氣門重疊角。 非增壓進排氣門重疊角一般為20-60°,增壓柴油機,因其進氣壓力高,故需較大的氣門重疊角,一般為80-160°.此時總有一定數(shù)量的新鮮充量直接掃過燃燒室,幫助清除廢氣后進入排氣管,稱為燃燒室掃氣過程.二、換氣損失排氣損失提前排氣損失：排氣門提前打開引起的損失。 強制排氣損失y：活塞上行強制推出廢氣的損失。 隨著排氣提前角的增大,膨脹損失增加,推出損失減小,所以適當?shù)呐艢馓崆敖菓?yīng)使兩者之和最小。 2、進氣損失x進氣系統(tǒng)阻力所引起的損失。 換氣損失排氣損失+進氣損失+ y+ x。

4、實際示功圖中,把（x+y-d）泵氣損失,歸到機械損失中，把、d方入指示效率中考慮。第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的充氣系數(shù)一、充氣系數(shù)每循環(huán)實際新鮮充氣量與在進氣狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的新鮮充氣量0之比。用v表示。v/o對非增壓發(fā)動機，進氣狀態(tài)指空氣濾清器后進氣管內(nèi)的氣體狀態(tài)，近似于大氣狀態(tài)。oPoVh/RTo a+r + r.（1+r）a/1+r1/1+r . PaVa/ RTar殘余廢氣系數(shù)，指每循環(huán)氣缸內(nèi)的廢氣質(zhì)量r與新鮮氣體的質(zhì)量之比值。rr/v 1/（1+r）·/(-1) ·Pa/Po·To/Ta二、v與Pe、Ne的關(guān)系1、 Pe We/ Vh Q1e/ Vh g

5、 Hu·e/ Vh G/LO · Hue/ Vh G0v/LO · Hue/LO Vh P0 Vh/RT0 · vHue/LO Vh P0/RT0 ·Huve/LO K ·1/·ve K·1/·vim2、 NePe ·Vh·n i /30 NeK1·1/· vim·n3、由于Pe正比于Me MeK2·1/·ve K2·1/·vmI三、影響充氣系數(shù)的因素1、壓縮比 Pa v2、進氣終了狀態(tài)Pa vTa v3、殘余廢氣系

6、數(shù)r rv4、大氣狀態(tài) Po Pa Pa/ Po變化不大 v變化不大 To Ta To/Ta 變化不大 v變化不大 但是，由于PoTo使G故發(fā)動機沒勁。5、轉(zhuǎn)速nn流速流動阻力pav 6、負荷汽油機（量調(diào)節(jié)）負荷 進氣阻力 v柴油機（質(zhì)調(diào)節(jié)）負荷 進氣阻力變化不大 v變化不大。7、配氣相位 n慣性進氣滯后角不足，慣性未被利用n慣性進氣滯后角有余，新氣易倒流進氣滯后角獲最大v的轉(zhuǎn)速提高四、提高充氣系數(shù)的措施1、減小進氣系統(tǒng)的阻力 Pa v（1）減小空濾器的阻力設(shè)計低阻高效，使用保養(yǎng)清潔。（2）減小化油器的阻力化油器喉管的阻力，取消化油器，采用汽油噴射。（3）減小進氣管、道的阻力汽油機歧管矩形斷面小流速快汽化好阻力大柴油機歧管圓形斷面大流速慢汽化差阻力小設(shè)計合理選擇斷面，彎少避免突變。使用清除積炭、安裝正確、保持暢通。（4）減小進氣門的阻力增大進氣門直徑增加進氣門數(shù)目增加進氣門升程改善氣門頭與桿的過渡形狀2、減小排氣系統(tǒng)的阻力使用清除積炭、安裝正確、保持暢通。3、合理進氣予熱 柴油機進、排氣管分兩側(cè)布置4、合理配氣相位進氣遲閉角5、可變進氣系統(tǒng)可變配氣相位 低速，進氣滯后角小防止新氣倒流 高速，進氣滯后角大充分利用氣體流動慣性可變進氣管道