第7讲__发动机的换气

第7讲发动机换气与增压 一 第1节发动机的换气与评价第2节改善换气过程的措施 返回 第1节四冲程发动机的换气与评价发动机的换气过程包括进气过程和排气过程 任务是更换工质 将缸内燃烧后的废气排出并再向缸内充入新鲜工质 一 换气过程概述1 排气过程 a 自由排气阶段b 强制排气阶段c 惯性排气阶段超临界排气状态亚临界排气状态2 进气过程 第1节四冲程发动机的换气与评价 一 换气过程概述3 气门叠开气门叠开时利用气流压差 惯性或进排气管内压力波 增加进气量 清除残余气体 降低高温零件温度 第1节四冲程发动机的换气与评价 二 换气过程评价充入气缸新鲜工质的数量 v 和换气过程中的能量损耗 换气损失 两个量 1 充气效率 v 上式中 m1 V1 实际进入气缸的新鲜工质质量 体积 进气状态 ms Vs 进气状态下充满工作容积的新鲜工质质量 气缸工作容积 影响 v的主要因素 a 流动阻力存在 使 b 零件加热与残余废气加热 使 c 残余废气占体积 使 第1节四冲程发动机的换气与评价 二 换气过程评价1 充气效率 v v随发动机工况的变化规律 a 随转速n变化规律从气流惯性和流动阻力考虑 随转速n增加 v先增加 加热时间缩短 气流惯性增加 后减小 流动阻力增加 进气迟闭时间缩短 b 随负荷变化规律对柴油机进气无节流装置 增加负荷时喷油量增加而进气基本不变 燃烧室温度增加而使 v略下降 对汽油机 增加负荷时节气门开度增加 节流损失减小 v增加 第1节四冲程发动机的换气与评价 二 换气过程评价充入气缸新鲜工质的数量 v 和换气过程中的能量损耗 换气损失 两个量 2 换气损失泵气损失为换气过程中压力变化曲线所围成的封闭区域 排气损失自由排气损失W强制排气损失Y进气损失X四冲程自然吸气发动机的换气损失 第1节四冲程发动机的换气与评价二 换气过程评价2 换气损失泵气损失排气损失自由排气损失W强制排气损失Y进气损失X四冲程增压发动机 进气过程缸压ps高于排气过程缸压pr理论泵气功为 ps pr Vs 为正功 换气损失为阴影面积 四冲程增压发动机的换气损失a 理论循环b 实际循环 第2节改善换气过程的主要措施一 减小进排气系统阻力1 进排气门气门开启时间的流速为 时面值正比于气体流量 时面值会随n增加而减小 角面值与n无关 多气门 2进2排 3进2排 2 配气机构顶置凸轮轴结构减小配气机构惯性力和摩擦阻力 另外可以优化凸轮型线 3 进排气道减小进排气阻力4 其它在满足要求的情况下 减小空气滤清器 排气消声器和催化转化器等的流动阻力 第2节改善换气过程的主要措施二 合理确定配气定时1 进气迟闭角太小不能利用惯性进气 太大引起进气倒流进气门迟闭角加大 对高转速的功率提高有利 但低速时扭矩变小 进气门迟闭角减小 低速时扭矩增大 但高转速的功率减少 2 排气提前角3 进气提前角和排气迟闭角 第2节改善换气过程的主要措施三 动态效应的利用1 进气系统本循环波动效应的利用2 进气系统上循环波动效应的利用类似惯性增压的谐波增压四 可变技术1 可变配气机构在高转速时是进气迟闭角 排气提前角加大 增加气门升程和气门叠开角 低速是相